專(zhuān)利名稱(chēng)：光柵、立體顯示裝置以及立體顯示方法
光柵、立體顯示裝置以及立體顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種用于立體顯示的光柵、立體顯示裝置以 及立體顯示方法。
背景技術(shù)：
隨著立體顯示技術(shù)的快速發(fā)展，立體顯示設(shè)備也有了越來(lái)越大量的需求，目前裸 眼立體顯示設(shè)備由于不用佩戴專(zhuān)門(mén)的3D眼鏡，越來(lái)越受到人們的關(guān)注?，F(xiàn)有的裸眼三維立 體顯示器主要基于雙目視差而開(kāi)發(fā)的，主要是光柵式立體顯示器。如圖1和圖2所示，是現(xiàn) 有的光柵式立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。光柵式立體顯示器需要在平面顯示器1(包括普通 的液晶顯示器IXD、等離子顯示器PDP、場(chǎng)發(fā)射顯示器FED、有機(jī)電致發(fā)光顯示器OLED等)前 面加裝光柵而成，光柵可分為柱面光柵2和狹縫光柵3，柱面光柵2又稱(chēng)為柱透鏡陣列光柵 或柱面透鏡，狹縫光柵3又稱(chēng)為視差障礙陣列光柵或狹縫檔板。如圖3所示，是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的使用示意圖。平面顯示器4所產(chǎn)生的 圖像光線經(jīng)過(guò)光柵5后進(jìn)入觀看者6的眼睛。如圖4所示，是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的 摩爾紋示意圖。由于光柵和平面顯示器的像素陣列之間存在周期性干涉，平面顯示器的像 素陣列7所產(chǎn)生的圖像經(jīng)過(guò)光柵8后所顯示的圖像9中會(huì)形成摩爾紋，顯然，這種摩爾紋現(xiàn) 象對(duì)三維立體畫(huà)面的效果有很大的影響，會(huì)破壞圖像的觀賞性，嚴(yán)重影響視覺(jué)效果，引起觀 看者的不適應(yīng)感。為了解決摩爾紋現(xiàn)象，Philips公司在第6064424號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中提出了一種立體 顯示裝置。如圖5所示，是該立體顯示裝置的顯示面板的顯示陣列元件與平行透鏡元件的 關(guān)系示意圖。顯示陣列元件10包括以行列方式組成的顯示單元12，以及位于顯示陣列元件 10之上由平行透鏡元件16構(gòu)成的陣列15，平行透鏡元件16相對(duì)于顯示單元的列方向傾斜 放置，以便減少摩爾紋的產(chǎn)生。但是這種立體顯示裝置僅僅改變了像素陣列的排列方式，而沒(méi)有改變顯示單元之 間的遮光線(也就是黑矩陣)的排列方式，由遮光線所形成的遮光線光柵依然存在，下面對(duì) 此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖6是平面顯示器中的顯示單元陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，顯示單元20包 括顯示紅色(R)的子像素21、顯示綠色(G)的子像素22和顯示藍(lán)色(B)的子像素23。子 像素21、22、23之間通過(guò)遮光線24相互區(qū)隔，遮光線24也稱(chēng)為黑矩陣，遮光線24為多行多 列的交叉矩陣結(jié)構(gòu)，行列交叉處是節(jié)點(diǎn)25。顯示陣列中的顯示單元20呈周期性循環(huán)排列。 在圖6中設(shè)定子像素21、22、23的窄邊與水平方向平行，寬邊與垂直方向平行，本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)明白，平面顯示器中的顯示單元陣列的排列如果發(fā)生變化，水平方向與垂直方向 也相應(yīng)發(fā)生變化。圖7是根據(jù)圖6中的顯示單元陣列所形成的遮光線光柵的圖案示意圖。請(qǐng)結(jié)合圖 6，顯示單元陣列可以在四個(gè)方向上有比較明顯的遮光線，從而在水平方向(水平遮光線方 向)、垂直方向(垂直遮光線方向)以及兩個(gè)對(duì)角線方向(由子像素的對(duì)角連接線形成，也即子像素之間遮光線的節(jié)點(diǎn)25連接形成)上形成如圖7所示的遮光線光柵。這些黑色遮 光線形成規(guī)律性的等間距平行排列的遮光線光柵。其中，垂直方向的黑色遮光線所形成的 光柵柵距為D1，水平方向的黑色遮光線所形成的光柵柵距為D2，對(duì)角線方向的黑色遮光線 所形成的光柵柵距為D3或D4。垂直方向和水平方向的遮光線光柵由于是黑色遮光線本身 所形成的，因此遮光線方向所形成的光柵圖案較遮光線節(jié)點(diǎn)的對(duì)角線方向所形成的光柵圖 案更為明顯。而在圖5中，立體顯示裝置所采用的陣列15是由固定傾斜角度的透鏡元件16平 行排列構(gòu)成，由于透鏡元件16的寬度和排列的傾斜角度都是固定的，因此仍然會(huì)形成固定 的遮光線光柵。因此，遮光線光柵仍然會(huì)與由透鏡元件16所形成的光柵結(jié)構(gòu)形成周期性干 涉，仍然存在形成摩爾紋的風(fēng)險(xiǎn)。特別是對(duì)于顯示單元12的對(duì)角線方向與平行透鏡元件16 的傾斜方向較接近的情況下，仍然會(huì)形成較嚴(yán)重的摩爾紋。對(duì)于不同型號(hào)、不同顯示尺寸的平面顯示器而言，其顯示面板的像素設(shè)計(jì)、制作工 藝會(huì)有所差異，造成顯示陣列元件10的排列方式和顯示單元12的尺寸也會(huì)有所差異，所形 成的光柵的柵矩和光柵方向也不盡相同，所以在同周期性的光柵之間形成干涉的狀態(tài)也有 所不同，這就決定了不同的顯示面板為了消除摩爾紋，可能要求不同的傾斜角度。這顯然增 加了立體顯示器的設(shè)計(jì)成本和制造成本，也不利于立體顯示器的內(nèi)部器件的通用性和維護(hù) 性。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可設(shè)置在立體顯示器上的光柵，該光柵可有效 消除立體顯示時(shí)形成的摩爾紋。本發(fā)明解決的又一技術(shù)問(wèn)題是提供一種立體顯示裝置，該立體顯示裝置可有效消 除立體顯示時(shí)形成的摩爾紋。本發(fā)明解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種立體顯示方法，該立體顯示方法可有效消 除立體顯示時(shí)形成的摩爾紋。本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是一種光柵，與顯示面板相對(duì)設(shè)置以實(shí)現(xiàn)立體顯示，所述光柵包括多個(gè)陣列設(shè)置的 微光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述顯示面板包括多個(gè)呈陣列設(shè)置的顯示單元，所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向 與所述顯示單元的對(duì)角線方向之間存在夾角。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述多個(gè)微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向之間彼此平行。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述多個(gè)微光學(xué)結(jié)構(gòu)的柵距彼此相等。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)定以所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與所述顯示單元的 對(duì)角線方向的交點(diǎn)為原點(diǎn)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，所述夾角的角度范圍在正7度至負(fù)2度之 間。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)包括柱面透鏡或狹縫之一。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述顯示單元包括至少一個(gè)個(gè)子像素，至少一個(gè)所述 子像素的圖像來(lái)源于多個(gè)視點(diǎn)的視圖。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述子像素的圖像是浮點(diǎn)值描述的，該浮點(diǎn)值的整數(shù) 部分表示該子像素與視點(diǎn)的視圖的關(guān)聯(lián)關(guān)系，該浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像素與視點(diǎn)的視圖的顏色灰度值關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，該浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與多個(gè)視點(diǎn)中的其 中一個(gè)視點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像素關(guān)聯(lián)的視點(diǎn)的視 圖的相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與兩個(gè)相鄰的視 點(diǎn)中的第一視點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，所述兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)中的第二視點(diǎn)由所述第一視點(diǎn)和所述微光學(xué) 結(jié)構(gòu)的傾斜方向來(lái)確定。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示所述第二視點(diǎn)的視圖的相 應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例，所述第一視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的顏色 灰度值填充到該子像素的百分比例為1減去所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分。本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題而采用的又一技術(shù)方案是一種立體顯示裝置，所述立體 顯示裝置包括根據(jù)上述任一優(yōu)選實(shí)施例所述的顯示面板和所述的光柵，所述光柵設(shè)置在所 述顯示面板的顯示面和觀看者之間。本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題而采用的又一技術(shù)方案是一種立體顯示裝置，所述立體 顯示裝置包括根據(jù)上述任一優(yōu)選實(shí)施例所述的顯示面板以及所述的光柵，還包括背光模 組，所述光柵設(shè)置在所述背光模組和所述顯示面板之間。本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題而采用的又一技術(shù)方案是一種光柵，與顯示面板相對(duì)設(shè) 置以實(shí)現(xiàn)立體顯示，所述顯示面板包括多個(gè)呈陣列設(shè)置的顯示單元，所述顯示單元通過(guò)遮 光線相互區(qū)隔，所述遮光線相互交叉形成多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與所述節(jié) 點(diǎn)的連接線方向之間存在夾角。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，設(shè)定以所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與所述節(jié)點(diǎn)的連接 線方向的交點(diǎn)為原點(diǎn)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，所述夾角的角度范圍在正7度至負(fù)2度之間。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述顯示單元包括至少一個(gè)個(gè)子像素，至少一個(gè)所述 子像素的圖像來(lái)源于多個(gè)視點(diǎn)的視圖。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述子像素的圖像是浮點(diǎn)值描述的，該浮點(diǎn)值的整數(shù) 部分表示該子像素與視點(diǎn)的視圖的關(guān)聯(lián)關(guān)系，該浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像素與視點(diǎn)的 視圖的顏色灰度值關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，該浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與多個(gè)視點(diǎn)中的其 中一個(gè)視點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像素關(guān)聯(lián)的視點(diǎn)的視 圖的相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與兩個(gè)相鄰的視 點(diǎn)中的第一視點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，所述兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)中的第二視點(diǎn)由所述第一視點(diǎn)和所述微光學(xué) 結(jié)構(gòu)的傾斜方向來(lái)確定。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示所述第二視點(diǎn)的視圖的相 應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例，所述第一視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的顏色 灰度值填充到該子像素的百分比例為1減去所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分。本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題而采用的又一技術(shù)方案是一種立體顯示方法，用于立體顯示裝置中，所述立體顯示裝置包括顯示面板和與所述顯示面板相對(duì)設(shè)置的光柵，所述光 柵包括多個(gè)陣列設(shè)置的微光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述立體顯示方法包括以下步驟提供二維顯示圖像信號(hào)至所述顯示面板；顯示并傳播所述二維顯示圖像至所述光柵；調(diào)整所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向，使其與所述顯示單元的對(duì)角線方向之間形成夾 角；將所述二維顯示圖像切分為多個(gè)視場(chǎng)方向的所述二維顯示圖像的組合以形成三 維圖像。本發(fā)明提供的光柵和應(yīng)用該光柵的立體顯示裝置以及立體顯示方法可以有效地 消除摩爾紋對(duì)顯示畫(huà)面的影響，提高了立體顯示的畫(huà)面質(zhì)量。更進(jìn)一步的，由于本發(fā)明的光 柵可以采用對(duì)顯示單元進(jìn)行比較均勻地分割，既消除了摩爾紋又能獲得細(xì)膩的立體畫(huà)面顯 示效果，而且光柵設(shè)置的傾斜角度的調(diào)整范圍較大，可以滿(mǎn)足目前市場(chǎng)上的平面顯示面板 的各種像素結(jié)構(gòu)對(duì)于抑制摩爾紋的要求。

圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的柱面光柵式立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是一種現(xiàn)有技術(shù)的狹縫光柵式立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的使用示意圖。圖4是現(xiàn)有的光柵式立體顯示器的摩爾紋示意圖。圖5是一種現(xiàn)有技術(shù)的立體顯示裝置的顯示面板的顯示陣列元件與平行透鏡元 件的關(guān)系示意圖。圖6是平面顯示器中的顯示單元陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是根據(jù)圖6中的顯示單元陣列所形成的遮光線光柵的圖案示意圖。圖8是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光柵設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所采用的柱面透鏡光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所采用的視差障礙光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光柵設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光柵設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是本發(fā)明的光柵式液晶面板立體顯示器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是本發(fā)明的光柵式液晶面板立體顯示器的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖15是本發(fā)明的光柵式自發(fā)光面板立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖16是本發(fā)明的像素插值的圖像處理方式的顯示面板示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖8是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光柵設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，顯示面 板Iio上包括多個(gè)顯示單元111，顯示單元111之間通過(guò)遮光線112相互區(qū)隔。遮光線112 為多行多列的交叉矩陣結(jié)構(gòu)，行列交叉處是節(jié)點(diǎn)113、114。光柵相對(duì)于顯示面板110的遮 光線方向傾斜設(shè)置，符號(hào)120表示柱透鏡陣列光柵或者是視差障礙光柵的每個(gè)透鏡單元或者視差障礙單元的光柵棱線。光柵沿顯示單元111的對(duì)角線方向116設(shè)置可以將顯示單元 111分割為形狀相同、面積相等的兩部分，是對(duì)顯示單元111分割最均勻和最規(guī)則的傾斜方 式，這種分割方式下立體畫(huà)面的細(xì)膩程度是最高的，但是由于與遮光線節(jié)點(diǎn)113、114的對(duì) 角線方向115—致，因此摩爾紋現(xiàn)象較嚴(yán)重。為了保證光柵的傾斜方式能夠在畫(huà)面的細(xì)膩 程度和消除摩爾紋之間找到平衡，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，光柵棱線120的傾斜方向 是在顯示單元111的對(duì)角線方向116的基礎(chǔ)上向121的方向或者122的方向(虛線表示的 角度)調(diào)整。調(diào)整的角度一般在10度(向121方向，也就是順時(shí)針?lè)较?到_5度(向122 方向)，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，調(diào)整的角度為7度(向121方向)到-2度(向122方向)。 并從這些角度中選擇對(duì)顯示單元111分割不均勻的角度作為光柵的設(shè)置方式，這樣既可以 將顯示單元111分割為形狀相似、面積近似相等的兩部分，又使得光柵棱線120的傾斜方向 與顯示單元111的對(duì)角線方向116之間存在夾角，這種夾角可以減小摩爾紋的寬度而讓人 眼無(wú)法分辮，因此既消除了摩爾紋又能獲得細(xì)膩的立體畫(huà)面顯示效果，而且光柵設(shè)置的傾 斜角度的調(diào)整范圍較大，可以滿(mǎn)足目前市場(chǎng)上的平面顯示面板的各種像素結(jié)構(gòu)對(duì)于抑制摩 爾紋的要求。如圖9所示，是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所采用的柱面透鏡光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。 柱面透鏡光柵130包括多個(gè)傾斜排列設(shè)置的柱面透鏡，例如柱面透鏡131、132和133。下面 對(duì)柱面透鏡光柵130中的柱面透鏡131、132和133的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。首先設(shè)定柱面 透鏡的截面方向134與立體顯示器的顯示面的水平方向一致。柱面透鏡131的柵距為dl， 柱面透鏡131與柱面透鏡截面方向134的夾角為θ 1 ；柱面透鏡132的柵距為d2，柱面透鏡 132與柱面透鏡截面方向的夾角為θ 2 ；柱面透鏡133的柵距為d3，柱面透鏡133與柱面透 鏡截面方向的夾角為θ 3。為了抑制摩爾紋的產(chǎn)生，柱面透鏡131、132和133的傾角θ 1、 θ 2、θ 3的傾角值與顯示單元的對(duì)角線方向135的傾角值θ dl之間不相等，從而使摩爾紋 的寬度很小而讓人眼無(wú)法分辮。更進(jìn)一步的，為了獲得更好的三維顯示效果，柱面透鏡131、 132和133彼此平行排列，傾角θ 1、θ 2、θ 3彼此相等，柵距dl、d2、d3的柵距值也彼此相寸。如圖10所示，是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所采用的視差障礙光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。 視差障礙光柵140包括多個(gè)傾斜排列設(shè)置的視差障礙單元，每個(gè)視差障礙單元包括障礙和 狹縫，例如視差障礙單元141包括障礙1411和狹縫1412，視差障礙單元142、143具有類(lèi)似 的結(jié)構(gòu)。下面根據(jù)視差障礙單元141、142、143對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。首先設(shè)定視差障 礙單元的截面方向144與立體顯示器的顯示面的水平方向一致。視差障礙單元141的柵距 為d4，包括障礙間距d41和狹縫間距d42，視差障礙單元141與截面方向144的夾角為θ 4 ； 視差障礙單元142的柵距為d5，包括障礙間距d51和狹縫間距d52，視差障礙單元142與截 面方向144的夾角為θ 5 ；視差障礙單元143的柵距為d6，包括障礙間距d61和狹縫間距 d62，視差障礙單元143與截面方向144的夾角為θ 6。為抑制摩爾紋的產(chǎn)生，視差障礙單元 141、142、143的傾角θ 4、θ 5、θ 6的傾角值與顯示單元的對(duì)角線方向145的傾角值θ d2 之間不相等，從而使摩爾紋的寬度很小而讓人眼無(wú)法分辮。更進(jìn)一步的，為了獲得更好的三 維顯示效果，視差障礙單元141、142、143彼此平行排列，傾角θ 4、θ 5、θ 6彼此相等，柵距 d4、d5、d6的柵距值也彼此相等。本發(fā)明不限制透鏡或者視差障礙的實(shí)現(xiàn)方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，只要是
8起到透鏡或者視差障礙作用并且是這種周期性分布的器件都有類(lèi)似的光學(xué)性質(zhì)。并且，本 發(fā)明的柱面透鏡光柵或視差障礙光柵可以是固定光柵，也可以是可調(diào)光柵，本發(fā)明對(duì)此不 作限制。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)壓電效應(yīng)或機(jī)械方式對(duì)柱面透鏡光柵的傾 角、節(jié)距、厚度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以通過(guò)電光效應(yīng)對(duì)視差障礙光柵的透光率進(jìn)行調(diào)節(jié)， 改變障礙和狹縫的傾角和間距。圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光柵設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。與本發(fā)明的第一 實(shí)施方式的不同之處在于光柵棱線220的上下端點(diǎn)的位置并不固定，調(diào)整范圍在虛線221 至虛線222之間，光柵設(shè)置方式是在顯示單元211的對(duì)角線方向的基礎(chǔ)上向221的方向或 者222的方向(虛線表示的角度)調(diào)整，調(diào)整的角度一般在10度(向221方向，也就是顯 示面的水平方向與光柵傾角方向呈銳角的方向)到-5度(向222方向)。并從這些角度中 選擇對(duì)顯示面板210的顯示單元211分割不均勻的角度作為光柵的設(shè)置方式。這種實(shí)施方 式的調(diào)整范圍更加自由，能夠?qū)崿F(xiàn)更佳的顯示效果。圖12是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光柵設(shè)置方式的結(jié)構(gòu)示意圖。與本發(fā)明的第一 實(shí)施方式、第二實(shí)施方式的不同之處在于光柵棱線320的朝向發(fā)生了改變。在本發(fā)明的第 一實(shí)施方式、第二實(shí)施方式中，光柵棱線的朝向是沿顯示面的水平方向由右向左傾斜，在本 發(fā)明的第三實(shí)施方式中，光柵棱線320的朝向是沿顯示面的水平方向由左向右傾斜。本發(fā)明是經(jīng)過(guò)發(fā)明人的反復(fù)實(shí)驗(yàn)與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)光柵方向與顯示單元的排列方向的 夾角變化會(huì)影響產(chǎn)生的摩爾紋的寬度。這樣，光柵方向與顯示單元的排列方向的夾角在一 預(yù)定的角度就能夠使摩爾紋的寬度很小而讓人眼無(wú)法分辮，由此可以減輕或消除摩爾紋。 而且光柵方向與顯示單元的排列方向的夾角變化還會(huì)改變顯示單元的分割方式，從而影響 畫(huà)面的細(xì)膩程度。繼而發(fā)明人進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)總結(jié)獲得調(diào)整光柵中多個(gè)微結(jié)構(gòu)的傾角與顯示顯 示單元的排列方向的如前文所述的各種具體實(shí)施方式
的合適匹配和調(diào)整范圍，在畫(huà)面的細(xì) 膩程度和消除摩爾紋之間找到平衡，獲得了良好的顯示效果。因應(yīng)于上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步的，本發(fā)明提供一種用于立體顯示裝置中的立體顯 示方法，該立體顯示裝置包括顯示面板和設(shè)置在顯示面板的顯示面和觀看者之間的光柵， 光柵包括多個(gè)沿顯示面的水平方向傾斜陣列設(shè)置的微光學(xué)結(jié)構(gòu)，該立體顯示方法包括以下 步驟提供二維顯示圖像信號(hào)至顯示面板；顯示并傳播二維顯示圖像至光柵；調(diào)整微光學(xué) 結(jié)構(gòu)的傾斜方向，使其與顯示單元的對(duì)角線方向之間形成夾角，這種夾角可以減小摩爾紋 的寬度而讓人眼無(wú)法分辮；將二維顯示圖像切分為多個(gè)視場(chǎng)方向的二維顯示圖像的組合以 形成三維圖像。如圖13所示，是本發(fā)明的光柵式液晶面板立體顯示器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示 意圖。本發(fā)明的光柵式液晶面板立體顯示器包括液晶面板51、光柵52以及背光模組53。液 晶面板51上包括矩陣式排列的多個(gè)顯示單元511。光柵52設(shè)置在液晶面板51的顯示面 之前，光柵52包括柱面光柵或狹縫光柵，背光模組53設(shè)置在液晶面板51之后以提供顯示 所需的照明光線。液晶面板51與光柵52之間的設(shè)置關(guān)系如上文本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式所 述，此處不再重復(fù)。如圖14所示，是本發(fā)明的光柵式液晶面板立體顯示器的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu) 示意圖。與圖13所示的實(shí)施方式的不同之處在于光柵62設(shè)置在背光模組63和液晶面板 61之間，用于接收背光模組63提供的照明光線并將照明光線切分為多個(gè)視場(chǎng)方向以導(dǎo)向至液晶面板61。液晶面板61上包括矩陣式排列的多個(gè)顯示單元611，其根據(jù)顯示信號(hào)對(duì)不 同視場(chǎng)方向的照明光線進(jìn)行調(diào)制以顯示三維圖像。如圖15所示，是本發(fā)明的光柵式自發(fā)光面板立體顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的 光柵式液晶面板立體顯示器包括自發(fā)光面板71以及光柵72。自發(fā)光面板71可以是等離子 顯示器PDP、場(chǎng)發(fā)射顯示器FED、有機(jī)電致發(fā)光顯示器OLED等可以主動(dòng)發(fā)光的顯示面板。自 發(fā)光面板71上包括矩陣式排列的多個(gè)顯示單元711。光柵72設(shè)置在自發(fā)光面板71的顯示 面之前，光柵72包括柱面光柵或狹縫光柵。液晶面板71與光柵72之間的設(shè)置關(guān)系如上文 本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式所述，此處不再重復(fù)。圖16是本發(fā)明的像素插值的圖像處理方式的顯示面板示意圖。在這個(gè)例子中，該 顯示面板利用4幅圖來(lái)進(jìn)行立體顯示，4幅圖包括視圖0、視圖1、視圖2和視圖3。其中，視 圖0、視圖1、視圖2和視圖3為不同視點(diǎn)的視圖，相鄰的兩個(gè)視點(diǎn)的視圖分別到達(dá)觀看者的 左右眼可使觀看者感受到立體畫(huà)面，比如視圖0和視圖1分別到達(dá)觀看者的左右眼可使觀 看者感受到立體畫(huà)面，視圖1和視圖2分別到達(dá)觀看者的左右眼可使觀看者感受到立體畫(huà) 面。如圖16所示，顯示面板410上包括多個(gè)顯示單元411，每個(gè)顯示單元411的子像素所 顯示的圖像值來(lái)源于至少兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)的視圖，例如左起第一行第一列的子像素的圖像 值是來(lái)源于視圖0和視圖1，左起第一行第二列和第三列的子像素的圖像值是來(lái)源于視圖1 和視圖2，左起第一行第四列的子像素的圖像值是來(lái)源于視圖2和視圖3。顯示單元411的子像素的圖像是浮點(diǎn)值描述的，浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示子像素與 視點(diǎn)的視圖的關(guān)聯(lián)關(guān)系，浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示子像素與視點(diǎn)的視圖的灰度值關(guān)系，更具 體的說(shuō)，浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示子像素所關(guān)聯(lián)的視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的灰度值填充到子 像素的百分比例?，F(xiàn)在以左起第一行第四列的圖像值為2. 8的子像素為例進(jìn)行說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的 技術(shù)人員更易理解本發(fā)明的像素插值的圖像處理方式。整數(shù)部分2表示該子像素的圖像值 是關(guān)聯(lián)于視圖2。由于相鄰的視點(diǎn)的取值方向是根據(jù)光柵棱線的傾斜方向進(jìn)行取值，而圖 16中的光柵棱線是由左向右傾斜，因此圖像值為2. 8的子像素是來(lái)源于視圖2和視圖3。 小數(shù)部分的0. 8表示關(guān)聯(lián)于視圖3的相應(yīng)位置的灰度值填充到該子像素的百分比例，而視 圖2的相應(yīng)位置的灰度值填充到該子像素的百分比例為1減去浮點(diǎn)值的小數(shù)部分0. 8，即等 于0.2。即2· 8表示，Color (視圖2)*(20%)+Color (視圖3)*(80%)。這個(gè)插值后的顏 色與當(dāng)前面板顯示單元對(duì)應(yīng)的分量(子像素R、G、B的某一個(gè))將被用來(lái)填充該顯示單元。 這種浮點(diǎn)值的圖像插值方法就較佳地使得立體圖像的良好顯示。本段前述的視圖的相應(yīng)位 置，即視圖在顯示面板上進(jìn)行顯示，顯示單元的子像素所對(duì)應(yīng)的且進(jìn)行顯示的位置。上述浮點(diǎn)值可以是一套或者多于一套的預(yù)設(shè)的數(shù)值，被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中， 比如顯示器的硬盤(pán)。每一套浮點(diǎn)值都可以被調(diào)用，或者說(shuō)可以被觀看者進(jìn)行選擇更換，觀看 者可以通過(guò)鼠標(biāo)等外設(shè)，利用立體顯示裝置提供的調(diào)用或者選擇更換浮點(diǎn)值的功能，來(lái)進(jìn) 行操作。本發(fā)明提供的光柵和應(yīng)用該光柵的立體顯示裝置以及立體顯示方法可以有效地 消除摩爾紋對(duì)顯示畫(huà)面的影響，提高了立體顯示的畫(huà)面質(zhì)量。更進(jìn)一步的，由于本發(fā)明的光 柵可以采用對(duì)顯示單元進(jìn)行比較均勻地分割，既消除了摩爾紋又能獲得細(xì)膩的立體畫(huà)面顯 示效果，而且光柵設(shè)置的傾斜角度的調(diào)整范圍較大，可以滿(mǎn)足目前市場(chǎng)上的平面顯示面板的各種像素結(jié)構(gòu)對(duì)于抑制摩爾紋的要求。 在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本 專(zhuān)利申請(qǐng)后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種光柵，與顯示面板相對(duì)設(shè)置以實(shí)現(xiàn)立體顯示，所述光柵包括多個(gè)陣列設(shè)置的微 光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述顯示面板包括多個(gè)呈陣列設(shè)置的顯示單元，其特征在于，所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的 傾斜方向與所述顯示單元的對(duì)角線方向之間存在夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，所述多個(gè)微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向之間彼 此平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，所述多個(gè)微光學(xué)結(jié)構(gòu)的柵距彼此相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，設(shè)定以所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與所 述顯示單元的對(duì)角線方向的交點(diǎn)為原點(diǎn)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍鰥A角的角度范圍在正7 度至負(fù)2度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)包括柱面透鏡或狹縫之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵，其特征在于，所述顯示單元包括至少一個(gè)子像素，至少 一個(gè)所述子像素的圖像來(lái)源于多個(gè)視點(diǎn)的視圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光柵，其特征在于，所述子像素的圖像是浮點(diǎn)值描述的，該浮 點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與視點(diǎn)的視圖的關(guān)聯(lián)關(guān)系，該浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像 素與視點(diǎn)的視圖的顏色灰度值關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光柵，其特征在于，該浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與所 述多個(gè)視點(diǎn)中的其中一個(gè)視點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光柵，其特征在于，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像素關(guān) 聯(lián)的視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光柵，其特征在于，所述浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與 兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)中的第一視點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，所述兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)中的第二視點(diǎn)由所述第一視點(diǎn) 和所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向來(lái)確定。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光柵，其特征在于，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示所述第二 視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例，所述第一視點(diǎn)的視圖的 相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例為1減去所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分。
12.—種立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1至11任一 項(xiàng)所述的顯示面板和所述的光柵，所述光柵設(shè)置在所述顯示面板的顯示面和觀看者之間。
13.—種立體顯示裝置，其特征在于，所述立體顯示裝置包括背光模組、根據(jù)權(quán)利要求 1至11任一項(xiàng)所述的顯示面板以及所述的光柵，所述光柵設(shè)置在所述背光模組和所述顯示 面板之間。
14.一種光柵，與顯示面板相對(duì)設(shè)置以實(shí)現(xiàn)立體顯示，所述顯示面板包括多個(gè)呈陣列設(shè) 置的顯示單元，所述顯示單元通過(guò)遮光線相互區(qū)隔，所述遮光線相互交叉形成多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所 述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與所述節(jié)點(diǎn)的連接線方向之間存在夾角。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光柵，其特征在于，設(shè)定以所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與 所述節(jié)點(diǎn)的連接線方向的交點(diǎn)為原點(diǎn)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，所述夾角的角度范圍在正7 度至負(fù)2度之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光柵，其特征在于，所述顯示單元包括至少一個(gè)子像素，至 少一個(gè)所述子像素的圖像來(lái)源于多個(gè)視點(diǎn)的視圖。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光柵，其特征在于，所述子像素的圖像是浮點(diǎn)值描述的，該 浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與視點(diǎn)的視圖的關(guān)聯(lián)關(guān)系，該浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子 像素與視點(diǎn)的視圖的顏色灰度值關(guān)系。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光柵，其特征在于，該浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素與 所述多個(gè)視點(diǎn)中的其中一個(gè)視點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光柵，其特征在于，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示該子像素 關(guān)聯(lián)的視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光柵，其特征在于，所述浮點(diǎn)值的整數(shù)部分表示該子像素 與兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)中的第一視點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，所述兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)中的第二視點(diǎn)由所述第一視 點(diǎn)和所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向來(lái)確定。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光柵，其特征在于，所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分表示所述第二 視點(diǎn)的視圖的相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例，所述第一視點(diǎn)的視圖的 相應(yīng)位置的顏色灰度值填充到該子像素的百分比例為1減去所述浮點(diǎn)值的小數(shù)部分。
22.—種立體顯示方法，用于立體顯示裝置中，所述立體顯示裝置包括顯示面板和與所 述顯示面板相對(duì)設(shè)置的光柵，所述光柵包括多個(gè)陣列設(shè)置的微光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述立體顯示方 法包括以下步驟提供二維顯示圖像信號(hào)至所述顯示面板； 顯示并傳播所述二維顯示圖像至所述光柵；調(diào)整所述微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向，使其與所述顯示單元的對(duì)角線方向之間形成夾角； 將所述二維顯示圖像切分為多個(gè)視場(chǎng)方向的所述二維顯示圖像的組合以形成三維圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于立體顯示的光柵，光柵包括多個(gè)陣列設(shè)置的微光學(xué)結(jié)構(gòu)，顯示面板包括多個(gè)呈陣列設(shè)置的顯示單元，其中微光學(xué)結(jié)構(gòu)的傾斜方向與顯示單元的對(duì)角線方向之間存在夾角。本發(fā)明又提供一種立體顯示裝置，包括顯示面板和與顯示面板相對(duì)設(shè)置的光柵。本發(fā)明還提供一種采用該光柵設(shè)置方式的立體顯示方法。本發(fā)明提供的光柵、應(yīng)用該光柵的立體顯示裝置以及采用該光柵設(shè)置方式的立體顯示方法可以有效地消除摩爾紋對(duì)顯示畫(huà)面的影響，提高了立體顯示的畫(huà)面質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102004324SQ20101051174
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者宋磊 申請(qǐng)人:深圳超多維光電子有限公司