[发明专利]裸眼三维显示装置

说明书

本发明提供一种裸眼三维显示装置，其包括：显示部件，其包括由多个显示单元阵列排布而成的显示单元阵列；和，视角调控器件，其包括由多个视角调控单元阵列排布而成的视角调控单元阵列，其中每个视角调控单元与多个显示单元相对应，所述显示单元被分为多组，每组显示单元发出的光线通过视角调控器件被汇聚为一个视角，不同组显示单元发出的光线通过视角调控器件被汇聚为不同视角，每组显示单元中的各个显示单元对应不同视角调控单元，每个视角调控单元对应的多个显示单元被分到不同组中。这样，可以实现在不同的视角下观看到的不同的三维显示效果，可再现全视差图像。

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，尤其涉及一种裸眼三维显示装置。

背景技术

作为人类获取信息的主要来源之一，视觉在日常生活中显得尤为重要。与自然景物不同，目前传统显示器件只能呈现二维图像。这种缺乏深度的平面信息在一定程度上限制了人类对广阔世界的探索与认知。研究显示，人类的大脑几乎50%的部分均用于参与视觉信息的处理，二维图像的呈现方式导致大脑利用率降低。裸眼3D(three dimensional，3D)显示在影视、游戏、教育、车载、航空、医疗、军事都有巨大的应用价值。以军事领域为例，从机械制造、战场分析、军队指挥、远程操作等各个环节，都需要3D图像的可视化，对工作效率提升将具有巨大影响。因此，3D显示被誉为“下一代显示技术”，成为重要研究领域和诸多显示公司争相研究的技术之一。

基于视差屏障、柱透镜阵列、时空复用、亦或是集成光场等实现裸眼3D显示的机理和方法，均是利用具有周期性微结构或纳结构的光学元件对显示光场进行相位调控，将不同视角图像信息以近似平行光束的方式投射至不同视角。尽管自由立体显示技术已取得巨大进展，裸眼3D显示技术尚未成功进入平板显示领域。眩晕感（辐辏调解矛盾）、图像串扰/鬼影、分辨率下降等显示问题，以及超薄化、光利用率等器件结构问题亟待解决。

因此，有必要提出一种改进的方案来克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种裸眼三维显示装置，其可以实现在不同的视角下观看到的不同的三维显示效果，可再现全视差图像。

为实现发明目的，根据本发明的一个方面， 本发明提供一种裸眼三维显示装置，其包括：显示部件，其包括由多个显示单元阵列排布而成的显示单元阵列；和视角调控器件，其包括由多个视角调控单元阵列排布而成的视角调控单元阵列，其中每个视角调控单元与多个显示单元相对应，所述显示单元被分为多组，每组显示单元发出的光线通过视角调控器件被汇聚为一个视角，不同组显示单元发出的光线通过视角调控器件被汇聚为不同视角，每组显示单元中的各个显示单元对应不同视角调控单元，每个视角调控单元对应的多个显示单元被分到不同组中。

与现有技术相比，本发明提供采用微透镜阵列作为视角调控器件，可以实现在不同的视角下观看到的不同的三维显示效果，可再现全视差图像。

附图说明

图1为利用二维微透镜阵列再现全视差图像的基本原理示意图；

图2为利用二维微透镜阵列再现全视差图像的两种实现方案的示意图；

图3为本发明中的裸眼三维显示装置在第一个实施例中的结构示意图；

图4为本发明中的裸眼三维显示装置在第二个实施例中的结构示意图；

图5为本发明中的视角调控器件在一个实施例中的形成原理图；

图6为本发明中的透镜塌陷设计的原理图；

图7为本发明中的视角调控器件在一个实施例中的制造示意图；

图8为本发明中的裸眼三维显示装置的原理分析示意图；

图9为本发明中的裸眼三维显示装置在第三个实施例中的结构示意图；