[发明专利]基于背光立体显示装置的提高背光照明均匀度的方法

说明书

本发明公开了一种基于背光立体显示装置的提高背光照明均匀度的方法，针对背光源光照强度分布不均会导致提高背光照明不均匀的问题，对背光系统的光源间距进行优化调整及在空间光调制器窗口上施加一定灰度分布图样，使光束扩散后的背光照明区域的光照分布达到均匀性良好的状态。本发明通过对背光系统的光源间距的优化调整，可以有效地消除因光源单位光照强度分布不均在背光照明面上产生的暗区；在空间光调制器窗口上施加一定灰度分布的图样，对经过线性透镜后的光束进行调制，使扩散光束的光强达到期望的均匀分布，保证背光立体显示装置的背光照明均匀度良好，提高背光立体显示装置的显示效果。

技术领域

本发明属于图像显示领域，尤其是涉及一种背光立体显示装置的背光均匀度改进方法。

背景技术

立体显示技术是未来显示显示技术的主流发展方向，其最为广泛、基础的一种应用就是基于视差图像的立体显示方法。由于人的左眼和右眼在世界坐标系当中处于不同位置，通过某种方法使得左右眼获取带有不同位置信息的视差图像使得大脑获取该空间位置信息，我们便达到了立体显示的目的。

目前广泛应用的立体显示技术需要观众佩戴3D眼镜来实现，然而随着理论的探究与技术的进步，裸眼3D显示技术逐渐成为未来立体显示技术的发展主流，即一种无须佩戴助视设备即可让观众感知到图像深度信息的技术。目前主流实现技术主要有柱透镜阵列，视障光栅以及指向性背光技术三种。其中基于指向性背光技术的3D显示装置主要包含背光源、透镜阵列、透射式图像显示单元。

然而目前的指向性背光立体显示技术仍然存在一些技术缺陷，例如空间串扰高、Mura等。Mura，即光照分布不均现象是显示领域常见的光照不均问题。对背光立体显示装置而言，使用的背光源大多数为小尺寸LED光源，LED的光照强度分布在空间上本来就存在中间亮、边缘暗的不均匀现象，此种光照强度不均匀在进过系统各光学结构扩散后会直接导致系统的背光分布不均。同时，系统中的线性透镜、扩散膜等光学结构会对光源的光分布产生二次影响。本发明针对此问题，提出了一种具有普遍意义的、实用的消除背光照明的存在亮暗条纹，提高背光均匀度的方法。

图1为现有指向性背光立体显示装置，背光源阵列包含若干光源单元111～113，其发出的光线经过透镜阵列120、线性扩散膜130和图像显示单元140后到达视区150。需要指出的是，图1中所示的指向性背光照明装置中，光源单元在沿其主光轴方向的空间内光能分布是不均匀的，经过非理想透镜与线性扩散膜后，其背光照明均匀的均匀性很差。

图2为现有背光立体显示装置两个光源单位的照明光强分布示意图。可见两个光源单元的背光照明区域之间存在明显的暗区，并且在两个光源单位的扩散光束交界处存在一个较低的亮度值，设其对应的灰度值为G_Eage，此处即为暗区的中心，在宏观上人眼会将其认定为一个黑色条纹。而扩散光束的中心亮度，设其对应的灰度值为G_Max，由于G_Max＞＞G_Eage，则背光照明区域会有周期性的暗区。

发明内容

1、发明目的

为了克服现有指向性背光立体显示装置背光照明存在亮暗区、均匀度差的不足，本发明提出一种基于背光立体显示装置的提高背光照明均匀度的方法，在面对背光源光照强度分布不均导致提高背光照明不均匀时，使光束扩散后的背光照明区域的光照分布达到均匀性良好的状态。

2、本发明所采用的技术方案

本发明公开了一种基于背光立体显示装置的提高背光照明均匀度的方法，在面对背光源光照强度分布不均导致提高背光照明不均匀时，对背光系统的光源间距及光源行间距进行调整，再施加一定灰度分布图样的空间光调制器窗口后，使光束扩散后的背光照明区域的光照分布达到均匀性良好的状态。