CN102096228B - 一种显示系统和显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示系统和显示方法。该系统包括控制主机、切换装置、光栅面板、平面面板；光栅面板内侧与平面面板有第一间距，光栅面板外侧为观察者所在；控制主机向切换装置发送切换至裸眼立体显示状态的信号或切换至全透明状态的信号，切换装置根据前一切换信号，分别向光栅面板和平面面板发送方波信号和裸眼立体视频信号，根据后一切换信号，不向光栅面板发送方波信号，向平面面板发送平面视频信号；光栅面板根据方波信号形成狭缝光栅条纹，无方波信号则透明；平面面板配合狭缝光栅条纹显示裸眼立体视频信号指示的立体视频信息，使观察者眼睛产生立体视频感觉，显示平面视频信号指示的平面视频信息。本发明兼具平面显示和立体显示功能。

Description

一种显示系统和显示方法
技术领域
本发明涉及显示领域，特别是涉及一种显示系统和显示方法。
背景技术
现有的显示技术，可以用来显示平面图像或者视频，也可以用来显示三维立体图像或者视频，例如，液晶电视机可以显示电视台通过有线或者无线方式传来的二维电视节目，影院利用3D技术即可显示三维立体电影。
但是，现有的显示技术中，每套显示设备只能支持一种显示方式，例如，液晶电视机只能显示二维电视节目，而无法显示三维立体电影，而利用3D技术也只能显示三维立体图像，而不能显示二维图像。因此，当有多种显示方式的需求时，就必须同时具有多种显示设备，这无疑使得显示成本过高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种显示系统和显示方法，兼具平面显示功能和立体显示功能。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种显示系统，该系统包括控制主机、切换装置、光栅面板、平面面板；所述光栅面板的内侧与所述平面面板之间的距离为第一间距，所述光栅面板的外侧为观察者所在的一侧；其中，
所述控制主机用于，向所述切换装置发送切换信号，所述切换信号包括：切换至裸眼立体显示状态的信号、切换至全透明状态的信号；
所述切换装置用于，根据所述切换至裸眼立体显示状态的信号，向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送裸眼立体视频信号；根据所述切换至全透明状态的信号，不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送平面视频信号；
所述光栅面板用于，根据所述方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹；无方波信号则处于透明状态；
所述平面面板用于，配合所述狭缝光栅条纹，显示所述裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，使所述观察者的眼睛产生立体视频的感觉；显示所述平面视频信号所指示的平面视频信息。
本发明的有益效果是：本发明中，由于控制主机可向切换装置发送包括切换至裸眼立体显示状态的信号和切换至全透明状态的信号在内的多种切换信号，切换装置根据切换至裸眼立体显示状态的信号可向光栅面板发送方波信号，使光栅面板根据所述方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹，在光栅面板的内侧与平面面板之间具有第一间距的情况下，平面面板配合狭缝光栅条纹来显示切换装置发送的裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，即可使处于光栅面板外侧的观察者的眼睛产生立体视频的感觉，此时，该系统进行的是立体显示；切换装置根据控制主机发送的切换至全透明状态的信号，不向光栅面板发送方波信号，这样，光栅面板处于透明状态，而平面面板显示切换装置发送的平面视频信号所指示的平面视频信息，即可使观察者的眼睛观察到平面视频信息，此时，该系统进行的是平面显示。因此，本发明兼具平面显示功能和立体显示功能。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，光栅面板包括依次相连的第一偏光片、第一透明基板、第一透明电极、扭曲向列型液晶层、第二透明电极、第二透明基板和第二偏光片；其中，
第一偏光片与第二偏光片的偏振方向相互正交；
第一透明电极和第二透明电极相配合，接收方波信号；
第一透明电极上具有狭缝光栅，且扭曲向列型液晶层中的液晶与狭缝光栅中狭缝以外的部分相对应；
第一透明电极用于，在方波信号的高电位作用下使扭曲向列型液晶层中的液晶处于不透明状态；在方波信号的低电位作用下使扭曲向列型液晶层中的液晶处于透明状态。
进一步，该系统进一步包括分时立体眼镜，所述分时立体眼镜包括左眼镜片和右眼镜片；
所述切换信号进一步包括切换至分时立体显示状态的信号；
所述切换装置用于，根据所述切换至分时立体显示状态的信号，不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送分时视频信号，以120赫兹的正整数倍的频率交替向所述分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号；
所述平面面板用于，显示所述分时视频信号所指示的分时视频信息；
所述左眼镜片在所述左眼切换信号的作用下处于透明状态，使观察者的左眼能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息；所述左眼镜片在无左眼切换信号的情况下处于不透明状态，使观察者的左眼不能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息；
所述右眼镜片在所述右眼切换信号的作用下处于透明状态，使观察者的右眼能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息；所述右眼镜片在无右眼切换信号的情况下处于处于不透明状态，使观察者的右眼不能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息。
进一步，该系统进一步包括分色立体眼镜，分色立体眼镜包括分色左眼镜片和分色右眼镜片；
切换信号进一步包括切换至分色立体显示状态的信号；
切换装置用于，根据切换至分色立体显示状态的信号，不向光栅面板发送方波信号，向平面面板发送分色视频信号；
平面面板用于，显示分色视频信号所指示的分色视频信息；
分色立体眼镜的分色左眼镜片用于，使观察者的左眼能够透过自身观察到分色视频信息中的左眼信息；
分色立体眼镜的分色右眼镜片用于，使观察者的右眼能够透过自身观察到分色视频信息中的右眼信息；
其中，左眼信息和右眼信息相互配合，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
进一步，方波信号的频率为120赫兹的正整数倍或60赫兹。
进一步，第一间距为3mm-10mm中的任一距离。
进一步，平面面板为平面液晶面板。
进一步，平面液晶面板的刷新频率为120赫兹的正整数倍。
另外，本发明还提出了一种显示方法，该方法包括：
设置光栅面板的外侧为观察者所在的一侧；设置光栅面板的内侧与平面面板之间的距离为第一间距；
控制主机向切换装置发送切换信号，切换信号包括：切换至裸眼立体显示状态的信号、切换至全透明状态的信号；
切换装置判断切换信号的种类；
切换装置如果判定切换信号为切换至裸眼立体显示状态的信号，则向光栅面板发送方波信号，并向平面面板发送裸眼立体视频信号；光栅面板根据方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹；平面面板配合狭缝光栅条纹，显示裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉；
切换装置如果判定切换信号为切换至全透明状态的信号，则不向光栅面板发送方波信号，向平面面板发送平面视频信号；光栅面板处于透明状态；平面面板显示平面视频信号所指示的平面视频信息。
进一步，切换信号进一步包括切换至分时立体显示状态的信号；
所述切换装置如果判定所述切换信号为切换至分时立体显示状态的信号，则不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送分时视频信号，并以120赫兹的正整数倍的频率交替向分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号；
所述平面面板显示所述分时视频信号所指示的分时视频信息；
在所述左眼切换信号的作用周期内，所述左眼镜片处于透明状态，从而使观察者的左眼能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息，同时，所述右眼镜片处于不透明状态，从而使观察者的右眼不能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息；
在所述右眼切换信号的作用周期内，所述右眼镜片处于透明状态，从而使观察者的右眼能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息，同时，所述左眼镜片处于不透明状态，从而使观察者的左眼不能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息。
进一步，切换信号进一步包括切换至分色立体显示状态的信号；
切换装置如果判定切换信号为切换至分色立体显示状态的信号，则不向光栅面板发送方波信号，向平面面板发送分色视频信号；
平面面板显示分色视频信号所指示的分色视频信息；
分色立体眼镜的分色左眼镜片使观察者的左眼能够透过自身观察到分色视频信息中的左眼信息；分色立体眼镜的分色右眼镜片使观察者的右眼能够透过自身观察到分色视频信息中的右眼信息；其中，左眼信息和右眼信息相互配合，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
进一步，方波信号的频率为120赫兹的正整数倍或60赫兹。
进一步，第一间距为3mm-10mm中的任一距离。
附图说明
图1为本发明提供的显示系统的结构图；
图2为本发明中光栅面板一个较佳实施例的结构图；
图3为本发明提供的显示方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明提供的显示系统的结构图。如图1所示，该系统包括控制主机101、切换装置102、光栅面板103、平面面板104；光栅面板103的内侧与平面面板104之间的距离为第一间距105，光栅面板103的外侧为观察者所在的一侧；其中，
控制主机101用于，向切换装置102发送切换信号，切换信号包括：切换至裸眼立体显示状态的信号、切换至全透明状态的信号；
切换装置102用于，根据切换至裸眼立体显示状态的信号，向光栅面板103发送方波信号，向平面面板104发送裸眼立体视频信号；根据切换至全透明状态的信号，不向光栅面板103发送方波信号，向平面面板104发送平面视频信号；
光栅面板103用于，根据方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹；无方波信号则处于透明状态；
平面面板104用于，配合狭缝光栅条纹，显示裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，使观察者的眼睛106产生立体视频的感觉；显示平面视频信号所指示的平面视频信息。
这里，控制主机101是进行控制的中心，可由控制主机101向切换装置102发送各种切换信号，用于控制该系统不同显示方式之间的切换。例如，如果切换信号为切换至裸眼立体显示状态的信号，则意味着该显示系统需要从目前正在运行的显示方式切换至裸眼立体显示状态，这样就可以使观察者用肉眼直接进行立体视频或立体图像的观察。同样，如果切换信号为切换至全透明状态的信号，则意味着该显示系统需要从目前正在进行的显示方式切换至平面显示状态，这样就可以让观察者用肉眼直接进行平面视频或平面图像的观察。
控制主机101可以是接收到外部或系统内部的控制信号的输入之后再做出发送切换信号的决定的，该控制信号可以为通过外部遥控器、键盘或其他方式输入到控制主机101中的，无论控制信号采取何种方式输入控制主机101，只要能使控制主机101发送切换信号，均在本发明的保护范围之内。
切换装置102是接收控制主机101发送的切换信号，并根据该切换信号进行动作的装置。
具体来说，如果切换信号为切换至裸眼立体显示状态的信号，则切换装置102向光栅面板103发送方波信号，并向平面面板104发送裸眼立体视频信号，这样，光栅面板103就可以根据方波信号来形成明暗相间的狭缝光栅条纹，平面面板104就可以显示裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，由于光栅面板103的内侧与平面面板104之间具有第一间距105的距离，因此，借助于狭缝光栅条纹的作用，处于光栅面板103外侧的观察者的眼睛就可以产生立体视频的感觉，本系统就可以达到进行立体显示的功效了。因此，该系统进行立体显示的原理为狭缝光栅立体显示原理，并且该立体显示为裸眼立体显示，无需观察者佩戴专用的3D眼镜即可进行立体影像的观察。同样，如果切换信号为切换至全透明状态的信号，则切换装置102根据该切换信号，不向光栅面板103发送方波信号，而只向平面面板104发送平面视频信号，这样，没有方波信号输入的光栅面板103处于透明状态，平面面板104显示平面视频信号所指示的平面视频信息，处于透明的光栅面板103外侧的观察者的眼睛就可以进行平面影像的观察了，此时，该系统处于平面显示状态。
这里，裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息可以为一种指定格式的图片或视频，在狭缝光栅的配合下，观察者利用裸眼可多角度立体式地感受该图片或视频。
平面视频信息为常见的二维平面视频信息，如2D图片、2D视频等。
该系统中，切换装置102可以采用有线方式向光栅面板103发送方波信号，当然，在条件合适的情况下，也可以采用无线方式。切换装置102向平面面板104发送裸眼立体视频信号、平面视频信号以及其他可能的视频信号的方式，可以为通过专用的连接线，例如，通过VGA、DVI、HDMI等常用的连接线。
本发明中，切换装置102所发送的方波信号的频率为120赫兹的正整数倍或60赫兹。
本发明中，第一间距105可以为3mm-10mm中的任一距离。
本发明中，平面面板104可以为平面液晶(LCD)面板，该平面LCD面板的刷新频率可以为120赫兹的正整数倍。
本发明中，控制主机101向切换装置102发送切换信号的方式多种多样，例如，可以为通过USB接口向切换装置102发送切换信号，也可以通过串行接口、并行接口以及各种无线接口等来发送。
由此可见，本发明中，由于控制主机101可向切换装置102发送包括切换至裸眼立体显示状态的信号和切换至全透明状态的信号在内的多种切换信号，切换装置102根据切换至裸眼立体显示状态的信号可向光栅面板103发送方波信号，使光栅面板103根据所述方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹，在光栅面板103的内侧与平面面板104之间具有第一间距105的情况下，平面面板104配合狭缝光栅条纹来显示切换装置102发送的裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，即可使处于光栅面板103外侧的观察者的眼睛产生立体视频的感觉，此时，该系统进行的是立体显示；切换装置102根据控制主机101发送的切换至全透明状态的信号，不向光栅面板103发送方波信号，这样，光栅面板103处于透明状态，而平面面板104显示切换装置102发送的平面视频信号所指示的平面视频信息，即可使观察者的眼睛观察到平面视频信息，此时，该系统进行的是平面显示。因此，本发明兼具平面显示功能和立体显示功能。
该系统中，光栅面板103的结构只要能够满足根据方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹，而在无方波信号时处于透明状态，均在本发明的保护范围之内。
图2为本发明中光栅面板一个较佳实施例的结构图。如图2所示，该光栅面板包括依次相连的第一偏光片25、第一透明基板21、第一透明电极26、扭曲向列型液晶层23、第二透明电极28、第二透明基板29和第二偏光片20；其中，
第一偏光片25与第二偏光片20的偏振方向相互正交；
第一透明电极26和第二透明电极28相配合，接收方波信号；
第一透明电极26上具有狭缝光栅，且扭曲向列型液晶层23中的液晶与狭缝光栅中狭缝以外的部分相对应；
第一透明电极26用于，在方波信号的高电位作用下使扭曲向列型液晶层23中的液晶处于不透明状态；在方波信号的低电位作用下使扭曲向列型液晶层23中的液晶处于透明状态。
这里，光栅面板中的第一偏光片25、第一透明基板21、第一透明电极26、扭曲向列型液晶层23、第二透明电极28、第二透明基板29以及第二偏光片20这些组件依次相连，意味着相邻组件之间具有接触面，并且相邻组件之间连接的方式可以为印刷方式，也可以为贴附方式，还可以为电镀等镀的方式等。例如，第一偏光片25与第一透明基板21的连接方式可以为贴附方式，也可以为印刷方式，第二偏光片20与第二透明基板29的连接方式可以为贴附方式，也可以为印刷方式；第一透明电极26镀在第一透明基板21靠近扭曲向列型液晶层23的一侧，第二透明电极28镀在第二透明基板29靠近扭曲向列型液晶层23的一侧。
第一偏光片25与第二偏光片20的偏振方向相互正交，意味着在第一偏光片25与第二偏光片20之间的第一透明基板21、第一透明电极26、第二透明电极28以及第二透明基板29为透明的情况下，由于扭曲向列型液晶层23中的液晶分子的旋光作用，平面面板上显示的各种视频或者图像能够穿过偏振方向相互正交的第一偏光片25和第二偏光片20，到达位于光栅面板外侧的观察者的眼睛。这样，如果该显示系统进行的是平面显示，则平面面板上显示的平面视频信息能够畅通无阻地通过光栅面板，到达观察者的眼睛，如果该显示系统进行的是立体显示，则平面面板上显示的立体视频信息也能够穿过光栅面板形成的狭缝光栅条纹中的狭缝，到达位于光栅面板外侧的观察者的眼睛。
第一透明电极26和第二透明电极28相配合，接收方波信号，意味着第一透明电极26和第二透明电极28作为切换装置所发送的方波信号的两个接收端，其二者之间的电位差作为该光栅面板所接收到的方波信号，该电位差可作用于扭曲向列型液晶层23中的液晶，使其处于透明或不透明的状态，进而产生明暗相间的狭缝光栅条纹。
第一透明电极26上具有狭缝光栅，意味着第一透明电极26上具有诸多狭缝，这些狭缝使得第一透明电极26上形成了狭缝光栅的图案，该图案中，狭缝的倾斜角度、相邻狭缝的间距、狭缝宽度与相邻狭缝间距的比例这些参数都满足裸眼立体显示的条件。就第一透明电极26上的狭缝光栅的具体制作工艺而言，可将事先制作好的具有符合条件的光栅图案的胶片作为掩模板，利用接触曝光法等现有的光刻工艺制得具有符合条件的光栅图案的第一透明电极26。
本发明提供的光栅面板中，第二透明电极28可以完全覆盖第二透明基板29。
由于第一透明电极26、扭曲向列型液晶层23是有接触面的，因此，扭曲向列型液晶层23中的液晶与狭缝光栅中狭缝以外的部分相对应，意味着从垂直于二者接触面的方向来看，扭曲向列型液晶层23上与第一透明电极26上狭缝所在位置相对应的位置处没有液晶，而与第一透明电极26上狭缝以外的部分所在位置相对应的位置处有液晶。这样，对整个光栅面板来说，扭曲向列型液晶层23上与第一透明电极26上狭缝所在位置相对应的位置是完全透明的，而与第一透明电极26上狭缝以外的部分所在位置相对应的位置的透明与否，则受到第一透明电极26与第二透明电极28所接收的方波信号的控制，当第一透明电极26处于高电位时为不透明状态，而在第一透明电极26处于低电位时才为透明状态，这样也就达到了利用方波信号来形成明暗相间的狭缝光栅的目的。
方波信号控制液晶的透明与否的原理在于，当第一透明电极26在方波信号的作用下，处于相对第二透明电极28的高电位时，与第一透明电极26上狭缝以外的部分相接触的液晶分子由于电场的作用而失去旋光效应，因而到达这些液晶分子位置处的影像光线将无法透过偏振方向相互正交的第一偏光片25和第二偏光片20，因而第一透明电极26上狭缝以外的位置形成了暗条纹，而第一透明电极26上狭缝位置处由于没有电场，也没有液晶受到电场的影响，因而仍保持透明状态，影像光线可以透过第一偏光片25和第二偏光片20上的这些位置到达观察者的眼睛，这样，第一透明电极26上狭缝所在的位置就形成了明条纹，于是，光栅面板上就形成了明暗相间的狭缝光栅条纹。
如图2所示，在第一透明电极26与扭曲向列型液晶层23之间还可以具有组件22，第二透明电极28与扭曲向列型液晶层23之间还可以具有组件24，这两个组件均为透明物质，且能保证第一透明电极26与第二透明电极28上的电位差能够作用于扭曲向列型液晶层23中的液晶，使其满足上述光栅面板的功能。
如图2所示，为防止扭曲向列型液晶层23中的液晶溢出，可在扭曲向列型液晶层23的四周进行封装，封装材料27可以为环氧树脂与聚酰胺树脂的混合材料。
本发明提供的光栅面板中，第一透明基板21可以为玻璃基板，也可以为透明塑料基板；第二透明基板29可以为玻璃基板，也可以为透明塑料基板。第一透明电极26的材料可以为铟锡氧化物半导体(ITO)，第二透明电极28的材料也可以为ITO。
本发明提供的显示系统还可以进一步包括分时立体眼镜，该分时立体眼镜包括左眼镜片和右眼镜片；图1中的控制主机101所发送的切换信号可以进一步包括切换至分时立体显示状态的信号；这样，
切换装置102可以用于，根据切换至分时立体显示状态的信号，不向光栅面板103发送方波信号，向平面面板104发送分时视频信号，以120赫兹的正整数倍的频率交替向分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号；
平面面板104用于，显示分时视频信号所指示的分时视频信息；
左眼镜片在左眼切换信号的作用下处于透明状态，使观察者的左眼能够透过左眼镜片观察到分时视频信息；左眼镜片在无左眼切换信号的情况下处于不透明状态，使观察者的左眼不能够透过左眼镜片观察到分时视频信息；
右眼镜片在右眼切换信号的作用下处于透明状态，使观察者的右眼能够透过右眼镜片观察到分时视频信息；右眼镜片在无右眼切换信号的情况下处于处于不透明状态，使观察者的右眼不能够透过右眼镜片观察到分时视频信息。
这里，切换信号为切换至分时立体显示状态的信号，意味着该显示系统需要将显示状态切换至分时立体显示，此时，处于光栅面板103外侧的观察者需要佩戴分时立体眼镜，而光栅面板103需要处于透明状态，这样就可以保证平面面板104上显示的分时视频信息能够无阻碍地穿过光栅面板103，交替穿过分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片，从而交替进入观察者的左眼和右眼，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
分时立体眼镜是通过高频率交替切换左眼镜片与右眼镜片的透明与不透明状态，使得观察者的左眼和右眼能够分别交替透过左眼镜片和右眼镜片来观察分时视频信息，产生立体视频的感觉的。
其中，切换频率为120赫兹的正整数倍，该频率与该分时立体眼镜的刷新频率有关，市场上销售的分时立体眼镜通常要求每只镜片的刷新频率不低于60赫兹，因而两只镜片交替切换处于透明状态时，整只眼镜的切换频率不能低于120赫兹，当然，本发明提供的分时立体眼镜的切换频率也可以为240赫兹、360赫兹等120赫兹的正整数倍的频率。
切换装置102向平面面板104发送分时视频信号的方式可以为通过VGA、DVI、HDMI等常用的连接线，向分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号的方式可以为无线方式，当然，在适当的情况下也可以采用有线方式。
该系统中，左眼切换信号和右眼切换信号是交替向分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片发送的，这意味着左眼切换信号只发往左眼镜片，右眼切换信号只发往右眼镜片，且当左眼镜片信号作用于左眼镜片时，没有右眼切换信号作用于右眼镜片，而当右眼切换信号作用于右眼镜片时，没有左眼切换信号作用于左眼镜片，这也就保证了在左眼镜片处于透明状态的时候，右眼镜片处于不透明状态，而当右眼镜片处于透明状态的时候，左眼镜片处于不透明状态。
这里，分时视频信号所指示的分时视频信息也随左眼镜片和右眼镜片的透明与不透明状态而变化，即当左眼镜片处于透明状态而右眼镜片处于不透明状态时，分时视频信息为适合观察者的左眼透过左眼镜片观察的左眼图片或视频，而当右眼镜片处于透明状态而左眼镜片处于不透明状态时，分时视频信息则变为适合观察者的右眼透过右眼镜片观察的右眼图片或视频。
本发明提供的显示系统还可以进一步包括分色立体眼镜，该分色立体眼镜包括分色左眼镜片和分色右眼镜片；
切换信号进一步包括切换至分色立体显示状态的信号；
切换装置102用于，根据切换至分色立体显示状态的信号，不向光栅面板103发送方波信号，向平面面板104发送分色视频信号；
平面面板104用于，显示分色视频信号所指示的分色视频信息；
分色立体眼镜的分色左眼镜片用于，使观察者的左眼能够透过自身观察到分色视频信息中的左眼信息；
分色立体眼镜的分色右眼镜片用于，使观察者的右眼能够透过自身观察到分色视频信息中的右眼信息；
其中，左眼信息和右眼信息相互配合，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
这里，切换信号为切换至分色立体显示状态的信号，意味着该显示系统需要将显示状态切换为分色立体显示，此时，处于光栅面板103外侧的观察者需要佩戴分色立体眼镜，而光栅面板103需要处于透明状态，这样就可以保证平面面板104上显示的分色视频信息能够无阻碍地穿过光栅面板103，其中的左眼信息被观察者的左眼透过分色左眼镜片观察到，而右眼信息被观察者的右眼透过分色右眼镜片观察到，通过左眼信息和右眼信息的相互配合，可使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
分色立体眼镜是通过将平面面板104上显示的分色视频信息中的左眼信息和右眼信息加以区分，分别进入观察者的左右眼的方式，来达到使观察者的眼睛产生立体视频的感觉的。切换装置102向平面面板104发送分色视频信号的方式可以为通过VGA、DVI、HDMI等常用的连接线。
分色视频信息可以为图像，也可以为视频，根据三基色理论，这些分色视频信息均由红色信息、蓝色信息和绿色信息构成，因而作为本发明的较优实施例，上述左眼信息可以为红色信息，此时右眼信息就为绿色信息和蓝色信息，当然，左眼信息也可以为绿色信息和蓝色信息，此时右眼信息就为红色信息。
本发明中，由于可以通过显示方式的切换，用一套显示系统实现裸眼立体显示、平面显示、分色立体显示和分时立体显示等多种显示方式，因此，本发明可以大大降低多种显示需求情况下的显示成本，也有利于该显示系统的普及。
另外，现有技术中的平面面板只能显示平面视频，而本发明中的平面面板可进行平面显示、分色立体显示和分时立体显示等多种显示方式，兼具了平面显示和立体显示的双重功能，因此，本发明不仅能够充分利用LCD等平面面板资源，提高此类产品的性价比，而且还可以根据客户的不同需求，实现多种自由立体显示的体验。
图3为本发明提供的显示方法的流程图。如图3所示，该方法包括：
步骤301：设置光栅面板的外侧为观察者所在的一侧；设置光栅面板的内侧与平面面板之间的距离为第一间距。
这里，设置光栅面板的外侧为观察者所在的一侧，使得观察者直接面对的是光栅面板的外侧，如果光栅面板处于透明状态，则观察者观察到的是平面面板所显示的平面或立体的视频、图像信息，如果光栅面板根据切换装置发送的方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹，则由于光栅面板的内侧与平面面板之间的距离已设置为第一间距，观察者可用裸眼观察到平面面板上所显示的立体视频信息。该第一间距可以为3mm-10mm中的任一距离。
步骤302：控制主机向切换装置发送切换信号，该切换信号包括：切换至裸眼立体显示状态的信号、切换至全透明状态的信号。
这里，控制主机向切换装置发送的切换信号用于使切换装置根据该切换信号来做出切换决定，向光栅面板、平面面板、分时立体眼镜或分色立体眼镜发送合适的信号，从而切换至该切换信号指示要达到的显示方式。
切换信号的种类可以包括很多种，其中，切换至裸眼立体显示状态的信号用于使显示状态切换至裸眼立体显示状态，即观察者利用裸眼即可观察到平面面板所显示的立体视频信息，并产生立体视频的感觉；切换至全透明状态的信号用于使显示状态切换至平面显示状态，即观察者利用裸眼观察到的是平面面板所显示的平面视频信息。这样，通过显示状态间的切换，该显示方法即可兼具平面显示功能和立体显示功能。
当然，切换信号还可以包括这两种信号之外的其他种类，例如切换至分时立体显示状态的信号，切换至分色立体显示状态的信号等，分别用于使观察者利用相应的眼镜观察到相应的立体视频信息，并产生立体的感受。
步骤303：切换装置判断切换信号的种类。
这里，本步骤中，如果切换装置判定切换信号为切换至裸眼立体显示状态的信号，则执行步骤304，如果切换装置判定切换信号为切换至全透明状态的信号，则执行步骤305。
步骤304：切换装置向光栅面板发送方波信号，并向平面面板发送裸眼立体视频信号；光栅面板根据方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹；平面面板配合狭缝光栅条纹，显示裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
这里，在步骤303中，切换装置判定切换信号为切换至裸眼立体显示状态的信号，因此，切换装置根据该切换信号，向光栅面板发送方波信号，并向平面面板发送裸眼立体视频信号，从而使位于光栅面板外侧的观察者可以利用裸眼观察到平面面板所显示的立体视频信息，并使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
方波信号的作用在于，使光栅面板能够形成明暗相间的狭缝光栅条纹，这样，配合该狭缝光栅条纹，观察者裸眼所观察到的立体视频信息才具有立体视频的感觉。
光栅面板根据方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹的原理可以为：光栅面板中具有由透明电极的电位控制的液晶，且该透明电极上具有狭缝光栅的图案，并且在透明电极和液晶的结合体的两侧，各有一块偏光片，这两块偏光片的偏振方向为正交的，这样，当方波信号发送到透明电极中之后，方波信号的高电位就会使得与透明电极所接触的液晶在电场的作用下失去旋光效应，到达这些液晶分子位置处的光线将无法透过偏振方向相互正交的两块偏光片，由于透明电极是有狭缝图案的，因而从观察者的位置向光栅面板的方向看去，透明电极上狭缝以外的位置处形成了暗条纹，而狭缝处由于没有电场，光线可以直接穿过狭缝，从而形成明条纹，这样，透明电极的高电位就在光栅面板上形成了明暗相间的狭缝光栅条纹。当透明电极在方波信号的作用下处于低电位时，由于没有电场的作用，因而液晶分子具有旋光效应，这样，光线就可以穿过两块偏光片及透明电极和液晶，直达观察者的眼睛。由此可见，方波信号的高低电位使得光栅面板形成周期性出现和消失的狭缝光栅条纹，这种狭缝光栅条纹恰好可以满足使观察者裸眼观察到的立体视频信息具有立体视频感觉的功效。这里，透明电极上的狭缝倾斜角度、相邻狭缝的间距、狭缝宽度与相邻狭缝间距的比例这些参数都要满足裸眼立体显示的条件。
方波信号的频率可以为120赫兹的正整数倍或60赫兹。
步骤305：切换装置不向光栅面板发送方波信号，向平面面板发送平面视频信号；光栅面板处于透明状态；平面面板显示平面视频信号所指示的平面视频信息。
这里，步骤303中切换装置判定切换信号为切换至全透明状态的信号，因此，切换装置不向光栅面板发送方波信号，从而可使光栅面板处于透明状态，即平面面板所显示的平面视频信息可直接穿过光栅面板，到达光栅面板外侧的观察者的眼睛，从而使观察者利用裸眼即可观察到平面面板所显示的平面视频信息。
该方法中，控制主机向切换装置发送的切换信号进一步包括切换至分时立体显示状态的信号；这样，
步骤303中切换装置如果判定切换信号为切换至分时立体显示状态的信号，则切换装置不向光栅面板发送方波信号，而向平面面板发送分时视频信号，并以120赫兹的正整数倍的频率交替向分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号；
平面面板显示分时视频信号所指示的分时视频信息；
在左眼切换信号的作用周期内，左眼镜片处于透明状态，从而使观察者的左眼能够透过左眼镜片观察到分时视频信息，同时，右眼镜片处于不透明状态，从而使观察者的右眼不能够透过右眼镜片观察到分时视频信息；
在右眼切换信号的作用周期内，右眼镜片处于透明状态，从而使观察者的右眼能够透过右眼镜片观察到分时视频信息，同时，左眼镜片处于不透明状态，从而使观察者的左眼不能够透过左眼镜片观察到分时视频信息。
由此可见，该方法中，左眼镜片分别处于透明和不透明状态，可控制观察者的左眼是否能够透过左眼镜片观察到分时视频信息，右眼镜片分别处于透明和不透明状态，可控制观察者的右眼是否能够透过右眼镜片观察到分时视频信息。
如果切换信号为切换至分时立体显示状态的信号，则切换装置做出相应的切换决定，将显示状态切换至分时立体显示状态，即通过高频率地交替切换观察者的左右眼所看到的分时视频信息，使观察者所观察到的分时视频信息具有立体感。
该方法中，控制主机向切换装置发送的切换信号进一步包括切换至分色立体显示状态的信号；这样，
步骤303中切换装置如果判定切换信号为切换至分色立体显示状态的信号，则不向光栅面板发送方波信号，向平面面板发送分色视频信号；
平面面板显示分色视频信号所指示的分色视频信息；
分色立体眼镜的分色左眼镜片使观察者的左眼能够透过自身观察到分色视频信息中的左眼信息；分色立体眼镜的分色右眼镜片使观察者的右眼能够透过自身观察到分色视频信息中的右眼信息；其中，左眼信息和右眼信息相互配合，使观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
由此可见，该方法中，通过分色立体眼镜的分色效应，使得观察者的左右眼分别观察到左眼信息和右眼信息，从而在左眼信息和右眼信息相互配合下，观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
根据三基色理论，左眼信息可以为红色信息，右眼信息则为绿色信息和蓝色信息；当然，左眼信息也可以为绿色信息和蓝色信息，则右眼信息为红色信息。
由此可见，本发明具有以下优点：
(1)本发明中，由于控制主机可向切换装置发送包括切换至裸眼立体显示状态的信号和切换至全透明状态的信号在内的多种切换信号，切换装置根据切换至裸眼立体显示状态的信号可向光栅面板发送方波信号，使光栅面板根据所述方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹，在光栅面板的内侧与平面面板之间具有第一间距的情况下，平面面板配合狭缝光栅条纹来显示切换装置发送的裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，即可使处于光栅面板外侧的观察者的眼睛产生立体视频的感觉，此时，该系统进行的是立体显示；切换装置根据控制主机发送的切换至全透明状态的信号，不向光栅面板发送方波信号，这样，光栅面板处于透明状态，而平面面板显示切换装置发送的平面视频信号所指示的平面视频信息，即可使观察者的眼睛观察到平面视频信息，此时，该系统进行的是平面显示。因此，本发明兼具平面显示功能和立体显示功能。
(2)本发明中，由于可以通过显示方式的切换，用一套显示系统实现裸眼立体显示、平面显示、分色立体显示和分时立体显示等多种显示方式，因此，本发明可以大大降低多种显示需求情况下的显示成本，也有利于该显示系统的普及。
(3)现有技术中的平面面板只能显示平面视频，而本发明中的平面面板可进行平面显示、分色立体显示和分时立体显示等多种显示方式，兼具了平面显示和立体显示的双重功能，因此，本发明不仅能够充分利用LCD等平面面板资源，提高此类产品的性价比，而且还可以根据客户的不同需求，实现多种自由立体显示的体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种显示系统，其特征在于，该系统包括控制主机、切换装置、光栅面板、平面面板；所述光栅面板的内侧与所述平面面板之间的距离为第一间距，所述光栅面板的外侧为观察者所在的一侧；其中，
所述控制主机用于，向所述切换装置发送切换信号，所述切换信号包括：切换至裸眼立体显示状态的信号、切换至全透明状态的信号；
所述切换装置用于，根据所述切换至裸眼立体显示状态的信号，向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送裸眼立体视频信号；根据所述切换至全透明状态的信号，不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送平面视频信号；
所述光栅面板用于，根据所述方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹；无方波信号则处于透明状态；
所述平面面板用于，配合所述狭缝光栅条纹，显示所述裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，使所述观察者的眼睛产生立体视频的感觉；显示所述平面视频信号所指示的平面视频信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光栅面板包括依次相连的第一偏光片、第一透明基板、第一透明电极、扭曲向列型液晶层、第二透明电极、第二透明基板和第二偏光片；其中，
所述第一偏光片与第二偏光片的偏振方向相互正交；
所述第一透明电极和第二透明电极相配合，接收所述方波信号；
所述第一透明电极上具有狭缝光栅，且所述扭曲向列型液晶层中的液晶与所述狭缝光栅中狭缝以外的部分相对应；
所述第一透明电极用于，在所述方波信号的高电位作用下使所述扭曲向列型液晶层中的液晶处于不透明状态；在所述方波信号的低电位作用下使所述扭曲向列型液晶层中的液晶处于透明状态。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括分时立体眼镜，所述分时立体眼镜包括左眼镜片和右眼镜片；
所述切换信号进一步包括切换至分时立体显示状态的信号；
所述切换装置用于，根据所述切换至分时立体显示状态的信号，不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送分时视频信号，以120赫兹的正整数倍的频率交替向所述分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号；
所述平面面板用于，显示所述分时视频信号所指示的分时视频信息；
所述左眼镜片在所述左眼切换信号的作用下处于透明状态，使观察者的左眼能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息；所述左眼镜片在无左眼切换信号的情况下处于不透明状态，使观察者的左眼不能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息；
所述右眼镜片在所述右眼切换信号的作用下处于透明状态，使观察者的右眼能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息；所述右眼镜片在无右眼切换信号的情况下处于处于不透明状态，使观察者的右眼不能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括分色立体眼镜，所述分色立体眼镜包括分色左眼镜片和分色右眼镜片；
所述切换信号进一步包括切换至分色立体显示状态的信号；
所述切换装置用于，根据所述切换至分色立体显示状态的信号，不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送分色视频信号；
所述平面面板用于，显示所述分色视频信号所指示的分色视频信息；
所述分色立体眼镜的分色左眼镜片用于，使观察者的左眼能够透过自身观察到所述分色视频信息中的左眼信息；
所述分色立体眼镜的分色右眼镜片用于，使观察者的右眼能够透过自身观察到所述分色视频信息中的右眼信息；
其中，所述左眼信息和右眼信息相互配合，使所述观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述方波信号的频率为120赫兹的正整数倍或60赫兹。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一间距为3mm-10mm中的任一距离。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述平面面板为平面液晶面板。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述平面液晶面板的刷新频率为120赫兹的正整数倍。
9.一种显示方法，其特征在于，该方法包括：
设置光栅面板的外侧为观察者所在的一侧；设置光栅面板的内侧与平面面板之间的距离为第一间距；
控制主机向切换装置发送切换信号，所述切换信号包括：切换至裸眼立体显示状态的信号、切换至全透明状态的信号；
所述切换装置判断所述切换信号的种类；
所述切换装置如果判定所述切换信号为切换至裸眼立体显示状态的信号，则向光栅面板发送方波信号，并向平面面板发送裸眼立体视频信号；所述光栅面板根据所述方波信号形成明暗相间的狭缝光栅条纹；所述平面面板配合所述狭缝光栅条纹，显示所述裸眼立体视频信号所指示的立体视频信息，使所述观察者的眼睛产生立体视频的感觉；
所述切换装置如果判定所述切换信号为切换至全透明状态的信号，则不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送平面视频信号；所述光栅面板处于透明状态；所述平面面板显示所述平面视频信号所指示的平面视频信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述切换信号进一步包括切换至分时立体显示状态的信号；
所述切换装置如果判定所述切换信号为切换至分时立体显示状态的信号，则不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送分时视频信号，并以120赫兹的正整数倍的频率交替向分时立体眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别发送左眼切换信号和右眼切换信号；
所述平面面板显示所述分时视频信号所指示的分时视频信息；
在所述左眼切换信号的作用周期内，所述左眼镜片处于透明状态，从而使观察者的左眼能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息，同时，所述右眼镜片处于不透明状态，从而使观察者的右眼不能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息；
在所述右眼切换信号的作用周期内，所述右眼镜片处于透明状态，从而使观察者的右眼能够透过所述右眼镜片观察到所述分时视频信息，同时，所述左眼镜片处于不透明状态，从而使观察者的左眼不能够透过所述左眼镜片观察到所述分时视频信息。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述切换信号进一步包括切换至分色立体显示状态的信号；
所述切换装置如果判定所述切换信号为切换至分色立体显示状态的信号，则不向所述光栅面板发送方波信号，向所述平面面板发送分色视频信号；
所述平面面板显示所述分色视频信号所指示的分色视频信息；
分色立体眼镜的分色左眼镜片使观察者的左眼能够透过自身观察到所述分色视频信息中的左眼信息；分色立体眼镜的分色右眼镜片使观察者的右眼能够透过自身观察到所述分色视频信息中的右眼信息；其中，所述左眼信息和右眼信息相互配合，使所述观察者的眼睛产生立体视频的感觉。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方波信号的频率为120赫兹的正整数倍或60赫兹。
13.根据权利要求9、10或11所述的方法，其特征在于，所述第一间距为3mm-10mm中的任一距离。
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