[发明专利]一种立体图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示领域，尤其涉及一种能有效减少莫尔条纹的立体图像显示装置。 

背景技术

立体显示技术的基本原理，是利用人的左右眼的视差，将显示画面分别提供给左右眼的左右画面，通过观察者大脑自行混合为立体画面。 

     立体图象显示装置可分为戴眼镜式和裸眼式，其中裸眼式又可分为视差屏障、柱状透镜、方向性背光和多重屏幕等。以下分别介绍视差屏障和双凸透镜技术的立体显示装置原理。 

     视差屏障技术 

     视差屏障技术是在2D的显示器的前面或后面加上一块液晶光栅来组成立体显示的光学系统，通过液晶光栅对光线的阻挡把奇、偶列像素上显示的视差图象分别透射到人的左、右眼，再经人的视觉中枢的立体融合就获得立体感。如图1所示，立体显示装置包括2D显示器，所述2D显示器包括右像素102和左像素103，像素宽度为105，在该2D显示器上还设置起遮光作用的光栅101，所述光栅101可以是设置有纵向条纹遮光板。所述光栅的周期为104，所述光栅的一个周期对应一个左像素和一个右像素，即光栅的一个周期104为像素宽度105的2倍，当人站在所述光栅101一侧进行观察时，通过所述条纹遮光板，上述右像素102的光只能到达人的右眼，左像素103的光只能到达左眼。这样，通过光栅101对光线的阻挡把奇、偶列像素上显示的视差图像透射到人的左、右眼，对于位于画面正前方的观察者而言，由于产生了双眼视差，结果便能获得立体视觉。

双凸透镜技术 

设置透镜来取代隔栅，通过透镜的折射来分离图像。如图2所示，双凸透镜技术的立体显示装置包括2D显示器和设置于2D显示器前的透镜板201，所述2D显示器包括右像素202和左像素203，每个像素的宽度为105。在2D显示器的前面设置有一块透镜板201来组成立体显示的光学系统，其中透镜板201是由多个细长的半圆柱透镜紧密排列构成，每个半圆柱透镜的周期204对应一个左像素和一个右像素，即每个半圆柱透镜的周期204为像素宽度105的2倍，这样像素的光线通过透镜板201的折射，右像素202将会只到达右眼，左像素203只到达左眼，就把奇、偶列像素上显示的视差图像透射到人的左、右眼，再经视觉中枢的立体融合就获得立体感。

但是，在现有技术中，无论是视差屏障技术或双凸透镜技术，当光栅结构或透镜结构与2D显示器配合形成立体图像显示装置时，都会产生莫尔条纹，莫尔条纹为一种周期性重复的mura，即一种周期出现的显示不均。以光栅式立体图像显示装置为例，莫尔条纹主要因光栅和2D显示器中的黑色矩阵（Black Matrix，以下称为BM）条纹的周期性重复以及光栅和BM之间的相互交叉而产生。莫尔条纹对立体图像的观察会产生干扰，严重时可能导致无法看清立体图像。 

以下结合附图3，以光栅式立体图像显示装置为例详细介绍莫尔条纹产生的原理图。如图3所示，光栅式立体图像显示装置包括： 

多条沿水平方向设置的光栅A,并且各光栅A之间的间距为a；

多条BM条纹B，所述多条BM条纹的方向可以为两个以上的不同方向，所述每个方向的BM条纹都和光栅A之间相互作用产生莫尔条纹，并且所述莫尔条纹的方向不同，整个立体图像显示装置上的不同莫尔条纹会进行叠加对显示效果造成影响。先以同一个方向的BM条纹B为例，所述多条BM条纹B与光栅A之间有一定的夹角β，并且BM条纹B之间的间距为b，BM条纹间距b与光栅间距a的比值k。

因为光栅A和BM条纹B的规则重复，则就会产生莫尔条纹C，莫尔条纹C之间的间距为p，莫尔条纹C的显示效果和间距p处的显示效果不同，在观察时就给观察者一种周期性显示不均的视觉效果。 

同样，A也可以理解为透镜的设置方向，由于透镜A与BM条纹B的规则重复，就会产生莫尔条纹C, 莫尔条纹C之间的间距为p，在观察时就给观察者一种周期性显示不均的视觉效果。 

莫尔条纹的间距p可以通过公式一进行计算： 

                                                     公式一

发明内容

发明人发现，参考图3，如果莫尔条纹C之间的间距p越大，则莫尔条纹C对立体图像的观察者产生的干扰也越大，从而导致观察者无法看清立体图像，但是如果能降低莫尔条纹C之间的间距p，将间距p的值降低到人眼不能辨认的尺寸，则可以降低莫尔条纹对观察的影响。