一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统和方法。该显示系统包括沿光传播方向依次设置的背光源、菲涅尔透镜阵列和液晶面板，所述背光源发出的光场依次经过菲涅尔透镜阵列和液晶面板在可视区域形成观看图像。所述液晶面板的出光面还设有透明的填充层，所述填充层填充于所述液晶面板的出光面的磨砂结构，使得光线直射出所述液晶面板的出光面。本发明专利技术提供的裸眼3D显示系统和显示方法通过填充层填充液晶面板的表面的磨砂结构，使得从液晶面板射出的光场不会往各个方向散射，光场直接从液晶面板的射出。本发明专利技术还通过防窥膜来限定观看视角，该防窥膜的可视角度可根据实际来设计，达到降低裸眼3D的显示系统的信号串扰率以及控制其视角的目的，提高了观看效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统和方法
本专利技术属于裸眼3D显示领域，更具体地，涉及一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统和方法。
技术介绍
对于裸眼3D显示系统，由于存在空气以及液晶面板散射层结构对光线的散射，会存在一定的串扰率问题。另外，该系统的最佳观看位置只分布在小区域范围内，视角限定较为困难，并且在最佳观看位置之外观看3D影像，影像亮度会明显降低，而且串扰率很高，会有重影现象，从而引起视觉不适。对于3D显示设备，其串扰指的是在3D显示系统发出的左右眼的信号(光线)时，本该进入左眼的信号(光线)进入右眼，反之亦然。串扰率的高低在画面上的直观反映就是播放两幅图像时，造成重影的深浅和影像的模糊。液晶面板是由两个偏光板中间夹着液晶层和彩色滤光片所构成，两个偏光板的偏光角度成90°，通常，液晶面板光线出射面偏光板的表面是磨砂结构(散射层)，当光线通过时会产生一定的散射，以让液晶面板播放2D影像时有更好的视角以及降低摩尔条纹强度，但是对于3D立体显示系统来说，这样的散射结构会让原本右眼接收的光会散射到左眼，原本左眼接收的光散射到右眼，因此会造成一定的串扰，影响观看效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统和方法，旨在改善现有的裸眼3D显示过程中的信号串扰以及视角问题。为此，本专利技术提供了一种裸眼3D显示系统，包括沿光传播方向依次设置的背光源、菲涅尔透镜阵列和液晶面板，所述背光源发出的光线依次经过菲涅尔透镜阵列和液晶面板在可视区域形成观看图像，所述液晶面板的出光面还设有透明的填充层，所述填充层填充于所述液晶面板的出光面的磨砂结构，使得光线直射出所述液晶面板的出光面。优选地，还包括具有亮面偏振片的液晶面板，所述填充层为胶黏剂，将所述亮面偏振片通过所述胶黏剂附着于所述液晶面板的出光面，并且，所述亮面偏振片的偏振方向与所述液晶面板的偏振方向相同。优选地，还包括亮面保护膜，所述填充层为胶黏剂，利用所述亮面保护膜通过所述胶黏剂附着于所述液晶面板的出光面。优选地，所述背光源为一块弧形结构的交错排布LED发光单元阵列。优选地，所述菲涅尔透镜阵列包括若干相互拼接的菲涅尔透镜单元，所述菲涅尔透镜单元聚焦发光单元发出的光场，形成空间周期性分布的光场。优选地，所述液晶面板包括若干子像素光栅，从所述菲涅尔透镜阵列出射形成的空间周期性分布的光场传播到液晶面板的子像素光栅上，形成彩色画面，出射光场分布具有空间周期性。优选地，还包括支撑导光层，所述支撑导光层包括一有机玻璃薄板，所述有机玻璃薄板附着于所述亮面偏振片的出光面，所述导光层用于调整该导光层所在的局域位置的光场分布，其中，所述具有空间周期性分布的光场经过所述导光层后，形成空间非周期性分布的光场。优选地，还包括一防窥膜，所述防窥膜的一侧面通过胶黏剂附着于所述支撑导光板的出光面，另外一侧面为亮面，当空间非周期性分布的光线到所述防窥膜时，若所述空间非周期性光线的出射角大于所述防窥膜的可视角度，该光线无法通过；若所述空间非周期性光线的出射角小于防窥膜可视角度时，该光线通过所述光学膜层；所述防窥膜的可视角度可根据实际裸眼3D显示系统最佳观看视角来设计。优选地，可以单独或者同时使用亮面防窥膜和亮面偏振片。此外，本专利技术还提供了一种裸眼3D显示方法，包括以下步骤：点亮背光源的至少一发光单元，所述发光单元向各个方向发射光线；所述发光单元发出的光线经菲涅尔透镜阵列折射后，在所述菲涅尔透镜阵列的出射面形成具有空间周期性分布的光场；所述具有空间周期性光场传播到液晶面板的子像素光栅后，形成彩色画面；所述液晶面板出射的空间周期性光场通过一亮面偏振片或者亮面保护膜，从所述亮面偏振片或者亮面保护膜出射的光场具有空间周期性，其中，所述亮面偏振片的偏振方向与所述液晶面板偏振方向一致，所述亮面偏振片通过胶黏剂黏贴在所述液晶面板的出光面上，并且所述液晶面板的出光面的磨砂结构被所述黏贴胶填充覆盖；通过导光层调整该导光层所在的局域位置的光场分布，其中，所述具有空间周期性的光场经过所述导光层后，形成空间非周期性分布的光场；从所述导光层射出的光线到达防窥膜时，若所述光线的出射角大于所述防窥膜的可视角度，该光线无法通过；若光线的出射角小于防窥膜可视角度时，该光线通过所述防窥膜；从所述防窥膜射出的光线在可视区域形成3D图像。相较于现有技术，本专利技术提供的裸眼3D显示系统和显示方法通过保护膜的填充层填充液晶面板的表面的磨砂结构或者直接用亮面偏振片替代液晶面板的磨砂偏振片，使得从液晶面板射出的光场不会往各个方向散射，光场直接从液晶面板的射出，因此可以降低裸眼3D的显示系统的信号串扰率，提高了观看效果。进一步，本专利技术提供的裸眼3D显示系统和方法还设置有防窥膜，从所述导光层射出的光线到达防窥膜时，若所述光线的出射角大于所述防窥膜的可视角度，该光线无法通过；若光线的出射角小于防窥膜可视角度时，该光线通过所述防窥膜。所以观看者只能在视区的范围内观看3D影像。另外所述防窥膜的可视角度可根据实际裸眼3D显示系统最佳观看视角来设计，从而达到视角可控的目的，淡化非可观看区域的视觉暗纹现象，排除非甜点观看区域观众的不良体验，进一步提高了观看体验。而且，因为支撑导光层调整了光场分布的空间周期性，所以防窥膜表面不会产生明显的摩尔条纹。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的裸眼3D显示系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的裸眼3D显示系统的弧形背光源LED排列示意图图3是本专利技术实施例提供的裸眼3D显示系统的防窥膜的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的裸眼3D显示系统的防窥膜可视角度设计示意图；图5是本专利技术实施例提供的裸眼3D显示系统的液晶面板的结构示意图；图6时本专利技术实施例提供的裸眼3D显示方法的流程图。图中：1：背光源；2：菲涅尔透镜阵列；3：液晶面板；31：下偏振片；32：第一玻璃基板；33：液晶层；34：第二玻璃基板；35：彩色滤光片；36：上偏振片；4：亮面偏振片(或亮面保护膜)；5：支撑导光层；6：亮面防窥膜；61：镜面防刮层；62：PC层；63：百叶窗膜层；64：胶粘层；65：PET层；a：可视角度；7,8：虚拟接收器；9：可视区域。如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统，包括沿光传播方向依次设置的背光源、菲涅尔透镜阵列和液晶面板，所述背光源发出的光线依次经过菲涅尔透镜阵列和液晶面板在可视区域形成观看图像，其特征在于：所述液晶面板的出光面还设有透明的填充层，所述填充层填充于所述液晶面板的出光面的磨砂结构，使得光线直射出所述液晶面板的出光面。

【技术特征摘要】
1.一种低串扰、视角可控的裸眼3D显示系统，包括沿光传播方向依次设置的背光源、菲涅尔透镜阵列和液晶面板，所述背光源发出的光线依次经过菲涅尔透镜阵列和液晶面板在可视区域形成观看图像，其特征在于：所述液晶面板的出光面还设有透明的填充层，所述填充层填充于所述液晶面板的出光面的磨砂结构，使得光线直射出所述液晶面板的出光面。2.根据权利要求1所述的裸眼3D显示系统，其特征在于：还包括具有亮面偏振片的液晶面板，所述填充层为胶黏剂，将所述亮面偏振片通过所述胶黏剂附着于所述液晶面板的出光面，并且，所述亮面偏振片的偏振方向与所述液晶面板的偏振方向相同。3.根据权利要求1所述的裸眼3D显示系统，其特征在于：还包括亮面保护膜，所述填充层为胶黏剂，利用所述亮面保护膜通过所述胶黏剂附着于所述液晶面板的出光面。4.根据权利要求1所述的裸眼3D显示系统，其特征在于：所述背光源为一块弧形结构的交错排布LED发光单元阵列。5.根据权利要求1所述的裸眼3D显示系统，其特征在于：所述菲涅尔透镜阵列包括若干相互拼接的菲涅尔透镜单元，所述菲涅尔透镜单元聚焦发光单元发出的光场，形成空间周期性分布的光场。6.根据权利要求1所述的裸眼3D显示系统，其特征在于：所述液晶面板包括若干子像素光栅，从所述菲涅尔透镜阵列出射形成的空间周期性分布的光场传播到液晶面板的子像素光栅上，形成彩色画面，出射光场分布具有空间周期性。7.根据权利要求2所述的裸眼3D显示系统，其特征在于：还包括支撑导光层，所述支撑导光层包括一有机玻璃薄板，所述有机玻璃薄板附着于所述亮面偏振片的出光面，所述导光层用于调整该导光层所在的局域位置的光场分布，其中，所述具有空间周期性分布的光场经过所述导光层后，形成空间非周期性分布的光场。8.根据权利要求7所述的裸眼3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焜阳，陈学浩，周延桂，范杭，张瀚涛，
申请(专利权)人：广州弥德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44