[发明专利]一种远视距的立体显示装置

说明书

本发明提出了一种远视距的立体显示装置。该远视距的立体显示装置由2D显示面板、第一柱透镜光栅、散射层及第二柱透镜光栅组成。所述2D显示面板、所述第一柱透镜光栅、所述散射层及所述第二柱透镜光栅前后依次放置。所述2D显示面板上的像素按照周期单元进行排布。周期单元中包含来自于不同视差图像的像素。每一周期单元可通过第一柱透镜光栅缩小成像于所述散射层处。所述散射层可以将周期单元的像向前散射，并经第二柱透镜光栅投射到指定方向，形成视点。当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应视差图像从而实现立体视觉。

技术领域

本发明涉及显示技术，更具体地说，本发明涉及3D立体显示技术。

背景技术

3D显示技术是可以实现立体场景真实再现的一种显示技术，其可以为人眼分别提供不同的视差图像，从而使人产生立体视觉。其通常使用狭缝光栅、柱透镜为分光元件，将2D显示面板上的像素投射到指定方向，从而形成视点。当人眼分处于不同视点位置时，可以看见与之对应的视差图像，从而实现立体视觉。传统立体显示装置在进行分光时，来自于不同视差图像像素的光线在投射到对应视点位置时，其几何关系满足相似三角形原理。故而当视距较远，即视点位置距显示器距离较远时，由于上述相似三角形原理， 2D显示面板上的像素间距应尽量减小。但像素的间距受到显示器制造工艺的限制，因此本发明提出了一种远视距的立体显示装置。

发明内容

本发明提出了一种远视距的立体显示装置。附图1为该远视距的立体显示装置的结构原理图。该远视距的立体显示装置由2D显示面板、第一柱透镜光栅、散射层及第二柱透镜光栅组成。所述2D显示面板、所述第一柱透镜光栅、所述散射层及所述第二柱透镜光栅前后依次放置。所述2D显示面板上的像素按照周期单元进行排布。周期单元中包含来自于不同视差图像的像素。每一周期单元可通过第一柱透镜光栅缩小成像于所述散射层处。所述散射层可以将周期单元的像向前散射，并经第二柱透镜光栅投射到指定方向，形成视点。当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应视差图像从而实现立体视觉。

由于第一柱透镜光栅在垂直方向上不具有成像作用，不影响光线在垂直方向上的传播，故所述散射层也为一维散射层，仅能在水平方向上散射光线，因此所述2D显示面板上的像素在经过所述第一柱透镜光栅、所述散射层及所述第二柱透镜光栅时，光线在垂直方向上的传输不受影响，方向保持不变。优选地散射层可由节距和焦距均很小的柱透镜光栅制备。

设该远视距的立体显示装置第一柱透镜光栅的焦距为f，2D显示面板像素间距为p₁，2D显示面板到第一柱透镜光栅的距离为l₁，第一柱透镜光栅到散射层的距离为l₂，散射层到第二柱透镜光栅的距离为l₃，第二柱透镜光栅到视点的距离为l₄,视点间距为p₂。优选地，上述参数应满足：，，。

式中，由于项，且的作用，则可以增大第二柱透镜光栅到视点的距离，从而在保持2D显示面板像素间距p₁、视点间距p₂及散射层到第二柱透镜光栅的距离l₃不变的情况下，实现远视距的立体图像显示。

可选地，为减少串扰，可在周期单元间加设挡光板。

可选地，每一周期单元可通过第一柱透镜光栅在散射层上形成多个像。

可选地，第一柱透镜光栅可替换为狭缝光栅。

可选地，第二柱透镜光栅可替换为狭缝光栅。