[发明专利]一种LED裸眼3D显示装置

权利要求书

1. 一种LED裸眼3D显示装置，包括显示装置及视频源，所述显示装置包括沿光线出射走向上依次布设的LED显示屏、扩散膜、增亮膜、视差屏障光栅，其特征在于：所述LED显示屏的纵横方向像素密度分布不均匀，所述LED显示屏中LED发光管呈直线等距排列或周期性非直线水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、 d2满足d2/30<d1< d2；所述扩散膜用于对光进行均匀化，将LED显示屏每一个发光点，即像素或子像素的面积扩大，形成面光源；所述增亮膜用于控制对均匀化的光线的出射方向，使其大部分向垂直基板方向出射；所述视差屏障光栅用以对光线传播路径进行控制，使观看者的左右眼观看到不同的视差图像的分光元件，采用狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅或液晶光栅，从几何形状方面考虑为采用线性光栅或阶梯光栅，从放置方式方面考虑为采用竖直光栅或倾斜光栅。

2.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述的视频源为与显示装置分辨率相匹配的视差图像进行分割和合成获得的视频源，设定所述显示装置的视点数为k，k是2-128之间的一个自然数，当视差屏障光栅为竖直光栅，显示装置的分辨率为m×n时，则设置每个视差图像横向像素数为m×k，纵向像素数为n；当视差屏障光栅为倾斜光栅时，显示分辨率会同时分担在水平和竖直两个方向，设定所述显示装置的视点数为k，k是2-128之间的一个自然数，显示装置的分辨率为m×n，k可分解为M×N，设M为整数，1<M<K，N=K/M，则设置水平方向像素为m×M，竖直方向像素为n×N，总体分辨率下降为原来的 ；则多视角图像混合按如下方式进行：沿LED行方向，相邻LED管的像素来源于相差M个视角差的视图；沿LED列方向，相邻LED管的像素来源于相差N个视角差的视图；当LED管水平间距与竖直间距比为r时，光栅与LED的列方向夹角应为α=1/tan(r/M)，以保证透过光栅观察到的像素来源于相同视角的视图，此时放大系数为m=WM/Ph, 其中W为观察者双眼间距，Ph为LED管沿行方向的间距。

3.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述的LED显示屏为由红绿蓝LED芯片排列而成，或为由单色短波长LED芯片激发光转换材料发出不同颜色光形成；所述光转换材料包括量子点、量子棒、量子阱和半导体荧光材料。

4.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述扩散膜为在透明基板表面采用物理或化学的方法对表面进行粗糙处理，或在透明基质材料中添加具有高反射颗粒。

5.根据权利要求1所述的一一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述LED显示屏横向像素点距小于纵向像素点距采用子像素的排列方式实现，或通过设置LED单个像素的形状，即使得每个LED像素的横向宽度小于纵向长度来实现。

6.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述显示装置为利用液晶光栅的配置实现的2D/3D逐点共融显示器，即可以通过控制任意某个区域的液晶具有光栅作用，显示3D图像，其余区域显示2D图像；所述液晶光栅包括独立制作的液晶光阀、液晶透镜和液晶透明屏作为分光光栅。

7.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

8.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述视差屏障光栅采用整片加工或采用拼接技术拼接，并通过机械方式或电控装置实现显示装置的2D/3D切换。