[发明专利]一种用于光栅3D显示器的光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及3D显示技术，特别涉及一种用于光栅3D显示器的光源装置。

背景技术

基于狭缝光栅的3D显示器是一种无需任何助视设备的3D显示器。它通过狭缝光栅对于光的遮挡作用，将2D显示屏上不同区域的像素投射到不同的空间方向上，从而实现3D显示。基于狭缝光栅的3D显示器相对于其它3D显示器，结构简单，成本较低，便于制造与推广。

基于狭缝光栅的3D显示器由2D显示屏和狭缝光栅组成，2D显示屏用于提供来自同一立体场景的多幅视差图像，狭缝光栅利用对于光的遮挡作用，将这些视差图像在空间方向上进行分开，形成不同的视点。当观看者双眼分别处于不同的视点时，就能够观看到对应的视差图像，从而实现立体感观。然而，由于光栅的遮挡作用，光源发射的光线并不能完全被观看者接收，因此其光学效率不高，传统的狭缝光栅3D显示对照明光源光能量的利用率＜25％，从而导致了狭缝光栅3D显示器相比于其他3D显示器，其亮度很低，这个低亮度的缺点限制了基于狭缝光栅的3D显示的进一步推广和应用。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明提供了一种可提高照明光能量的利用率和3D显示器亮度的用于光栅3D显示器的光源装置。

为了实现上述目的，本发明提供一下技术方案：一种用于光栅3D显示器的光源装置，包括照明光源和反射腔，其中所述反射腔靠近2D显示屏一侧的面上具有不口，所述反射腔内具有＞80％(高反射率)的反射层，照明光源所发出的绝大部分光线经过反射腔的多次反射后最终从反射腔壁的开口处出射到反射腔的外部空间，将2D显示屏上不同的像素在不同的视点位置上进行显示。当观看者的左右眼，分别位于左视点和右视点时，可以看到与视点对应的不同的视差图像，从而产生立体感。和传统的光栅3D显示器相比，由于本发明装置不再因遮挡作用而消耗光能，因此可以提高光栅3D显示器的光学效率和显示亮度。

进一步的，所述反射腔开口的图形依照3D显示器的不同需要，可以灵活选择。

作为一种优选，所述反射腔的反射层为通过涂布的方式制备，所述反射层为内侧涂布有高反射系数的镜面或白色反光材料制备而成的反射膜。

作为一种优选，所述反射腔的反射层为反光薄膜，反光薄膜的反射率高，且安装使用方便，有利于降低设备成本。

进一步的，所述照明光源安装于反射腔内，其安装位置根据具体使用需要而定，光源安装于反射腔的设计显著的减少了漏光情况的发生，对于提高光源光能量利用率具有很重要的意义。

进一步的，所述光源装置还包括导光板，所述导光板安装于照明光源与2D显示屏之间，所述导光板将照明光源所发出的光导出，并通过导光板的匀光作用将光线在起导光板中均匀的分散，有利于提高装置的匀光性。

作为一种优选，所述导光板安装于反射腔内。当照明光源安装于反射腔内时，从而使从反射腔开口处的出射光均匀性得到保证，提进一步改善了基于本光源装置的3D显示装置的显示效果。

作为一种优选，所述照明光源安装位置在导光板的侧面，照明港元发出的光线可以通过导光板的侧端面进入到导光板中，这种侧入射式的照明方式结构简单，便于安装和使用。

作为一种优选，所述照明光源的安装位置在导光板的背面(远离反射腔开口一侧)，所述光源以阵列的排布方式安装于所述导光板的背面，所发出光通过导光板背面进入导光板中，相比于从侧面进入导光板的情况，其光源的分布更加均匀，装置的匀光性更高。

进一步的，在与曲面显示器匹配时，本发明光源装置也可以制成曲面形式。曲面的形式设计方式灵活，有广泛的应用前景。

本发明装置中，反射腔开口面的开口率为α，未出射光线在反射腔的开口面和背面来回一次反射的过程中，反射腔中导光板对光的平均吸收损耗率为β，反射腔中因漏光及反射率无法达到100％而造成的平均漏光损耗率为γ。

该光源装置的光学效率为E，上述参数满足下列关系式：