本发明专利技术属于裸眼立体显示领域，更具体的公开了一种视角增强型指向性背光裸眼立体显示装置，包括：指向性背光模块、透镜阵列模块、散射/透射可控模块、液晶显示面板、中央控制模块；其中透镜阵列模块、散射/透射可控模块、液晶显示面板位于指向性背光模块的光路中；所述中央控制模块分别与指向性背光模块、透镜阵列模块、散射/透射可控模块和液晶显示面板控制连接。本发明专利技术可实现根据观看者的需要自由切换2D和3D显示模式，克服指向性背光的3D显示器在播放2D影像时存在视区不连续、不均匀等问题，并且可在2D显示模式下扩展可视角度，达到或接近当前2D平板显示的可视角度。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一种视角増强型指向性背光裸眼立体显示装置
本专利技术属于裸眼立体显示领域，更具体的公开了一种视角增强型指向性背光裸眼立体显示装置。
技术介绍
近年来，裸眼3D作为显示技术发展的必然选择，逐渐受到各研宄者和厂商的关注，其基本原理为利用分光元件实现光的指向性传播，从而定向传输具有视差信息的左右眼图像到达观看者的左右眼，经过观看者的大脑处理融合，产生立体视觉。高质量的3D播放具有以下特点:1、低串扰:当前主流裸眼3D显示器串扰率在10%以下，眼镜式或辅助式3D显示器串扰率则在5%以下，串扰率低表明观看者左右眼分别观看到的左右眼图像充分分离不互相干扰，串扰率高则会产生重影、头晕目眩等不良现象；2、高均匀性及亮度:分别对于观看者的左右眼来说都应观看到均匀、高亮度的屏幕；3、高分辨率及对比度:使观看者看到的每一帧画面都是高质量图像；4、宽视角、无莫尔条纹等。当前2D显示普遍具有高均匀性(屏幕亮度最低值达到最高值的80%以上)、高对比度(500:1以上)、高亮度(150cd/m2以上)、宽视角(140°以上)的优点。基于指向性背光的裸眼3D显示技术，具有全分辨率显示、实现2D/3D两种状态无损切换，亮度高等优势，但指向式的成像机理使其可视角度在2D和3D两种状态下保持一致，导致指向性背光的3D显示器在播放2D影像时存在视区不连续、不均匀和视角受限等问题，不能满足2D状态下的应用要求。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种视角增强型指向性背光裸眼立体显示装置。本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下: 一种视角增强型指向性背光裸眼立体显示装置，包括:指向性背光模块、透镜阵列模块、散射/透射可控模块、液晶显示面板、中央控制模块；其中透镜阵列模块、散射/透射可控模块、液晶显示面板位于指向性背光模块的光路中；所述中央控制模块分别与指向性背光模块、透镜阵列模块、散射/透射可控模块和液晶显示面板控制连接。进一步的，所述透镜阵列模块、散射/透射可控模块和液晶显示面板依次贴合放置。进一步的，所述指向性背光模块包括若干个子模块，每个子模块包含多个发光单元。不同子模块中对应的发光单元所发出的光线可组成一个3D显示视区。进一步的，所述透镜阵列模块对指向性背光模块发出的光进行指向性投射，在液晶显示面板的前方形成3D左右眼视区。进一步的，所述散射/透射可控模块在中央控制模块的控制下可实现在透明状态和散射状态之间切换。进一步的，所述散射/透射可控模块(22)在透明状态下使所述显示装置播放高质量的3D显示图像。进一步的，所述散射/透射可控模块(22)切换到散射状态下时，所述显示装置的3D左右眼视区扩散为可视角度拓展的连续均匀2D视区。进一步的，所述散射/透射可控模块在中央控制模块的控制下可实现在散射状态下散射程度的调整。所述散射/透射可控模块(22)在透明状态下其透过率在60%以上，雾度在20%以下；所述散射/透射可控模块(22)在散射状态下其透过率在60%以上，雾度在60%以上。进一步的，每个所述子模块中的发光单元按照弧形曲线排布，形成一弧形发光曲面。进一步的，所述中央控制模块与所述散射/透射可控模块之间设有电子控制子模块，中央控制模块通过所述电子控制子模块与所述散射/透射可控模块控制连接。进一步的，所述散射/透射可控模块为聚合物扩散液晶(PDLC)膜层；为延长其使用寿命，所述聚合物扩散液晶(PDLC)膜层采用交流驱动，其交流驱动电信号波形为方波。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是: 本专利技术可实现根据观看者的需要自由切换2D和3D显示模式，并克服指向性背光的3D显示器在播放2D影像时存在视区不连续、不均匀等问题，并且可在2D显示模式下扩展可视角度，达到或接近当前2D平板显示的可视角度。【附图说明】图1为本专利技术实施例一散射/透射可控模块工作于透明状态的结构示意图。图2为本专利技术实施例一散射/透射可控模块工作于散射状态的结构示意图。图3为本专利技术实施例一的工作流程示意图。图4为本专利技术实施例二的结构示意图。图5为本专利技术实施例三的结构示意图。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例一 如图1所示，一种视角增强型指向性背光裸眼立体显示装置，包括:指向性背光模块11、透镜阵列模块21、散射/透射可控模块22、液晶显示面板23、中央控制模块31和电子控制子模块221 ;其中透镜阵列模块21、散射/透射可控模块22、液晶显示面板23位于指向性背光模块11的光路中，所述透镜阵列模块21、散射/透射可控模块22和液晶显示面板23依次贴合放置；所述中央控制模块31分别与指向性背光模块11、透镜阵列模块21和液晶显示面板23控制连接，所述中央控制模块31与散射/透射可控模块22之间通过电子控制子模块221控制连接(可以理解的是电子控制子模块221也可以省略，而将中央控制模块31与散射/透射可控模块22直接控制连接)，所述控制连接可以采用导线连接或无线连接等控制连接方式，本实施例采用导线连接。所述液晶显示面板23是一个透射式的液晶显示面板，用于以时分的方式交替显示视差图像。所述透镜阵列模块21可以是球面或者非球面菲涅尔透镜阵列、柱面菲涅尔透镜阵列、柱状透镜阵列、球面或者非球面透镜阵列或其他具有聚光效果的光学元件。所述背光模块11包括一个子模块111，子模块111中包含2个发光单元1111和1112，分别对应右左眼视区41和42。图1中，中央控制模块31控制电控制子模块221对散射/透射可控模块22施加电信号a(例如施加高电压)，使其工作在透明状态；当液晶显示面板23显示左眼图像时，启动发光单元1112，通过透镜阵列模块21的偏折作用，形成左眼视区42，观看者左眼52观看到左眼图像。当液晶显示面板23显示右眼图像时，启动发光单元1111，通过透镜阵列模块21的偏折作用，形成右眼视区41，观看者右眼51观看到右眼图像。经过观看者大脑融合具有视差信息的左右眼图像，可观察到具有深度信息的立体3D图像。图2中，中央控制模块31控制电控制子模块221对散射/透射可控模块22施加电信号b(例如施加低电压或不施加电压)，使其工作在散射状态；发光单元1111和1112发出的光线经过透镜阵列模块21产生指向性光线，经过散射态散射/透射可控模块22的散射作用，失去其指向性，朝各方向传播呈散射状态并经过液晶显示面板23后，形成连续、均匀的2D视区43，观看者在视区中任意位置均可观看到2D图像，且可视角度较3D显示状当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种视角增强型指向性背光裸眼立体显示装置，其特征在于，包括：指向性背光模块（11）、透镜阵列模块（21）、散射/透射可控模块（22）、液晶显示面板（23）、中央控制模块（31）；其中透镜阵列模块（21）、散射/透射可控模块（22）、液晶显示面板（23）位于指向性背光模块（11）的光路中；所述中央控制模块（31）分别与指向性背光模块（11）、透镜阵列模块（21）、散射/透射可控模块（22）和液晶显示面板（23）控制连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周建英，陈海域，王嘉辉，梁浩文，张佺佺，杨肯，苏剑邦，
申请(专利权)人：广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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