裸眼3D显示装置制造方法及图纸

一种裸眼3D显示装置，包括指向性背光模组、空间光调制器和位相板，空间光调制器设置在指向性背光模组上，位相板设置在空间光调制器上，指向性背光模组包括导光结构和光源，导光结构上设有耦入区域和耦出区域，耦入区域和耦出区域内均设有衍射光线的纳米结构，光源与该耦入区域对应设置，光源发出的光线从耦入区域进入导光结构，并从耦出区域出射至空间光调制器。本实用新型专利技术的裸眼3D显示装置的视角连续，无图像串扰，无视觉疲劳，可消除零级光，光利用效率高。

Naked eye 3D display device

【技术实现步骤摘要】
裸眼3D显示装置
本技术涉及3D显示
，特别涉及一种裸眼3D显示装置。
技术介绍
为了解决裸眼3D和(或)2D多视角显示中视角小、不连续，衍射效率低，视觉疲劳等问题——比如，基于视差原理的视障法与微柱透镜法的3D显示装置，将视障屏或者微柱透镜板覆盖在液晶显示LCD表面，视障屏或者柱透镜阵列将不同视角图像实现空间角度分离。理论上，由于鬼影和杂散光难以消除，在人眼观察3D图像时，易引起视觉疲劳。同时由于上述方法对光线不能实现任意的调控，受杂散光的影响，通常视角间隔设置较大，视角不连贯，无法实现无跳跃的裸眼3D显示效果。同时现有裸眼3D显示装置的背光系统较大，不适合轻便化的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种裸眼3D显示装置，视角连续，无图像串扰，无视觉疲劳，可消除零级光，光利用效率高。一种裸眼3D显示装置，包括指向性背光模组、空间光调制器和位相板，空间光调制器设置在指向性背光模组上，位相板设置在空间光调制器上，指向性背光模组包括导光结构和光源，导光结构上设有耦入区域和耦出区域，耦入区域和耦出区域内均设有衍射光线的纳米结构，光源与该耦入区域对应设置，光源发出的光线从耦入区域进入导光结构，并从耦出区域出射至空间光调制器。在本技术的实施例中，上述纳米结构为倾斜光栅、矩形光栅、闪耀光栅、体光栅。在本技术的实施例中，上述光源为线光源，该导光结构为导光板，该耦入区域和该耦出区域位于该导光板的表面。在本技术的实施例中，上述指向性背光模组还包括准直透镜，该准直透镜设置于该光源与该导光板之间，该光源发出的光线经过该准直透镜后入射至该耦入区域。在本技术的实施例中，上述耦入区域的光栅取向与该耦出区域的光栅取向成45°夹角。在本技术的实施例中，上述光源为点光源，该导光结构上还设有转折区域，该转折区域内设有衍射光线的纳米结构，该导光结构为导光板，该耦入区域、该耦出区域和该转折区域位于该导光板的表面，光线从该耦入区域全反射至该转折区域，该转折区域内的纳米结构改变光线的传播方向，使光线全反射至该耦出区域。在本技术的实施例中，上述光源包括发射红光的第一点光源、发射绿光的第二点光源和发射蓝光的第三点光源，该导光结构包括三块该导光板，定义三块该导光板分别为第一导光板、第二导光板和第三导光板，该第一导光板、该第二导光板和该第三导光板依次堆叠设置，定义该第一导光板上的该耦入区域为第一耦入区域；定义该第二导光板上的该耦入区域为第二耦入区域；定义该第三导光板上的该耦入区域为第三耦入区域，该第一点光源与该第一导光板的该第一耦入区域对应设置，该第二点光源与该第二导光板的该第二耦入区域对应设置，该第三点光源与该第三导光板的该第三耦入区域对应设置。在本技术的实施例中，上述光源包括第一点光源和第二点光源，该导光结构包括两块该导光板，定义两块该导光板分别为第一导光板和第二导光板，该第一导光板和该第二导光板堆叠设置，定义该第一导光板上的该耦入区域为第一耦入区域；定义该第二导光板上的该耦入区域为第二耦入区域；该第一点光源与该第一导光板的该第一耦入区域对应设置，该第二点光源与该第二导光板的该第二耦入区域对应设置。在本技术的实施例中，上述光源用于发射白光，该导光结构包括三块该导光板，定义三块该导光板分别为第一导光板、第二导光板和第三导光板，该第一导光板、该第二导光板和该第三导光板依次堆叠设置，定义该第一导光板上的该耦入区域为第一耦入区域；定义该第二导光板上的该耦入区域为第二耦入区域；定义该第三导光板上的该耦入区域为第三耦入区域；该第二导光板位于该第一导光板的下方，该第三导光板位于该第二导光板的下方，且该第一导光板的该第一耦入区域与该第二导光板的该第二耦入区域对应设置，该第二导光板的该第二耦入区域与该第三导光板的该第三耦入区域对应设置，该指向性背光模组还包括第一滤光片和第二滤光片，该光源与该第一导光板的该第一耦入区域对应设置，该第一滤光片设置于该光源与该第一导光板的该第一耦入区域之间，该第二滤光片设置于该第二导光板的该第二耦入区域上方。在本技术的实施例中，上述耦入区域的光栅取向与该转折区域的光栅取向成45°夹角；该转折区域的光栅取向与该耦出区域的光栅取向成45°夹角。本技术的裸眼3D显示装置的视角连续，无图像串扰，无视觉疲劳。此外，本技术的裸眼3D显示装置可消除零级光，提高光利用效率。附图说明图1是本技术的裸眼3D显示装置的结构示意图。图2是本技术的裸眼3D显示装置进行3D显示时的示意图。图3是本技术第一实施例的指向性背光模组的结构示意图。图4是本技术第二实施例的指向性背光模组的结构示意图。图5是本技术第三实施例的指向性背光模组的结构示意图。图6是本技术第四实施例的指向性背光模组的结构示意图。图7是本技术第四实施例的指向性背光模组的结构示意图。具体实施方式第一实施例图1是本技术的裸眼3D显示装置的结构示意图，图2是本技术的裸眼3D显示装置进行3D显示时的示意图，如图1和图2所示，裸眼3D显示装置包括指向性背光模组10、空间光调制器20和位相板30，空间光调制器20设置在指向性背光模组10上，位相板30设置在空间光调制器20上，其中指向性背光模组10用于为空间光调制器20提供指向性背光。值得一提的是，图2中仅示意出了四个视角，分别为视角A1、分别为视角A2、分别为视角A3、分别为视角A4，能在平面任意方向看到无视觉疲劳的清晰的裸眼3D和2D图像。进一步地，空间光调制器20用于振幅调制，即加载多视角混合的图像信息；空间光调制器20包括显示面板、驱动电路、控制系统和软件控制等。根据具体应用领域需要，空间光调制器20可以实现单色或彩色显示。进一步地，位相板30用于位相调制，即将指向性背光模组10照射来的平行光或点光源发散光进行光场变换，在空间中形成点阵、线阵或面阵的观察区域。位相板30含有像素式纳米结构，与空间光调制器20上视角图像的亚像素对应。位相板30上的像素所含纳米结构114可以是一维纳米光栅结构、二维纳米光栅结构，空间复用的纳米光栅结构，纳米光栅阵列结构或二元光学元件。在本实施例中，位相板30可通过现有的纳米压印技术工业化生产，制作工艺成熟，产品一致性容易保证，价格可控。进一步地，图3是本技术第一实施例的指向性背光模组的结构示意图，如图3所示，指向性背光模组10包括导光结构11和光源12，导光结构11上设有耦入区域111和耦出区域112，耦入区域111与耦出区域112间隔设置，耦入区域111和耦出区域112内均设有衍射光线的纳米结构114，光源12与耦入区域111对应设置，光源12发出的光线从耦入区域111进入导光结构11，并从耦出区域112出射至空间光调制器20。在本实施例中，光线从耦入区域111进入导光结构11，并从耦出区域112出射，能够实现纵向或横向视场扩展，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裸眼3D显示装置，其特征在于，包括指向性背光模组、空间光调制器和位相板，该空间光调制器设置在该指向性背光模组上，该位相板设置在该空间光调制器上，该指向性背光模组包括导光结构和光源，该导光结构上设有耦入区域和耦出区域，该耦入区域和该耦出区域内均设有衍射光线的纳米结构，该光源与该耦入区域对应设置，该光源发出的光线从该耦入区域进入该导光结构，并从该耦出区域出射至该空间光调制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种裸眼3D显示装置，其特征在于，包括指向性背光模组、空间光调制器和位相板，该空间光调制器设置在该指向性背光模组上，该位相板设置在该空间光调制器上，该指向性背光模组包括导光结构和光源，该导光结构上设有耦入区域和耦出区域，该耦入区域和该耦出区域内均设有衍射光线的纳米结构，该光源与该耦入区域对应设置，该光源发出的光线从该耦入区域进入该导光结构，并从该耦出区域出射至该空间光调制器。


2.如权利要求1所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，该纳米结构为倾斜光栅、矩形光栅、闪耀光栅、体光栅。


3.如权利要求2所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，该光源为线光源，该导光结构为导光板，该耦入区域和该耦出区域位于该导光板的表面。


4.如权利要求3所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，该指向性背光模组还包括准直透镜，该准直透镜设置于该光源与该导光板之间，该光源发出的光线经过该准直透镜后入射至该耦入区域。


5.如权利要求3所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，该耦入区域的光栅取向与该耦出区域的光栅取向成45°夹角。


6.如权利要求2所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，该光源为点光源，该导光结构上还设有转折区域，该转折区域内设有衍射光线的纳米结构，该导光结构为导光板，该耦入区域、该耦出区域和该转折区域位于该导光板的表面，光线从该耦入区域全反射至该转折区域，该转折区域内的纳米结构改变光线的传播方向，使光线全反射至该耦出区域。


7.如权利要求6所述的裸眼3D显示装置，其特征在于，该光源包括发射红光的第一点光源、发射绿光的第二点光源和发射蓝光的第三点光源，该导光结构包括三块该导光板，定义三块该导光板分别为第一导光板、第二导光板和第三导光板，该第一导光板、该第二导光板和该第三导光板依次堆叠设置，定义该第一导光板上的该耦入区域为第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨，乔文，钱小行，范宸逸，陈林森，
申请(专利权)人：苏州苏大维格科技集团股份有限公司，苏州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32