定向背光单元、三维(3D)图像显示装置和3D图像显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。

Directional backlight unit, three-dimensional (3D) image display device, and 3D image display method

The invention provides a directional backlight unit, a three-dimensional (3D) image display device and a 3D image display method. The directional backlight unit includes a light guide plate having an emission surface to provide a plurality of grating elements including the first and second set of grating elements on the emission surface. The plurality of grating elements are arranged such that the beam from the first and second sets of grating elements emission co propagating through a plurality of pixels, and respectively form the corresponding area of the first and second groups of view each other don't overlap.

【技术实现步骤摘要】
定向背光单元、三维(3D)图像显示装置和3D图像显示方法
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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。第一组光栅元件中的光栅元件的数目可以与像素点的数目基本相同。换句话说，第一组光栅元件中的光栅元件可以一一对应地与像素点匹配。第一组光栅元件中的光栅元件的数目可以与第二组光栅元件中的光栅元件的数目基本相同。在这种情况下，由第二组光栅元件形成的第二组视点中的视点的数目可以等于由第一组光栅元件形成的第一组视点中的视点的数目。在一些情况下，第二组光栅元件中的光栅元件的数目可以小于或大于第一组光栅元件中的光栅元件的数目。当第二组光栅元件中的光栅元件的数目小于第一组光栅元件中的光栅元件的数目时，由第二组光栅元件形成的第二组视点处的分辨率可以低于由第一组光栅元件形成的第一组视点处的分辨率。导光板可以包括单个导光板。在这种情况下，第一和第二组光栅元件可以在导光板的发射表面上形成单个光栅阵列。导光板可以是具有平坦发射表面的平板或具有弯曲发射表面的板。导光板的发射表面和所述多个像素点位于其上的表面可以彼此隔开预定距离。作为另一示例，导光板的发射表面和所述多个像素点位于其上的表面的其中之一可以是弯曲表面，另一个可以是平面，因此导光板和空间光调制器之间的间隔可以是可变的。导光板可以包括彼此光学地分离的第一导光板和第二导光板，第一组和第二组光栅元件中的一些光栅元件可以设置在第一导光板上，并且其它可以设置在第二导光板上。设置在第一和第二导光板的每个上的光栅元件的数目可以与像素点的数目基本相同。在一些情况下，提供在第一导光板上的光栅元件的数目可以小于或大于提供在第二导光板上的光栅元件的数目。第一组光栅元件可以提供在第一导光板上，第二组光栅元件可以提供在第二导光板上。第一和第二导光板可以在横向方向并排设置。横向方向表示朝向板的左侧、右侧、顶侧或底侧的方向。换句话说，第一和第二导光板可以二维地布置。第一和第二导光板可以是具有平坦发射表面或弯曲发射表面的平板。第二导光板可以相对于第一导光板倾斜。当然，第一和第二导光板可以布置在一平面上。还可以包括第三导光板，并因此第二和第三导光板可以一个堆叠在另一个上或者并排布置，其中第一导光板位于其间。第二和第三导光板可以相对于第一导光板倾斜，使得第二和第三导光板关于第一导光板对称。当然，第一至第三导光板可以布置在一平面上。第一导光板可以堆叠在第二导光板的上表面之上。第二导光板的上表面可以表示第二导光板的发射表面。第一和第二导光板可以在其间没有间隔或者在其间具有微小的间隔的情况下堆叠。由于还包括第三导光板，所以第一至第三导光板可以一个堆叠在另一个上。根据一个或多个示例性实施例的一方面，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k组光栅元件，设置在导光板的发射表面上，并且被配置为向外发射来自发射表面的光，其中所述k组光栅元件被布置为使得从第I组光栅元件发射的光束穿过与发射表面间隔开的多个像素点，并形成第I组视点，使得从第m组光栅元件发射的光束穿过所述多个像素点，并形成第m组视点，并且使得在该处形成第m组视点的区域不与在该处形成第一组视点的区域交叠，并且其中k可以是自然数，I可以是小于或等于k的自然数，m可以是小于I的自然数。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；以及多个光栅元件，设置在导光板的发射表面上，并且被配置为向外发射来自发射表面的光，使得所述光传播通过与发射表面间隔开的多个像素点，其中，所述多个光栅元件中的至少两个与每个像素点匹配，两个相邻的光栅元件与不同的像素点匹配，并且从所述至少两个光栅元件发射的光束穿过与所述至少两个光栅元件匹配的一个像素点，然后被导向不同的视点。光栅元件的总数可以是像素点的数目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向背光装置，包括：至少一个导光板；光源，被配置为向所述至少一个导光板提供光；以及第一组光栅元件和第二组光栅元件，设置在所述至少一个导光板的发射表面上并且被配置为向外发发射来自所述发射表面的所述光，其中所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件中的每个被布置成使得由所述第一组光栅元件发射的光束传播通过与所述发射表面间隔开的多个像素点并形成第一组视点，使得从所述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所述第二组视点的区域不与在其中形成所述第一组视点的区域交叠。

【技术特征摘要】
2016.01.25 KR 10-2016-00089101.一种定向背光装置，包括：至少一个导光板；光源，被配置为向所述至少一个导光板提供光；以及第一组光栅元件和第二组光栅元件，设置在所述至少一个导光板的发射表面上并且被配置为向外发发射来自所述发射表面的所述光，其中所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件中的每个被布置成使得由所述第一组光栅元件发射的光束传播通过与所述发射表面间隔开的多个像素点并形成第一组视点，使得从所述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所述第二组视点的区域不与在其中形成所述第一组视点的区域交叠。2.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中所述第一组视点中的视点被连续地布置，并且所述第二组视点中的视点被连续地布置在所述第一组视点之后。3.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中至少两个光束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包括从包括在所述第一组光栅元件中的所述光栅元件之一发射的第一光束以及从包括在所述第二组光栅元件中的所述光栅元件之一发射的第二光束。4.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中从所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件当中的两个相邻光栅元件发射的光束被导向不同的像素点。5.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件中的每个光栅元件包括基本上彼此平行的相应多个图案化凹槽。6.根据权利要求5所述的定向背光装置，其中所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件关于光栅长度、光栅宽度、光栅深度、光栅取向、光栅节距和占空比当中的至少一个彼此不同。7.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中来自所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件内的至少两个光栅元件关于布置间隔彼此不同。8.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件的每个中的相邻对的光栅元件与所述多个像素点中的相邻对的像素点之间的间隔基本上是恒定的。9.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中包括在所述第一组光栅元件中的光栅元件的数目等于包括在所述多个像素点中的像素点的数目。10.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中包括在所述第一组光栅元件中的光栅元件的数目等于包括在所述第二组光栅元件中的光栅元件的数目。11.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中所述至少一个导光板包括单个导光板。12.根据权利要求1所述的定向背光装置，其中所述至少一个导光板包括彼此光学分离的第一导光板和第二导光板，并且，包括在所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件中的光栅元件的至少两个设置在所述第一导光板上，并且包括在所述第一组光栅元件和所述第二组光栅元件中的所有其它光栅元件设置在所述第二导光板上。13.根据权利要求12所述的定向背光装置，其中设置在所述第一导光板和所述第二导光板的每个上的光栅元件的数目等于包括在所述多个像素点中的像素点的数目。14.根据权利要求12所述的定向背光装置，其中所述第一组光栅元件设置在所述第一导光板上，所述第二组光栅元件设置在所述第二导光板上。15.根据权利要求12所述的定向背光装置，其中所述第一导光板和所述第二导光板在横向方向上并排设置。16.根据权利要求15所述的定向背光装置，其中所述第二导光板相对于所述第一导光板倾斜。17.根据权利要求12所述的定向背光装置，其中所述第一导光板堆叠在所述第二导光板上。18.一种定向背光装置，包括：导光板；光源，被配置为向所述导光板提供光；和多个光栅元件，提供在所述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所述光，使得所述光传播通过与所述发射表面间隔开的多个像素点，其中所述多个光栅元件中的至少两个与所述多个像素点当中的每个像素点匹配，两个相邻的光栅元件与所述多个像素点当中的不同像素点匹配，并且从所述至少两个光栅元件发射的光束传播通过与所述至少两个光栅元件匹配的一个像素点，然后被导向不同的视点。19.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：金铉埈，朴俊勇，申俸受，金东郁，辈智贤，沈东植，李性勋，郑在胜，洪硕佑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR