三维显示设备制造技术

一种三维显示设备，包括具有光源阵列的LED屏幕，其通过多个LED阵列视差的使用、LED阵列在多个LED阵列视差的布置的选择、对角线的视差屏障及双凸透镜，该无玻璃的三维电视显示器的分辨率可以提高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
三维显示设备交叉参考的相关专利申请本申请要求享有美国专利系列号US13/964，930的优先权，提交日为2013年8月12日，其在此引入作为参考。
本技术涉及三维IXD显示器的改进。更进一步地，无玻璃的三维电视显示器的分辨率可以通过多个LED阵列视差的使用、LED阵列在多个LED阵列视差的布置的选择、对角线的视差屏障及双凸透镜而得到提高。
技术介绍
三维(“3D”)电视对于消费者显示器市场而言是发展中的技术。一般而言，3D电视通过采用各种显示技术，如立体显示、多视图显示、2D加深度、或任何其它形式的3D显示向观众传达深度感觉。实现3D显示的基本技术要求是显示滤波分离的偏移图像到左眼和右眼。通常地，对观众实现3D显示的主要技术是要求观众佩戴眼镜用来过滤单独偏移图像到每只眼睛。涉及眼镜过滤器或透镜的常用的3D显示技术包括:(I)立体3D—带有被动滤色器；(2)偏振的3D系统一带有被动偏振滤光片；(3)主动快门3D系统一带有主动快门；和(4)头戴式显示器一带有位于每只眼睛的前面的和主要用于放松眼睛对焦的透镜的单独的显示器。从消费者的观点来看，对于3D显示技术，尽管3D眼镜硬件已经显著地发展并且还使得3D图像能够被多个观众同时观看，该技术仍然会遭遇这样的问题，即观众必须佩戴特殊眼镜来观3D图像。结果，多个制造商致力于不需要观众佩戴特殊的镜片的3D显示技术的发展。事实上，该3D显示技术目前发展到多视点显示技术，其使多个观众能够同时观看3D图像。然而，即使这种技术取得进步，该技术当前状态仍然存在许多缺点。例如，当通常的3D液晶电视机具有良好的分辨率(例如，0.5毫米点间距)且通过利用例如多个视差屏障来提供较好的3D视图，这样的设计局限于少量的观众。此外，通常的3D设计保持当前图像，观众在不同的观看距离观察到图像中有明显Moir6图案。
技术实现思路
考虑到上述问题，根据本技术的一个方面，这里公开了一种三维电视显示，包括具有发光的光源阵列的LED屏幕、双凸透镜，其位于邻近于LED屏幕且设计成对角分布阵列中的每个光源发出的光，和邻近于双凸透镜的视差屏障，其包含多个狭缝，这些狭缝将分布的光传送给三维显示设备的观众。根据本技术的另一个方面，显示设备还包括位于LED屏幕和双凸透镜之间的聚碳酸酯基板。根据本技术的另一个方面，显示设备的视差屏障位于距双凸透镜的距离A处，距离A大体上等于观众的观看距离除以15。根据本技术的另一个方面，所述双凸透镜包括多个微透镜，该多个微透镜的每一个都具有中心轴线，该中心轴线从显示屏幕的水平面偏移0°至90°。根据本技术的另一个方面，所述双凸透镜的多个对角延伸的微透镜的每一个光学圆柱会聚。根据本技术的另一个方面，显示设备的双凸透镜具有一个厚度，所述厚度取决于光源的像素间距。根据本技术的另一个方面，所述双凸透镜放置于距离显示屏幕约6.0毫米处。根据本技术的另一个方面，所述双凸透镜具有厚度为0.26毫米。根据本技术的另一个方面，所述光源是发光二极管。根据本技术的另一个方面，三维电视显示器还包括具有水平宽度的发光元件的视差阵列，所述发光元件布置成两个水平和两个垂直成组排列；和屏障的狭缝，其水平宽度大约等于发光元件的水平宽度的一半。根据本技术的另一个方面，具有水平宽度的发光元件的视差阵列，所述发光元件布置成两个水平和两个垂直成组排列；其中屏障的狭缝，其水平宽度大约等于发光元件的水平宽度的一半。根据本技术的另一个方面，所述视差屏障的多个狭缝在对角线方向延伸。根据本技术的另一个方面，一种从观众的视野产生三维图像的方法，包括从具有平板光源阵列的显示屏幕发出光；通过多个长椭圆形图案的双凸透镜分布光，所述双凸透镜布置在邻近显示屏幕处，且具有一中心轴线，该中心轴线从显示屏幕的水平面偏移0°至90° ;和通过视差屏障的多个狭缝将分布光的所选部分传送给三维显示设备的观众。根据本技术的另一个方面，视差屏障位于一距双凸透镜的距离A处，距离A大体上等于观众的观看距离除以15。根据本技术的另一个方面，所述视差屏障的多个狭缝在对角线方向延伸。根据本技术的另一个方面，其中所述多个狭缝的尺寸大约等于(L1*P)/L2，其中LI是从观众到视差屏障的距离，P是所述光源的间距，L2是从观众到显示屏幕的距离。根据本技术的另一个方面，一种显示屏幕，具有发光二极管阵列，其配置为4个视差阵列，发光元件两个水平和两个垂直地成组排列；从显示屏幕偏移的视差屏障，偏移的距离通过缩小率决定，并且该视差屏障具有多个狭缝以将分布的光传送到三维显示设备的观众。根据本技术的另一个方面，所述两个水平和两个垂直的发光元件以Z字形排列偏移，并且多个狭缝相对于水平和垂直的发光元件成对角线。根据本技术的另一个方面，所述三维显示设备还包括双凸透镜，其相邻于显示屏幕，用于分布每个长椭圆形图案的发光二极管发出的光，该发光二极管的每一个各自具有一中心轴线，该中心轴线从显示屏幕的水平面偏移0°至90°。【附图说明】附图仅是为了说明的目的，不一定是按比例绘制。但通过参考下面的详细描述并结合所附的附图，本技术本身可以最好地理解，其中:图1示出了根据本技术的示例性实施例的3D显示设备的侧视图；图2示出了根据本技术的示例性实施例的光分布方案；图3示出了根据本技术的示例性实施例的光分布的示例性图像；图4示出了根据本技术的实施例的3D显示设备的视差屏障的特写视图；图5A-C示出了通常的4个视差阵列和每块使用4个水平LED阵列的屏障；图6A-C显示了 4个视差阵列和本技术中每块使用水平和垂直LED阵列的屏障；图7示出了本技术的用于4个视差阵列的视差分布；图8A-C显示了 4个视差阵列和本技术中使用对角屏障的屏障；图9A-C显示了 4个视差阵列和本技术中每块使用移位的水平和垂直LED阵列的屏障；和图10显示了本技术中4个视差阵列的视差分布。【具体实施方式】图1示出了根据本技术的示例性实施例的3D显示设备100的侧视图。从图1可以看出，3D显示设备100包括LED显示器110、双凸透镜片120、聚碳酸酯面板130和视差屏障140。在此示例性实施例中，LED显示器110本身是一种常用的LED屏幕，该屏幕具有多个LED阵列，其中LED芯片在电视屏幕后方。在一个实施例中，LED芯片表面安装RGB发光二极管。LED阵列的一个或多个LED被驱动到一起以形成像素(例如，一组红色、绿色、和蓝色二极管被驱动到一起以形成一个全色像素)。如将在下面更详细地讨论的那样，双凸透镜片120和视差屏障140提供给滤波器和分离每个像素从而为观众产生3D图像的效果。如进一步示出的那样，该3D显示设备100还包括双凸透镜片120，邻近于LED显示器110。在此示例性实施例中，所述的双凸透镜片120优选为0.26毫米厚度且具有放大透镜阵列来过滤从LED显示器110的像素发出的图像。双凸透镜片120的放大透镜是多个对角延伸的微透镜，优选地，每一个微透镜是光学圆柱地会聚的。在此示例性实施例中，该微透镜相对于LED显示器110的X和Y轴对角延伸，并且可以，例如，形成为平凸圆柱透镜，如渐变折射率(GRI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维显示设备，包括:?显示屏幕，其具有配置为发光的光源阵列；?双凸透镜，其相邻于显示屏幕并且配置为分布从长椭圆形图案的光源的每一个发出的光，该光源的每一个各自具有一中心轴线，该中心轴线是从显示屏幕的水平面偏移0°至90°；和?视差屏障，其相邻于双凸透镜并具有多个狭缝，每个狭缝配置成将分布的光传送到三维显示设备的观众。

【技术特征摘要】
2013.08.12 US 13/964,9301.一种三维显示设备，包括: 显示屏幕，其具有配置为发光的光源阵列； 双凸透镜，其相邻于显示屏幕并且配置为分布从长椭圆形图案的光源的每一个发出的光，该光源的每一个各自具有一中心轴线，该中心轴线是从显示屏幕的水平面偏移0°至90。；和 视差屏障，其相邻于双凸透镜并具有多个狭缝，每个狭缝配置成将分布的光传送到三维显示设备的观众。2.如权利要求1所述的显示设备，还包含聚碳酸酯面板，其位于显示屏幕和双凸透镜之间。3.如权利要求1所述的显示设备，其中所述视差屏障位于距双凸透镜的距离A处，该距离A大体上等于观众的观看距离除以15。4.如权利要求1所述的显示设备，其中所述双凸透镜包括多个微透镜，每一个微透镜具有一中心轴线，该中心轴线是从显示屏幕的水平面偏移0°至90°。5.如权利要求4所述的显示设备，其中所述多个微透镜的每一个是光学圆柱会聚。6.如权利要求1所述的显示设备，其中所述双凸透镜的厚度取决于在光源的像素间距。7.如权利要求1所述的显示设备，其中所述双凸透镜放置于距离显示屏幕约6.0毫米处。8.如权利要求1所述的显示设备，其中所述双凸透镜具有0.26毫米的厚度。9.如权利要求1所述的显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川新作，陈居礼，
申请(专利权)人：兆光科技有限公司，惠州市兆光光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：