一种立体显示装置及其透镜阵列制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种立体显示装置及其透镜阵列。该立体显示装置包括：像素阵列，像素阵列包括沿行方向及列方向排列的多个像素单元；透镜阵列，透镜阵列覆盖于像素阵列上，且包括沿行方向及列方向排列的多个柱状透镜单元，柱状透镜单元沿列方向彼此平行延伸，且在列方向上相邻的柱状透镜单元在行方向上彼此错开，以使得在列方向上相邻的柱状透镜单元呈阶梯状分布。本发明专利技术有效的解决了立体图像的亮度分布不均问题，同时解决了左右眼图像之间的亮度串扰问题，提高了立体图像的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
一种立体显示装置及其透镜阵列
本专利技术涉及立体显示领域，尤其涉及一种立体显示装置及其透镜阵列。
技术介绍
随着立体显示技术的快速发展，立体显示装置也有了越来越大量的需求，目前裸 眼立体显示装置由于不用佩戴专门的眼镜，越来越受到人们的关注。现有的裸眼立体显示 装置主要基于双目视差而开发的，其主要工作原理是通过透镜阵列或视差障碍将具有一定 视差的两幅图像分别导引到观察者的左眼及右眼，以使观察者感受到立体效果。现有技术中，立体显示器一般采用斜向柱状透镜阵列(Slanted LenticularLens, SLL)，采用SLL的目的是为了解决亮度分布不均问题(即，所谓的moideffect)，使得观察 者观察到亮度均勻分布的图像。请参阅图1，以2视图立体显示器为例，为了使观察者观察到亮度均勻分布的图 像，一般采用斜向柱状透镜阵列的排列方式。斜向柱状透镜阵列所提供的图像包括左眼图 像及右眼图像(分别对应标号1、2)，左眼图像及右眼图像经过透镜后，受到彼此的亮度干 扰比较大。具体来说，当透镜斜放时，对于某一特定出射角而言，譬如图1中虚线al，会同时 将左眼图像及右眼图像均投射到此特定角度上，造成亮度串扰，导致观察者无法观察到清 晰的立体图像。请参阅图2，以8视图立体显示器为例，当透镜斜放时，对于某一特定出射角而言， 譬如图2中的虚线bl，会同时将左右眼图像(分别对应标号1、2、3、4、5、6、7、8中的两个或 多个)投射到此特定角度上，造成亮度串扰的问题，导致观察者无法观察到清晰的立体图像。请参阅图3，图3为对图1所示的斜向柱状透镜的仿真光学分布效果示意图，由图 3中的重叠区域ml可发现，左眼图像及右眼图像的光线分布重叠区域较大，这也造成亮度 串扰问题的原因。如何有效的解决左右眼图像的亮度串扰问题，提高立体图像的清晰度，是立体显 示
研究的方向之一。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种立体显示装置及其透镜阵列，以有效的解决左 右眼图像的亮度串扰问题，提高立体图像的清晰度。本专利技术为解决技术问题而采用的技术方案是提供一种立体显示装置，包括像素 阵列，像素阵列包括沿行方向及列方向排列的多个像素单元；透镜阵列，透镜阵列覆盖于像 素阵列上，且包括沿行方向及列方向排列的多个柱状透镜单元，柱状透镜单元沿列方向彼 此平行延伸，且在列方向上相邻的柱状透镜单元在行方向上彼此错开，以使在列方向上相 邻的柱状透镜单元呈阶梯状分布。根据本专利技术一优选实施例，柱状透镜单元在行方向上覆盖η个像素单元，在列方向上覆盖r个像素单元，且在列方向上相邻的柱状透镜单元在行方向上彼此错开m个像素 单元，其中η为大于等于2的正整数，r为大于等于1的正整数，m为小于η的正整数。根据本专利技术一优选实施例，多个像素单元在行方向上交替显示至少两幅图像，η为 同一行的像素单元在行方向上显示的图像数量，m为在列方向上相邻的同一图像在行方向 上错开的像素单元数量。根据本专利技术一优选实施例，透镜阵列为液晶透镜阵列。根据本专利技术一优选实施例，液晶透镜阵列包括沿列方向延伸的多组工作电极，其 中不同组中的工作电极在行方向上交替间隔排列，且在列方向相邻的同一组中的工作电极 在行方向上错开。根据本专利技术一优选实施例，工作电极位于像素单元的列分界处。根据本专利技术一优选实施例，所述多组工作电极之间设置有高阻材料层。根据本专利技术一优选实施例，液晶透镜阵列进一步包括多个连接电极，每一连接电 极分别连接同一组中的工作电极。根据本专利技术一优选实施例，液晶透镜阵列进一步包括与工作电极间隔设置的公共 电极以及设置在公共电极与工作电极之间的液晶层。根据本专利技术一优选实施例，公共电极用于接收一参考电压，各组工作电极用于分 别接收对应的操作电压，以使液晶层中的液晶分子沿预定方式排列，进而形成柱状透镜单兀。根据本专利技术一优选实施例，通过改变操作电压，以改变形成的柱状透镜单元在行 方向上的位置。本专利技术为解决技术问题而采用的技术方案是提供一种立体显示装置的透镜阵列， 该透镜阵列包括沿行方向及列方向排列的多个柱状透镜单元，柱状透镜单元沿列方向彼此 平行延伸，且在列方向上相邻的柱状透镜单元在行方向上彼此错开，以使在列方向上相邻 的柱状透镜单元呈阶梯状分布。根据本专利技术一优选实施例，透镜阵列为液晶透镜阵列。根据本专利技术一优选实施例，液晶透镜阵列包括沿列方向延伸的多组工作电极，其 中不同组中的工作电极在行方向上交替间隔排列，且在列方向相邻的同一组中的工作电极 在行方向上错开。根据本专利技术一优选实施例，工作电极位于像素单元的列分界处。根据本专利技术一优选实施例，所述多组工作电极之间设置有高阻材料层。根据本专利技术一优选实施例，液晶透镜阵列进一步包括多个连接电极，每一连接电 极分别连接同一组中的工作电极。根据本专利技术一优选实施例，液晶透镜阵列进一步包括与工作电极间隔设置的公共 电极以及设置在公共电极与工作电极之间的液晶层。根据本专利技术一优选实施例，公共电极用于接收一参考电压，各组工作电极用于分 别接收对应的操作电压，以使液晶层中的液晶分子沿预定方式排列，进而形成柱状透镜单兀。根据本专利技术一优选实施例，通过改变操作电压，以改变形成的柱状透镜单元沿行 方向上的位置。通过上述实施例，本专利技术有效的解决了左右眼图像的亮度串扰问题，提高了立体 图像的清晰度，利于立体显示技术的发展。附图说明图1是现有技术中2视图立体显示器的俯视图；图2是现有技术中8视图立体显示器的俯视图；图3是现有技术中斜向柱状透镜的仿真光学分布示意图；图4是本专利技术提供的第一较佳实施例的立体显示装置的俯视图；图5是本专利技术提供的第二较佳实施例的立体显示装置的俯视图；图6是本专利技术提供的第三较佳实施例的立体显示装置的结构图；图7A-B是本专利技术提供的第三较佳实施例的立体显示装置的俯视图；图8是本专利技术提供的第四较佳实施例的立体显示装置的结构图；图9A-B是本专利技术提供的第四较佳实施例的立体显示装置的俯视图；图10是本专利技术提供的立体显示装置的仿真光学分布示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。请参阅图4，图4为本专利技术提供的第一较佳实施例的立体显示装置的俯视图。在本 实施例中，立体显示装置为2视图立体显示装置，主要包括像素阵列以及透镜阵列。其中，像素阵列包括多个像素单元11，像素单元11分别沿行方向Dl及列方向D2 排列。在本实施例中，像素单元11可以是液晶显示器的RGB子像素或者其他显示器中的可 独立寻址的像素单元。多个像素单元11在行方向Dl上交替显示两幅图像(分别对应于标 号1、2)，并且在列方向D2上相邻的同一图像错开1个像素单元11。透镜阵列覆盖于像素阵列上，包括多个柱状透镜单元12，多个柱状透镜单元12分 别沿行方向Dl及列方向D2排列。柱状透镜单元12的作用是将像素单元11上显示的图像 分别导引到不同方向，以分别被观察者左眼和右眼接收到，进而使观察者感受到立体效果。 为便于描述，图4中仅示出了包括多个柱状透镜单元12的一组柱状透镜单元。在本实施例中，柱状透镜单元12沿列方向D2彼此平行延伸，且在列方向D2上相 邻的柱状透镜单元在行方向Dl上彼此错开，以使在列方向D2上相邻的柱状透镜单元呈阶 梯状分布。具体来说，柱状透镜单元12在行方向Dl上覆盖2个像素单元11，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体显示装置，其特征在于，所述立体显示装置包括：像素阵列，所述像素阵列包括沿行方向及列方向排列的多个像素单元；透镜阵列，所述透镜阵列覆盖于所述像素阵列上，且包括沿所述行方向及所述列方向排列的多个柱状透镜单元，所述柱状透镜单元沿所述列方向彼此平行延伸，且在所述列方向上相邻的所述柱状透镜单元在所述行方向上彼此错开，以使在所述列方向上相邻的所述柱状透镜单元呈阶梯状分布。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈致维，陈博诠，黄乙白，李玄，李建军，
申请(专利权)人：深圳超多维光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94