CN103135269A - 立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种立体显示装置，包括在电场提供装置向第一导电层、第二导电层提供电场时，第二偏光片、透光间隙透过偏振图像信号光线一，使得左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，实现观看者能够观赏二维平面影像的目的，而且在电场提供装置不向第一导电层、第二导电层提供电场时，第二偏光片不透过偏振图像信号光线二，透光间隙透过偏振图像信号光线二，使得左眼看到左图像、右眼看到右图像，左图像与右图像不相同，经大脑合成后就会产生立体感觉，得到三维的立体显示画面，实现观看者能够通过裸眼达到观赏立体影像的目的，实现显示装置具备既可以显示二维平面影像，又可以显示裸眼可视的三维立体影像的功能。

Description

立体显示装置

技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，尤其涉及一种立体显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，人们已经不能满足于二维(Two Dimensions，2D)的显示画面，而是需要有三维(Three Dimensions，3D)的立体显示装置来提供有深度感的、更为全面的信息。三维立体成像的基本原理，包括：

左眼与右眼之间存在一定的距离，因此在观看景物时两眼的观察角度略有不同，该观察角度的不同使左眼看到左图像、右眼看到右图像，左图像与右图像不相同，经大脑合成后就会产生立体感觉，达到观赏三维立体影像的目的。

现有的实现观赏三维立体影像的方案，包括：

一、人们首先用两台摄像机模仿人的左眼和右眼对同一景物同时拍摄电影，然后把两部电影同步放映在一个屏幕上，此时观看者需要佩戴上一个偏振光眼镜，就可以观赏三维立体影像了；

二、观看者佩戴好快门眼镜，在左三维立体影像被扫描出现于显示器的屏幕上时，控制快门眼镜左电子液晶快门即左镜片为开启状态，快门眼镜右电子液晶快门即右镜片为关闭状态，反之，在右三维立体影像被扫描出现于显示器的屏幕上时，控制快门眼镜右电子液晶快门即右镜片为开启状态，快门眼镜左电子液晶快门即左镜片为关闭状态，从而使观看者可以看到左或右三维立体影像，达到观赏三维立体影像的目的；

三、让观看者佩戴上头盔式的眼镜，该眼镜的左镜片和右镜片各是一个微型显示器，左镜片放映左眼图像，右镜片放映右眼图像，因此会使人感觉如同进入一个有立体感的虚拟环境之中。

现有的实现观赏三维立体影像的方案都需要观看者佩戴上一特殊的观看工具如偏振光眼镜或快门眼镜或头盔式的眼镜等，无法实现观看者能够通过裸眼达到观赏三维立体影像的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种立体显示装置。

本发明的目的在于提供一种立体显示装置，包括：

显示器，用于生成图像信号光线；

液晶光栅，设置于所述显示器所生成的图像信号光线的传递路径上，用于在向其提供电场时，透过所述显示器所生成的图像信号光线，使左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，在不向其提供电场时，部分透过所述显示器所生成的图像信号光线，使左眼看到左图像、右眼看到右图像，所述左图像与所述右图像不相同，得到裸眼可视的三维立体显示画面。

其中，所述液晶光栅，包括：电场提供装置、电子光栅；

所述电场提供装置，与所述电子光栅相电连接，用于在需要时，向所述电子光栅提供电场；

所述电子光栅，包括：由所述显示器侧起，依次排列设置的第一偏光片、第一导电层、液晶层、第二导电层、偏光光栅片；

所述第一偏光片，用于透过与极性方向相平行方向的光线，透过所述显示器所生成的图像信号光线，得到偏振图像信号光线一；

所述第一导电层，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述第一偏光片所得到的偏振图像信号光线一；

所述液晶层，用于在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，旋转所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一，得到偏振图像信号光线二，并透过所述偏振图像信号光线二；

所述第二导电层，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述液晶层所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二；

所述偏光光栅片，包括：

多个等间距的且大小相同的以及表现形式为长方形的第二偏光片，所述第二偏光片的极性方向与所述第一偏光片的极性方向相平行，用于透过与极性方向相平行方向的光线，在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第二导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，不透过所述经旋转后得到的偏振图像信号光线二；

多个相同大小的透光间隙，设置于所述第二偏光片之间的间距上，在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第二导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述经旋转后得到的偏振图像信号光线二。

其中，所述第一导电层，包括：

氧化铟锡ITO导电玻璃，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述第一偏光片所得到的偏振图像信号光线一。

其中，所述第二导电层，包括：

氧化铟锡ITO导电玻璃，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述液晶层所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二。

其中，所述液晶层，包括：

扭曲向列TN型液晶层，用于在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，旋转所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一90度，得到偏振图像信号光线二，并透过所述偏振图像信号光线二。

其中，所述液晶层，包括：

超级扭曲向列STN型液晶层，用于在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，旋转所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一270度，得到偏振图像信号光线二，并透过所述偏振图像信号光线二。

其中，所述电场提供装置，包括：

电源，与所述电子光栅相电连接，用于在需要时，向所述电子光栅提供电场。

其中，所述第二偏光片设置于水平方向上，或设置于垂直方向上。

其中，所述第二偏光片的宽度总和与所述透光间隙的宽度总和，与所述显示器的行宽或列高相等。

其中，所述显示器，包括：

电视、电脑、投影机、导航仪、手机、相机，用于生成图像信号光线。

本发明立体显示装置在电场提供装置向第一导电层、第二导电层提供电场时，第二偏光片透过第二导电层所透过的偏振图像信号光线一，透光间隙透过第二导电层所透过的偏振图像信号光线一，使得左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，实现观看者能够观赏二维平面影像的目的，而且在电场提供装置不向第一导电层、第二导电层提供电场时，第二偏光片不透过经旋转后得到的偏振图像信号光线二，透光间隙透过经旋转后得到的偏振图像信号光线二，使得左眼看到左图像、右眼看到右图像，左图像与右图像不相同，经大脑合成后就会产生立体感觉，得到三维的立体显示画面，实现观看者能够通过裸眼达到观赏立体影像的目的，实现显示装置具备既可以显示二维平面影像，又可以显示裸眼可视的三维立体影像的功能。

附图说明

图1，为本发明立体显示装置的示意图；

图2，为偏光光栅片的结构示意图；

图3，为本发明立体显示装置实现裸眼可视的三维立体影像的原理示意图。

具体实施方式

本发明提供一种立体显示装置，应用于立体显示技术领域，本发明立体显示装置在电场提供装置向第一导电层、第二导电层提供电场时，第二偏光片透过第二导电层所透过的偏振图像信号光线一，透光间隙透过第二导电层所透过的偏振图像信号光线一，使得左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，实现观看者能够观赏二维平面影像的目的，而且在电场提供装置不向第一导电层、第二导电层提供电场时，第二偏光片不透过经旋转后得到的偏振图像信号光线二，透光间隙透过经旋转后得到的偏振图像信号光线二，使得左眼看到左图像、右眼看到右图像，左图像与右图像不相同，经大脑合成后就会产生立体感觉，得到三维的立体显示画面，实现观看者能够通过裸眼达到观赏立体影像的目的，实现显示装置具备既可以显示二维平面影像，又可以显示裸眼可视的三维立体影像的功能。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种立体显示装置。

请参见图1，为本发明立体显示装置的示意图，该立体显示装置包括：显示器1、液晶光栅2；

显示器1，用于生成图像信号光线；

液晶光栅2，设置于显示器1所生成的图像信号光线的传递路径上，用于在向其提供电场时，透过显示器1所生成的图像信号光线，使左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，在不向其提供电场时，部分透过显示器1所生成的图像信号光线，使左眼看到左图像、右眼看到右图像，左图像与右图像不相同，经大脑合成后就会产生立体感觉，得到裸眼可视的三维立体显示画面；

其中，液晶光栅2包括：电场提供装置21、电子光栅22；

电场提供装置21，与电子光栅22相电连接，用于在需要时，向电子光栅22提供电场；

电子光栅22，包括：由显示器1侧起，依次排列设置的第一偏光片221、第一导电层222、液晶层223、第二导电层224、偏光光栅片225；

第一偏光片221，用于透过与极性方向相平行方向的光线，透过显示器1所生成的图像信号光线，得到偏振图像信号光线一；

第一导电层222，与电场提供装置21相电连接，用于透过第一偏光片221所得到的偏振图像信号光线一；

液晶层223，用于在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一；在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，旋转第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一，得到偏振图像信号光线二，并透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二；

第二导电层224，与电场提供装置21相电连接，用于透过液晶层223所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二；

偏光光栅片225，并请结合图2，图2为偏光光栅片225的结构示意图，包括：

多个等间距的且大小相同的以及表现形式为长方形的第二偏光片2251，该第二偏光片的极性方向与第一偏光片221的极性方向相平行，用于透过与极性方向相平行方向的光线，在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第二导电层224所透过的偏振图像信号光线一；在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，不透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二；

多个相同大小的透光间隙1，设置于第二偏光片2251之间的间距上，在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第二导电层224所透过的偏振图像信号光线一；在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二。

其中，第一导电层222包括氧化铟锡(ITO)导电玻璃，与电场提供装置21相电连接，用于透过第一偏光片221所得到的偏振图像信号光线一。

其中，第二导电层224包括氧化铟锡ITO导电玻璃，与电场提供装置21相电连接，用于透过液晶层223所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二。

其中，液晶层223包括扭曲向列(TN)型液晶层，用于在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一；在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，旋转第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一90度，得到偏振图像信号光线二，并透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二。

其中，液晶层223包括超级扭曲向列(STN)型液晶层，用于在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一；在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，旋转第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一270度，得到偏振图像信号光线二，并透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二。

其中，电场提供装置21包括电源，与电子光栅22相电连接，用于在需要时，向电子光栅22提供电场。

其中，显示器1包括电视、电脑、投影机、导航仪、手机、相机，用于生成图像信号光线。

其中，第二偏光片2251可以设置于水平方向上，也可以设置于垂直方向上。

其中，该多个第二偏光片2251的宽度总和与该多个透光间隙1的宽度总和，与该显示器1的行宽或列高相等。

请参见图3，为本发明立体显示装置实现裸眼可视的三维立体影像的原理示意图，本发明立体显示装置应用显示器1生成图像信号光线，接着液晶光栅2中第一偏光片221透过显示器1所生成的图像信号光线，得到偏振图像信号光线一，接着液晶光栅2中第一导电层222透过第一偏光片221所得到的偏振图像信号光线一，接着液晶光栅2中液晶层223在液晶光栅2中电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一，在液晶光栅2中电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，旋转第一导电层222所透过的偏振图像信号光线一，得到偏振图像信号光线二，并透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二，接着液晶光栅2中第二导电层224透过液晶层223所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二，接着液晶光栅2中第二偏光片2251在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第二导电层224所透过的偏振图像信号光线一，在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，不透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二，液晶光栅2中透光间隙1在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过第二导电层224所透过的偏振图像信号光线一，在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二，由以上可以看出，在电场提供装置21不向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，第二偏光片2251不透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二，透光间隙1透过该经旋转后得到的偏振图像信号光线二，使得左眼看到左图像、右眼看到右图像，左图像与右图像不相同，经大脑合成后就会产生立体感觉，得到三维的立体显示画面，达到观赏立体影像的目的，实现观看者能够通过裸眼达到观赏立体影像的目的，而且在电场提供装置21向第一导电层222、第二导电层224提供电场时，第二偏光片2251透过第二导电层224所透过的偏振图像信号光线一，透光间隙1透过第二导电层224所透过的偏振图像信号光线一，使得左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，达到观赏二维平面影像的目的，实现观看者能够观赏二维平面影像的目的，从而实现观看者能够通过裸眼达到观赏立体影像的目的，实现显示装置具备既可以显示二维平面影像，又可以显示裸眼可视的三维立体影像的功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包含”、“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系统要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个、、、、、、”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品、设备或者装置中还存在另外的相同要素。

对于本发明立体显示装置，实现的形式是多种多样的。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 (10)

1.一种立体显示装置，其特征在于，包括：

显示器，用于生成图像信号光线；

液晶光栅，设置于所述显示器所生成的图像信号光线的传递路径上，用于在向其提供电场时，透过所述显示器所生成的图像信号光线，使左眼看到的图像与右眼看到的图像相同，得到二维的平面显示画面，在不向其提供电场时，部分透过所述显示器所生成的图像信号光线，使左眼看到左图像、右眼看到右图像，所述左图像与所述右图像不相同，得到裸眼可视的三维立体显示画面。

2.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述液晶光栅，包括：电场提供装置、电子光栅；

所述电场提供装置，与所述电子光栅相电连接，用于在需要时，向所述电子光栅提供电场；

所述电子光栅，包括：由所述显示器侧起，依次排列设置的第一偏光片、第一导电层、液晶层、第二导电层、偏光光栅片；

所述第一偏光片，用于透过与极性方向相平行方向的光线，透过所述显示器所生成的图像信号光线，得到偏振图像信号光线一；

所述第一导电层，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述第一偏光片所得到的偏振图像信号光线一；

所述液晶层，用于在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，旋转所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一，得到偏振图像信号光线二，并透过所述偏振图像信号光线二；

所述第二导电层，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述液晶层所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二；

所述偏光光栅片，包括：

多个等间距的且大小相同的以及表现形式为长方形的第二偏光片，所述第二偏光片的极性方向与所述第一偏光片的极性方向相平行，用于透过与极性方向相平行方向的光线，在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第二导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，不透过所述经旋转后得到的偏振图像信号光线二；

多个相同大小的透光间隙，设置于所述第二偏光片之间的间距上，在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第二导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述经旋转后得到的偏振图像信号光线二。

3.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述第一导电层，包括：

氧化铟锡ITO导电玻璃，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述第一偏光片所得到的偏振图像信号光线一。

4.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述第二导电层，包括：

氧化铟锡ITO导电玻璃，与所述电场提供装置相电连接，用于透过所述液晶层所透过的偏振图像信号光线一、偏振图像信号光线二。

5.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述液晶层，包括：

扭曲向列TN型液晶层，用于在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，旋转所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一90度，得到偏振图像信号光线二，并透过所述偏振图像信号光线二。

6.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述液晶层，包括：

超级扭曲向列STN型液晶层，用于在所述电场提供装置向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，透过所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一；在所述电场提供装置不向所述第一导电层、所述第二导电层提供电场时，旋转所述第一导电层所透过的偏振图像信号光线一270度，得到偏振图像信号光线二，并透过所述偏振图像信号光线二。

7.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述电场提供装置，包括：

电源，与所述电子光栅相电连接，用于在需要时，向所述电子光栅提供电场。

8.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述第二偏光片设置于水平方向上，或设置于垂直方向上。

9.如权利要求2所述的立体显示装置，其特征在于，所述第二偏光片的宽度总和与所述透光间隙的宽度总和，与所述显示器的行宽或列高相等。

10.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述显示器，包括：

电视、电脑、投影机、导航仪、手机、相机，用于生成图像信号光线。

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