[发明专利]一种新型无串扰和无分辨率损失的自由3D显示器

说明书

本发明公开一种新型无串扰和无分辨率损失的自由3D显示器，背光源、光栅膜、聚光柱透镜光栅板、液晶列光开关板、准直柱透镜光栅板、液晶2D图像显示面板由内到外依次安装在框架内，液晶列光开关板具有开关单元，开关单元具有3个子开关单元，光栅膜的光栅单元、聚光柱透镜光栅板的光栅单元和子开关单元一一对应，每1个准直柱透镜光栅板的光栅单元对应3个聚光柱透镜光栅板的光栅单元，本发明具有如下优点：减少发散，避免了多个角度光线会同时进入视点区域形成严重串扰，通过控制电路控制子开关单元开关，在交汇区域看不到顺序颠倒的左右视差图像，不会引起不适和眩晕，同时降低显示器成本。

技术领域

本发明适用于立体显示技术领域，具体涉及一种新型无串扰和无分辨率损失的自由3D显示器。

背景技术

裸眼3D显示技术使观看者摘去了3D眼镜，提高了观看舒适性。基于双目视差的光栅式自由3D显示器是一种重要的3D显示器，根据光栅材料的不同，可分为狭缝光栅和柱镜光栅裸眼3D显示2种，柱透镜光栅自由3D显示器具有亮度高，观看舒适度优于狭缝光栅显示器等优点。但柱透镜光栅在对合成图像进行分光时，某个视点除了接收到来自于对应视差图像子像素所发出的光线外，还会接收到来自于相邻视差图像子像素所发出的光线，这就产生了视点之间图像的串扰，而且由于图像像素被分为若干个视点的子像素，分辨率损失很大，影响了3D显示器的图像质量，降低了观看者观看舒适度，针对串扰问题，人们已提出了各种方法，如通过纠正合成图像子像素亮度值而使得相邻视点之间的图像串扰消除的方法，通过分析图像子像素位置和透镜阵列的关系来减少串扰，用偏振透镜阵列来消除串扰，上述方法都能在一定程度上改善视点之间图像的串扰问题，但还不能解决分辨率损失问题；定向背光裸眼3D解决方案可以保持液晶面板的原有分辨率不变，但该解决方案存在严重缺陷，以5视点方案为例，其一是背光源为发散角很大的均匀面光源，不同像素的多个角度光线会同时进入视点区域，形成严重串扰；其二是分时打开LCD光调制器，对于5视点方案其图像显示亮度将降低为原来的1/5；其三是相邻单元的像区的交汇区域左右视差图像顺序颠倒，观看时不但没有立体效果，还会引起严重不适和眩晕；其四是液晶图像显示面板74的图像刷新速度要提高5倍，这是普通LCD显示器难以实现的，或将大大提高显示器的制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无串扰、亮度较高且成本较低的一种新型无串扰和无分辨率损失的自由3D显示器。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种新型无串扰和无分辨率损失的自由3D显示器，具有框架、背光源、液晶列光开关板、准直柱透镜光栅板、液晶2D图像显示面板以及用于分时控制所述液晶列光开关板进行开关的控制电路，所述背光源、所述液晶列光开关板、所述准直柱透镜光栅板和所述液晶2D图像显示面板由内到外依次安装在所述框架内，所述背光源包括导光板和设置在导光板两侧的白光LED灯条，所述准直柱透镜光栅板的光栅面背向所述所述液晶列光开关板，其特征在于：还包括使所述背光源的出射光线偏折为所述导光板的正交方向上的准平行光的光栅膜以及用于汇聚所述准平行光的聚光柱透镜光栅板，所述聚光柱透镜光栅板设置在所述导光板和所述液晶列光开关板之间，所述聚光柱透镜光栅板的光栅面朝向所述导光板，所述光栅膜紧密贴设在所述导光板朝向所述液晶列光开关板的一侧上，所述光栅膜的光栅面朝向所述聚光柱透镜光栅板，所述液晶列光开关板的液晶面设置于所述聚光柱透镜光栅板的焦平面上；

所述框架为带有黑色底板的框架，所述黑色底板表面为粗糙面；

所述导光板为两面均为光滑面的平板；

所述光栅膜、所述聚光柱透镜光栅板和所述准直柱透镜光栅板均具有沿竖直方向设置的光栅单元，所述液晶列光开关板具有沿竖直方向设置的开关单元，所述开关单元具有等宽的3个子开关单元,3个所述子开关单元水平并排设置；

所述光栅膜的光栅单元、所述聚光柱透镜光栅板的光栅单元和所述子开关单元一一对应，每1个所述准直柱透镜光栅板的光栅单元对应3个所述聚光柱透镜光栅板的光栅单元。