[发明专利]裸眼式立体显示器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种裸眼式立体显示器(autostereoscopic3D-display)，且特别是有关于一种多观看区域(multi-view)裸眼式立体显示器。

背景技术

随着科技的进步与发达，人们对于物质生活以及精神层面的享受一向都只有增加而从未减少。以精神层面而言，在这科技日新月异的年代，人们希望能够藉由立体显示器来实现天马行空的想象力，以达到身历其境的效果；因此，如何使立体显示器呈现立体的图像或影像，便成为现今立体显示器技术极欲达到的目标。

在目前的显示技术而言，立体显示技术可大致分成观察者需戴特殊设计眼镜观看的戴眼镜式(stereoscopic)以及直接裸眼观看的裸眼式(auto-stereoscopic)。其中戴眼镜式立体显示技术已经发展成熟，并广泛用到如军事模拟或大型娱乐等某些特殊用途上，但戴眼镜式立体显示技术因其方便性与舒适性不佳。因此，裸眼式立体显示技术已逐渐发展并成为新潮流。

裸眼式立体显示技术目前已经发展至多观看区域(multi-view)的立体显示技术。多观看区域立体显示技术的优点是可以提供观看者更大的观赏自由度。但是，当裸眼式立体显示器所需提供的观看区域越多时，观看者所观看到的影像的解析度就越差。举例而言，当裸眼式立体显示器提供n个观看区域时，观看者所观看到的影像的解析度为显示面板的实体解析度的1/n。

为了要解决影像解析度下降的问题，提升显示面板的实体解析度是最直接的作法，但考虑显示面板的制程难度以及制造成本，显示面板的实体解析度不可能无限制的增加。近年来，随着高响应速度的液晶材质的开发，液晶显示面板的数据更新频率已从60～75赫兹(Hz)逐渐提升至120赫兹(Hz)甚至240赫兹(Hz)。若采用数据更新频率较高(如120赫兹或240赫兹)的液晶显示面板以及指向性背光模块(directional backlight module)，在每1/60秒的时间内，裸眼式立体显示器便可提供2个观看区域(当液晶显示面板以及指向性背光模块的数据更新频率为120赫兹)或4个观看区域(当液晶显示面板以及指向性背光模块的数据更新频率为240赫兹)。

图1为公知裸眼式立体显示器的示意图。请参照图1，公知的裸眼式立体显示器100包括一穿透式液晶显示面板110、多个彼此平行的条状光源120以及多个彼此平行的柱状透镜130，其中柱状透镜130配置于穿透式显示面板110与条状光源120之间。以能够提供4个观看区域的裸眼式立体显示器100为例，前述的条状光源120区分为多个条状光源组G，而各个条状光源组G分别包括4个相邻排列的条状光源120。在各个条状光源组G中，4个条状光源120依序被开启，且每一条状光源组G中的4个条状光源120所提供的光线会分别被柱状透镜130导向4个不同的观看区域。

在裸眼式立体显示器100中，柱状透镜130的宽度与条状光源120的宽度有关，当裸眼式立体显示器100提供4个观看区域时，柱状透镜130的宽度需小于1000微米(即条状光源120的宽度需小于250微米)，观看者才不会因为柱状透镜130的宽度过大而观看到黑条纹。但是，现行的条状光源120(例如发光二极体条状光源)的宽度通常都大于250微米，因此，柱状透镜130的宽度会大于1000微米，故难以避免黑条纹的产生。当裸眼式立体显示器100提供更多个(多于4个)观看区域时，柱状透镜130下方需要设置的条状光源120数量更多，故柱状透镜130的宽度会更大，此时，柱状透镜130过宽所导致的黑条纹将更为明显。

在现有技术中，若要进一缩小条状光源120的宽度，有一定程度的困难，因此，如何突破技术瓶颈，改善裸眼式立体显示器100的显示品质，实为此领域研发人员亟欲解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种裸眼式立体显示器，其具有良好的显示画质。

本发明提供一种裸眼式立体显示器，其包括一穿透式显示面板、一动态背光模块以及一光线导向元件。动态背光模块配置于穿透式显示面板的一侧，且动态背光模块包括多个彼此平行的条状光源以及一缩影透镜。各条状光源具有宽度为W1的照明区域。缩影透镜配置于穿透式显示面板与条状光源之间，其中各条状光源在缩影透镜外的一成像具有宽度W2，而W1/W2＝n，且n为大于1的整数。此外，光线导向元件配置于穿透式显示面板与缩影透镜之间，以将前述的成像导向多个观看区域(viewing domains)。

该穿透式显示面板包括一穿透式液晶显示面板。

该缩影透镜包括多个彼此平行的第一柱状透镜，且该些条状光源平行于该些第一柱状透镜。