CN205318032U - 一种三维显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三维显示装置，由多个紧密排列的子像素构成像素结构，其中，每列子像素中各子像素对齐排列，每相邻的两列子像素中各子像素之间在行方向上错开半个子像素的位置，每个子像素与相邻的各子像素的颜色各不相同。对应的三维光栅包括多个沿着水平方向周期性排列的条状光栅结构，其中，各条状光栅结构的延伸方向均相同且与水平方向具有一定的倾斜角度；每个条状光栅结构对应各行子像素中至少两个显示不同视点图像的子像素。采用倾斜的条状光栅结构配合在行方向各子像素错开半个子像素位置的像素结构，可以降低同时被相邻的两个条状光栅结构覆盖的子像素的比例，因而降低了三维显示时的串扰和摩尔纹，提高了三维显示的观看效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种三维显示装置。
背景技术
目前，显示屏常见的像素设计是RGB或RGBW设计，即由三个子像素或四个子像素组成一个像素进行显示，其视觉分辨率就是物理分辨率。但是随着客户对显示屏感受要求的增加，面板制作商需要不断增加显示屏的视觉分辨率(PPI)设计。目前，一般采用减小像素尺寸的方式来提高显示屏的物理分辨率。然而，随着像素的尺寸越来越小，制作显示屏的工艺难度会越来越大。
为了提高显示的视觉分辨率，目前已经发展出了一种两个子像素合成一个像素的技术，即虚拟显示(Pentile)技术。该技术的原理是利用人类视觉系统中对亮度的分辨率是对色度分辨率的几倍，通过借用相邻子像素(也称像素渲染、色彩弥散)，结合与之对应的算法进行显示。Pentile技术可以使用现有的工艺能力实现高分辨率。
目前，随着立体显示技术的快速发展，对三维显示装置有了越来越大的需求，在实现三维显示的众多技术当中，裸眼三维立体显示由于无需观看者佩戴眼镜而倍受青睐。采用现有的针对普通像素设计的实现裸眼立体显示的三维光栅，应用在实现虚拟显示的像素结构上，会产生串扰问题以及摩尔纹的问题，极大地影响了三维显示的观看效果。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种三维显示装置，用以降低虚拟像素结构实现三维显示时的串扰和摩尔纹。
因此，本实用新型实施例提供的一种三维显示装置，包括：由多个紧密排列的子像素构成的像素结构，以及由多个沿着水平方向周期性排列的条状光栅结构构成的三维光栅；其中，
每列所述子像素中各所述子像素对齐排列，每相邻的两列所述子像素中各所述子像素之间在行方向上错开半个子像素的位置，每个所述子像素与相邻的各子像素的颜色各不相同；
各所述条状光栅结构的延伸方向均相同且与所述水平方向具有一定的倾斜角度；每个所述条状光栅结构对应各行所述子像素中至少两个显示不同视点图像的子像素。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，
每列所述子像素中，由每2个子像素组成一个方形像素单元；各所述子像素的长宽比为1:2；或，
每列所述子像素中，由每1.5个子像素组成一个方形像素单元；各所述子像素的长宽比为2:3；或，
每列所述子像素中，由1个子像素组成一个方形像素单元；各所述子像素的长宽比为1:1。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，间隔列所述子像素中各所述子像素在行方向上对齐排列。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，所述条状光栅结构的延伸方向与所述水平方向的倾斜角度为[70°，80°]。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，所述条状光栅结构的延伸方向与所述水平方向的倾斜角度为[75°，77.9°]。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，所述条状光栅结构的延伸方向与所述水平方向的倾斜角度为76°、77°、78°或76.89°。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，每个所述条状光栅结构对应各行所述子像素中三个分别显示两个视点图像的子像素。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，所述像素结构中各子像素显示的视点图像以每三列子像素为重复单元或以每六列子像素为重复单元。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，每列所述子像素中，相邻两个显示不同视点图像的子像素之一或全部的显示亮度低于其他子像素的显示亮度。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，所述三维光栅为透镜光栅，所述条状光栅结构为透镜结构；或，所述三维光栅为狭缝光栅，所述条状光栅结构为条状透光区域和条状遮光区域的组合。
在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，所述三维光栅设置在所述像素结构的出光侧；或，所述像素结构为液晶像素结构时，所述三维光栅设置在所述像素结构的入光侧。
本实用新型实施例的有益效果包括：
本实用新型实施例提供的一种三维显示装置，由多个紧密排列的子像素构成像素结构，其中，每列子像素中各子像素对齐排列，每相邻的两列子像素中各子像素之间在行方向上错开半个子像素的位置，每个子像素与相邻的各子像素的颜色各不相同。对应的三维光栅包括多个沿着水平方向周期性排列的条状光栅结构，其中，各条状光栅结构的延伸方向均相同且与水平方向具有一定的倾斜角度；每个条状光栅结构对应各行子像素中至少两个显示不同视点图像的子像素。采用倾斜的条状光栅结构配合在行方向各子像素错开半个子像素位置的像素结构，可以降低同时被相邻的两个条状光栅结构覆盖的子像素的比例，因而降低了三维显示时的串扰和摩尔纹，提高了三维显示的观看效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的三维显示装置的结构示意图；
图2a-图2c分别为本实用新型实施例提供的三维显示装置中的像素结构的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的三维显示装置的局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型实施例提供的三维显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
本实用新型实施例提供的一种三维显示装置，如图1所示，包括：由多个紧密排列的子像素01构成的像素结构，以及有多个沿着水平方向周期性排列的条状光栅结构02构成的三维光栅；其中，
如图2a-2c所示的像素结构，每列子像素01中各子像素01对齐排列，每相邻的两列子像素01中各子像素01之间在行方向上错开半个子像素的位置，每个子像素01与相邻的各子像素01的颜色各不相同，图1中以ABC分别表示三种不同的颜色；
各条状光栅结构02的延伸方向均相同且与水平方向具有一定的倾斜角度；每个条状光栅结构02对应各行子像素01中至少两个显示不同视点图像的子像素01。
本实用新型实施例提供的上述三维显示装置，采用倾斜的条状光栅结构02配合在行方向各子像素01错开半个子像素位置的像素结构，可以降低同时被相邻的两个条状光栅结构覆盖的子像素的比例，因而降低了三维显示时的串扰和摩尔纹，提高了三维显示的观看效果。
进一步地，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置的像素结构中，如图2a-2c所示，间隔列子像素01中各子像素01在行方向上对齐排列，以保证像素结构整体为矩形结构。并且，本实用新型实施例提供的上述三维显示装置的像素结构尤其适用于诸如手机之类的长度大于宽度的竖屏在旋转90度后横屏显示三维图像。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置的像素结构中，具体可以采用虚拟像素结构设计，由相邻的最多两个子像素01组成一个方形像素单元，之后在进行显示时以配合虚拟算法，实现虚拟显示，这样在不减小像素尺寸的前提下可以灵活的运用子像素01的选择性开启，以较少的像素显示同样的信息，从而提高显示图像的输出分辨率。具体地，可以如图2a所示，每列子像素01中由每2个子像素01组成一个方形像素单元(虚线框所示)，各子像素01的长宽比为1：2；也可以如图2b所示，每列子像素01中由每1.5个子像素01组成一个方形像素单元(虚线框所示)，各子像素01的长宽比为2:3；还可以如图2c所示，每列子像素01中由1个子像素01组成一个方形像素单元(虚线框所示)，各子像素01的长宽比为1:1。下面均是以图2b所示的各子像素01的长宽比为2:3为例进行说明。
在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中，条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为[70°，80°]时，可以具有较佳地降低摩尔纹的效果。进一步地，条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为[75°，77.9°]为佳。进一步地，条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为76°、77°、78°或76.89°时最佳。并且，在设计三维光栅中的各条状光栅结构02时，其倾斜方向可以是如图1所示向左倾斜，也可以是向右倾斜，在此不做限定。下面均是以条状光栅结构02向左倾斜为例进行说明。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置的三维光栅中，各条状光栅结构02的边缘为与延伸方向相同的斜线，且斜线将与边缘重叠的各子像素01分割成两部分。此时，被分割的各子像素01理论上对应于与所占比例大的部分重叠的条状光栅结构02显示视点图像，例如子像素01被分割成A和B两部分后，a部分所占比例大于b部分，则该子像素01对应于与a部分重叠的条状光栅结构02，且属于该条状光栅结构02的视点图像。
较佳地，在综合考虑低串扰和低摩尔纹后，如图1所示，每个条状光栅结构02在对应各行子像素01中的三个分别显示两个视点图像的子像素01时，
同时具有较低的三维串扰和较少的摩尔纹，图1中以1和2表示两个视点图像。一般在一列子像素01中，各子像素01显示的视点图像顺序排列，具体每列子像素01的视点图像排列顺序按照条状光栅结构02的倾斜角度会有所不同。一般地，像素结构中各子像素01显示的视点图像以每三列子像素为重复单元或以每六列子像素为重复单元。
具体地，在条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为76°时，像素结构中各子像素显示的视点图像以每三列子像素为重复单元，该重复单元具体如表1所示。
表1
重复单元可以以像素结构中位于左(右)上角的子像素为起始点，对应的左上角的第一列中，第1到第3行子像素显示第一视图，第4到12行子像素显示第二视图，第13到21行子像素显示第一视图，即最初3行显示第一视图，接下来9行子像素显示第二视图，再接下来9行子像素显示第一视图，接下来9行子像素显示第二视图，再接下来9行子像素显示第一视图，依此类推至该列结束；
对应的左上角的第二列，第1到第9行子像素显示第一视图，第10到18行子像素显示第二视图，第19到27行子像素显示第一视图，即最初9行显示第一视图，接下来9行子像素显示第二视图，再接下来9行子像素显示第一视图，接下来9行子像素显示第二视图，再接下来9行子像素显示第一视图，依此类推至该列结束；
对应的左上角的第三列，第1到第6行子像素显示第二视图，第7到15行子像素显示第一视图，第16到24行子像素显示第二视图，即最初6行显示第二视图，接下来9行子像素显示第一视图，再接下来9行子像素显示第二视图，接下来9行子像素显示第一视图，再接下来9行子像素显示第二视图，依此类推至该列结束；
后续每列子像素均依该三列子像素为重复单元，依此排列。
具体地，在条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为77°时，像素结构中各子像素显示的视点图像以每三列子像素为重复单元，该重复单元具体如表2所示。
表2
具体地，在条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为78°时，像素结构中各子像素显示的视点图像以每三列子像素为重复单元，该重复单元具体如表3所示。
表3
具体地，在条状光栅结构02的延伸方向与水平方向的倾斜角度为76.89°时，像素结构中各子像素显示的视点图像以每三列子像素为重复单元，该重复单元具体如表4所示。
表4
进一步地，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中的像素结构，在每列子像素中，相邻两个显示不同视点图像的子像素之一或全部的显示亮度可以设置成低于其他子像素的显示亮度。例如：每一列的第一视图和第二视图相邻的两个子像素，其中的一个或二个以低亮度显示，亮度比例为正常显示时的0％～80％，优选为50％。如图3所示，由于该两个子像素恰好在每一个三维光栅结构的中间区域(图中虚线为三维光栅结构的中心线)，即该子像素横跨三维光栅结构的左右部分，是增加串扰的点，将其降低显示亮度，能明显地减弱三维串扰，提升三维显示效果。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中的三维光栅具体可以为透镜光栅，对应地，组成三维光栅的各条状光栅结构02具体为透镜结构，具体地，可以采用液晶透镜实现其透镜功能。或者，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中的三维光栅具体可以为狭缝光栅，对应地，组成三维光栅的各条状光栅结构02具体为条状透光区域和条状遮光区域的组合，即一个条状光栅结构02由一个条状透光区域和一个条状遮光区域组成，且条状透光区域和条状遮光区域的延伸方向与条状光栅结构02的延伸方向一致。
在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述三维显示装置中的三维光栅和像素结构的层级关系为：三维光栅可以设置在像素结构的出光侧；或者，当像素结构为液晶像素结构时，三维光栅也可以设置在像素结构的入光侧，同时起到背光源的作用。
本实用新型实施例提供的一种三维显示装置，由多个紧密排列的子像素构成像素结构，其中，每列子像素中各子像素对齐排列，每相邻的两列子像素中各子像素之间在行方向上错开半个子像素的位置，每个子像素与相邻的各子像素的颜色各不相同。对应的三维光栅包括多个沿着水平方向周期性排列的条状光栅结构，其中，各条状光栅结构的延伸方向均相同且与水平方向具有一定的倾斜角度；每个条状光栅结构对应各行子像素中至少两个显示不同视点图像的子像素。采用倾斜的条状光栅结构配合在行方向各子像素错开半个子像素位置的像素结构，可以降低同时被相邻的两个条状光栅结构覆盖的子像素的比例，因而降低了三维显示时的串扰和摩尔纹，提高了三维显示的观看效果。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种三维显示装置，其特征在于，包括：由多个紧密排列的子像素构成的像素结构，以及由多个沿着水平方向周期性排列的条状光栅结构构成的三维光栅；其中，
每列所述子像素中各所述子像素对齐排列，每相邻的两列所述子像素中各所述子像素之间在行方向上错开半个子像素的位置，每个所述子像素与相邻的各子像素的颜色各不相同；
各所述条状光栅结构的延伸方向均相同且与所述水平方向具有一定的倾斜角度；每个所述条状光栅结构对应各行所述子像素中至少两个显示不同视点图像的子像素。
2.如权利要求1所述的三维显示装置，其特征在于，
每列所述子像素中，由每2个子像素组成一个方形像素单元；各所述子像素的长宽比为1:2；或，
每列所述子像素中，由每1.5个子像素组成一个方形像素单元；各所述子像素的长宽比为2:3；或，
每列所述子像素中，由1个子像素组成一个方形像素单元；各所述子像素的长宽比为1:1。
3.如权利要求2所述的三维显示装置，其特征在于，间隔列所述子像素中各所述子像素在行方向上对齐排列。
4.如权利要求1所述的三维显示装置，其特征在于，所述条状光栅结构的延伸方向与所述水平方向的倾斜角度为[70°，80°]。
5.如权利要求4所述的三维显示装置，其特征在于，所述条状光栅结构的延伸方向与所述水平方向的倾斜角度为[75°，77.9°]。
6.如权利要求5所述的三维显示装置，其特征在于，所述条状光栅结构的延伸方向与所述水平方向的倾斜角度为76°、77°、78°或76.89°。
7.如权利要求1所述的三维显示装置，其特征在于，每个所述条状光栅结构对应各行所述子像素中三个分别显示两个视点图像的子像素。
8.如权利要求7所述的三维显示装置，其特征在于，所述像素结构中各子像素显示的视点图像以每三列子像素为重复单元或以每六列子像素为重复单元。
9.如权利要求7所述的三维显示装置，其特征在于，每列所述子像素中，相邻两个显示不同视点图像的子像素之一或全部的显示亮度低于其他子像素的显示亮度。
10.如权利要求1-9任一项所述的三维显示装置，其特征在于，所述三维光栅为透镜光栅，所述条状光栅结构为透镜结构；或，所述三维光栅为狭缝光栅，所述条状光栅结构为条状透光区域和条状遮光区域的组合。
11.如权利要求10所述的三维显示装置，其特征在于，所述三维光栅设置在所述像素结构的出光侧；或，所述像素结构为液晶像素结构时，所述三维光栅设置在所述像素结构的入光侧。
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| CN201620076815.2U CN205318032U (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 一种三维显示装置 |
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| CN201620076815.2U Active CN205318032U (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 一种三维显示装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN107942525A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 显示装置 |
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2016
- 2016-01-26 CN CN201620076815.2U patent/CN205318032U/zh active Active
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| US10545352B2 (en) | 2016-01-26 | 2020-01-28 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Three-dimensional display device |
| CN107942525A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 显示装置 |
| CN107942525B (zh) * | 2017-12-22 | 2021-02-02 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 显示装置 |
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