专利名称：狭缝光栅及其立体显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立体显示技术，尤其是一种狭缝光栅及其立体显示装置。
背景技术：
在目前的显示技术中，立体显示技术可大致分为可直接观赏的裸眼式(auto-stereoscopic)和需要佩戴特殊设计眼镜观赏的眼镜式(stereoscopic)。其中裸眼立体显示技术的工作原理主要是利用光栅装置来控制观赏者左眼与右眼所接收到的影像。根据人眼的视觉特性，当左、右眼分别观看相同的影像内容但是具有不同视差的两个影像时，人眼将观察到的两个影像合成的一立体影像。裸眼立体显示技术因其更接近人们日常使用习惯，应用广泛，而成为3D显示技术发展的趋势。公开号为CN101049028A的专利公开了一种裸眼立体显示器的设计方案，其主要 部分包括具有相同空间周期的视差栅格和与视差栅格具有近似周期的左右图显示单元。通过视差栅格的分光作用，来实现左右眼图像的分离从而达到立体显示的效果。但是裸眼式立体显示技术所采用的光栅结构具有与显示面板的像素结构相近的空间周期结构，根据摩尔纹效应，在这种情况下，两者极易产生在观赏者的观看区域内产生的空间摩尔条纹，从而影响立体显示效果。两个空间频率相近的周期结构叠加在一起，就形成了另一个方向上的黑白强度明显的条纹。其空间周期由以下多个因素决定，包括两个相互叠加的周期结构的空间频率，它们之间的夹角(本发明中夹角都为0)以及两者之间的距离等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种狭缝光栅和显示设备，以解决摩尔纹导致的立体显示效果差的技术问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种狭缝光栅，该狭缝光栅用于立体显示设备实现视差效果，所述狭缝光栅包括若干个重复周期，每个重复周期包括若干个区域，所有区域内具有相同的光栅节距，每个区域的两侧边缘均为遮光部分或均为透光部分，相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距小于或等于区域内部透光部分或遮光部分的宽度。进一步地，同一重复周期的各相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距呈递增或递减变化。优选地，每个区域内的光栅节距的宽度与显示面板上的排图节距相同。所述每个区域的宽度w范围为1/4W彡w彡1/3W，其中W为人眼瞳距。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种显示设备，所述显示设备包括显示面板和置于显示面板前、实现视差效果的狭缝光栅，所述狭缝光栅包括若干个重复周期，每个重复周期包括若干个区域，所有区域内具有相同的光栅节距，每个区域的两侧边缘均为遮光部分或均为透光部分，相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距小于或等于区域内部透光部分或遮光部分的宽度。优选地，同一重复周期的各相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距呈递增或递减变化。每个区域内的光栅节距的宽度与显示面板的排图节距相同。本发明狭缝光栅和显示设备通过对重复周期内的各区域间间隔的控制，不仅可以达到视差效果，同时可有效消除空间摩尔条纹，提高了立体显示效果。
图I示出了完全匹配像素设计光栅和近似周期视差光栅的光线分布；图2a示出了具有良好立体效果视差光栅模型的光线空间分布图；图2b示出了精确覆盖两个主像素光栅模型的光线空间分布3示出了本发明实施例中各个结构的示意图；·图4示出了本发明狭缝光栅实施例的一种结构设计；图5示出了单个重复周内不同分割区宽度所造成的可视区的差别。
具体实施例方式本发明狭缝光栅用于立体显示设备实现视差效果，其中视差狭缝光栅呈条状分布，透光部分和遮挡部分交替排列。该视差光栅采用了非均匀周期的设计方法。具体地，所述狭缝光栅包括若干个重复周期，每个重复周期包括若干个区域，所有区域内具有相同的光栅节距，每个区域的两侧边缘均为遮光部分或均为透光部分，相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距小于或等于区域内部透光部分或遮光部分的宽度。但区域之间有不同的位置偏移，优选地，同一重复周期的各相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距呈递增或递减变化。设置方法在具体实施方式
中详细说明。每个透光位置和相邻遮挡位置共同构成一个光栅节距，所有区域的光栅节距相同，且其宽度和显示面板上排图节距相同。视差光栅可以采用有源类型，同时也可不使用像薄玻璃这样的基板。例如视差光栅可以采用液晶器件来实现。显示屏幕具有多个排列成行和列的显示像素，其是具有二维像素孔径阵列的空间光调整器件(SLM)。如液晶显示面板(IXD)，等离子面板(PDP)，有机激光显示面板(OLED)等。该显示面板被安排成在正面观看像素列在垂直方向上延伸，并具有水平节距。在进行立体显示时，显示像素单元对应视差光栅的任意狭缝开口位置存在周期性的排图单元，如每个开口位置对应2个或4个主像素单元。这样的每个排图单元的宽度称之为排图节距。一般的，排图节距是像素水平节距的整数倍。视差光栅的设计参数由其所要实现的立体显示效果决定，只有在其设计参数匹配立体显示要求时，才能得到理想的立体效果。这些设计参数包括视差光栅上区分的区域个数，区域内的光栅节距和各个区域的相对偏移量等。视差光栅式立体显示器存在可视区域的限制，为了得到符合正常观看距离的立体显示效果，需要使显示面板上的排图节距和狭缝的开口存在一定的位置偏移。这是因为屏幕上不同位置处的像素点与观看位置处人眼的夹角不同造成的。为实现观看距离的控制，之前的光栅设计方法为均匀周期且其光栅节距长度略小于像素的排图节距。设观看距离为L，视差光栅离显示像素的距离为S，排图节距为2i，视差光栅节距为p，则其满足以下计算公式
权利要求
1.一种狭缝光栅，该狭缝光栅用于立体显示设备实现视差效果，其特征在于，所述狭缝光栅包括若干个重复周期，每个重复周期包括若干个区域，所有区域内具有相同的光栅节距，每个区域的两侧边缘均为遮光部分或均为透光部分，相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距小于或等于区域内部透光部分或遮光部分的宽度。
2.如权利要求I所述的狭缝光栅，其特征在于同一重复周期的各相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距呈递增或递减变化。
3.如权利要求I所述的狭缝光栅，其特征在于每个区域内的光栅节距的宽度与显示面板上的排图节距相同。
4.如权利要求I所述的狭缝光栅，其特征在于所述每个区域的宽度小于或等于人眼瞳距。
5.如权利要求I所述的狭缝光栅，其特征在于所述每个区域的宽度w范围为1/4W彡w彡1/3W，其中W为人眼瞳距。
6.一种显示设备，所述显示设备包括显示面板和置于显示面板前、实现视差效果的狭缝光栅，其特征在于所述狭缝光栅包括若干个重复周期，每个重复周期包括若干个区域，所有区域内具有相同的光栅节距，每个区域的两侧边缘均为遮光部分或均为透光部分，相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距小于或等于区域内部透光部分或遮光部分的宽度。
7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于同一重复周期的各相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距呈递增或递减变化。
8.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于每个区域内的光栅节距的宽度与显示面板的排图节距相同。
9.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于所述每个区域的宽度小于或等于人眼瞳距。
10.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于所述每个区域的宽度w范围为1/4W ^ w ^ 1/3W，其中W为人眼瞳距。
全文摘要
本发明涉及一种狭缝光栅和显示设备，该狭缝光栅用于立体显示设备实现视差效果，所述狭缝光栅包括若干个重复周期，每个重复周期包括若干个区域，所有区域内具有相同的光栅节距，每个区域的两侧边缘均为遮光部分或均为透光部分，相邻区域的遮光部分或透光部分之间的间距小于或等于区域内部透光部分或遮光部分的宽度。本发明狭缝光栅和显示设备可以避免摩尔纹，提高立体显示效果。
文档编号G02B5/18GK102902003SQ201210387190
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者陈寅伟, 宋磊, 刘宁, 戈张 申请人:深圳超多维光电子有限公司