[实用新型]LED自由立体显示模组

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及LED显示屏技术领域，尤其涉及LED的立体成像显示技术。

【背景技术】

LED属于新兴的照明、显示元件，应用范围越来越广泛，近年来逐渐从简单的照明领域发展到显示屏领域，甚至是高清显示领域。LED显示屏是由LED芯片的点阵组成，通过发光芯片的亮灭来显示文字、图像或视频，LED显示屏是由各种封装好的模块化结构组合构成的显示屏。LED显示屏不仅可以适用于室内环境，还可以用于室外、舞台等环境，具有亮度高、工作电压低、功耗小、体积小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点，是投影仪、电视墙、液晶显示屏等显示技术无法替代的。

近年来，三维立体显示作为最热门的新型显示技术，受到了广泛的关注。从电影院大屏幕的3D电影，到立体显示效果的家庭影院，已经全面预示了立体显示技术将进入蓬勃发展的时期。立体显示技术不断发展，成为当今一个引人注目的前沿科技领域，具有可观的市场前景。目前的立体显示技术主要分为：色差式3D技术、被动偏光式3D技术和主动快门式3D技术。所谓色差式3D技术，英文为Anaglyphic3D，需要配合滤色3D眼镜进行观看。色差式3D技术通过滤光轮分出光谱信息，使用不同的滤光片进行画面滤光，使得同一个画面能够产生出两幅不同的图像，人的左右眼分别看到不同的图像，则可以在人的大脑内形成具有立体感的画面。这种方法的缺陷是容易使画面边缘产生偏色；被动偏光式3D技术也称为偏振式3D技术，英文为Polarization3D，需要配合被动式偏光眼镜使用。被动偏光式3D是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，先通过把一副图像分割为奇数行和偶数行配合偏光膜将奇数行和偶数行画面分别以左旋圆偏振光和右旋圆偏振光进行透射，然后3D眼镜左右分别采用不同偏振旋转方向的偏光镜片，这样人的左右眼就能接收隔行显示的2组画面，再经过大脑合成立体影像；主动快门式3D技术，英文为Active Shutter3D，需要配合主动快门式3D眼镜使用。主动快门式3D技术主要是通过提高画面的刷新率来实现3D效果的，通过把图像按帧一分为二，形成分别对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时主动快门式3D眼镜与该频率同步，交错开关左右眼，使左、右双眼能够在正确的时刻看到相应画面。这项技术能够保持画面的原始分辨率，很轻松地让用户享受到真正的全高清3D效果，而且不会造成画面亮度降低。

上述的几种立体显示技术，各有优劣和不同的应用场合，但是相同的都需要借助外部设备，如佩戴眼镜来完成立体显示效果，对于使用者来说并非最为绝佳的感官体验，所以最新的技术研究，提出了一种自由立体显示技术，即不用戴眼镜或者头盔的裸眼自由立体显示。目前自由立体显示技术常采用柱面透镜光栅板、视差屏障技术。如果考虑将自由立体显示技术应用到LED显示屏上，会遇到的问题在于，LED显示屏的像素间距比液晶显示屏的像素间距大一个数量级，用于液晶显示屏的柱面透镜光栅、视差屏障等技术在LED显示屏上应用时具有技术障碍，即柱面透镜光栅板、视差屏障等距显示面的距离较大，造成安装、密封困难。

LED显示屏与全息透镜阵列屏的结合，对于实现LED自由立体显示具有极大的潜力。但目前市场上通用的等间距像素排布方式的LED显示屏在用全息透镜的技术实现自由立体显示时，子视区与主视区之间的间距不是人眼间距的整数倍，造成子视区的干扰，使观察角度极大受限；另一方面，对应与奇、偶LED像素列的全息透镜的偏心量不同，造成全息透镜设计、加工难度增加，影响了LED多视点自由立体显示系统的开发，限制了LED显示屏实现自由立体显示的应用前景。

在原有一些技术，如柱透镜、视差光栅与LED显示屏之间的距离其中t为LED显示屏像素单元内的像素的列间距，e为人眼的平均瞳距，通常取65～70mm，D为最佳观察距离。现有必要提出一种结合全息透镜阵列屏的LED显示屏结构，通过与全息透镜阵列屏的结合，能够实现全息透镜阵列屏与LED显示屏之间的距离小于现有技术f₀,并实现LED自由立体效果的大幅改善，减少视区间的串扰，使子视区与主视区之间的间距是人眼间距的整数倍，从而扩大观察范围。使全息透镜的偏心量、宽度相同，降低设计、加工难度，提高LED自由立体显示屏的实用价值。

【发明内容】

本实用新型针对以上情况提出了一种通过与全息透镜阵列屏结合使用，能够实现自由立体效果的LED显示模组，能够大幅改善LED显示模组的自由立体显示效果，减少视区间的串扰，降低显示模组制造工艺难度。