[实用新型]一种多观看距离的立体显示装置

说明书

本实用新型提出了一种多观看距离的立体显示装置。该多观看距离的立体显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅、棱镜阵列构成；棱镜阵列放置于柱透镜光栅之前，柱透镜光栅放置于2D显示面板之前；2D显示面板的最小结构单元由多个像素构成；每个像素又由多个子单元构成；像素的子单元发出的光线可通过柱透镜光栅和棱镜阵列投射并汇聚到空间中的视点位置；水平方向上相邻的最小结构单元用以表示不同的视差图像，其光线可通过棱镜的不同折射面，折射到不同的方向，并最终汇聚到不同的视点位置，从而实现立体显示；同一最小结构单元中不同像素的子单元具有不同的节距，因此其投射距离不同，从而实现多个观看距离。

技术领域

本实用新型涉及显示技术，更具体地说，本实用新型涉及显示中的立体技术。

背景技术

立体显示装置可以在不同的空间方向上提供视差图像，从而使观看者产生立体视觉。然而传统立体显示装置仅能提供唯一的最佳观看距离，即视点仅分布于该最佳观看距离上。仅当观看者位于最佳观看距离时，可以看到正确的视差图像。因此，本实用新型提出了一种多观看距离的立体显示装置，其可以提供多个最佳观看距离，即各视点到显示器的距离可以不同。

实用新型内容

本实用新型提出了一种多观看距离的立体显示装置。附图1为该多观看距离的立体显示装置的结构示意图。该多观看距离的立体显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅、棱镜阵列构成。棱镜阵列放置于柱透镜光栅之前，柱透镜光栅放置于2D显示面板之前。

进一步的，请参照图2，图2为2D显示面板的最小结构单元。最小结构单元由y方向排列的多个像素构成。其中，每个像素又由x方向上排列的多个子单元构成。

进一步的，请参考图2，y方向排列的不同的像素中，其x方向上排列的子单元具有不同的节距。

进一步的，请参考图3，2D显示面板上各最小结构单元中，像素的每一子单元均有一条柱透镜与之对应。这些子单元发出的光线可通过柱透镜光栅和棱镜阵列投射并汇聚到空间中的视点位置。

进一步的，请参考图3，放置于柱透镜光栅之前的棱镜阵列可折射光线。水平方向上相邻的最小结构单元用以表示不同的视差图像，其光线可通过棱镜的不同折射面，折射到不同的方向，并最终汇聚到不同的视点位置。

当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。

进一步的，请参考图3，设柱透镜光栅节距为p，子单元的节距为l，柱透镜光栅到2D显示面板的距离为d，视点到柱透镜光栅的距离为D。则上述参数应满足：

根据上式，因2D显示面板上各最小结构单元中，不同像素的子单元具有不同的节距l，则这些像素可以被柱透镜光栅投射到不同的距离位置，其视点到柱透镜光栅的距离D不同。

可选地，2D显示面板可以替换为投影幕布，并由投影机提供图像，投影幕布上的最小结构单元、像素及子单元依然遵循上述2D显示面板上的排布规则。

可选地，2D显示面板可以替换为印刷图像。

可选地，柱透镜光栅可以替换为狭缝光栅。

可选地，棱镜阵列中的棱镜可以有多个折射面，从而实现多方向的光线折射。

可选地，棱镜阵列可以替换为与其节距相同的柱透镜光栅。

综上所述，因本实用新型的一种多观看距离的立体显示装置，其水平方向上相邻最小结构单元中的像素可以被棱镜的不同折射面，折射到不同的方向并汇聚成为视点，因此可以实现立体显示；且最小结构单元中不同像素可以被柱透镜光栅投射到不同的距离位置，因此，本实用新型可以在多个观看距离上实现立体显示。