CN211180432U - 一种基于像素掩模的立体显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于像素掩模的立体显示装置。该基于像素掩模的立体显示装置由2D显示面板、像素掩模及柱透镜光栅构成；像素掩模紧贴放置于2D显示面板之前，柱透镜光栅放置于像素掩模之前；2D显示面板用于提供视差合成图像，视差合成图像中，不同行的像素分属于不同的视差图像；像素掩模上设置有透光孔，2D显示面板上像素的光线可通过像素掩模上的透光孔出射，并经由柱透镜光栅投射至各视点位置；当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉；透光孔具有不同的水平节距，从而本实用新型可以实现多个最佳观看距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术，更具体地说，本实用新型涉及显示中的立体显示技术。
背景技术
立体显示装置可以在不同的空间方向上提供视差图像，从而使观看者产生立体视觉。然而传统立体显示装置中，视点位置因受到像素点距限制，其仅分布在最佳观看距离上。仅当观看者位于最佳观看距离时，可以看到正确的视差图像。因此，本实用新型提出了一种基于像素掩模的立体显示装置，其可以通过像素掩模提供多种像素点距，故其可以提供多个最佳观看距离。
实用新型内容
本实用新型提出了一种基于像素掩模的立体显示装置。附图1为该基于像素掩模的立体显示装置的结构示意图。该基于像素掩模的立体显示装置由2D显示面板、像素掩模及柱透镜光栅构成，像素掩模紧贴放置于2D显示面板之前，柱透镜光栅放置于像素掩模之前。2D显示面板用于提供视差合成图像，视差合成图像中，不同行的像素分属于不同的视差图像。像素掩模上设置有透光孔，2D显示面板上像素的光线可通过像素掩模上的透光孔出射，并经由柱透镜光栅投射至各视点位置。
进一步的，请参考图2，透光孔在像素掩模上按行进行排列，一行透光孔与2D显示面板上的一行像素对应，且同一行上的透光孔节距相同。
进一步的，请参考图2，像素掩模上的透光孔可以依照其水平节距分为若干种类，同一类的透光孔在水平方向上具有完全相同的节距。不同类的透光孔具有不同的水平节距。
进一步的，请参考图2，同一类的透光孔至少存在两种排列方式。同一类的透光孔不同的排列方式中，透光孔水平位置不同。
对于同一类的透光孔，请参考图3，因同一类透光孔存在多种排列方式，且不同排列方式之间透光孔水平位置不同，2D显示面板上分属于不同视差图像的像素发出的光线，可通过透光孔出射后经柱透镜光栅分别投射到不同的视点位置。当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。
设柱透镜光栅节距为p，透光孔的节距为l，柱透镜光栅到像素掩模的距离为d，视点到柱透镜光栅的距离即最佳观看距离为D。则上述参数应满足：
。
根据式
，同一类的透光孔因具有完全相同的水平节距p，因此其最佳观看距离相同；而不同类的透光孔因具有不同的水平节距p，因此其对应的最佳观看距离不同。
可选地，2D显示面板可以替换为投影幕布，并由投影机提供图像。
可选地，2D显示面板可以替换为印刷图像。
可选地，柱透镜光栅可以替换为狭缝光栅。
可选地，当2D显示面板为液晶显示面板时，像素掩模可放置于液晶盒与背光源之间。
可选地，像素掩模可与2D显示面板融合，即2D显示面板上的像素位置按像素掩模上透光孔的排布规则进行分布。
综上所述，因本实用新型的一种基于像素掩模的立体显示装置，其同一类的透光孔可以将来自像素的光线投射到同一最佳观看距离的不同视点位置，从而实现立体显示；不同类的透光孔可以将来自像素的光线投射到不同的最佳观看距离，从而实现多个最佳观看距离。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型像素掩模的示意图。
图3为本实用新型的光路图。
图标：010-一种基于像素掩模的立体显示装置；020-像素掩模结构；030-显示光路；100-2D显示面板；200-像素掩模；300-柱透镜光栅；201-第一类透光孔；202-第二类透光孔；203-第三类透光孔；204-第四类透光孔。
应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
图1为本实施例提供的一种基于像素掩模的立体显示装置010的结构示意图。图中x坐标表示空间中的水平方向，y坐标表示空间中的垂直方向，z表示与x-y平面垂直的方向。
该基于像素掩模的立体显示装置010由2D显示面板100、像素掩模200及柱透镜光栅300构成，像素掩模200紧贴放置于2D显示面板100之前，柱透镜光栅300放置于像素掩模200之前。2D显示面板100用于提供视差合成图像，视差合成图像中，不同行的像素分属于不同的视差图像。像素掩模200上设置有透光孔，2D显示面板100上像素的光线可通过像素掩模200上的透光孔出射，并经由柱透镜光栅300投射至各视点位置。
请参考图2，透光孔在像素掩模200上按行进行排列，一行透光孔与2D显示面板100上的一行像素对应，且同一行上的透光孔节距相同。
请参考图2，像素掩模200上的透光孔可以依照其水平节距分为若干种类，请参照像素掩模结构020，该结构中，透光孔可分为201~204四类。具体的，结构中的第一、第二行透光孔为第一类透光孔201；第三、第四行透光孔为第二类透光孔202；第五、第六行透光孔为第三类透光孔203；第七、第八行透光孔为第四类透光孔204。
同一类的透光孔在水平方向上具有完全相同的节距。不同类的透光孔具有不同的水平节距。以第一类和第二类透光孔为例，第一行和第二行的第一类透光孔201具有完全相同的水平节距；第三行和第四行的第二类透光孔202具有完全相同的水平节距；第一行和第二行的第一类透光孔201的水平节距大于第三行和第四行的第二类透光孔202的水平节距。
请参考图2，同一类的透光孔至少存在两种排列方式。同一类的透光孔不同的排列方式中，透光孔水平位置不同。以第一类透光孔201为例，第一行透光孔和第二行透光孔节距完全相同，但两行透光孔之间在水平方向上存在一定位移。
对于同一类的透光孔，以第一行和第二行的第一类透光孔201为例，其光路请参考图2和图3，2D显示面板100上第一行像素对应于视差图像1，第二行像素对应于视差图像2，因一行透光孔与2D显示面板100上的一行像素对应，则视差图像1的像素可通过第一行的透光孔201出射，视差图像2的像素可通过第二行的透光孔201出射；因第一类透光孔201存在两种排列方式，第一行的透光孔201和第二行的透光孔201的水平位置不同，则来自两幅视差图像的光线可分别通过第一行和第二行的透光孔201出射后经柱透镜光栅300投射到视点1和视点2位置。当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。
设柱透镜光栅300节距为p，透光孔的节距为l，柱透镜光栅300到像素掩模200的距离为d，视点到柱透镜光栅300的距离即最佳观看距离为D，上述参数满足：
。
根据式
，同一类的透光孔因具有完全相同的水平节距l，因此其最佳观看距离相同；而不同类的透光孔因具有不同的水平节距l，因此其对应的最佳观看距离不同。
具体地，本实施例中，柱透镜光栅300节距p为1.27 mm，柱透镜光栅300到2D显示面板100的距离d为2.1 mm，第一类透光孔201节距为1.28 mm；第二类透光孔202节距为1.279mm；第三类透光孔203节距为1.278 mm；第四类透光孔204节距为1.276 mm。则第一类透光孔201对应的最佳观看距离为266.7 mm；第二类透光孔202对应的最佳观看距离为298.43 mm；第三类透光孔203对应的最佳观看距离为383.1 mm；第四类透光孔204对应的最佳观看距离为446.6 mm。
综上所述，因本实用新型的一种基于像素掩模的立体显示装置010，其同一类的透光孔可以将来自像素的光线投射到同一最佳观看距离的不同视点位置，从而实现立体显示；不同类的透光孔201~204可以将来自像素的光线投射到4个不同的最佳观看距离，从而实现4个最佳观看距离。
Claims (8)
1.一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：该基于像素掩模的立体显示装置由2D显示面板、像素掩模及柱透镜光栅构成；像素掩模紧贴放置于2D显示面板之前，柱透镜光栅放置于像素掩模之前；2D显示面板用于提供视差合成图像，视差合成图像中，不同行的像素分属于不同的视差图像；像素掩模上设置有透光孔，2D显示面板上像素的光线可通过像素掩模上的透光孔出射，并经由柱透镜光栅投射至各视点位置；当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。
2.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：透光孔在像素掩模上按行进行排列，一行透光孔与2D显示面板上的一行像素对应，且同一行上的透光孔节距相同；像素掩模上的透光孔可以依照其水平节距分为若干种类，同一类的透光孔在水平方向上具有完全相同的节距；不同类的透光孔具有不同的水平节距；同一类的透光孔至少存在两种排列方式，同一类的透光孔不同的排列方式中，透光孔水平位置不同。
3.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：设柱透镜光栅节距为p，透光孔的节距为l，柱透镜光栅到像素掩模的距离为d，视点到柱透镜光栅的距离即最佳观看距离为D，上述参数满足：
。
4.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：2D显示面板可以替换为投影幕布，并由投影机提供图像。
5.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：2D显示面板可以替换为印刷图像。
6.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：柱透镜光栅可以替换为狭缝光栅。
7.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：当2D显示面板为液晶显示面板时，像素掩模可放置于液晶盒与背光源之间。
8.如权利要求1所述的一种基于像素掩模的立体显示装置，其特征在于：像素掩模可与2D显示面板融合，即2D显示面板上的像素位置按像素掩模上透光孔的排布规则进行分布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020060287.8U CN211180432U (zh) | 2020-01-11 | 2020-01-11 | 一种基于像素掩模的立体显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020060287.8U CN211180432U (zh) | 2020-01-11 | 2020-01-11 | 一种基于像素掩模的立体显示装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN211180432U true CN211180432U (zh) | 2020-08-04 |
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ID=71827468
Family Applications (1)
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| CN202020060287.8U Active CN211180432U (zh) | 2020-01-11 | 2020-01-11 | 一种基于像素掩模的立体显示装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211180432U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110989189A (zh) * | 2020-01-11 | 2020-04-10 | 成都工业学院 | 一种基于像素掩模的立体显示装置 |
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2020
- 2020-01-11 CN CN202020060287.8U patent/CN211180432U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110989189A (zh) * | 2020-01-11 | 2020-04-10 | 成都工业学院 | 一种基于像素掩模的立体显示装置 |
| CN110989189B (zh) * | 2020-01-11 | 2024-08-02 | 深显科技(南京)有限责任公司 | 一种基于像素掩模的立体显示装置 |
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