[发明专利]采用凸透镜板的个人立体显示器

说明书

本发明涉及一种立体显示器，特别涉及采用一种凸透镜板以产生光学立体效果的立体显示器。

利用双眼视差可以看立体图像，其中用到一种采用凸透镜板的立体显示器。为了看到立体图像就需要使眼睛处于适当的位置。如果眼睛所处位置不合适，则由于对各个像素组来说凸透镜板会产生主光束(lobe)和次光束，就会看到一种幻视象(pseudoscopic image)。可以同时在不同的但是适当的位置上看到立体图像象。之所以看到幻视象是因为次光束在任何不同于看立体图象的位置的位置上都存在。换句话说，幻视象是在观察区域以外的区域中产生的。

在一些特殊的情形下，例如在现金取款机或可视电话处，由于次光束所产生的幻视象或立体图象，则不利的方面可能是除了观察者外其他人也能看到立体显示器的图像。

因此本发明的一个目的就是提供一种可用于例如现金取款机、可视电话等的立体显示器，通过它只有一个观察者才能看到立体图象，且不存在幻视象。

该目的通过本发明的权利要求1的有关描述而得以实现。

本发明的其他优选实施例同从属权利要求产生联系。

本发明包括采用了一种同显示器在一起的凸透镜板的立体显示器，其中左、右图象的象素交替以形成一混合的条形图象，本发明还包括显示器前面的凸透镜板，其中该显示器还包括光束限制装置以限制各象素组的发散光线从而使得只有主光束到达观察者，以及折射装置，使左图象主光束指向左图象观察点、且使右图象主光束指向右图象观察点。

根据本发明，如果采用一平面显示器，则在平面显示器上面设置凸透镜板和一个棱镜阵列板。每组凸透镜和棱镜阵列只用于一组象素(一组象素通常包括一个或二个象素)且相邻组由一个通常由一个屏障所形成的光束限制装置来隔开。由于透镜和棱镜的效应，只有主光束离开显示器，而次光束受到抑制。通过折射装置，来自各组象素的该主光束发生偏转并聚焦在一个观察位置上。左图象的主光束聚焦在左图象的观察点；右图象的主光束聚焦在右图象的观察点。因此，只有一个人能看到图象且在观察区外不存在幻视象。

本发明具有如下优点：

由于来自一个象素的光线只形成一束光，所以光束强度要比现有的采用凸透镜板的立体显示器中的光束强度高。因此这种显示器要比现有的采用凸透镜板的立体显示器亮。另外，由于显示器抑制了次光束，也就没有了次光束所以不可能看到幻视象。如果使眼睛处于正确的处置，那么该系统就是一个自动的立体显示器。再有，根据本发明，该显示器完全是一种个人的显示器，因为在显示器前面的空间中只有一个观察位置。

根据本发明，在一个立体显示器的优选实施例中，光束限制装置是由相邻象素组间的屏障而形成，其中象素组可以包括以扫描的方向来看的二相邻象素，或立体显示器的象素组可以只包括一个象素。也可以有其它数量象素的象素组。

另外，立体显示器的折射装置由一个棱镜阵列板而形成，其中，立体显示器的每个棱镜阵列都设置成一个适当的角度以便使各主光束指向相应的观察点。

在棱镜阵列的前面可以放置第二个立体显示器的凸透镜板。

再有，立体显示器的凸透镜的形状可以随每个象素组的位置而不同。

在本发明的一个优选实施例中，立体显示器的折射装置是由凸透镜板结合棱镜所形成。

另外，二个凸透镜板的凸透镜形状都可随每个象素组的位置而不同。

另外，立体显示器的折射装置放置在显示器和凸透镜板之间，其中所述折射装置可通过一个棱镜阵列来实现。所述棱镜阵列板的每个棱镜阵列都设置成一个适当的偏转角。

另外，立体显示器的凸透镜板或棱镜阵列板直接设置在平板显示器上面。

下面参照附图，通过举例将描述根据本发明的采用凸透镜板的个人立体显示器的实施例。其中：

图1是一种采用二个凸透镜板和一个棱镜阵列板的个人立体显示器的透视图；

图2是根据图1所示的立体显示器的侧视图；

图3是图2中一个放大的部分；

图4是一个棱镜和第二凸透镜板的侧视图；

图5表示一种立体显示器，其中屏障和透镜以及棱镜片只用于一个象素条；

图6表示一个实施例，其中第二凸透镜板和棱镜阵列板是结合在一起的；

图7表示一个实施例，其中棱镜阵列板放置在显示器和凸透镜板之间；

图8表示一个实施例，其中第一凸透镜板和棱镜阵列是结合在一起的；

图9表示一个实施例，包括第一凸透镜板和棱镜阵列板；以及

图10表示产生多个光束的现有技术的立体显示器。