[实用新型]一种光栅图形膜、立体光栅和裸眼3D显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D立体显示技术领域，尤其涉及一种无莫尔条纹的光栅图形膜、立体光栅和裸眼3D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（也称立体光栅）两部分组成。光栅主要有柱面光栅和狭缝光栅两种方式。通常光栅由多个结构和性能完全相同的光栅单元以平面线性排列而成，光栅可以是狭缝光栅或柱镜，对应的光栅单元为狭缝或柱状透镜单元。每个光栅单元在与其排列相垂直的方向上不对光线起汇聚透镜作用；而在其排列方向上则相当于汇聚透镜起聚光成像的作用。光栅的这一特性使得它对图像具有“压缩”和“隔离”的效用。光栅分像的光学原理，是通过光栅对图像进行处理，再借助光栅板而使平面图像具有直观的立体感。通过对景物记录一组左右景平面图像，并让两眼分别只看到相应的画面，左右两平面图像之间存在的相对视差将导致眼睛调整聚焦角度，就如同看到真实景致一样，使人产生三维立体视觉感。

2D平面显示器的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。

为了降低甚至消除莫尔条纹的影响，现有技术提出了一些消除莫尔条纹的方法，如中国专利公开号为CN101000406A的文献中提出的一种破坏光栅结构光场的方法来消除莫尔条纹的方案，在该方案中，通过增加散射屏来消除莫尔条纹，但由于在图像发射端增加了散射屏，由于散射屏的光线散射作用，严重影响了画面成像的质量，尽管解决了莫尔条纹的影响，但并不能获得效果好的立体图像。中国专利公开号为CN101122684A的文献中也提出了一种无莫尔纹立体显示装置，在该方案中，通过设计光栅与液晶屏像素排列之间的夹角，使得光栅与显示屏之间产生的莫尔条纹的宽度小到人眼无法分辨的程度，以此来消除和降低光栅与显示屏之间产生的莫尔条纹。但是，单纯的通过计算光栅与像素排列夹角，使得光栅在按一定角度排布时，忽略了隔行子像素的串扰现象，同样会造成最后观看立体图像质量的降低

有鉴于此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的缺陷，提供一种光栅图形膜、立体光栅和裸眼3D显示装置，以解决现有技术中裸眼3D立体显示器存在的莫尔条纹现象影响视觉观看效果的问题，以及现有的克服莫尔条纹的方法中立体图像质量不高效果不好的问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种光栅图形膜，其中，所述光栅图形膜的横向方向上周期性排列设置有多组透光区域重复单元，所述透光区域重复单元包括依次排列设置的多列透光区域；所述光栅图形膜上的相邻透光区域之间的间距相等；

所述透光区域在光栅图形膜的纵向方向上按一预定的角度倾斜设置，且所述透光区域包括多个相互连接在一起的形状、大小相同的透光结构；

在同一组透光区域重复单元内相邻两列透光区域的竖直排列位置相差一预定距离。

所述的光栅图形膜，其中，所述透光区域重复单元包括依次排列设置的两列透光区域，分别为第一透光区域和第二透光区域，所述第一透光区域的竖直排列位置比第二透光区域的竖直排列位置高出或低于所述预定距离。

所述的光栅图形膜，其中，所述透光区域重复单元包括依次设置的三列透光区域，分别为第三透光区域、第四透光区域和第五透光区域，所述第三透光区域、第四透光区域和第五透光区域的竖直排列位置依次递减或递增所述预定距离。

所述的光栅图形膜，其中，所述透光区域重复单元包括依次设置的四列透光区域，分别为第六透光区域、第七透光区域、第八透光区域和第九透光区域，所述第六透光区域、第七透光区域、第八透光区域和第九透光区域的竖直排列位置依次递减或递增所述预定距离。