CN202720395U - 一种光栅板及裸眼立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光栅板及裸眼立体显示装置，其中所述光栅板至少包括一透明基板，所述光栅板上设置有由矩形片组成的光栅遮挡图形，所述矩形片在透明基板上的排布方式为：在横向方向上分布有多行间距相同的矩形片，在纵向方向上相邻行的矩形片向同一方向偏移相同距离。所述裸眼立体显示装置通过在光栅板上设置由矩形片组成的光栅遮挡图形，所述矩形片与所述2D显示屏的显示像素结构相对应，所述光栅遮挡图形将光线遮挡和散射。破坏光栅遮挡图形与液晶显示屏黑矩阵形成的光场干涉，从而使得裸眼立体显示器具备高亮度、无莫尔纹、立体效果明显等特点，从而大大增加人们观看立体显示图像的舒适感。

Description

一种光栅板及裸眼立体显示装置

技术领域

本实用新型涉及电视装置，尤其涉及一种光栅板及裸眼立体显示装置。

背景技术

近年来，三维立体显示技术发展迅速，成为人们研究的热点。目前，眼镜式立体显示器已经成功的进行了商业化生产，进入了普通消费者家庭，不管是偏光眼镜，还是液晶开关眼镜都能把具有一定视差的两路图像很好的分离开来，从而使得观看者可以看到具有较大景深的立体图像。然而，由于人们在观看这种立体图像的过程中，必须要佩戴立体眼镜，大大限制了人们的观看习惯，并且会有佩戴眼镜所带来的不舒适感。

裸眼立体显示技术不需要佩戴任何眼镜，人们在观看立体电视的同时，眼睛不受限制，提高了观看过程中的自由度和舒适度。目前，常见的裸眼立体显示器主要是光栅式裸眼立体显示器，主要由2D平面显示器和光栅两部分组成。光栅主要有柱面光栅和狭缝光栅两种方式。

现有技术中，2D显示屏主要由二维像素阵列组成，每个子像素边缘区域为遮光区域，当背光源照射显示屏时，我们称遮光区域为黑矩阵。当显示屏被背光板照亮时，显示屏产生的黑矩阵为二维光场结构与光栅被照亮产生的二维光场结构相互作用，从而产生所谓的莫尔条纹，严重影响了视觉观看效果。

因此，现有技术有待于完善和发展。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无莫尔纹、立体效果明显的裸眼立体显示装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种光栅板，其中，至少包括一透明基板，所述透明基板上设置有由多行矩形片组成的光栅遮挡图形，所述矩形片在透明基板上的排布方式为：横向方向上矩形片的间距相同，纵向方向上相邻行的矩形片偏移相同角度且偏移相同距离。

所述的光栅板，其中，所述光栅遮挡图形包括第一光栅遮挡图形，所述第一光栅遮挡图形由散射膜制成的矩形片组成，所述散射膜不具有散射效果的一面与所述透明基板的里侧贴合。

所述的光栅板，其中，所述光栅遮挡图形还包括第二光栅遮挡图形，所述第二光栅遮挡图形由光栅膜制成的矩形片组成，所述第二光栅遮挡图形与所述第一光栅遮挡图形的形状相同，所述第二光栅遮挡图形位于第一光栅遮挡图形与所述透明基板的里侧之间，且第一光栅遮挡图形与第二光栅遮挡图形的位置相对应。

所述的光栅板，其中，所述光栅遮挡图形包括第三光栅遮挡图形，所述第三光栅遮挡图形由喷砂或者化学蚀刻在所述透明基板里侧的矩形片组成。

所述的光栅板，其中，所述矩形片在纵向上偏移的角度为acrtg（1/3）。

所述的光栅板，其中，所述透明基板为玻璃。

一种裸眼立体显示装置，包括一2D显示屏，其中，还包括所述的光栅板，所述光栅板设置在所述2D显示屏前端，所述矩形片的大小和位置与所述2D显示屏的显示像素结构相对应。

所述的裸眼立体显示装置，其中，所述2D显示屏为液晶显示器、CRT显示器、等离子显示器或OLED显示器。

本实用新型是通过在光栅板上设置由特定排列的矩形片组成的光栅遮挡图形，所述矩形片与所述2D显示屏的显示像素结构相对应，所述光栅遮挡图形将光线遮挡和散射。破坏光栅遮挡图形与液晶显示屏黑矩阵形成的光场干涉，从而使得裸眼立体显示器具备高亮度、无莫尔纹、立体效果明显等特点，从而大大增加人们观看立体显示图像的舒适感。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中光栅板的横截面图。

图2为本实用新型裸眼立体显示装置中应用第一实施例中光栅板的立体示意图。

图3为本实用新型第二实施例中光栅板的横截面图。

图4为本实用新型第二实施例中平面示意图。

图5为本实用新型裸眼立体显示装置中应用第二实施例中光栅板的立体示意图。

图6为本实用新型第三实施例中光栅板的横截面图。

图7为本实用新型裸眼立体显示装置中应用第三实施例中光栅板的立体示意图。

图8为本实用新型第三实施例中光栅板的加工流程图。

图9为本实用新型裸眼立体显示装置的原理示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种光栅板及裸眼立体显示装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的光栅板至少包括一透明基板，所述光栅板上设置有由矩形片组成的光栅遮挡图形，所述矩形片在所述透明基板上的排布方式为：在横向方向上，分布有多行间距相同的矩形片，在纵向方向上，相邻行的矩形片向同一方向偏移相同距离。每个矩形片与对应的显示像素结构大小相同，且形状相同。所述光栅遮挡图形主要功能是用于遮挡光线和进行光线的散射，同时破坏光栅遮挡图形与液晶显示屏的矩阵形成的光场干涉，从而消除莫尔条纹。所述透明基板是所述光栅遮挡图形的载体或附合体，所述光栅遮挡图形在实际制作中，均应与2D显示屏的显示像素结构相对应，2D显示屏一般采用矩阵的显示像素结构，如具有RGB竖直排列的像素，因此所述每个矩形片与对应的显示像素结构大小相同，且形状相同。所述光栅遮挡图形有多种设计方式，但各种光栅遮挡图形的形状均相同。以下对光栅板的各种实施例进行详细阐述。

如图1、图2所示，分别为本实用新型第一实施例中光栅板的横截面图及应用光栅板第一实施例的裸眼立体显示装置的立体示意图，所述光栅板301包括透明基板202，以及设置在所述透明基板202上的第一光栅遮挡图形201，所述第一光栅遮挡图形201由散射膜制成的矩形片302组成，所述第一光栅遮挡图形201与所述透明基板202的里侧贴合。所述第一光栅遮挡图形201粘贴在所述透明基板202后，在第一光栅遮挡图形201的作用下，在所述透明基板202上形成透光区域和不透光区域，有矩形片302贴合的地方为不透光区域，具备光线散射效果，而且还可当作光栅使用，因此可直接用作立体裸眼显示。

如图2所示，所述第一光栅遮挡图形201具有散射效果的一面面向2D显示屏101设置，另一面通过OCA光学胶（Optical Clear Adhesive）粘附在透明基板202上。由于本实施例中只使用了散射膜作为第一光栅遮挡图形201，提高了裸眼立体显示器的整体亮度，通过散射膜提供光学遮挡作用。通过光线遮挡效果使得观看者左右眼看到不同的像素，并使得由2D显示屏101发出的光经过散射区域发生散射效果，破坏了光栅的二维图形光场，从而不会与2D显示屏101的二维矩阵光场产生相互干涉，避免了莫尔条纹的产生。由于散射膜本身也有透光作用，透过的散射光整体增加了裸眼立体显示器的整体亮度。

如图3、图4所示，为本实用新型第二实施例中光栅板的横截面图及其平面示意图，其改进点是在光栅板第一实施例的基础上增加第二光栅遮挡图形203，所述第二光栅遮挡图形203由光栅膜制成的矩形片组成，所述第二光栅遮挡图形203与所述第一光栅遮挡图形201的形状相同，所述第一光栅遮挡图形201与第二光栅遮挡图形203贴合，第二光栅遮挡图形203与所述透明基板202的里侧贴合。如图5所示，为本实用新型裸眼立体显示装置中应用第二实施例的光栅板的立体示意图，所述第二光栅遮挡图形使得观看者左右眼看到不同的像素，通过第一光栅遮挡图形201的光学干扰作用消除透明基板202光栅图形与2D显示屏101二维图形光场干涉效果，有效避免了莫尔条纹的产生。从本实施例中可以看出，所述矩形片302在纵向方向上向右偏移∠1角度，经试验证明，当∠1角度为arctg(1/3)时，莫尔条纹没有，而且立体图像较明显。这个角度在其他实施例中具有相同效果。

如图6所示，为本实用新型第三实施例提供的光栅板的横截面图；所述光栅板301仅包括透明基板202，在所述透明基板202里侧喷砂或者化学蚀刻了由矩形片组成的第三光栅遮挡图形204。如图7所示，为本实用新型裸眼立体显示装置中应用光栅板第三实施例的立体示意图，这种设计方案可大大减少光栅板的厚度，而且所述第三光栅遮挡图形也能达到散射和遮挡的效果，改变其表面的粗糙度，粗糙度越大，散射效果越好，图形遮挡效果越好。如图8所示，为所述第三遮挡图形的具体制作方法，首先，将透明基板进行清洗，在其表面均匀涂胶，烘干后，通过图形曝光，再进行去胶处理即得到具有设计图形的透明基板，然后通过物理喷砂，或者化学腐蚀的方法将去胶后的透明基板图形裸露部分处理成具有散射效果的遮光区域。

本实用新型还公开了一种裸眼立体显示装置，如图2、图5、图7所示，分别是应用了上述光栅板各实施例的裸眼立体显示装置，包括一2D显示屏101，所述光栅板301设置在所述2D显示屏101的前端，如图9所示，为本实用新型裸眼立体显示装置的原理示意图，在光栅遮挡图形作用下，实现将2D显示屏101上不同的像素，发射到观看者的左右眼，从而呈现立体效果。具体光栅板的结构和原理，请参照上述光栅板的表述。所述2D显示屏101可以为液晶显示器、CRT显示器、等离子显示器或OLED显示器（Organic Light Emitting Display）。上述的透明基板可以是玻璃板。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种光栅板，其特征在于，至少包括一透明基板，所述透明基板上设置有由多行矩形片组成的光栅遮挡图形，所述矩形片在透明基板上的排布方式为：横向方向上矩形片的间距相同，纵向方向上相邻行的矩形片偏移相同角度且偏移相同距离。

2.如权利要求1所述的光栅板，其特征在于，所述光栅遮挡图形包括第一光栅遮挡图形，所述第一光栅遮挡图形由散射膜制成的矩形片组成，所述散射膜不具有散射效果的一面与所述透明基板的里侧贴合。

3.如权利要求2所述的光栅板，其特征在于，所述光栅遮挡图形还包括第二光栅遮挡图形，所述第二光栅遮挡图形由光栅膜制成的矩形片组成，所述第二光栅遮挡图形与所述第一光栅遮挡图形的形状相同，所述第二光栅遮挡图形位于第一光栅遮挡图形与所述透明基板的里侧之间，且第一光栅遮挡图形与第二光栅遮挡图形的位置相对应。

4.如权利要求1所述的光栅板，其特征在于，所述光栅遮挡图形包括第三光栅遮挡图形，所述第三光栅遮挡图形由喷砂或者化学蚀刻在所述透明基板里侧的矩形片组成。

5.如权利要求1所述的光栅板，其特征在于，所述矩形片在纵向上偏移的角度为arctg（1/3）。

6.如权利要求1所述的光栅板，其特征在于，所述透明基板为玻璃。

7.一种裸眼立体显示装置，包括一2D显示屏，其特征在于，还包括如权利要求1～6任一所述的光栅板，所述光栅板设置在所述2D显示屏前端，所述矩形片的大小和位置与所述2D显示屏的显示像素结构相对应。

8.如权利要求7所述的裸眼立体显示装置，其特征在于，所述2D显示屏为液晶显示器、CRT显示器、等离子显示器或OLED显示器。

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