一種裸眼3d背光模組、顯示裝置和顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種裸眼3D背光模組、顯示裝置和顯示方法，包括：LED時(shí)序板，其包括一組或多組LED背光源，每組LED背光源包括n個(gè)LED單元，所述n個(gè)LED單元以至少240Hz時(shí)序發(fā)光，n≥4且n為偶數(shù)；多個(gè)凸透鏡，每個(gè)凸透鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)LED單元，用于將所述LED單元發(fā)出的光會(huì)聚為方向一致的平行光；至少一個(gè)多邊棱鏡，每個(gè)多邊棱鏡對(duì)應(yīng)一組LED背光源，折射邊數(shù)為n，用于將經(jīng)過所述凸透鏡后方向一致的平行光折射為n個(gè)方向的平行光；TFT-LCD，刷新頻率與所述LED背光源的時(shí)序頻率一致，用于控制平行光的透過率；多視角視差屏障，用于將經(jīng)過TFT-LCD的n個(gè)方向的平行光在空間中形成n視點(diǎn)區(qū)域顯示。本發(fā)明提高了人眼的三維視角。
【專利說明】一種裸眼3D背光模組、顯示裝置和顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種裸眼3D背光模組、顯示裝置和顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裸眼3D能夠?qū)崿F(xiàn)在不使用專用眼鏡的情況下，觀看文字及圖畫時(shí)呈現(xiàn)出3D影像的效果，采用了視差障壁技術(shù)、柱狀透鏡技術(shù)等。
[0003]目前，對(duì)于裸眼3D顯示裝置來(lái)說，一般都是兩視點(diǎn)區(qū)域顯示，視角范圍較窄，觀察者只能在這兩個(gè)區(qū)域內(nèi)看到3D顯示影像，當(dāng)人眼不在這兩個(gè)區(qū)域后，只能看到2D影像或重影，甚至于看不到影像。現(xiàn)有技術(shù)中裸眼3D顯示裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示:由具有左右兩個(gè)單元的多組LED組成的薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay,TFT-1XD)發(fā)出的背光,在通過視差屏障(parallax barrier)后,僅在中間的一小部分區(qū)域可以通過裸眼看到3D圖像，而其他區(qū)域的3D影像均無(wú)法被觀察到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明提供 一種裸眼3D背光模組、顯示裝置和顯示方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的裸眼3D顯示裝置視角范圍較窄的技術(shù)問題。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種裸眼3D背光模組，包括:
[0008]LED時(shí)序板，其包括一組或多組LED背光源，每組LED背光源包括η個(gè)LED單元，所述η個(gè)LED單元以至少240Hz時(shí)序發(fā)光，η≥4且η為偶數(shù)；
[0009]多個(gè)凸透鏡，每個(gè)凸透鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)LED單元，用于將所述LED單元發(fā)出的光會(huì)聚為平行光，所有凸透鏡會(huì)聚的平行光方向一致；
[0010]至少一個(gè)多邊棱鏡，每個(gè)多邊棱鏡對(duì)應(yīng)一組LED背光源，折射邊數(shù)為η，用于將經(jīng)過所述凸透鏡后方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光；
[0011]TFT-1XD，刷新頻率與所述LED背光源的時(shí)序頻率一致，用于控制經(jīng)多邊棱鏡后的η個(gè)方向的平行光的透過率；
[0012]多視角視差屏障，用于將經(jīng)過TFT-1XD的η個(gè)方向的平行光在空間中形成η視點(diǎn)區(qū)域顯示。
[0013]進(jìn)一步地，在所述多邊棱鏡和所述TFT-1XD之間還包括:
[0014]擴(kuò)散片，用于使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散。
[0015]進(jìn)一步地，
[0016]當(dāng)η = 4時(shí)，所述LED背光源和所述TFT-1XD的刷新頻率為240Hz。
[0017]進(jìn)一步地，
[0018]當(dāng)η = 8時(shí)，所述LED背光源和所述TFT-1XD的刷新頻率為480Hz。[0019]另一方面，本發(fā)明還提供一種裸眼3D顯示裝置，包括如上任一項(xiàng)所述的裸眼3D背光模組。
[0020]再一方面，本發(fā)明還提供一種裸眼3D顯示方法，包括:
[0021]通過一組或多組LED背光源發(fā)光，每組LED背光源包括η個(gè)LED單元，所述η個(gè)LED單元以至少240Hz時(shí)序發(fā)光，η≥4且η為偶數(shù)；
[0022]將所述LED單元發(fā)出的光會(huì)聚為方向一致的平行光；
[0023]將所述方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光；
[0024]利用刷新頻率與所述LED背光源的時(shí)序頻率一致的TFT-LCD控制所述η個(gè)方向的平行光的透過率；
[0025]將經(jīng)過TFT-1XD的η個(gè)方向的平行光在空間中形成η視點(diǎn)區(qū)域顯示。
[0026]進(jìn)一步地，在所述將所述方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光之后，且在所述利用刷新頻率與所述η視點(diǎn)的三維背光的刷新頻率一致的TFT-LCD控制所述η個(gè)方向的平行光的透過率之前，還包括:
[0027]利用擴(kuò)散片使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散。
[0028]進(jìn)一步地，
[0029]當(dāng)η = 4時(shí)，所述三維背光和所述TFT-1XD的刷新頻率為240Hz。
[0030]進(jìn)一步地，
[0031 ] 當(dāng)η = 8時(shí)，所述三維背光和所述TFT-1XD的刷新頻率為480Hz。
[0032](三)有益效果
[0033]可見，在本發(fā)明提供的裸眼3D背光模組、顯示裝置和顯示方法中，能夠利用多邊棱鏡和多視角視差屏障的作用，使得人眼在多個(gè)區(qū)域均能觀察到三維圖像，大大提高了人眼的三維視角，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中兩視點(diǎn)區(qū)域顯示結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明實(shí)施例裸眼3D背光模組的基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3是本發(fā)明實(shí)施例裸眼3D背光模組的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明實(shí)施例4視點(diǎn)區(qū)域裸眼3D顯示的雙向棱鏡折射光路圖；
[0039]圖5是本發(fā)明實(shí)施例4視點(diǎn)區(qū)域裸眼3D顯示的顯示區(qū)域示意圖；
[0040]圖6是本發(fā)明實(shí)施例裸眼3D顯示方法的基本流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例首先提供一種裸眼3D背光模組，包括:
[0043]LED時(shí)序板I，其包括一組或多組LED背光源2，每組LED背光源2用包括η個(gè)LED單元3,所述η個(gè)LED單元3以至少240Hz時(shí)序發(fā)光,η≥4且η為偶數(shù)，參見圖2,此時(shí)η =4 ；
[0044]多個(gè)凸透鏡4，每個(gè)凸透鏡4對(duì)應(yīng)一個(gè)LED單元3，用于將LED單元3發(fā)出的光會(huì)聚為平行光，所有凸透鏡4會(huì)聚的平行光方向一致；
[0045]至少一個(gè)多邊棱鏡5，每個(gè)多邊棱鏡5對(duì)應(yīng)一組LED背光源2，折射邊數(shù)為η，用于將經(jīng)過凸透鏡4后方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光；
[0046]TFT-1XD6，刷新頻率與LED背光源2的時(shí)序頻率一致，用于控制經(jīng)多邊棱鏡5后的η個(gè)方向的平行光的透過率；
[0047]多視角視差屏障7，用于將經(jīng)過TFT-1XD6的η個(gè)方向的平行光在空間中形成η視點(diǎn)區(qū)域顯示。
[0048]優(yōu)選地，為了使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散，形成η個(gè)視域，在多邊棱鏡5和TFT-1XD6之間還可以包括:擴(kuò)散片8，見圖3。
[0049]優(yōu)選地，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例裸眼3D背光模組為4視點(diǎn)區(qū)域裸眼3D顯示時(shí)，η = 4，則LED背光源2和TFT-1XD6的刷新頻率需要為240Hz。并且，當(dāng)n = 4時(shí)，多邊棱鏡為折射邊數(shù)為4的棱鏡，也即雙向棱鏡，每組LED背光源2發(fā)出的4視點(diǎn)的三維背光經(jīng)凸透鏡會(huì)聚后，可以被雙向棱鏡折射為4個(gè)方向的平行光，參見圖4，以形成4個(gè)視域。在最終形成的4視點(diǎn)區(qū)域顯示中，如圖5所示，不論人眼落在4’與3’、3’與2’、2’與I’中的哪個(gè)區(qū)域之間，均可以觀察到3D效果，因而與圖1現(xiàn)有技術(shù)中的兩視點(diǎn)區(qū)域顯示相比，大大提高了裸眼的三維視角。
[0050]優(yōu)選地，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例裸眼3D背光模組為8視點(diǎn)區(qū)域裸眼3D顯示時(shí)，η = 8，則LED背光源2和TFT-1XD6的刷新頻率需要為480Hz。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種裸眼3D顯示裝置，，包括如上任一項(xiàng)所述的裸眼3D背光模組。
[0052]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種裸眼3D顯示方法，參見圖6，包括:
[0053]步驟601:通過一組或多組LED背光源發(fā)光，每組LED背光源包括η個(gè)LED單元，所述η個(gè)LED單元以至少240Hz時(shí)序發(fā)光，η≥4且η為偶數(shù)。
[0054]步驟602:將所述LED單元發(fā)出的光會(huì)聚為方向一致的平行光。
[0055]步驟603:將所述方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光。
[0056]步驟604:利用刷新頻率與所述LED背光源的時(shí)序頻率一致的TFT-1XD控制所述η個(gè)方向的平行光的透過率。
[0057]步驟605:將經(jīng)過TFT-1XD的η個(gè)方向的平行光在空間中形成η視點(diǎn)區(qū)域顯示。
[0058]為了使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散，形成η個(gè)視域，優(yōu)選地，在將所述方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光之后，且在利用刷新頻率與所述η視點(diǎn)的三維背光的刷新頻率一致的TFT-LCD控制所述η個(gè)方向的平行光的透過率之前，還可以包括:利用擴(kuò)散片使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散。
[0059]優(yōu)選地，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例方法為4視點(diǎn)區(qū)域裸眼3D顯示時(shí)，η = 4，則三維背光和TFT-LCD的刷新頻率需要為240Hz。
[0060]優(yōu)選地，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例方法為8視點(diǎn)區(qū)域裸眼3D顯示時(shí)，η = 8，則三維背光和TFT-LCD的刷新頻率需要為480Hz。
[0061]可見，本發(fā)明實(shí)施例至少具有如下有益效果:
[0062]在本發(fā)明實(shí)施例提供的裸眼3D背光模組、顯示裝置和顯示方法中，能夠利用多邊棱鏡和多視角視差屏障的作用，使得人眼在多個(gè)區(qū)域均能觀察到三維圖像，大大提高了人眼的三維視角，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
[0063]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種裸眼3D背光模組，其特征在于，包括: LED時(shí)序板，其包括一組或多組LED背光源，每組LED背光源包括η個(gè)LED單元，所述η個(gè)LED單元以至少240Hz時(shí)序發(fā)光，η≥4且η為偶數(shù)； 多個(gè)凸透鏡，每個(gè)凸透鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)LED單元，用于將所述LED單元發(fā)出的光會(huì)聚為平行光，所有凸透鏡會(huì)聚的平行光方向一致； 至少一個(gè)多邊棱鏡，每個(gè)多邊棱鏡對(duì)應(yīng)一組LED背光源，折射邊數(shù)為η，用于將經(jīng)過所述凸透鏡后方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光； TFT-LCD，刷新頻率與所述LED背光源的時(shí)序頻率一致，用于控制經(jīng)多邊棱鏡后的η個(gè)方向的平行光的透過率； 多視角視差屏障，用于將經(jīng)過TFT-LCD的η個(gè)方向的平行光在空間中形成η視點(diǎn)區(qū)域顯不O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼3D背光模組，其特征在于，在所述多邊棱鏡和所述TFT-LCD之間還包括: 擴(kuò)散片，用于使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼3D背光模組，其特征在于: 當(dāng)η = 4時(shí)，所述LED背光源和所述TFT-1XD的刷新頻率為240Hz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼3D背光模組，其特征在于: 當(dāng)η = 8時(shí)，所述LED背光源和所述TFT-1XD的刷新頻率為480Hz。
5.一種裸眼3D顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裸眼3D背光模組。
6.一種裸眼3D顯示方法，其特征在于，包括: 通過一組或多組LED背光源發(fā)光，每組LED背光源包括η個(gè)LED單元，所述η個(gè)LED單元以至少240Hz時(shí)序發(fā)光，η≥4且η為偶數(shù)； 將所述LED單元發(fā)出的光會(huì)聚為方向一致的平行光； 將所述方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光； 利用刷新頻率與所述LED背光源的時(shí)序頻率一致的TFT-LCD控制所述η個(gè)方向的平行光的透過率； 將經(jīng)過TFT-1XD的η個(gè)方向的平行光在空間中形成η視點(diǎn)區(qū)域顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裸眼3D顯示方法，其特征在于，在所述將所述方向一致的平行光折射為η個(gè)方向的平行光之后，且在所述利用刷新頻率與所述η視點(diǎn)的三維背光的刷新頻率一致的TFT-1XD控制所述η個(gè)方向的平行光的透過率之前，還包括: 利用擴(kuò)散片使得η個(gè)方向的平行光均勻擴(kuò)散。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7中任一項(xiàng)所述的裸眼3D顯示方法，其特征在于: 當(dāng)η = 4時(shí)，所述三維背光和所述TFT-1XD的刷新頻率為240Hz。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7中任一項(xiàng)所述的裸眼3D顯示方法，其特征在于: 當(dāng)η = 8時(shí)，所述三維背光和所述TFT-1XD的刷新頻率為480Hz。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK103982818SQ201410187534
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】高英強(qiáng), 陳華斌, 封賓 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司