CN205450464U - 立体显示装置 - Google Patents

Abstract

一种立体显示装置，具有像素阵列与透镜阵列。像素阵列具有多个显示单元，且每一显示单元具有P个子像素，P为大于1的正整数。透镜阵列具有平行排列的多个柱状透镜。每一柱状透镜具有中心轴，所述多个中心轴对应于第一方向呈倾斜状且每个中心轴与第一方向夹有倾斜角。其中，给定列循环数N大于1且为整数，像素阵列中第i列的第k个显示单元对应于第一柱状透镜具有第一相对位置，而像素阵列中的第i+j列的第k个显示单元对应于第一柱状透镜具有第二相对位置，当N不为j的因数时，第一相对位置不同于第二相对位置。

Description

立体显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种显示装置，特别涉及一种立体显示装置。

背景技术

目前，立体显示装置用以显示立体影像的方法主要为二种，一种为观看者须佩带经过特殊处理的眼镜观看显示装置，使左眼与右眼所接收到影像不同、或左眼与右眼影像交替而产生立体影像，此方法因需要观看者额外佩带眼镜才可看到立体影像，造成使用上较不方便。

另一种为裸眼式的显示装置，此方法是为显示装置运用光栅的原理，使观看者不需佩带任何额外的装置即可让左眼与右眼所看到的影像不同而产生立体影像，目前应用于印刷品、棒球卡或部分裸眼式的电子立体显示器。现有立体显示装置包括一显示面板以及一柱状透镜阵列。显示面板包括多个像素，柱状透镜阵列与该些像素相对设置。每一个像素包括一三个子像素，该些像素是以一固定周期排列，其中该些像素所发出的光线经过柱状透镜阵列以形成一影像范围，使得现有立体显示装置会在特定距离处产生二个以上的可视区域。

当观看者的左眼以及右眼分别在二个不同可视区域时，观看者便可以观赏到立体影像。然而，由于显示面板与柱状透镜阵列的周期结构大小较为接近，很容易使显示面板出射后的光线在经由柱状透镜阵列后呈现不均匀的光纹，导致观看者在观看立体影像时容易看到间隔的明暗纹路变化，即所谓的叠纹效应(MoiréEffect)，进而严重影响立体显示装置的显像品质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种立体显示装置，藉以解决现有技术所存在的问题。

为达上述目的，本实用新型提供一种立体显示装置，其包括：

一像素阵列，包括多个显示单元，且每一该显示单元包括P个子像素，P为大于1的正整数；以及

一透镜阵列，包括平行排列的多个柱状透镜，每一该柱状透镜包括一中心轴，该些中心轴对应于一第一方向呈倾斜状且每一该中心轴与该第一方向夹有一倾斜角；

其中，给定一列循环数N与一行循环数M，M与N互质，M与N均大于1且为整数，该像素阵列中第i列的第k个显示单元对应于该些柱状透镜中的一第一柱状透镜具有一第一相对位置，该像素阵列中的第i+j列的第k个显示单元对应于该第一柱状透镜具有一第二相对位置，i、j与k均为正整数，则当N为j的因数时，该第一相对位置全等于该第二相对位置，当N不为j的因数时，该第一相对位置不同于该第二相对位置；

该第i列的该第k个显示单元的第一子像素与第i+N列的第k个显示单元的第一子像素的行数相差M行。

上述的立体显示装置，其中每一该子像素具有一长度与一宽度，当每一该长度为L，每一该宽度为W时，则每一该倾斜角的一正切值为MW/LN。

上述的立体显示装置，其中相邻的二子像素之间填充有黑色矩阵材料，且该黑色矩阵材料的宽度与每一该子像素的宽度的比值小于或等于0.3。

上述的立体显示装置，其中该些柱状透镜的材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、树脂或光学玻璃。

上述的立体显示装置，其中该些显示单元沿一第二方向排列，每一该柱状透镜于该第二方向对应一个该显示单元，该第一方向与该第二方向相互垂直。

上述的立体显示装置，其中M大于N。

上述的立体显示装置，其中M等于4，N等于3。

依据本新型所揭露的立体显示装置，由于形成每一视点的子像素虽对应于中心轴排列，然而本实用新型所揭露的多个子像素相对于中心轴排列并非全然一致，因此，立体显示装置可减少叠纹效应，且立体影像的周围也减少出现锯齿状的情况，进而提高立体显示装置的显像品质，以解决现有技术所存在的问题。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1是为依据本实用新型所揭露的立体显示装置的一实施例俯视示意图；

图2是为依据图1的立体显示装置的局部放大示意图；

图3是为依据图2的立体显示装置中剖面线A-A所对应的剖视示意图；

图4是为依据图2的立体显示装置中剖面线B-B所对应的剖视示意图；

图5是为依据图2的立体显示装置中剖面线C-C所对应的剖视示意图。

其中，附图标记

60柱状透镜

62中心轴

70_1～70_3显示单元

1～5子像素

102像素阵列

104透镜阵列

W宽度

L长度

LB、LP宽度

F第一方向

S第二方向

α倾斜角

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本实用新型的观点，但非以任何观点限制本实用新型的范畴。

请参照图1与图2，是分别为依据本实用新型所揭露的立体显示装置的一实施例俯视示意图以及依据图1的立体显示装置的局部放大示意图。立体显示装置包括像素阵列102与透镜阵列104。像素阵列102包括多个子像素﹙即图1与图2中的长方形﹚。在本实施例中，像素阵列102可包括三百一十五个子像素，每一列可有三十五个子像素(即沿第二方向S排列的三十五个子像素)，每一行可有九个子像素(即沿第一方向F排列的九个子像素)，第一方向F与第二方向S相互垂直，但本实施例并非用以限定本实用新型。

透镜阵列104包括平行排列的多个柱状透镜60，每一柱状透镜60包括中心轴62，每一中心轴62对应于第一方向F呈倾斜状且每一中心轴62与第一方向F夹有一倾斜角α。其中，以P个子像素﹙即图1与图2中的长方形﹚为一显示单元，例如显示单元70_1、显示单元70_2与显示单元70_3，每个显示单元均沿第二方向S排列，每一柱状透镜60是于第二方向S对应一个显示单元(即每一柱状透镜60于第二方向S上的宽度等于P个子像素的宽度W)。透镜阵列104用以接收并发射子像素所发出的光线，而于一视点端形成P个视点，P≧2且P为整数。在本实施例中，以五个子像素为一显示单元，立体显示装置共可形成四个视点﹙即P＝4﹚，但本实施例并非用以限定本实用新型。

于一实施例中，请参照图2，第一列的显示单元70_1的子像素1的右上角正对于相邻的两个柱状透镜60的交界线。而第三列的显示单元70_3的右上角(也就是第二列的显示单元70_2的左下角)也正对于相邻的两个柱状透镜60的交界线。更具体来说，本新型的显示单元是以列循环数N与行循环数M来循环排列，其中M与N均为正整数，N大于1。以类似于图1、图2的立体显示装置而言，则由上至下第i列由左至右第k个显示单元相对于中心轴62的相对位置与第(i+N)列由左至右第k个显示单元相对于中心轴62的相对位置相同。由上至下第i列由左至右第k个显示单元的第一个子像素与第(i+N)列由左至右第k个显示单元的第一个子像素的行数相差M行。同时，当j不等于N的时候，第i列由左至右第k个显示单元相对于于中心轴62的相对位置与第(i+j)列由左至右第k个显示单元相对于中心轴62的相对位置不同。然而，如图2所示，设若相邻两个柱状透镜60的交界线刚好经过第i列第k个显示单元的子像素1，则每个显示单元的子像素1都会被相邻两个柱状透镜60的交界线所经过。

具体来说，请参照图3与图4与图5，其中图3是为依据图2的立体显示装置中剖面线A-A的所对应的剖视示意图，图4是为依据图2的立体显示装置中剖面线B-B的所对应的剖视示意图，图5是为依据图2的立体显示装置中剖面线C-C的所对应的剖视示意图。如图3、图4与图5所示，在图3中的各个子像素与柱状透镜60的相对位置与图4中的各个子像素与柱状透镜60的相对位置不同。且图3与图4中的各子像素与柱状透镜60的相对位置与图5中的各子像素与柱状透镜60的相对位置也都不同。换句话说，虽然显示单元70_1的子像素1、显示单元70_2的子像素1与显示单元70_3的子像素1都对应到同一个视角，然而由于其对应于柱状透镜60的相对位置有些微的差异，如此可以降低叠纹效应(MoiréEffect)。

此外，于本实用新型一实施例中，透镜阵列104可为一体成型，每一柱状透镜60的材料是可为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、树脂或光学玻璃。在本实施例中，透镜阵列104为一体成型，每一柱状透镜60的材料为聚甲基丙烯酸甲酯，折射率为1.57，但本实施例并非用以限定本实用新型。

每一子像素﹙即图1与图2中的长方形﹚具有长度L与宽度W，当长度与宽度的比例为3：1，且行循环数M为4，列循环数N为3时，倾斜角α的正切值(tan)为4/9。具体来说，倾斜角α的正切值可以定义如下列方程式(1)

tanα＝MW/LN(1)

于本实用新型一实施例中，行循环数M与列循环数N互质。于另一实施例中，行循环数M大于列循环数N。依据上述诸实施例的设计，请参照图2为例，子像素1相对柱状透镜60的中心轴62而言，具有三种不同的相对位置。因此同一视点的子像素相对于中心轴62的排列并非全然一致，可以降低叠纹效应，提供更好的视觉经验。

此外，回到图3，于一实施例中，各个子像素之间有填充黑色矩阵材料，且黑色矩阵材料的宽度LB小于等于子像素宽度LP的0.3倍。如此可以进一步降低叠纹效应(MoiréEffect)。

依据本实用新型所揭露的立体显示装置，由于形成每一视点的子像素虽对应于中心轴排列，然而本实用新型所揭露的多个子像素相对于中心轴排列并非全然一致，因此，立体显示装置可减少叠纹效应，且立体影像的周围也减少出现锯齿状的情况，进而提高立体显示装置的显像品质，以解决现有技术所存在的问题。此外，本实用新型的像素阵列与透镜阵列的对应排列方式，可使第二方向所降低的解析度分散到第一方向，进而避免单一方向解析度降低的问题。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种立体显示装置，其特征在于，包括：

一像素阵列，包括多个显示单元，且每一该显示单元包括P个子像素，P为大于1的正整数；以及

一透镜阵列，包括平行排列的多个柱状透镜，每一该柱状透镜包括一中心轴，该些中心轴对应于一第一方向呈倾斜状且每一该中心轴与该第一方向夹有一倾斜角；

其中，给定一列循环数N与一行循环数M，M与N互质，M与N均大于1且为整数，该像素阵列中第i列的第k个显示单元对应于该些柱状透镜中的一第一柱状透镜具有一第一相对位置，该像素阵列中的第i+j列的第k个显示单元对应于该第一柱状透镜具有一第二相对位置，i、j与k均为正整数，则当N为j的因数时，该第一相对位置全等于该第二相对位置，当N不为j的因数时，该第一相对位置不同于该第二相对位置；

该第i列的该第k个显示单元的第一子像素与第i+N列的第k个显示单元的第一子像素的行数相差M行。

2.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，每一该子像素具有一长度与一宽度，当每一该长度为L，每一该宽度为W时，则每一该倾斜角的一正切值为MW/LN。

3.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，相邻的二子像素之间填充有黑色矩阵材料，且该黑色矩阵材料的宽度与每一该子像素的宽度的比值小于或等于0.3。

4.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，该些柱状透镜的材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、树脂或光学玻璃。

5.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，该些显示单元沿一第二方向排列，每一该柱状透镜于该第二方向对应一个该显示单元，该第一方向与该第二方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，M大于N。

7.根据权利要求1至6其中之一所述的立体显示装置，其特征在于，M等于4，N等于3。