本發明專利技術公開一種柱透鏡光柵，包括平行排列的多個柱透鏡。柱透鏡包括上表面和相對的兩側面，上表面為表面光滑的曲面，側面為表面不規則的曲面。其中，相對的兩側面中任一側面在像素上投影所形成的不規則曲線的最左側的頂點與最右側的頂點之間的垂直距離為±5～20%d，d為柱透鏡的直徑。同時，所述的多個透鏡呈直條狀或斜條狀平行排列在襯底上。通過透鏡的側面為不規則的曲面結構，從上表面和側面這兩個平面處經過的光線并不發生偏折變形，在這些方向上黑色矩陣在用戶的眼中的成像并不會被放大，只會形成于黑色矩陣實際寬度基本相當的條紋，由于黑色矩陣的實際寬度非常小該條文造成的實際影響可被忽略，因而摩爾紋得到了有效的抑制。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種柱透鏡光柵、光柵視差屏障式立體顯示裝置及視差屏障，具體涉及一種無莫爾干擾條紋的裸眼立體顯示裝置的光柵。
技術介紹
現今，立體顯示裝置越來越為大眾所熟悉，它主要是通過一定的處理使觀察者形成立體視覺。所謂立體視覺，即雙眼觀察事物可以分辨物體遠近形態的感覺，通過對左右眼分別接收不同的影像，在大腦重疊后感知到物體的層次感和景深，從而體驗到物體的立體感覺。因此，立體顯示裝置需要將左眼與右眼信號進行分離并分別被人的左眼和右眼獨立接收，從而可以讓觀察者形成物體的立體效果，完成立體顯示。目前，立體顯示裝置發展至今大致可以分為眼鏡式立體顯示裝置和裸眼式立體顯示裝置。顧名思義，眼鏡式立體顯示裝置的觀察者需要佩戴響應設計類型的眼鏡從而獲得立體視覺效果；而裸眼式立體顯示裝置的觀察者則無需佩戴任何附加配件，如正常觀看一般于立體顯示裝置前即可獲得立體視覺效果，由于裸眼式觀測的方便性，目前正在越來越多地被研究討論。裸眼式立體顯示裝置的技術方法有多種，包括透鏡陣列、視差屏障、深度融合、指向背光等方法對左右眼信息進行空間分離。柱狀透鏡技術原理(裸眼式3D)，現有技術是在一般液晶顯示面板外面加上周期性排列的柱狀凸透鏡陣列，如圖1所示，一般液晶顯示面板是由第一基板I、第二基板2、以及夾在第一基板I和第二基板2之間的液晶層和背光5組成，同時在第一基本I和第二基板2上貼有偏光板3,呈周期性排列的柱狀凸透鏡光學膜(Lenticular Lens film)采用外貼方式貼在液晶顯示器面板的第一基板I的偏光板3上。其設計需要配合顯示器的像素大小及視點設計，透過折射原理，將像素出來的光線經過特殊設計的透鏡結構，產生折射現象變化，利用光學成像原理，在IXD上用像素顯示不同的左、右眼影像，讓左眼看到左眼影像的像素，右眼看到右眼影像的像素，以造成視差的效果，所以經過透鏡的光線將根據折射率的不同而被改變傳播方向，觀賞者在左、右眼影像像素光線集中的設定區域達到立體視覺感受，從而可以實現3D顯示。此柱狀凸透鏡陣列由多個半圓柱透鏡平行且緊密地排列在一起對光線進行折射，如圖2所示的柱狀凸透鏡陣列70在像素100的投影圖，由于使用透鏡原理使光線偏折，彩色濾光片各個子像素單元之間存在的黑色矩陣在透鏡的作用下會變形，這些變形的黑色矩陣在用戶看到的圖像中會形成摩爾紋，嚴重影響了圖像的視覺效果。光柵視差屏障式立體顯示裝置技術原理(裸眼式3D)如圖3所示，主要是利用遮光的效應來達到視差的目的，利用一個周期性夾縫元件，配合液晶顯示面板上像素的尺寸做設計，于非夾縫區利用遮光材料做為光路的屏障，再調整像素的顯示屏與夾縫間的距離，搭配不同視點的畫面做顯示，讓左、右眼分別看到給左、右眼的光線，則可達到3D立體效果O光柵視差屏障式立體顯示裝置技術主要分為2種，分別為固定式光柵式技術與可調式液晶光柵技術，其中固定式光柵式(Parallax Barrier type)設計如圖4所示，即為在液晶顯示面板前方加上一黑白線條交錯的屏障光柵，屏障光柵(夾縫元件)即為一條一黑白線條交錯的光柵。屏障光柵的屏障為黑色光柵。由于左右眼水平位置角度不同的結果，讓左右眼僅能透過光柵看到奇數和偶數的像素。而可調式液晶光柵(LC Barrier type)設計如圖5所示,是在液晶顯示面板上方再增加一 LCD面板,此面板不具像素,僅有液晶開關顯示明暗的功能。即為配有狹縫設計的ITO圖案(搭配Slit設計之pattern ΙΤ0)的面板開關，此狹縫設計的ITO電極條主要驅動液晶成視差屏障所需的屏障光柵的效果。此時的屏障光柵的屏障即黑色光柵可視為ITO電極條。無論光柵視差屏障中的屏障光柵為黑白交錯的光柵還是配有狹縫設計的ITO圖案的LCD面板開關，屏障光柵在液晶顯示面板上的投影都為如圖6所示的黑白相間周期性規則條狀光柵條紋。當這樣的光柵結構與矩陣顯示器配合形成自由立體顯示器時，光柵在光源照明下會形成十分明顯的光柵結構廣場，它將與矩陣顯示器的像素結構間產生摩爾紋。并且隨著觀察距離和觀察角度不同，摩爾紋的數量和形狀也隨之變化，該摩爾紋對立體圖像的觀察會產生干擾。
技術實現思路
專利技術目的本專利技術的目的是為了克服上述摩爾紋對立體顯示圖像產生干擾，使觀察者更自由的享受3D帶來的立體視覺感受。技術方案為了達到上述目的，本專利技術提供一種柱透鏡光柵，包括平行排列的多個柱透鏡。柱透鏡包括上表面和相對的兩側面，上表面為表面光滑的曲面，側面為表面不規則的曲面。進一步，所述的相對的兩側面中任一側面在像素上投影所形成的不規則曲線的最左側的頂點與最右側的頂點之間的垂直距離為±5 20%d，d為柱透鏡的直徑。進一步，所述的多個透鏡呈直條狀或斜條狀平行排列在襯底上。進一步，所述的柱透鏡為凸透鏡或凹透鏡。本專利技術還提供了第二種技術方案，方案為一種光柵視差屏障式立體顯示裝置，包括液晶顯示面板和設置在液晶顯示面板前的屏障光柵。所述的屏障光柵的黑色光柵的相對的兩側面為不規則曲面。進一步，所述的黑色光柵的相對的兩側面中任一側面在液晶面板上的投影所形成的不規則曲線的最左側的頂點與最右側的頂點之間的垂直距離為±5 20%a，a為黑色光柵寬邊的長度。進一步，所述的屏障光柵的黑色光柵的兩寬邊平行且長度相等。進一步，所述的屏障光柵為交錯排列的黑白線條光柵，黑色光柵由不透光的BM制作而成。本專利技術還提供了第三種技術方案，方案為一種視差屏障，包括相對上下設置的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板之間填充液晶，第一基板和第二基板的外側分別對應設有第一偏光片和第二偏光片，第一基板上設有第一 ITO電極層，第二基板上設有配帶狹縫設計的ITO電極條的第二 ITO電極層。所述的ITO電極條的相對的兩側面為不規則曲面，帶有狹縫設計的ITO電極條的第二 ITO電極層與第一 ITO電極層、液晶、第二基板、第一基板、第二偏光片、第一偏光片構成可調式視差屏障。進一步，所述的ITO電極條的相對的兩側面中任一側面在第二基板上的投影所形成的不規則曲線的最左側的頂點與最右側的頂點之間的垂直距離為±5 20%a’，a’為ITO電極條寬邊的長度。有益效果當透鏡的側面為不規則的曲面結構，從上表面和側面這兩個平面處經過的光線并不發生偏折變形，在這些方向上黑色矩陣在用戶的眼中的成像并不會被放大，只會形成于黑色矩陣實際寬度基本相當的條紋，由于黑色矩陣的實際寬度非常小該條文造成的實際影響可被忽略，因而摩爾紋得到了有效的抑制。附圖說明圖1是現有柱狀凸透鏡技術的結構示意圖；圖2是現有柱狀凸透鏡陣列在像素上的投影示意圖；圖3是現有光柵視差屏障式立體顯示裝置技術原理圖；圖4是現有固定式光柵式技術的結構示意圖；圖5是現有可調式液晶光相J設計的結構不意圖；圖6是現有光柵式屏障式技術中屏障光柵在液晶面板上的投影示意圖；圖7是本專利技術柱狀凸透鏡技術的結構示意圖；圖8 Ca)是本專利技術柱狀凸透鏡陣列在像素上的投影圖；圖8 (b)是本專利技術圖8 Ca)中一柱狀凸透鏡示意圖；圖9是本專利技術光柵視差屏障技術中狹縫元件在顯示面板上的投影圖；圖10是本專利技術屏障光柵的一黑色光柵示意圖；圖11是本專利技術可調式視差屏障的示意圖；圖12是本專利技術第二 ITO電極層在第二基板上的投影示意圖；圖13是本專利技術其一 ITO電極條在第二基板上的投影示意圖；本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種柱透鏡光柵，包括平行排列的多個柱透鏡，其特征在于：柱透鏡包括上表面和相對的兩側面，上表面為表面光滑的曲面，側面為表面不規則的曲面。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：林佳玲，
申請(專利權)人：南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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