光栅及制备方法、驱动方法、裸眼三维显示系统与流程

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及光栅及制备方法、驱动方法、裸眼三维显示系统。

背景技术：

随着显示技术的发展，三维立体显示逐渐被普及。用户通过三维显示技术，可以使画面变得立体逼真，不再局限于屏幕的平面上。三维立体显示的实现，主要是利用一系列的光学方法，使人左右眼产生视差从而接收不同的画面。目前，三维显示技术发展迅速，主要应用在公用商务场合，在手机等显示设备上也有应用，可大幅提升人机交互的水平，并丰富手机等移动终端的功能。目前的三维显示技术，除需要用户佩戴三维眼镜实现三维显示效果之外，还可以通过在显示屏幕中加设诸如用于裸眼三维显示的光栅等结构，实现裸眼三维显示。裸眼三维显示可以使显示设备具有更高的品质，以及更加良好的用户体验。

然而，目前用于裸眼三维显示的光栅及制备方法、驱动方法、裸眼三维显示系统仍有待改进。

技术实现要素：

本发明是基于发明人的以下发现而作出的：

目前，三维显示面板多存在成本较高的问题。例如，具体的，目前用于三维显示的光栅，主要有黑色矩阵式、液晶光栅式以及电致变色式等。然而目前的裸眼三维显示系统所搭载的光栅，难以实现不同型号产品的兼容，普遍需要针对不同显示参数的显示屏幕，制备具有特定参数的光栅：不论对于黑色矩阵式、液晶光栅式以及电致变色式光栅，都需要根据不同的分辨率确认光栅的参数。而一旦光栅参数确定，则上述光栅的具体结构、电路连接关系(如液晶光栅式以及电致变色式)也为确定的。因此，所制备的光栅，只能够适用于特定的分辨率。例如，以显示屏幕尺寸为5.5英寸的手机屏为例，有5.5hd、5.5fhd、5.5qhd等分辨率。也即是说，对于同尺寸的显示屏，即便显示区的尺寸完全相同，由于其分辨率不同，也需要针对每种分辨率，对用于裸眼三维显示的光栅进行重新设计、开模和制作，大大增加了产品的开发成本。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种光栅。该光栅包括至少一个最简光栅以及驱动信号线，所述最简光栅包括依次排列的多个光栅单元，所述驱动信号线被构造成向各个所述光栅单元输送驱动信号，以驱动所述光栅单元为透光状态或挡光状态，使得所述最简光栅被驱动为交替排列的透光单元和挡光单元，所述透光单元和所述挡光单元的宽度根据驱动信号的不同而不同。由此，该光栅可以使显示系统兼容多种分辨率，可以实现同尺寸显示屏中多种分辨率的切换，进而降低开发成本。

根据本发明的实施例，所述光栅为液晶光栅或电致变色光栅。由此，在光栅受驱动时，可以利用液晶的偏转或电致变色材料透光度的改变，来实现光栅的透光状态和挡光状态。

根据本发明的实施例，所述光栅适用于多个尺寸相同且分辨率不同的裸眼三维显示系统，所述光栅单元具有多个光栅单元系数，所述光栅单元系数的个数与所述分辨率的种数相等，所述最简光栅中的光栅单元的总个数z满足z＝2m，其中，m为多个所述光栅单元系数的最小公倍数，所述光栅单元系数bj满足：bj＝mj/a1＝nj/a2，其中，mj×nj为所述多种分辨率中的第j种分辨率，j、mj、nj为自然数且j≤n，n为所述多种分辨率的总数目，mj、nj表示所述第j种分辨率中的像素的总行数和像素的总列数且mj/nj为固定值，a1为所述多种分辨率的所述总行数的最大公约数，a2为所述多种分辨率的所述总列数的最大公约数。由此，可以根据分辨率的种数利用公式计算得出能够兼容上述多种分辨率的光栅单元的总个数。

根据本发明的实施例，所述光栅单元的宽度wd与所述光栅单元周期性排布的节距p的比值为(1:0.6)～(1:1.5)，所述节距p满足p＝α·p·r/m，其中，α为视距调节系数，r为多个所述光栅单元系数中的最大值，p为像素节距且满足：其中，d为所述裸眼三维显示系统显示屏的尺寸，m1×n1为所述多种分辨率中的最高分辨率。由此，可以得出能够兼容多种分辨率的光栅单元的宽度。

根据本发明的实施例，所述驱动信号线的数量为n＝2ⁿ，n是分辩率的种数。由此，可以简化驱动信号线的数量。

根据本发明的实施例，对于所述最简光栅中的每一个所述光栅单元分配编码，所述编码的位数为所述分辩率的种数，编码相同的光栅单元与同一根驱动信号线连接，其中，对于任一种分辨率，所述光栅单元被驱动为透光状态，则与该分辨率对应的编码为0；所述光栅单元被驱动为挡光状态，则与该分辨率对应的编码为1。由此，可以实现多个光栅单元与同一根驱动信号线的连接。

根据本发明的实施例，多个所述光栅单元中，在任意一种所述分辨率下显示状态均相同的所述光栅单元，与相同的所述驱动信号线相连。由此，可以利用同一根驱动信号线控制多根显示状态相同的光栅单元，简化驱动信号线的数量。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种驱动光栅的方法。根据本发明的实施例，所述光栅包括至少一个最简光栅以及驱动信号线，所述最简光栅包括依次排列的多个光栅单元，所述驱动信号线被构造成向各个所述光栅单元输送驱动信号，以驱动所述光栅单元为透光状态或挡光状态，使得所述最简光栅被驱动为交替排列的透光单元和挡光单元，所述透光单元和所述挡光单元的宽度根据驱动信号的不同而不同，所述驱动方法包括：(1)确定所述透光单元以及所述挡光单元的宽度；(2)根据所述宽度，确定所述光栅单元的显示状态；(3)根据所述显示状态，向所述驱动信号线输送驱动信号。由此，利用简单的方法驱动光栅单元，可以实现同尺寸显示屏中多种分辨率的切换。

根据本发明的实施例，所述光栅适用于多个尺寸相同且分辨率不同的裸眼三维显示系统，所述透光单元以及所述挡光单元的宽度是根据所述最简光栅的光栅常数d确定的，不同所述分辨率对应的所述光栅常数不同，所述透光单元以及所述挡光单元的宽度相等且为d/2。由此，可以通过每种分辨率下的最简光栅的光栅常数来确定透光单元和挡光单元的宽度。

根据本发明的实施例，所述光栅常数d满足d＝2p·m/bj，其中，bj为光栅单元系数，所述光栅单元系数bj满足：bj＝mj/a1＝nj/a2，其中，mj×nj为所述多种分辨率中的第j种分辨率，j、mj、nj为自然数且j≤n，n为所述多种分辨率的总数目，mj、nj表示所述第j种分辨率中的像素的总行数和像素的总列数且mj/nj为固定值，a1为所述多种分辨率的所述总行数的最大公约数，a2为所述多种分辨率的所述总列数的最大公约数，m为多个所述光栅单元系数的最小公倍数，p为所述光栅单元周期性排布的节距，所述节距p满足p＝α·p·r/m，其中，α为视距调节系数，r为多个所述光栅单元系数中的最大值，p为像素节距且满足：其中，d为所述裸眼三维显示系统显示屏的尺寸，m1×n1为所述多种分辨率中的最高分辨率。由此，可以获得最简光栅的光栅常数。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种裸眼三维显示系统。根据本发明的实施例，该裸眼三维显示系统包括：显示屏；和光栅，所述光栅为前面所述的。该裸眼三维显示系统具有成本低廉等优点的至少之一。

根据本发明的实施例，所述显示屏包括液晶显示屏，所述光栅设置所述液晶显示屏前方或后方，或者所述显示屏包括oled显示屏，所述光栅设置在所述oled显示屏前方。由此，可以进一步提高该显示系统的显示性能。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备光栅的方法。根据本发明的实施例，所述光栅包括至少一个最简光栅以及驱动信号线，所述最简光栅包括依次排列的多个光栅单元，所述驱动信号线被构造成向各个所述光栅单元输送驱动信号，以驱动所述光栅单元为透光状态或挡光状态，使得所述最简光栅被驱动为交替排列的透光单元和挡光单元，所述透光单元和所述挡光单元的宽度根据驱动信号的不同而不同，所述方法包括：(1)确定所述光栅单元的个数以及所述光栅单元的宽度；(2)确定所述驱动信号线的根数，并连接所述驱动信号线以及所述光栅单元，以便所述光栅单元能够被驱动形成交替排列的透光单元和挡光单元。由此，可以利用简单的方法获得使显示系统兼容多种分辨率的光栅。

根据本发明的实施例，所述光栅适用于多个尺寸相同且分辨率不同的裸眼三维显示系统，所述光栅单元的个数是通过以下步骤确定的：确定多个所述分辨率中的每一个所对应的所述光栅单元系数bj：bj＝mj/a1＝nj/a2，其中，mj×nj为所述多种分辨率中的第j种分辨率，j、mj、nj为自然数且j≤n，n为所述多种分辨率的总数目，mj、nj表示所述第j种分辨率中的像素的总行数和像素的总列数且mj/nj为固定值，a1为所述多种分辨率的所述总行数的最大公约数，a2为所述多种分辨率的所述总列数的最大公约数，所述光栅单元的总个数z满足z＝2m，其中，m为多个所述光栅单元系数的最小公倍数；所述光栅单元的宽度是通过以下步骤确定的：所述光栅单元的宽度wd与所述光栅单元周期性排布的节距p的比值为(1:0.6)～(1:1.5)，所述节距p满足p＝α·p·r/m，其中，α为视距调节系数，r为多个所述光栅单元系数中的最大值，p为像素节距且满足：其中，d为所述裸眼三维显示系统的尺寸，m1×n1为所述多种分辨率中的最高分辨率。由此，可以确定光栅单元的总个数以及宽度，从而可以制备光栅。

根据本发明的实施例，所述驱动信号线的数量为n＝2ⁿ，n为分辩率的种数。由此，可以简化驱动信号线的数量。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的光栅的结构示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的光栅显示原理示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的驱动光栅方法的流程示意图；

图4显示了根据本发明一个实施例的光栅的显示效果示意图；以及

图5显示了根据本发明实施例1的光栅电连接方式以及显示效果示意图。

附图标记说明：

1000：光栅；100：最简光栅；110：光栅单元；200：显示屏。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种光栅。根据本发明的实施例，参考图1，光栅1000包括至少一个最简光栅100以及驱动信号线(图中未示出)，最简光栅100包括依次排列的多个光栅单元110，驱动信号线被构造成向各个光栅单元110输送驱动信号，每个光栅单元110能够被驱动信号线驱动为透光状态和挡光状态，使得最简光栅100被驱动为交替排列的透光单元和挡光单元，透光单元和所挡光单元的宽度根据驱动信号的不同而不同。根据本发明的实施例，相邻的、同为透光状态或同为挡光状态的多个光栅单元，组合为该最简光栅的透光单元或挡光单元。根据本发明的实施例，光栅1000用于裸眼三维显示系统，裸眼三维显示系统包括显示屏并兼容从高到低排序的多种分辨率。该光栅可以兼容多种分辨率，可以实现同尺寸显示屏中多种分辨率的切换。由此，可以大幅降低裸眼三维显示系统的生产成本。

为了便于理解，下面首先对根据本发明实施例的光栅的工作原理进行简单说明：

如前所述，同尺寸的三维显示屏具有多种分辨率，由于用于裸眼三维显示的光栅均不具有分辨率切换的功能，因此，用于裸眼三维显示的光栅需要针对不同的分辨率进行重新设计、开模和制作，从而增大了产品的开发成本。这主要是由于，光栅的光栅常数以及缝隙宽度，是根据分辨率而确定的，且对于光栅而言，光栅常数以及缝隙宽度是固定不可变的。因此，制备好的具有特定光栅常数以及缝隙宽度的光栅，只能对应于特定的分辨率。发明人发现，通过将光栅的结构进一步细化，令光栅由多个宽度较小的光栅单元组成，且每一个光栅单元结构的宽度，均小于能够兼容的多种分辨率中最高分辨率(对应的光栅常数最小)所需要的光栅的缝隙宽度。每一个条形结构的透光状态均可以通过控制而改变。由此，通过控制相邻的多个条形结构的透光状态，可以令一定宽度区域内的条形结构，均处于透光或是不透光的状态下。而多个透光或是不透光的条形结构，即决定该光栅整体的光栅常数以及缝隙宽度。定义单个条形结构为光栅单元110，令根据本发明实施例的光栅，由多个上述光栅单元110构成的最简光栅100构成，则对于具有多种分辨率的同尺寸的显示屏，即可以根据多种分辨率计算得出所需要的光栅单元的总个数以及宽度，并将光栅单元与驱动信号线相连，由此，该光栅能够兼容多种分辨率。根据本发明的实施例，通过在驱动信号线上施加电压，来控制每个光栅单元为透光状态或挡光状态，从而实现多种分辨率之间的切换。

下面根据本发明的具体实施例，对该光栅的各个结构进行详细说明：

根据本发明的实施例，该光栅1000可以适用于多个尺寸相同的裸眼三维显示系统，多个裸眼三维显示系统的分辨率不同。由此，可以利用同一个光栅使同尺寸的不同显示系统的实现其所需分辨率的显示，降低开发成本。

关于光栅的类型不受特别限制，只要在对其施加电压时能够呈现透光状态或挡光状态即可，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计。例如，根据本发明的实施例，光栅1000包括液晶光栅或电致变色光栅。根据本发明的具体实施例，光栅1000为液晶光栅，在给光栅1000施加电压时，液晶分子会在电压的驱动下发生偏转，控制光透过或者阻挡光透过，从而可以使光栅为透光状态或挡光状态。根据本发明的另一些实施例，光栅1000为电致变色光栅，即光栅单元110由电致变色材料形成。在给光栅1000施加电压时，光栅1000受电压的影响会发生颜色的变化，颜色为深色阻挡光的透过，颜色为浅色透光度增大控制光透过，从而也可以使光栅为透光状态或挡光状态。

需要说明的是，该光栅在显示系统中的设置位置不受特别限制，只要能够实现对光的控制即可，本领域的技术人员可以根据具体情况进行设计。根据本发明的实施例，光栅1000可以设置在显示屏的后方(显示屏远离用户的一侧)作为后置光栅使用，或者光栅1000还可以设置在显示屏的前方(显示屏朝向用户的一侧)作为前置光栅使用。

根据本发明的实施例，最简光栅100具有依次排列的多个光栅单元110，光栅单元110具有一定的宽度。也即是说，通过确定光栅单元110的总个数以及光栅单元110的宽度即可确定最简光栅100，进而确定光栅1000。发明人经过深入研究发现，当光栅单元110的总个数z以及宽度(如图1中示出的wd)满足以下条件时，该光栅可以适用于具有不同分辨率的多个显示系统：

光栅单元具有多个光栅单元系数，光栅单元系数的个数与分辨率的种数相等，光栅单元的总个数z满足z＝2m，其中，m为多个光栅单元系数的最小公倍数；光栅单元的宽度wd与光栅单元周期性排布的节距p的比值为(1:0.6)～(1:1.5)。

为了方便理解，下面对光栅单元110的总个数z以及宽度wd的确定过程，以及其可以满足兼容多种分辨率的原理进行简单解释：

首先假设光栅1000可以兼容n种分辨率，用m1×n1，m2×n2，…mn-1×nn-1，mn×nn表示，m为像素的总行数，n为像素的总列数。其中，n种分辨率满足如下关系式：

也即是说，光栅1000的各种分辨率的总行数与总列数的比值为固定值，满足上述关系式的各种分辨率才能够实现彼此之间的切换。如前所述，多种分辨率从高到低排序，因此，定义分辨率最高为m1×n1。

根据本发明的实施例，光栅单元110具有多个光栅单元系数，光栅单元系数的个数与分辨率的种数相等。由此，可以根据以下公式计算出第j种分辨率对应的光栅单元110的光栅单元系数bj以及光栅单元110的总个数z：

z＝2m(3)

其中，mj×nj为多种分辨率中的第j种分辨率，j、mj、nj为自然数且j≤n，mj、nj表示第j种分辨率中的像素的总行数和像素的总列数且mj/nj为固定值，a1为多种分辨率的像素的总行数的最大公约数，a2为多种分辨率的像素的总列数的最大公约数，m为多个光栅单元系数的最小公倍数。由此，根据本发明的实施例，当分辨率的种数n以及各种分辨率确定之后，首先可以计算出各种分辨率的像素的总行数的最大公约数a1，以及各种分辨率的像素的总列数的最大公约数a2。随后根据公式(2)计算出每种分辨率对应的光栅单元110的光栅单元系数bj。随后对每种分辨率对应的光栅单元110的光栅单元系数bj取最小公倍数m，最后利用公式(3)计算得出n种分辨率所需要的光栅单元110的总个数z。由此，利用上述简单算法即可得到n种分辨率所需要的光栅单元的总个数。

根据本发明的实施例，光栅单元110的宽度wd与光栅单元周期性排布的节距p满足比值关系(1:0.6)～(1:1.5)。由此，可以通过光栅单元周期性排布的节距来获得光栅单元的宽度。具体的，首先可以根据以下公式计算像素节距p：

其中，d为显示屏的尺寸，m1×n1为多种分辨率中的最高分辨率。如前所述，分辨率由高到低依次排列，由此多种分辨率中的最高分辨率为m1×n1。由公式(4)可知，当显示屏的尺寸以及其能兼容的分辨率确定之后，像素节距p为一定值。随后，根据以下公式计算光栅单元110周期性排布的节距p：

其中，α为视距调节系数，而r为多个光栅单元系数中的最大值，m为多个光栅单元系数的最小公倍数。由此，根据本发明的实施例，当显示屏的尺寸d以及其能够兼容的分辨率确定之后，首先可以根据公式(4)利用显示屏的尺寸d以及最高分辨率m1×n1计算出像素节距p，由于显示屏的尺寸d以及最高分辨率m1×n1为定值，所以像素节距p也为定值。随后利用公式(5)计算出光栅单元110周期性排布的节距p：当分辨率确定之后，光栅单元110在每种分辨率下的光栅单元系数的最大值r以及最小公倍数m也为定值。视距调节系数α需要根据光栅1000的放置高度以及观察者视点与显示屏的距离确定。如前所述，根据本发明的实施例，光栅1000可以为后置光栅，还可以为前置光栅。根据本发明的具体实施例，当光栅1000为后置光栅时，参考图2，光栅1000的放置高度为h，观察者视点与显示屏200的距离为h，两视点之间的距离为l，根据相似三角形原理得到以下公式：

根据本发明的另一些实施例，当光栅1000为前置光栅时，可以根据以下公式计算出视距调节系数α：

由公式(6)以及公式(7)可知，光栅1000的放置高度h(与显示系统设计有关)以及观察者视点与显示屏200的距离h(可根据经验确定)均为定值，所以得到的视距调节系数α也为定值。由此，根据公式(5)，在显示屏尺寸d以及其能够兼容的分辨率确定之后，光栅单元周期性排布的节距p也为一定值。如前所述，光栅单元的宽度wd与光栅单元周期性排布的节距p的比值为(1:0.6)～(1:1.5)。由此，本领域的技术人员可以根据具体情况对光栅单元110的具体宽度进行设计。例如，根据本发明的实施例，光栅单元110的宽度wd与节距p的比值可以为(1:0.9)～(1:1.1)，还可以为(1:0.8)～(1:1.2)。根据本发明的具体实施例，光栅单元110的宽度wd与节距p的比值可以为1:1，也即是说，光栅单元110的宽度wd等于节距p。根据本发明的实施例，由光栅单元110构成的呈挡光状态的组合光栅单元的宽度等于由光栅单元110构成的呈透光状态的组合光栅单元的宽度。由此，利用上述简单算法即可得到能够兼容多种分辨率的光栅单元的宽度。本领域技术人员能够理解的是，上述光栅单元的排布，应满足保证p为一定值，因此，当wd大于p时，光栅单元之间会有一定的重叠，当wd小于p时，光栅单元之间会有一定的空隙。

由此，当光栅单元110的总个数z以及宽度wd满足上述关系时，透光单元以及挡光单元的宽度，可以满足预设的多种分辨率的要求。也即是说，该光栅1000可以适用于具有不同高分辨率的多个显示系统。

根据本发明的实施例，光栅1000还可以包括多根驱动信号线(图中未示出)，驱动信号线与光栅单元110相连，且每个光栅单元110均与驱动信号线相连，驱动信号线的数量为n＝2ⁿ。通过驱动信号线将电压传输到光栅单元，从而可以驱动光栅单元为透光状态或挡光状态。关于驱动信号线与光栅单元的对应关系不受特别限制，只要能够实现驱动信号线对光栅单元的驱动即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，可以是驱动信号线与光栅单元110一一对应，还可以是一根驱动信号线对应多个光栅单元110。根据本发明的实施例，采用一根驱动信号线对应多个光栅单元110的方式。具体的，光栅单元在分辨率下的显示状态包括透光状态以及挡光状态，在任意一种分辨率下，显示状态均相同的光栅单元110，与相同的驱动信号线相连。由此，可以利用同一根驱动信号线控制多个显示状态相同的光栅单元，简化驱动信号线的数量。

根据本发明的实施例，对最简光栅中的每一个光栅单元分配编码，编码的位数为分辨率的种数，编码相同的光栅单元与同一根驱动信号线连接。根据本发明的实施例，对于任一种分辨率，光栅单元被驱动为透光状态，则与该分辨率对应的编码位数上的编码为0；光栅单元被驱动为挡光状态，则与该分辨率对应的编码位数上的编码为1。例如，根据本发明的具体实施例，当分辨率的种数为n时，最简光栅中的每一个光栅单元都会对应一组由n个数字构成的编码，其中数字包括0和/或1，编码相同的光栅单元其最终的显示状态相同，因此，编码相同的光栅单元与同一根驱动信号线连接。由此，可以利用同一根驱动信号线控制多个显示状态相同的光栅单元，简化驱动信号线的数量。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备光栅的方法。根据本发明的实施例，该方法制备的光栅可以为前面描述的光栅，由此，该方法制备的光栅可以具有与前面描述的光栅相同的特征以及优点，在此不再赘述。根据本发明的实施例，由该方法制备的光栅可适用于多个尺寸相同的裸眼三维显示系统，多个裸眼三维显示系统的分辨率不同。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)确定光栅单元的个数以及光栅单元的宽度

根据本发明的实施例，在该步骤中，确定光栅单元的个数以及光栅单元的宽度。关于光栅单元的个数以及宽度的确定方法，前面已经进行了详细描述，在此不再赘述。

(2)确定驱动信号线的根数

根据本发明的实施例，在该步骤中，确定驱动信号线的根数以及驱动信号线与最简光栅的连接方式。关于驱动信号线与最简光栅的连接方式，前面已经进行了详细描述，在此不再赘述。例如，根据本发明的实施例，采用一根驱动信号线对应多个光栅单元的方式。具体的，光栅单元在分辨率下的显示状态包括透光状态以及挡光状态，在任意一种分辨率下，显示状态均相同的光栅单元，与相同的驱动信号线相连。由此，可以利用同一根驱动信号线控制多个显示状态相同的光栅单元，简化驱动信号线的数量。根据本发明的实施例，所需驱动信号线的总根数n为2ⁿ，n为分辩率的种数。

下面，根据本发明的具体实施例，对驱动信号线与最简光栅的连接方式进行详细说明：

在确定每种分辨率下每个光栅单元的显示状态之后，将在任意一种分辨率下显示状态均相同的光栅单元，与同一根驱动信号线进行连接。由此，可以利用一根驱动信号线同时控制多个光栅单元，简化了驱动信号线的设置。根据本发明的具体实施例，参考图4，驱动信号线与光栅单元的连接可以是通过以下步骤来实现的：首先将多个光栅单元从上到下按顺序从1到2m编码，将多根驱动信号线从左到右按s0-sn依次命名编码。随后，依次将多个光栅单元标识成对应的“1”、“0”编码，每个光栅单元对应一组n位二进制编码，第i个光栅单元与sq电连接，其中“1”表示光栅单元处于挡光状态以及透光状态中的一个，“0”表示光栅单元处于挡光状态以及透光状态中的另一个，兼容的多个分辨率中的每一个特定分辨率下，第i个光栅均对应一个状态，则第i个光栅单元的二进制数，由依次排列的n个二进制数码构成，n为兼容的多个分辨率的总数。i为自然数且i≤2m，q为第i个光栅单元对应的n位二进制数对应的十进制数且q≤n。需要特别说明的是，在本发明中，“二进制数对应的十进制数”即表示：n位二进制数码相同的光栅单元，对应一个十进制数码即对应s0-sn的驱动信号线：光栅单元1的具有一组n位二进制数码，对应驱动信号线s0；光栅单元2的具有一组与光栅单元1不同的n位二进制数码，则对应驱动信号线s1，依次类推。当光栅单元i的n位二进制数码，与光栅单元1的n位二进制数码相同时，则光栅单元i也对应驱动信号线s0。由此，可以将在任意分辨率下显示状态均相同的光栅单元与同一根驱动信号线相连，且可以最大程度的节省驱动信号线的数量。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种驱动光栅的方法。根据本发明的实施例，该光栅可以为前面描述的光栅，由此，该光栅可以具有与前面光栅相同的特征以及优点，在此不再赘述。根据本发明的实施例，该光栅可适用于多个尺寸相同的裸眼三维显示系统，多个裸眼三维显示系统的分辨率不同。由此，该光栅可以使同尺寸的不同显示系统兼容多种分辨率，并且可以实现多种分辨率的切换。关于该光栅的类型以及设置位置前面也已经进行了详细描述，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，驱动该光栅需要通过将光栅单元与驱动信号线相连，再通过对驱动信号线施加电压来驱动光栅单元为透光状态或挡光状态。具体的，在任意一种分辨率下，显示状态均相同的光栅单元，与相同的驱动信号线相连。关于光栅单元的显示状态以及相同显示状态的确定可以根据分辨率来确定。根据本发明的具体实施例，每种分辨率下每个光栅单元的显示状态可以根据每种分辨率的最简光栅的光栅常数(如图4中示出的d)以及缝隙宽度来确定，而每种分辨率下最简光栅的光栅常数以及缝隙宽度可以根据分辨率来确定。也即是说，透光单元以及挡光单元的宽度可以根据光栅常数来确定。根据本发明的实施例，在每种分辨率下确定每个光栅单元的显示状态之后，将在任意一种分辨率下均具有相同显示状态的光栅单元连接同一根驱动信号线，再根据光栅单元的显示状态对与该光栅单元相连的驱动信号线施加电压，以便驱动光栅单元。具体地，参考图3，驱动该光栅的方法包括：

s100：确定透光单元以及挡光单元的宽度

根据本发明的实施例，在该步骤中，确定透光单元以及挡光单元的宽度。根据本发明的实施例，每种分辨率下的最简光栅的光栅常数以及缝隙宽度，可以根据对应的分辨率来确定，并且最简光栅的光栅常数以及缝隙宽度可以根据分辨率进行调节。也即是说，不同的分辨率下最简光栅的光栅常数以及缝隙宽度不同。根据本发明的具体实施例，光栅常数d以及缝隙宽度可以是通过以下步骤来确定的：

首先假设该光栅可以兼容n种分辨率，且各种分辨率的总行数与总列数的比值为固定值。随后，根据第j种分辨率确定第j种分辨率的最简光栅的光栅常数d和缝隙宽度：

d＝2p·m/bj

其中，d为兼容第j种分辨率的最简光栅的光栅常数，wd为光栅单元的宽度，bj为光栅单元系数，m为bj的最小公倍数。关于光栅单元的宽度wd、第j种分辨率对应的光栅单元系数bj以及bj的最小公倍数m的计算，前面已经进行了详细描述，在此不再赘述。最后，重复上述步骤，以便确定多种分辨率中的每一种的光栅常数以及缝隙宽度。本领域技术人员能够理解的是，当在上述兼容的多个分辨率中的某一分辨率下，光栅单元宽度等于光栅周期性排布的节距时，缝隙宽度为d/2。当光栅单元宽度不等于光栅周期性排布的节距时，缝隙宽度依据光栅周期性排列节距以及处于挡光状态的光栅单元的数量综合确定。由此，通过分辨率可以确定每种分辨率下最简光栅的光栅常数和缝隙宽度。

根据本发明的实施例，当光栅常数d确定之后，可以根据光栅常数确定透光单元以及挡光单元的宽度，其宽度为d/2。由此，可以确定最简光栅的透光单元以及挡光单元的宽度。

s200：根据宽度，确定光栅单元的显示状态

根据本发明的实施例，在该步骤中，确定光栅单元的显示状态。根据本发明的实施例，在每种分辨率的最简光栅的光栅常数以及缝隙宽度确定之后，可以根据光栅常数以及缝隙宽度判断每个光栅单元的受驱动状态。例如，根据本发明的实施例，在第j种分辨率下，光栅单元的光栅常数为d＝2p·m/bj，当光栅单元宽度等于光栅周期性排布的节距时，缝隙宽度为d/2＝p·m/bj，也即是说，透光单元以及挡光单元的宽度为光栅单元宽度的m/bj倍。由此，m/bj个依次相邻排列的光栅单元为透光状态，与之相邻的为m/bj个依次相邻排列的呈挡光状态的光栅单元。根据本发明的实施例，当第一个光栅单元为挡光状态时，则第一个光栅单元到第m/bj个依次相邻排列的光栅单元均为挡光状态，与第m/bj个相邻的m/bj个光栅单元则均为透光状态，依次类推。根据本发明的另一些实施例，当第一个光栅单元为透光状态时，则第一个光栅单元到第m/bj个依次相邻排列的光栅单元均为透光状态，与第m/bj个相邻的m/bj个光栅单元则均为挡光状态，依次类推。由此，可以判断每种分辨率下每根光栅单元的显示状态。

s300：根据显示状态，向驱动信号线输送驱动信号

根据本发明的实施例，在该步骤中，向驱动信号线输送驱动信号。根据本发明的实施例，在将光栅单元与相应的驱动信号线进行连接之后，对光栅单元施加电压，以驱动光栅单元为透光状态和挡光状态。根据本发明的实施例，根据每个光栅单元的显示状态，对与其连接的驱动信号线施加电压。例如，根据本发明的实施例，当光栅单元为挡光状态时，对与该光栅单元相连的驱动信号线施加第一驱动电压，以使该光栅单元显示为挡光状态。根据本发明的另一些实施例，当光栅单元为透光状态时，对与该光栅单元相连的驱动信号线施加第二驱动电压，以使该光栅单元显示为透光状态。由此，可以利用简单的方法实现对光栅单元显示状态的控制，从而可以实现同尺寸显示屏中多种分辨率的切换。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种裸眼三维显示系统。根据本发明的实施例，该裸眼三维显示系统包括显示屏和光栅。该光栅被设置为能够令所述显示屏实现裸眼三维显示，例如，具体地，该光栅为前面描述的光栅，由此，该光栅具有前面描述的光栅的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该裸眼三维显示系统由于采用了可以实现多种分辨率的切换的光栅，因此具有成本低廉等优点的至少之一。

关于显示屏的类型不受特别限制，本领域的技术人员可以根据具体情况进行设计。关于光栅的设置位置也不受特别限制，只要能够实现对光的控制即可。例如，根据本发明的实施例，显示屏可以为液晶显示屏，光栅可以设置在液晶显示屏的前方，或者设置在液晶显示屏的后方。具体的，当光栅设置在液晶显示屏的前方时，由于液晶显示屏具有背光源，由此，背光源发出的光经过液晶显示屏之后，再经过光栅，可以利用光栅对光进行控制，从而实现光栅的透光状态以及挡光状态，进而实现不同分辨率之间的切换。类似的，当光栅设置在液晶显示屏的后方时，光栅设置于背光源与液晶之间，从而可以使背光源射出的光经过光栅，实现光栅对光的控制，进而实现不同分辨率之间的切换。根据本发明的另一些实施例，显示屏还可以为oled显示屏，光栅可以设置在oled显示屏的前方。具体的，由于oled显示屏为自发光器件，其通过有机材料发光层进行发光，将光栅设置在oled显示屏的前方，可以使有机材料发光层发出的光经过光栅，从而实现光栅对光的控制，进而实现不同分辨率之间的切换。而若将光栅设置于oled显示屏的后方，则有机材料发光层发出的光无法通过光栅，从而无法实现对光的控制，因此对于oled显示屏可以将光栅设置在显示屏的前方。

下面通过具体的实施例对本发明的方案进行说明，需要说明的是，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

实施例1

该光栅可以兼容uhd(2160×3840)、qhd(1440×2560)、fhd(1080×1920)3种分辨率，即n＝3，其中最高分辨率为m1×n1即2160×3840。首先每种分辨率的总行数与总列数的比值为：

因此，3种分辨率的总行数与总列数的比值为固定值，满足实现多种分辨率之间切换的条件。随后，计算该光栅所需要的光栅单元的总个数以及宽度。光栅单元的总个数z计算过程如下：

首先，利用每种分辨率的总行数以及总列数计算出3种分辨率的总行数的最大公约数a1＝360，总列数的最大公约数a2＝640。根据前面描述的公式(2)可以计算出每种分辨率下光栅单元系数，b1＝6、b2＝4、b3＝3，由此可以得出每种分辨率下光栅单元系数的最小公倍数m＝12。随后根据前面描述的公式(3)计算出能够兼容上述3种分辨率的光栅单元的总个数z＝2m＝24。

光栅单元的宽度wd计算过程如下：假设显示屏的尺寸d为5.5英寸，光栅的放置高度h为0.4mm，观察者视点与显示屏的距离h为25cm，根据前面描述的公式可以计算出光栅单元的宽度。具体的，首先根据公式(4)利用显示屏的尺寸d以及最高分辨率计算出像素节距p＝31.7μm，随后计算出公式(5)中的r，r为每种分辨率下光栅单元系数中的最大值，即r＝b1＝6。当该光栅为后置光栅时，根据公式(6)可以计算出视距调节系数α＝1.0016。最后，根据公式(5)计算出光栅单元周期性排布的节距p＝15.875μm。在本实施例中，选择光栅单元的宽度等于节距p，也即是说，光栅单元的宽度wd＝p＝15.875μm。由此，根据公式分别计算出能够兼容上述3种分辨率的光栅单元的总个数为24，光栅单元的宽度为15.875μm。

能够兼容上述3种分辨率的光栅需要独立驱动信号线的总数为n＝2ⁿ＝8。该光栅与驱动信号线的连接方式以及光栅显示效果如图5所示，应当理解的是，图5中所展示的是一个光栅电连接单元的最小周期。该光栅与驱动信号线的连接通过以下计算确定：

首先根据分辨率确定每种分辨率下光栅的光栅常数d以及缝隙宽度，d＝2p·m/bj。如前所述，当光栅单元宽度等于光栅周期性排布的节距时，由光栅单元构成的呈挡光状态的组合光栅单元的宽度等于由光栅单元构成的呈透光状态的组合光栅单元的宽度。也即是说，缝隙宽度为d/2，透光单元或挡光单元的宽度为光栅单元宽度的m/bj倍。由此，可以计算出第1种分辨率下透光单元或挡光单元的宽度为光栅单元宽度的m/b1＝2倍，第2种分辨率下为m/b2＝3倍，第3种分辨率下为m/b3＝4倍。

随后根据每种分辨率下的光栅常数确定每个光栅单元的显示状态。如图5所示，当第一个光栅单元为挡光状态时，在第1种分辨率的情况下，第1个到第2个均为挡光状态，第3个到第4个为透光状态，依次类推；在第2种分辨率的情况下，第1个到第3个为挡光状态，第4个到第6个为透光状态，依次类推；在第3种分辨率下，第1个到第4个为挡光状态，第5个到第8个为透光状态，依次类推。

最后，根据光栅单元的显示状态与相应的驱动信号线进行连接。如前所述，若“1”表示光栅单元处于挡光状态，“0”表示光栅单元处于透光状态，由此，可以得到每个光栅单元在3种分辨率下的显示状态的一组二进制编码，然后根据光栅单元的二进制编码得到其对应的十进制数q，使该光栅单元与编码为sq的驱动信号线相连。例如，第1个光栅单元的二进制编码为{1,1,1}，其对应的十进制数q为7，因此，第1个光栅单元与s7相连。第2个光栅单元的二进制编码为{1,1,1}，其对应的十进制数q为7，因此，第2个光栅单元也与s7相连。也即是说，在任意一种分辨率下，显示状态均相同的光栅单元与同一根驱动信号线相连。第3个光栅单元的二进制编码为{0,1,1}，其对应的十进制数q为3，因此，第3个光栅单元也与s3相连。以此类推，分别计算出每个光栅单元对应的驱动信号线的编码，使光栅单元与相应的驱动信号线进行连接。

在确定每根光栅单元对应的驱动信号线之后，对信号线施加电压以使光栅单元为透光状态和挡光状态。具体的，根据每个光栅单元的显示状态，对与其连接的驱动信号线施加相应的驱动电压，如前所述，第一驱动电压使光栅单元为挡光状态，第二驱动电压使光栅单元为透光状态。在第1种分辨率的情况下，由于驱动信号线s7与第1个、第2个以及第9个光栅单元相连，且上述三个光栅单元均为挡光状态，由此，对驱动信号线s7施加第一驱动电压。类似的，驱动信号线s1与第4个、第11个以及第12个光栅单元相连，且上述三个光栅单元均为透光状态，由此，对驱动信号线s1施加第二驱动电压。由此，在第1种分辨率的情况下，驱动信号线s4、s5、s6、s7连接第一驱动电压，驱动信号线s0、s1、s2、s3连接第二驱动电压。在第2种分辨率的情况下，驱动信号线s2、s3、s6、s7连接第一驱动电压，驱动信号线s0、s1、s4、s5连接第二驱动电压。在第3种分辨率下，驱动信号线s1、s3、s5、s7连接第一驱动电压，驱动信号线s0、s2、s4、s6连接第二驱动电压。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

需要特别说明的是，在本发明中，术语“前方”、“前面”特指显示屏、光栅等结构，朝向用户的一侧，即显示系统出光的方向。术语“后面”、“后方”，特指显示屏、光栅等结构，远离用户的一侧。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。