[发明专利]一种无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置

说明书

为解决传统立体显示器存在彩色摩尔条纹且串扰较大的问题，本发明提出了一种无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置。该无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置由从后至前排列的彩色光源组阵列、透明液晶显示面板、散射层及狭缝光栅组成；彩色光源组包含红、绿、蓝三种颜色的光源；三色光源可分别将透明液晶显示面板上构成像素的红、绿及蓝色子像素投射至散射层上同一位置，从而形成一个新建像素；新建像素上，三种颜色发生重叠，从而消除彩色摩尔条纹；分属于不同视差图像的新建像素可由狭缝光栅分别投射至不同的视点位置，狭缝光栅挡光条尺寸按照新建像素间距设计，其能降低串扰。人眼在不同的视点位置可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉。

技术领域

本发明属于立体显示技术领域，更具体地说，本发明涉及一种无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置。

背景技术

立体显示装置通常由2D显示面板及分光元件耦合而成，分光元件通常为狭缝光栅、柱透镜光栅、透镜阵列等。传统2D显示面板像素由红绿蓝三种颜色的子像素构成，且三种颜色的子像素位置并不重叠。因2D显示面板与分光元件组合成立体显示装置后，观看者通过分光元件仅能看到2D显示上部分的像素区域，且因三种颜色的子像素位置并不重叠，因此当显示屏某区域内所看到的某种颜色的子像素较多时，则该区域内图像整体偏向该子像素颜色。因分光元件和子像素排列的周期性结构，这种向某种颜色偏色的现象在空间中也存在周期性分布，从而导致彩色摩尔条纹。为解决上述问题，本发明提出了一种无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置。该装置通过投射三种颜色的子像素至同一空间位置，从而形成新建像素。因新建像素中三种颜色位置重合，在空间上不再由红、绿、蓝子像素排列构成，因此人眼通过光栅狭缝看到任意新建像素时，无论其看到该新建像素的哪个部分，其均不会偏向于某一子像素的颜色，从而其可以消除彩色摩尔条纹。同时由于投射形成的各个新建像素之间存在间距，其可配合狭缝光栅实现低串扰立体显示。

发明内容

为解决传统立体显示器存在彩色摩尔条纹的问题，本发明提出了一种无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置。

该无彩色摩尔条纹的低串扰立体显示装置由彩色光源组阵列、透明液晶显示面板、散射层及狭缝光栅组成。彩色光源组阵列、透明液晶显示面板、散射层及狭缝光栅从后至前依次放置。

彩色光源组阵列由彩色光源组在一维方向上排列而成。彩色光源组包含红、绿、蓝三种颜色的光源。

透明液晶显示面板上的像素由红、绿、蓝三种颜色的子像素构成。

彩色光源组中，不同颜色光源之间的间距为W₂，彩色光源组到透明液晶显示面板之间的距离为D₁，透明液晶显示面板到散射层的距离为D₂，透明液晶显示面板上构成同一像素不同颜色的子像素其节距为S₁，上述参数满足：W₂=S₁×(D₁+D₂)/D₂。当如上所述的参数满足W₂=S₁×(D₁+D₂)/D₂时，由相似三角形几何关系，红色光源、绿色光源及蓝色光源将必然分别将红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素投射到散射层上同一位置，从而使红、绿、蓝三种颜色发生重叠，进而构成一个新建像素。根据上述投射关系，新建像素之间存在无新建像素的间距区域。

因新建像素中红绿蓝三种颜色重叠，其在空间上不再由红、绿、蓝子像素排列构成，因此人眼通过光栅狭缝看到任意新建像素时，无论其看到该新建像素的哪个部分，其均不会偏向于某一子像素的颜色，从而其可以消除彩色摩尔条纹。

需要进一步说明的是，由于液晶显示中，子像素上覆盖有彩色滤光片，因此，某一颜色的子像素不会被其他颜色的光源进行投射。