基于LED的无辅助立体显示器的指向性背光结构和方法

摘要

一种基于LED的无辅助立体显示器的指向性背光设置方法，采用可寻址背光模块、人眼位置跟踪模块和控制接口模块使普通图像的平板显示屏提供立体显示效果，所述可寻址背光模块包括指向性光学组件和可寻址光源；基于时分原理，使显示屏交替显示观看者左右眼观看的左右图像；利用同步时序控制光源的点亮时序，亦即显示左图像时，点亮相应位置的LED光源单元，显示右图像时，点亮相应位置的LED光源单元；使用切换机构以实现三个汇聚观察窗口即三个不同距离观看。

主权项

一种基于LED的无辅助立体显示器的指向性背光设置方法，其特征是采用可寻址背光模块、人眼位置跟踪模块和控制接口模块使普通图像的平板显示屏提供立体显示效果，所述可寻址背光模块包括指向性光学组件和可寻址光源，可寻址光源基于时分原理，使显示屏交替显示观看者左右眼观看的左右图像；利用同步时序控制光源的点亮时序，亦即显示左图像时，点亮相应位置的LED光源单元，显示右图像时，点亮相应位置的LED光源单元；其特征是使用切换方法以实现三个汇聚观察窗口即三个不同距离观看，在满足第一个汇聚观察窗口(观看距离)时，LED光源单元的光线经过成像透镜(16)至反射镜(14)，并通过反射镜入射到指向性光学组件的厚导光板内，反射镜通过掠入射显示结构形成出瞳；为了满足第二个汇聚观察窗口，设有一个旋转机构将反射镜旋转出光路，从而此光路光线进入第二成像透镜(20)，并通过第二成像透镜反射镜方式射入厚导光板，且为掠入射显示结构经过指向性光学组件厚导光板形成出瞳；为了满足第三个汇聚观察窗口，在第二成像透镜处也设置一个旋转机构，此处旋转机构是在第二成像透镜处替换成另一个焦距不同的成像透镜，从而在第三个距离产生指向性出瞳；所述的指向性光学组件包括柱透镜、若干导光板、导光板端部安装的折光反射棱镜及成像透镜组成；柱透镜将LED光源单元发出的发散光在一个平面内压缩成平行光并通过导光板传输，而保持传播特性不变；导光板的作用是使光线在其中保持全反射传输并增加光程，用成像透镜成像；而成像透镜则将该只在一个平面内被压缩成平行光的光束在正交方向进行压缩传输，形成第二、第三汇聚观察窗口；通过上述三个部件，形成具有指向特性的汇聚出瞳，并保证人眼在出瞳位置处能看到整个屏幕。