[发明专利]定向背光单元、三维(3D)图像显示装置和3D图像显示方法

说明书

本发明提供了一种定向背光单元、三维(3D)图像显示装置和3D图像显示方法。定向背光单元包括具有发射表面的导光板，在发射表面上提供包括第一和第二组光栅元件的多个光栅元件。所述多个光栅元件被布置为使得从第一和第二组光栅元件发射的光束共同传播通过多个像素点，并且分别形成其对应区域彼此不交叠的第一和第二组视点。

技术领域

示例性实施例涉及定向背光单元、三维(3D)图像显示装置和3D图像显示方法，更具体地，涉及基于光栅的定向背光单元、3D图像显示装置和3D图像显示方法。

背景技术

三维(3D)图像显示装置使得用户能够体验真实和立体的图像。通常，3D图像显示装置通过使用当通过左眼和右眼看到不同视点处的图像时出现的双眼视差来提供3D效果。在常规技术中，主要开发了使用红绿眼镜、偏光眼镜、液晶快门型眼镜等的眼镜型3D图像显示方法。近年来，已经积极研究了消除使用眼镜的不便的自动立体3D图像显示方法。自动立体3D图像显示方法的示例包括：通过使用双凸透镜、视差屏障等，显示根据方向具有不同视点的若干图像的方法；集成图像技术，其是通过使用多个相机或镜头在若干角度采集图像并逆转地(reversely)显示图像的方法；和全息方法。在这些自动立体3D图像实现技术中，正在开发与通过使用近来的定向背光单元分别在期望方向上透射来自像素的光束来构造3D图像的方法相关的技术。

发明内容

提供了提供宽观看角度的定向背光单元、三维(3D)图像显示装置和3D图像显示方法。

另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或者可以通过所给出的示例性实施例的实践而习知。

根据一个或多个示例性实施例的一方面，一种定向背光单元包括：导光板；光源，被配置为向导光板提供光；以及设置在导光板的发射表面上并且被配置为向外发射来自所述发射表面的光的第一和第二组光栅元件，其中第一和第二组光栅元件被布置为使得从第一组光栅元件发射的光束传播通过与发射表面间隔开的多个像素点并形成第一组视点，使得从第二组光栅元件发射的光束传播通过所述多个像素点并形成第二组视点，并且使得在其中形成第二组视点的区域不与在其中形成第一组视点的区域交叠。所述多个像素点表示将在下面描述的空间光调制器的像素所处的点。所述多个像素点可以二维地布置在平面或曲面上。

第一组视点中的视点可以被连续地布置，并且第二组视点中的视点可以被连续地布置在第一组视点之后。

第三组光栅元件可以进一步设置在导光板上。在这种情况下，第三组光栅元件被布置为使得从第三组光栅元件发射的光束传播通过所述多个像素点并形成第三组视点，并且使得在其中形成第三组视点的区域不交叠在其中形成第一和第二组视点的区域。例如，第三组视点中的视点可以连续地布置在第二组视点之后。

至少两个光束可以传播通过所述多个像素点中的每个，并且所述至少两个光束可以包括从包括在第一组光栅元件中的光栅元件之一发射的光束和从包括在第二组光栅元件中的光栅元件之一发射的光束。

根据一示例性实施例，从第一和第二组光栅元件当中的两个相邻光栅元件发射的光束可以被导向不同的像素点。根据另一示例性实施例，从第一和第二组光栅元件当中的两个相邻光栅元件发出的光束中的一些可以被导向相同的像素点。

第一和第二组光栅元件可以包括基本上彼此平行的多个图案化凹槽。第一和第二组光栅元件可以关于光栅长度、光栅宽度、光栅深度、光栅取向、光栅节距和占空比的至少之一彼此不同。例如，光栅元件可以具有不同的光栅取向或不同的光栅节距，使得从光栅元件发射的光束可以具有不同的方向。

第一和第二组光栅元件中的至少一些可以在布置间隔方面彼此不同。

第一和第二组光栅元件与所述多个像素点之间的间隔可以是基本上恒定的。像素点所在的虚拟像素表面或者导光板的发射表面可以是弯曲表面。如果像素点所在的虚拟像素表面是平面，则导光板的发射表面也是平面，并且像素点所在的虚拟像素表面可以平行于导光板的发射表面。