CN102232200A - 立体显示装置及显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体显示装置，包括显示模组、电驱动液晶透镜阵列和驱动电压源，所述显示模组在一个周期中显示至少两幅视差图像，且所述至少两幅视差图像为拆分完整的左眼视图和右眼视图后组合而成，所述驱动电压源驱动所述液晶透镜阵列将所述至少两幅视差图像中对应左、右眼视图的图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。利用本发明所述立体显示装置，能克服分辨率降低的问题，改善成像清晰度和图像成像质量。

Description

说 明 书 立体显示装置及显示方法

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置及显示方法，尤其涉及一种高分辨立体显示装 置及显示方法。 背景技术

当前市场上的显示器基本上都以平面显示为主。随着科技的创新和发展，三 维（Three-Dimensional, 3D)立体显示技术应运而生， 其是利用人类通过左眼和 右眼所看到物体的细微差距， 也即视差， 来感知物体的深度， 从而识别出立体影 像的规律，采用人为的手段来制造左右眼的视差， 分别给左右眼送去有视差的两 副图像， 使得观看者的大脑在获取了左右眼带有视差的两副图像后，产生看到了 三维图像的感觉。并且， 该三维立体显示技术最初需要观看者佩戴各种辅助设备 才能观看立体图像效果， 比如通过佩戴 3D头盔、 3D偏光眼镜或者快门眼镜等 辅助设备看到立体图像，而目前已出现了无需辅助设备即可观看立体影像的裸眼 立体显示装置。 该裸眼立体显示装置主要是光栅式 3D立体显示器， 由通常的二 维 （ Two-Dimensional， 2D) 平面显示器 （包括液晶显示器、 等离子显示器、 场 发射显示器以及有机电致发光显示器等）配合光栅组装而成。根据配合使用的光 栅可分为狭缝光栅和柱面光栅， 对应地， 光栅式 3D立体显示器也有两种实现方 式： 狭缝光栅式立体显示装置和微透镜阵列立体显示装置。

然而，狭缝光栅式立体显示装置利用屏障将光线分离成左眼和右眼方向光以 形成双眼视差来实现立体图像， 却不可避免地将部分光线遮挡， 导致光利用率的 降低。微透镜阵列立体显示装置由于对光线没有遮挡，相对于狭缝光栅式立体显 示装置， 其光利用率较高。不过， 微透镜阵列立体显示装置所使用的柱面光栅由 于自身材质的缘故， 焦距、 栅距等参数都是固定而不可调的。

针对上述缺陷， 业界提出了一种使用电驱动液晶透镜的立体显示装置。 如 1996年 2月 20日公开的专利文献 US5493427提出的一种使用电驱动液晶透镜的 立体显示装置， 该立体显示装置由通常的 2D平面显示器配合电驱动液晶透镜组 装而成。该电驱动液晶透镜包括上基板、下基板、设置在上基板的多个条形电极、 设置在下基板的电极层， 以及在该条形电极和电极层之间的液晶层。通过对条形 电极和电极层施加各自所需的电压，在上下基板之间产生电场，驱动液晶层的液 晶分子发生偏转。且， 对不同的条形电极施加的电压各不相同， 使得对应不同电 压的的条形电极的液晶分子的偏转程度也不同，导致了光线入射时对应不同电压 的的条形电极的液晶分子的折射率的不同，从而可以形成类似于柱面光栅的液晶 透镜， 使得光线射入该液晶透镜后，遇到不同折射率的的液晶分子发生不同的折 射，最终类似于从柱面光栅射出。该液晶透镜由于是由条形电极和电极层加电驱 动形成， 可以通过灵活地控制施加于条形电极的电压、 以及电压的分布， 能够有 效地调整该液晶透镜的焦距、 栅距等参数。

不过，该使用电驱动液晶透镜的立体显示装置的成像原理与狭缝光栅式立体 显示装置、微透镜阵列立体显示装置相同， 都是将立体显示装置的显示面板上的 像素按列分成两半， 为左像素和右像素， 左像素用于产生左眼图像， 右像素用于 产生右眼图像， 再由光栅或液晶透镜改变光路， 将左眼图像送入左眼视区， 将右 眼图像送入右眼视区。这样， 左眼图像占有显示面板上全部像素的一半， 右眼图 像同样占有显示面板上全部像素的一半， 导致显示面板的分辨率降低了一半，造 成目前的立体显示装置的清晰度和图像成像质量较差，影响立体显示装置的市场 推广应用。 发明内容

本发明的目的在于提供一种改善成像清晰度和图像成像质量立体显示装置， 该立体显示装置能克服分辨率降低的问题。

为了实现本发明的目的， 特提供一种立体显示装置， 包括显示模组、 电驱动 液晶透镜阵列和驱动电压源， 所述显示模组在一个周期中显示至少两幅视差图 像， 且所述至少两幅视差图像为拆分完整的左眼视图和右眼视图后组合而成，所 述驱动电压源驱动所述液晶透镜阵列将所述至少两幅视差图像中对应左、右眼视 图的图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。

所述周期包括第一时刻和第二时刻，在第一时刻中显示的视差图像包括具有 完整左眼视图一半分辨率的第一左眼图像和具有完整右眼视图一半分辨率的第 一右眼图像，所述驱动电压源驱动所述液晶透镜阵列将所述第一左眼图像和所述 第一右眼图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域；在第二时刻中显示的视差 图像包括从完整左眼视图中去掉所述第一左眼图像后的第二左眼图像和从完整 右眼视图中去掉所述第一右眼图像后的第二右眼图像，其中，所述第二左眼图像 所处显示模组的位置为第一右眼图像所处显示模组的位置，所述第二右眼图像所 处显示模组的位置为第一左眼图像所处显示模组的位置，所述驱动电压源驱动所 述液晶透镜阵列， 使其与第一时刻的液晶透镜阵列相比， 平移一个距离， 以将所 述第二左眼图像和所述第二右眼图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。

所述液晶透镜阵列包括第一基板、第二基板、第一电极、第二电极和液晶层， 所述第一电极包括多个间隔设置的条形电极， 设置在所述第一基板的表面，所述 第二电极设置在所述第二基板的表面，所述液晶层设置在所述第一电极和第二电 极之间，所述驱动电压源通过控制所述多个条形电极与所述第二电极之间的电势 差， 形成液晶透镜阵列， 并通过改变每个所述条形电极与所述第二电极之间的电 势差， 实现所述液晶透镜阵列的平移。

在所述第一电极与所述第一基板之间还具有第三电极和第一绝缘层和第二 绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述第一电极和第三电极之间； 在所述第二电极 与液晶层之间还具有第四电极和第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第二电极 与第四电极之间， 所述第四电极包括多个条形电极； 所述驱动电压源， 在第一时 刻只驱动第一电极和第二电极形成液晶透镜阵列，在第二时刻只驱动第三电极和 第四电极形成液晶透镜阵列，且第二时刻形成的液晶透镜阵列相对于第一时刻形 成的液晶透镜阵列平移一个距离。

所述距离为所述视差图像中相邻的分属于左眼视图和右眼视图的两个视图 单元所占宽度的一半。

所述周期小于或等于人眼视觉停留所需的最长时间。

本发明还提供一种立体显示方法，利用一个显示模组将至少两幅视差图像在 一个周期中显示出来，其中，所述至少两幅视差图像为将左眼视图和右眼视图拆 分后组合而成，每幅视差图像包括左眼视图和右眼视图中的部分图像， 该部分图 像在所述视差图像中所处的位置与在左眼视图或右眼视图中所处的位置相同；利 用驱动电压源驱动一个可控电驱动液晶透镜阵列将每幅视差图像中属于左、右眼 视图的图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。

所述液晶透镜将分辨率减少的左右眼视图， 重新组合显示， 使得处于左眼视 区的左眼看到了完整的左眼视图， 处于右眼视区的右眼看到了完整的右眼视图， 也即左眼视图的分辨率没有被减少，右眼视图分辨率也没有被减少，观看者所看 到的图像为全分辨率的视图， 从而改善成像清晰度和图像成像质量。 附图说明

图 1是本发明立体显示装置实施方式模块示意图。

图 2是本发明第一实施方式中液晶透镜阵列模块示意图。

图 3是本发明第一实施方式中利用液晶透镜阵列实现 2D图像显示示意图。 图 4是图 2所示第一电极施加的电压分布示意图。

图 5是图 2所示液晶层形成透镜单元示意图。

图 6是图 5所施加的电压曲线示意图。

图 7是利用液晶透镜阵列实现 3D图像显示示意图。

图 8是本发明第一实施方式带视差图像的分割示意图。

图 9是本发明第一实施方式带视差图像的组合示意图。

图 10是本发明第一实施方式显示高分辨率的 3D图像示意图。

图 11是本发明第二实施方式中液晶透镜阵列的结构示意图。

图 12是本发明第二实施方式带视差图像的分割示意图。

图 13是本发明第二实施方式带视差图像的组合示意图。

图 14是本发明第二实施方式显示高分辨率的 3D图像示意图。 具体实施方式

现将参考本发明的附图， 全面地描述本发明的实施方式。且在附图中， 为了 清晰起见， 夸大了层和区域的尺寸和相对尺寸。

请参阅图 1， 其是本发明立体显示装置实施方式模块示意图。

本发明立体显示装置包括相邻设置的液晶透镜阵列 100、驱动电压源 500和 显示模组 300。 其中， 显示模组 300用于显示平面图像， 并将该平面图像提供给 液晶透镜阵列 100。 所述显示模组 300可以是液晶显示器、 等离子显示器、 场发 射显示器或有机电致发光显示器等， 虽然图中只示出一个面板形状， 事实上包括 了显示屏及显示电路。 液晶透镜阵列 100用于显示所述显示模组 300提供的平 面图像， 或者将所述平面图像转化为立体图像从而显示立体图像。

请参阅图 2， 其是本发明液晶透镜第一实施方式模块示意图。

液晶透镜阵列 100包括第一基板 101、 第二基板 102、 第一电极 103、 第二 电极 104和液晶层 105。

所述第一基板 101与第二基板 102相对设置，且第一基板 101为透明的平板 形状， 且其材质可为透明玻璃、石英或者合成树脂。所述第二基板 102也为透明 的平板形状， 且其材质也可为透明玻璃、 石英或者合成树脂。

所述第一电极 103形成在所述第一基板 101临近所述第二基板 102的表面， 且包括多个条形电极 1031。 每一条形电极 1031之间间隔排开， 且较佳地每一条 形电极 1031之间相互平行间隔排开，且每相邻两个条形电极 1031之间的间距是 相等的（在具体应用中条形电极间距是否相等可根据实际情况确定， 间距相等并 非必要条件） 。

所述第二电极 104形成在所述第二基板 102临近所述第一基板 101的表面， 且与所述第一电极 103相对设置。所述第一电极 103和第二电极 104都是透明导 电材质，可为氧化铟锡（Indium Tin Oxides, ITO)，氧化铟锌（Indium Zinc Oxide, IZO) 或者非晶氧化铟锡 (a-Indium Tin Oxides, a-ITO) 。

所述液晶层 105设置在所述第一电极 103和第二电极 104之间，且被密封在 所述第一基板 101和第二基板 102之间。所述第一基板 101和第二基板 102之间 相对的边缘处， 通过滴入紫外线（Ultraviolet Rays, UV)胶并曝光固化而在第一 基板 101和第二基板 102之间形成密闭空间， 该密闭空间用于收容所述液晶层 105。 所述液晶层 105包括液晶分子 1051。 所述液晶分子 1051呈长颗粒形状， 且取该长颗粒形状较长段方向为长轴方向。 所述液晶分子 1051受所述第一电极 103和第二电极 104之间电场的影响而发生偏转， 其长轴方向同样也发生变化。 在本实施方式中， 所述液晶分子 1051以正介电各向异性的液晶分子为例。

为了获得 2D图像显示效果， 所述第一电极 103和第二电极 104之间电势差 为零， 所述液晶层 105的液晶分子 1051的长轴方向平行于所述第一基板 101和 第二基板 102。 当光线沿垂直于所述第二基板 102的方向照射所述液晶透镜阵列 100， 可以在所述液晶透镜阵列 100外设置偏光片， 使得所述光线的偏振方向与 所述液晶分子 1051 的长轴方向平行。 所述光线依次穿过第二基板 102、 第二电 极 104、液晶层 105、第一电极 103和第一基板 101， 处于所述液晶透镜阵列 100 前的观看者将看到 2D图像， 如图 3所示。

为了获得 3D图像显示效果， 通过驱动电压源 500向所述第二电极 104施加 固定的电压，向所述第一电极 103的每一个条形电极 1031施加不全相同的电压， 相邻的条形电极 1031所施加的电压不同， 如图 4所示。 以所述第一电极 103的 n个连续的条形电极 1031为例，第一个条形电极 1031施加的电压最小，为 Vmin， 第 n个条形电极 1031施加的电压最大， 为 Vmax。 从第一个条形电极 1031到第 n个条形电极 1031的方向上，该 n个条形电极 1031施加的电压依次递增。并且， 以所述第一个条形电极 1031为对称轴，从所述第一个条形电极 1031到两侧的第 n个条形电极 1031的方向上， 条形电极 1031施加的电压大小相互对称。 从所述 第一个条形电极 1031到两侧的第 n个条形电极 1031的方向上，对应施加较小电 压的条形电极 1031的液晶分子 1051偏转程度较小，比对应施加较大电压的条形 电极 1031的液晶分子 1051偏转程度较大， 不同偏转程度的液晶分子 1051具有 不同的折射率， 从而形成了一个透镜结构。类似地， 可以产生多个相同的透镜结 构， 且所述多个透镜结构相邻设置。

为了描述方便， 规定液晶透镜阵列 100 形成的每一个透镜结构为透镜单元 1052，所述透镜单元 1052的中心线以 0来表示，所述透镜单元 1052的边缘以 E 来表示， 如图 5所示。 同一透镜单元 1052的中心线 0与边缘 E之间对应 n个所 述第一电极 103的条形电极 1031， 且从中心线 0到边缘 E的方向上， 条形电极 1031所施加的电压为渐变性的，中心线 0处的条形电极 1031所施加的电压最小， 为 Vmin， min大于或者等于使得液晶分子 1051发生偏转的电压阈值 V， 所述 = (其中， Δε为液晶介电常数各向异性， ！^为液晶层的弹性系数，

是自由空间介电常数)。远离中心线 0到边缘 Ε的方向上，条形电极 1031所施 加的电压依次增加， 到边缘 Ε处的条形电极 1031所施加的电压最大， 为 Vmax。 并且， 同一透镜单元 1052从中心线 0到边缘 E的方向上条形电极 1031所施加 的电压， 以中心线 0为对称轴相互对称。

特别需要指出的是， 从中心线 0到边缘 E的方向上， 条形电极 1031所施加 的电压可以依次等量增加， 也可以先较小量增加， 再较大量增加， 或者先较大量 增加， 再较小量增加， 其可以依据所需的显示效果， 进行灵活地设定。 请参阅图 6所示以一个透镜单元 1052为例所施加的电压。

当光线沿垂直于所述第二基板 102的方向照射所述液晶透镜阵列 100， 其穿 过透明的第二基板 102和第二电极 104， 到达任一所述的透镜单元 1052时， 从 中心线 0到边缘 E的方向上，不同偏转程度的液晶分子 1051对光线具有不同的 折射率， 从而使得该液晶透镜阵列 100类似于柱面光栅， 使得其对光线的影响也 类似于柱面光栅。如果该光线为带有视差的左眼视图 L和右眼视图 R，所述左眼 视图 L可以通过所述透镜单元 1052而传输到左眼视区（也称为左眼观看区域）， 所述右眼视图 R可以通过所述透镜单元 1052而传输到右眼视区 （也称为右眼观 看区域）。 当左眼视区和右眼视区之间的距离为观看者左右眼之间的距离时， 观 看者将看到 3D图像， 如图 7所示。

进一步地， 为了实现高分辨率的 3D图像显示效果， 所述第一电极 103的条 形电极 1031所施加的电压周期性地沿着中心线 0到边缘 E的方向平移，使得所 述液晶透镜阵列 100的透镜单元 1052具有流动性， 也即所述液晶透镜阵列 100 的透镜单元 1052会沿着中心线 0到边缘 E的方向移动， 在连续移动的情况下， 该液晶透镜阵列 100的透镜单元 1052看似具有流动性。

具体地从显示模组 300提供给液晶透镜阵列 100的平面图像说起，并请参阅 图 8。 通常， 观看者要看到立体图像， 其左眼和右眼要分别接收到带有视差的左 眼视图 L和右眼视图 R。 将一帧左眼视图 L分割为相邻两帧显示的两副视图， 比如第一时刻显示的第一左眼视图 10和第二时刻显示的第二左眼视图 20， 所述 第一左眼视图 10和第二左眼视图 20组成一幅完整的左眼视图 L;将一帧右眼视 图 R分割为相邻两帧显示的两副视图， 比如第一时刻显示的第一右眼视图 30和 第二时刻显示的第二右眼视图 40， 所述第一右眼视图 30和第二右眼视图 40组 成一幅完整的右眼视图 R。由于第一时刻和第二时刻这样一个周期小于或等于人 眼视觉停留所需的最长时间， 人眼存在视觉停留， 人的左眼能够感觉到完整的左 眼视图 L， 人的右眼能够感觉到完整的右眼视图1。

第一左眼视图 10 包括多个等间距平行排列的视图单元 Ll， 相邻视图单元 L1之间存在空白档 B_L1。 虽然此处统一用 L1表示， 却不一定代表所有视图 L1 为相同显示内容， 仅是表示其组成了第一时刻显示的第一左眼视图 10。 该解释 同样适用于第二左眼视图 20包括的多个等间距平行排列的视图单元 L2，第一右 眼视图 30包括的多个等间距平行排列的视图 R1和第二右眼视图 40包括的多个 等间距平行排列的视图单元 R2。 且相邻视图 L2之间存在空白档 B_L2， 相邻视 图 R1之间存在空白档 B_R1， 相邻视图单元 R2之间存在空白档 B_R2。 所述空 白档 B_L1、 B_L2、 B_R1和 B_R2大小相等。 另外， 第一左眼视图 10的视图单 元 L1在显示屏的位置对应第一右眼视图 30的空白档 B_R1， 第一右眼视图 30 的视图单元 R1在显示屏的位置对应第一左眼视图 10的空白档8_1^1； 也即： 第 一左眼视图 10和第一右眼视图 30在第一时刻构成整个显示屏上的图像。第二左 眼视图 20的视图单元 L2在显示屏的位置对应第二右眼视图 40的空白档 B_R2， 第二右眼视图 40的视图单元 R2在显示屏的位置对应第二左眼视图 20的空白档 B_L2， 也即： 第二左眼视图 10和第二右眼视图 30在第二时刻构成整个显示屏 上的图像。

将第一时刻显示的第一左眼视图 10和第一时刻显示的第一右眼视图 30相组 合， 视图单元 L1 占据第一右眼视图 30的空白档 B_R1， 视图单元 R1 占据第一 左眼视图 10的空白档 B_L1， 形成了第一时刻的图像 Tl， 如图 9所示。 同样地， 将第二时刻显示的第二左眼视图 20和第二时刻显示的第二右眼视图 40相组合， 视图单元 L2占据第二右眼视图 40的空白档 B_R2， 视图单元 R2占据第二左眼 视图 20的空白档 B_L2， 形成了第二时刻的图像 T2。

该第一时刻和第二时刻为相衔接的两个时刻，且较佳地第一时刻的时长等于 第二时刻的时长。 如果显示模组 300的刷新率为 120Ηζ， 则利用其中的 60Hz来 显示第一时刻的图像 Tl， 以及其中的 60Hz来显示第二时刻的图像 Τ2， 且在该 120Hz内， 所述第一时刻的图像 T1和第二时刻的图像 T2交替显示。

在本实施方式中，以显示模组 300的一个刷新周期中的第一时刻和第二时刻 为例来说明。

请参阅图 10， 其是本发明第一实施方式显示高分辨率的 3D图像示意图。 在所述第一时刻， 所述显示模组 300显示第一时刻的图像 Tl。 所述液晶透 镜阵列 100的透镜单元 1052对应所述第一时刻的图像 T1的视图单元 L1和视图 单元 Rl， 视图单元 L1和视图单元 R1关于中心线 0对称。 视图单元 L1经过透 镜单元 1052传输到左眼视区，视图单元 R1经过透镜单元 1052传输到右眼视区， 如图 10中的实线所示。

在所述第二时刻， 所述第一电极 103的条形电极 1031所施加的电压沿着中 心线 0到边缘 E的方向平移视图单元 L1间距，使得所述液晶透镜阵列 100移动 视图单元 L1间距 （或移动相邻的分属于左眼视图和右眼视图的两个视图单元所 占宽度的一半） ， 此时， 所述显示模组 300显示第二时刻的图像 T2。 所述液晶 透镜阵列 100的透镜单元 1052对应所述第二时刻的图像 Τ2的视图单元 L2和视 图单元 R2， 视图单元 L2和视图单元 R2关于中心线 0对称。 视图单元 L2经过 透镜单元 1052传输到左眼视区， 视图单元 R2经过透镜单元 1052传输到右眼视 区， 如图 10中的虚线所示。

这样，在第一时刻和第二时刻的时间区间内， 处于左眼视区的左眼看到了完 整的左眼视图 L， 处于右眼视区的右眼看到了完整的右眼视图 R， 也即左眼视图 L没有被减半，右眼视图 R也没有被减半，观看者所看到的图像为全分辨率的视 图， 没有分辨率的损失。

在本实施方式中， 显示模组 300第一、 第二时刻显示的图像 Tl、 Τ2为左眼 视图 L和右眼视图 R分割后的组合图， 左眼视图 L和右眼视图 R分割的最小单 位为视图单元 Ll、 L2、 R1或者 R2。 所述液晶透镜阵列 100在第一、 第二时刻 之间移动的距离为视图单元 Ll、 L2、 R1或者 R2的间距。 本发明不局限于本实 施方式， 左眼视图 L和右眼视图 R可分别分割为大于 2的多图， 所述液晶透镜 阵列 100不同时刻之间移动的距离为带视差的视图分割的最小单位的间距。

请参阅图 11， 其是本发明第二实施方式中液晶透镜阵列的结构示意图。 液晶透镜阵列 200包括第一基板 201、 第二基板 202、 第一电极 203、 第二 电极 204、 第三电极 205、 第四电极 206、第一绝缘层 207、 第二绝缘层 208和液 晶层 209。

所述第一基板 201与第二基板 202相对设置，且第一基板 201为透明的平板 形状， 且其材质可为透明玻璃、石英或者合成树脂。所述第二基板 202也为透明 的平板形状， 且其材质也可为透明玻璃、 石英或者合成树脂。

所述第三电极 205形成在所述第一基板 201临近所述第二基板 202的表面。 所述第一绝缘层 207形成在所述第三电极 205临近所述第二基板 202的表 面， 且为透明材质。

所述第一电极 203形成在所述第一绝缘层 207临近所述第二基板 202的表 面， 且包括多个条形电极 2031。 每一条形电极 2031之间间隔排开， 且较佳地每 一条形电极 2031之间相互平行间隔排开，且每相邻两个条形电极 2031之间的间 距是相等的（在具体应用中条形电极间距是否相等可根据实际情况确定， 间距相 等并非必要条件） 。

所述第二电极 204形成在所述第二基板 202临近所述第一基板 201的表面， 且与所述第一电极 203相对设置。

所述第二绝缘层 208形成在所述第二电极 204临近所述第一基板 201 的表 面， 也为透明材质， 且与所述第一绝缘层 207相对设置。

所述第四电极 206形成在所述第二绝缘层 208临近所述第一基板 201 的表 面， 且包括多个条形电极 2061。 每一条形电极 2061之间间隔排开， 且较佳地每 一条形电极 2061之间相互平行间隔排开，且每相邻两个条形电极 2061之间的间 距是相等的。 且所述第四电极 206的条形电极 2061与最接近的第一电极 203的 条形电极 2031之间的连线， 可以与所述第二基板 202所在平面相垂直， 或者非 垂直， 也即所述第四电极 206的条形电极 2061与最接近的第三电极 203的条形 电极 2031之间， 可以相互正对， 或者有所偏移， 如图 12。

所述第一电极 203、 第二电极 204、 第三电极 205和第四电极 206都是透明 导电材质， 可为 ITO， ΙΖΟ或者 a-ITO。

所述液晶层 209被密封在所述第一基板 201和第二基板 202之间。所述第一 基板 201和第二基板 202之间相对的边缘处，通过滴入 UV胶并曝光固化而在第 一基板 201和第二基板 202之间形成密闭空间，该密闭空间用于收容所述液晶层 209。 所述液晶层 209包括液晶分子 2091。 所述液晶分子 2091呈长颗粒形状， 且取该长颗粒形状较长段方向为长轴方向。

为了获得 2D图像显示效果， 所述第一电极 203、 第二电极 204、 第三电极 205和第四电极 206各自之间电势差为零， 所述液晶层 209的液晶分子 2091的 长轴方向平行于所述第一基板 201和第二基板 202。光线沿垂直于所述第二基板 202的方向照射所述液晶透镜阵列 200， 可以在所述液晶透镜阵列 200外设置偏 光片， 使得所述光线的偏振方向与所述液晶分子 2091的长轴方向平行。 所述光 线依次穿过所述第二基板 202、 第二电极 204、 第二绝缘层 208、 第四电极 206、 液晶层 209、 第三电极 203、 第一绝缘层 207、 第一电极 205和第一基板 201， 处 于所述液晶透镜阵列 200前的观看者将看到 2D图像。

为了获得 3D图像显示效果， 通过驱动电压源 500向所述第一电极 103的每 一个条形电极 2031施加不全相同的电压，相邻的条形电极 2031所施加的电压不 同向所述第二电极 204施加固定的电压， 且第三电极 205接地， 第四电极 206 不施加电压， 以形成液晶透镜阵列。或者， 向所述第四电极 206的每一个条形电 极 2061施加不全相同的电压，相邻的条形电极 2061所施加的电压不同， 向所述 第三电极 205施加固定的电压，且第二电极 204接地，第一电极 203不施加电压。 其类似于第一实施方式为了获得 3D图像显示效果相关描述， 在此不再赘述。

进一步地， 为了实现高分辨率的 3D图像显示效果， 所述第一电极 203的条 形电极 2031与所述第四电极 206的条形电极 2061所施加的电压相互交替，使得 所述液晶透镜阵列 200的透镜单元 2092沿着中心线 0到边缘 E的方向移动。且 显示模组显示的各个时刻的图像如第一实施方式所述，请一并参阅图 13和图 14， 其中， 图 13是本发明第二实施方式带视差图像的分割示意图， 图 14是本发明第 二实施方式带视差图像的组合示意图。

在第一时刻， 所述第一电极 203的多个条形电极 2031施加周期性的电压， 所述第二电极 204施加固定的电压， 且第三电极 205接地或不施加电压，第四电 极 206不施加电压， 形成第一时刻的液晶透镜阵列。所述显示模组显示第一时刻 的图像 Tl。 所述液晶透镜阵列 200的透镜单元 2092对应所述第一时刻的图像 T1的视图单元 L1和视图单元 Rl，视图单元 L1和视图单元 R1关于中心线 0对 称。 视图单元 L1经过透镜单元 2092传输到左眼视区， 视图单元 R1经过透镜单 元 2092传输到右眼视区， 如图 15中的实线所示。

在第二时刻， 所述第四电极 206的多个条形电极 2061施加周期性的电压， 所述第三电极 205施加固定的电压， 且第二电极 204接地或不施加电压，第一电 极 203不施加电压。相较于第一时刻，所述第二时刻形成的液晶透镜阵列的透镜 单元 2092沿着中心线 0到边缘 E的方向平移视图单元 L1间距， 同时， 所述显 示模组显示第二时刻的图像 T2。所述液晶透镜阵列 200的透镜单元 2092对应所 述第二时刻的图像 Τ2的视图单元 L2和视图单元 R2， 视图单元 L2和视图单元 R2关于中心线 0对称。 视图单元 L2经过透镜单元 200传输到左眼视区， 视图 单元 R2经过透镜单元 200传输到右眼视区， 如图 15中的虚线所示。

这样，在第一时刻和第二时刻的时间段内， 处于左眼视区的左眼看到了完整 的左眼视图， 处于右眼视区的右眼看到了完整的右眼视图， 也即左眼视图没有被 减半， 右眼视图也没有被减半， 观看者所看到的图像为全分辨率的视图， 没有分 辨率的损失。

实现本发明的高分辨率显示，并不限于实施例中例举的两种液晶透镜阵列结 构， 凡是电可控的电驱动液晶透镜阵列， 都能实现本发明的目的。

上述的具体实施方式仅仅是示意性的， 而不是限制性的，本领域的技术人员 在本方法的启示下，在不脱离本方法宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以做出很多变形， 这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1. 权 利 要 求 书

   1、一种立体显示装置， 包括显示模组、 电驱动液晶透镜阵列和驱动电压源， 其特征在于： 所述显示模组在一个周期中显示至少两幅视差图像， 且所述至少两 幅视差图像为拆分完整的左眼视图和右眼视图后组合而成，所述驱动电压源驱动 所述液晶透镜阵列将所述至少两幅视差图像中对应左、右眼视图的图像分别导向 左眼观看区域和右眼观看区域。
2. 2、 根据权利要求 1所述的立体显示装置， 其特征在于： 所述周期包括第一 时刻和第二时刻，在第一时刻中显示的视差图像包括具有完整左眼视图一半分辨 率的第一左眼图像和具有完整右眼视图一半分辨率的第一右眼图像，所述驱动电 压源驱动所述液晶透镜阵列将所述第一左眼图像和所述第一右眼图像分别导向 左眼观看区域和右眼观看区域；在第二时刻中显示的视差图像包括从完整左眼视 图中去掉所述第一左眼图像后的第二左眼图像和从完整右眼视图中去掉所述第 一右眼图像后的第二右眼图像，其中，所述第二左眼图像所处显示模组的位置为 第一右眼图像所处显示模组的位置，所述第二右眼图像所处显示模组的位置为第 一左眼图像所处显示模组的位置，所述驱动电压源驱动所述液晶透镜阵列， 使其 与第一时刻的液晶透镜阵列相比，平移一个距离， 以将所述第二左眼图像和所述 第二右眼图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。
3. 3、 根据权利要求 2所述的立体显示装置， 其特征在于： 所述液晶透镜阵列 包括第一基板、第二基板、 第一电极、 第二电极和液晶层， 所述第一电极包括多 个间隔设置的条形电极， 设置在所述第一基板的表面，所述第二电极设置在所述 第二基板的表面，所述液晶层设置在所述第一电极和第二电极之间，所述驱动电 压源通过控制所述多个条形电极与所述第二电极之间的电势差，形成液晶透镜阵 列， 并通过改变每个所述条形电极与所述第二电极之间的电势差， 实现所述液晶 透镜阵列的平移。
4. 4、 根据权利要求 3所述的立体显示装置， 其特征在于： 在所述第一电极与 所述第一基板之间还具有第三电极和第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层 设置在所述第一电极和第三电极之间；在所述第二电极与液晶层之间还具有第四 电极和第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第二电极与第四电极之间，所述第 四电极包括多个条形电极； 所述驱动电压源，在第一时刻只驱动第一电极和第二 电极形成液晶透镜阵列，在第二时刻只驱动第三电极和第四电极形成液晶透镜阵 列，且第二时刻形成的液晶透镜阵列相对于第一时刻形成的液晶透镜阵列平移一 个距离。
5. 5、 根据权利要求 2至 4中任一项所述的立体显示装置， 其特征在于： 所述 距离为所述视差图像中相邻的分属于左眼视图和右眼视图的两个视图单元所占 宽度的一半。
6. 6、 根据权利要求 1至 4中任一项所述的立体显示装置， 其特征在于： 所述 周期小于或等于人眼视觉停留所需的最长时间。
7. 7、 一种立体显示方法， 其特征在于，

   利用一个显示模组将至少两幅视差图像在一个周期中显示出来，其中，所述 至少两幅视差图像为将左眼视图和右眼视图拆分后组合而成，每幅视差图像包括 左眼视图和右眼视图中的部分图像，该部分图像在所述视差图像中所处的位置与 在左眼视图或右眼视图中所处的位置相同；

   利用驱动电压源驱动一个可控电驱动液晶透镜阵列将每幅视差图像中属于 左、 右眼视图的图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。
8. 8、 根据权利要求 7所述的立体显示方法， 其特征在于， 所述周期包括第一 时刻和第二时刻，在第一时刻中显示的视差图像包括具有完整左眼视图一半分辨 率的第一左眼图像和具有完整右眼视图一半分辨率的第一右眼图像，所述驱动电 压源驱动所述液晶透镜阵列将所述第一左眼图像和所述第一右眼图像分别导向 左眼观看区域和右眼观看区域；在第二时刻中显示的视差图像包括从完整左眼视 图中去掉所述第一左眼图像后的第二左眼图像和从完整右眼视图中去掉所述第 一右眼图像后的第二右眼图像，其中，所述第二左眼图像所处显示模组的位置为 第一右眼图像所处显示模组的位置，所述第二右眼图像所处显示模组的位置为第 一左眼图像所处显示模组的位置，所述驱动电压源驱动所述液晶透镜阵列， 使其 与第一时刻的液晶透镜阵列相比，平移一个距离， 以将所述第二左眼图像和所述 第二右眼图像分别导向左眼观看区域和右眼观看区域。
9. 9、 根据权利要求 8所述的立体显示方法， 其特征在于， 所述液晶透镜阵列 包括第一基板、第二基板、 第一电极、 第二电极和液晶层， 所述第一电极包括多 个间隔设置的条形电极， 设置在所述第一基板的表面，所述第二电极设置在所述 第二基板的表面，所述液晶层设置在所述第一电极和第二电极之间，所述驱动电 压源通过控制所述多个条形电极与所述第二电极之间的电势差，形成液晶透镜阵 列， 并通过改变每个所述条形电极与所述第二电极之间的电势差， 实现所述液晶 透镜阵列的平移。
10. 10、根据权利要求 9所述的立体显示方法， 其特征在于， 在所述第一电极与 所述第一基板之间还具有第三电极和第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层 设置在所述第一电极和第三电极之间；在所述第二电极与液晶层之间还具有第四 电极和第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第二电极与第四电极之间，所述第 四电极包括多个条形电极； 所述驱动电压源，在第一时刻只驱动第一电极和第二 电极形成液晶透镜阵列，在第二时刻只驱动第三电极和第四电极形成液晶透镜阵 列，且第二时刻形成的液晶透镜阵列相对于第一时刻形成的液晶透镜阵列平移一 个距离。
11. 11、 根据权利要求 8至 10中任一项所述的立体显示方法， 其特征在于， 所 述距离为所述视差图像中相邻的分属于左眼视图和右眼视图的两个视图单元所 占宽度的一半。
12. 12、 根据权利要求 7至 10中任一项所述的立体显示方法， 其特征在于， 所 述周期小于或等于人眼视觉停留所需的最长时间。