CN103676177A - 液晶光学模块以及采用该液晶光学模块的多功能眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光学模块，以及使用它们的用于实现一个或多个观察功能的眼镜，其中该一个或多个观察功能包括观察基于快门的3D显示，观察基于偏光的3D显示，模仿普尔弗里希效应，模仿一对针孔眼镜以及模仿一对太阳镜。在一个实施例中，光学模块包括：位于第一和第二透明导电层之间的第一液晶层；粘结到该第一透明导电层的透明防护层；第三透明导电层；矩阵电极层，包括可单独寻址电极区的阵列，每个可单独寻址电极区是透明且导电的；矩阵电极层和第三透明导电层之间的第二液晶层；粘结到第二透明导电层以及矩阵电极层的第一线性偏光器；以及第二线性偏光器，该第二线性偏光器的偏光方向与第一线性偏光器的偏光方向垂直，粘结到第三透明导电层。

Description

液晶光学模块以及采用该液晶光学模块的多功能眼镜

技术领域

本发明涉及液晶光学模块，以及采用该液晶光学模块的用于实现一个或多个观察功能的眼镜。

背景技术

与常规的观察二维图像相比，图像的三维（3D）显示为查看这种图像的观察者提供了更加愉悦的体验。为了使观察者有效观察3D图像，略微不同的图像呈现在观察者的左眼和右眼中，以便使得观察者感知到幻觉的深度感。下文中，左眼图像和右眼图像表示分别将由观察者的左眼和右眼看见的图像，用于产生3D感觉效果。

在基于快门的3D显示中，显示屏在不同的时刻显示出左眼图像和右眼图像。这样要求观察者佩戴专门的眼镜，该眼镜具有左眼透镜和右眼透镜，这些透镜构造成分别位于观察者的左眼和右眼前面。观察基于快门的3D显示的情形在图1中示出。当左眼图像在3D显示上显示时，触发机构，使得左眼透镜形成为透明的，而右眼透镜形成为不透明。当右眼图像显示时可由这种机构执行类似的操作。通过采用左右眼显示图案来同步化眼镜的操作，并且以足够高的速度来显示左右眼图像，因此观察者可以感觉出3D图像。这种同步化可以通过将该显示与眼镜通过导线连接而实现，或者眼镜可从显示无线接收该同步化信号而实现。

在基于偏光的3D显示中，左眼图像和右眼图像可以由不同的光束来产生，其中该不同的光束具有彼此垂直的偏光。这两个图像同时显示。观察基于偏光的3D显示的情形如图2所示。通过设置采用偏光方向与左眼图像相同的偏光器，使得左眼图像可以穿过偏光镜，而同时阻断了右眼图像。类似的操作用于提取右眼图像。因此，通过佩戴左眼透镜和右眼透镜为偏光镜的专门眼镜使得观察者观察3D图像，其中这些偏光镜的偏光方向分别采用左眼和右眼图像的偏光方向来对准。

在补色立体3D显示中，左眼图像和右眼图像以不同的颜色光束进行传送，并且叠加在一起。通过使被叠加的图像穿过其颜色与传输左（右）眼图像的光束严格匹配的彩色滤光器，从被叠加的图像中提取左（右）眼图像是可能的。观察补色立体3D显示的情形如图3所示。为了享受补色立体3D图像的3D观察，观察者可佩戴具有左眼和右眼透镜的专门眼镜，其中该左眼和右眼透镜是分别与左眼和右眼图像的颜色匹配的彩色滤光器。

还可以通过普尔弗里希效应使人体验到3D视觉感受。普尔弗里希效应是其中在观察范围内物体的横向运动由具有深度成分的视觉皮层进行解释的一种心理物理现象，这是因为两眼之间的信号时间的相对差所致。为了实现普尔弗里希效应，观察者可以佩戴深色滤光器设置在一只眼睛之上的专门眼镜。能广泛接受的明显深度的解释是视网膜亮度（相对于另一只眼睛）的减小在信号传输中产生了相应的延迟，导致运动物体中的瞬时空间不同。

对于基于普尔弗里希效应的3D显示以及观察设置来说，要求观察者对于每种类型的显示或者提供3D观察体验的设置而言佩戴特定的眼镜。因此要求不同的眼镜对。对于终端用户来说具有不同的眼镜是不方便的。因此希望具有单对多功能眼镜，用于观察不同的3D显示和/或用于引起普尔弗里希效应。

发明内容

本发明的第一方面是第一种多功能眼镜，用于使用户在存在电源时观察基于快门的3D显示，或者在缺少电源时观察基于偏光的3D显示。该眼镜包括左眼光学模块以及右眼光学模块，每个光学模块是第一液晶光学模块。该第一液晶光学模块包括：第一透明导电层；第二透明导电层；位于该第一和第二透明导电层之间的液晶层；粘结到该第一透明导电层的未粘结到液晶层的表面上的透明防护层；以及以偏光方向为特征的线性偏光器，该线性偏光器粘结到第二透明导电层的未粘结到液晶层上的表面上。该眼镜还包括电子设备，该电子设备构造成：由电源供电；从基于快门的3D显示接收同步信号；在左眼光学模块的第一和第二透明导电层之间提供第一电压差；以及在右眼光学模块的第一和第二透明导电层之间提供第二电压差。此外，该眼镜的特征在于：左眼和右眼光学模块的线性偏光器具有互相垂直的偏光方向；当缺少电源时，该电子设备将第一电压差和第二电压差都设定为零伏，因而使用户观察基于偏光的3D显示；以及当电源存在时，该电子设备设置第一电压差和第二电压差，从而根据该同步信号允许图像穿过左眼光学模块或右眼光学模块，因而使得用户可以观察基于快门的3D显示。

优选的是，该电子设备或包括射频无线接收器或包括红外接收器，用于从该基于快门的3D显示接收同步信号；可选地，可以包括二者，用于进一步与多种系统进行兼容。

本发明的第二方面是第二多功能眼镜以及用于实现该眼镜的第二液晶光学模块，该第二功能眼镜用于使得用户观察3D显示，该3D显示是基于快门的3D显示或基于偏光的3D显示。该光学模块包括：透明导电层；矩阵电极层，该矩阵电极层包括可独立寻址电极区的阵列，其每个电极区是透明且导电的；位于该矩阵电极层和该透明导电层之间的液晶层；粘结到矩阵电极层未粘结到液晶层的表面上的透明防护层；以及以偏光方向为特征的线性偏光器，该线性偏光器粘结到透明导电层的未粘结到液晶层的表面上。该第二多功能眼镜包括：左眼光学模块和右眼光学模块，其每个都作为第二液晶光学实现，其中该左眼和右眼光学模块的线性偏光器具有相互垂直的偏光方向；构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器；用于为左眼光学模块的透明导电层提供第一参考电压以及为右眼光学模块的透明导电层提供第二参考电压的第一电子驱动器；数字处理单元，该数字处理单元构造成从该电子接收器接收同步信号，用于计算驱动观察所选择的3D显示的左眼和右眼光学模块的独立寻址电极区所需的多个数字电压值；以及第二驱动器，用于接收该多个数字电压值，根据该多个数字电压值产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压以驱动两个光学模块的可独立寻址电极区。

本发明的第三方面是第三多功能眼镜以及用于实现该眼镜的第三液晶光学模块，该第三多功能眼镜重新构造成用于执行从多个可提供的观察功能中选择的观察功能。该光学模块包括：第一透明导电层；第二透明导电层；位于该第一和第二透明导电层之间的第一液晶层；粘结到该第一透明导电层的未粘结到第一液晶层的表面上的透明防护层；第三透明导电层；矩阵电极层，该矩阵电极层包括可单独寻址电极区的阵列，该每个可单独寻址电极区是透明且导电的；位于该矩阵电极层和第三透明导电层之间的第二液晶层；以偏光方向为特征的第一线性偏光器，该第一线性偏光器粘结到该第二透明导电层的未粘结到第一液晶层上的表面上，并且粘结到该矩阵电极层的未粘结到该第二液晶层上的表面上；以及第二线性偏光器，该第二线性偏光器的偏光方向与第一线性偏光器的偏光方向垂直，该第二线性偏光器粘结到该第三透明导电层的未粘结到第二液晶层的表面上。该第三多功能眼镜包括：分别由第三液晶光学模块实现的左眼光学模块和右眼光学模块，其中左眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向与右眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向垂直；第一电子驱动器，用于为左眼光学模块的第三透明导电层提供第一参考电压，为右眼光学模块的第三透明导电层提供第二参考电压，为左眼光学模块的第二透明导电层提供第三参考电压，并且为右眼光学模块的第二透明导电层提供第四参考电压；数字处理单元，用于根据所选择的观察功能计算驱动左眼和右眼光学模块的可单独寻址电极区和第一透明导电层所需的多个数字电压值；以及第二电子驱动器，用于接收该多个数字电压值，根据该多个数字电压值产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压以驱动这两个光学模块的可单独寻址电极区以及第一透明导电层。

优选的是，该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示。还可以优选的是，该多个可选的观察功能还包括从模仿用于3D观察的普尔弗里希效应、模仿一对针孔眼镜以及模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。

本发明的第四方面是用于重新构造成实现从多个可提供的观察功能中选择的观察功能的第四多功能眼镜以及实现该眼镜的第四液晶光学模块。该光学模块组合了第三液晶光学模块所公开的细节，并且还包括位于该第一线性偏光器和该矩阵电极层之间的多颜色滤光层，其中该多颜色滤光层包括覆盖在该单独寻址的电极区阵列之上的彩色滤光器阵列。该第四多功能眼镜包括：由第四液晶光学模块实现的左眼光学模块和右眼光学模块，其中左眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向与右眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向垂直；第一电子驱动器，用于为左眼光学模块的第三透明导电层提供第一参考电压，为右眼光学模块的第三透明导电层提供第二参考电压，为左眼光学模块的第二透明导电层提供第三参考电压，以及为右眼光学模块的第二透明导电层提供第四参考电压；数字处理单元，用于根据所选的观察功能计算驱动左眼和右眼光学模块的可单独寻址电极区以及第一透明导电层所需的多个数字电压值；以及第二电子驱动器，用于接收该多个数字电压值，根据该多个数字电压值产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压以驱动两个光学模块的可单独寻址电极区以及第一透明导电层。

优选的是，该多个可选的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示。还可以优选的是，该多个可选的观察功能还包括从观察补色立体3D显示、模仿用于3D观察的普尔弗里希效应、模仿一对针孔眼镜以及模仿一对太阳镜中选择的一个或多个功能。

本发明的第五方面是重构成用于实现从多个可提供的观察功能中选择的观察功能的第五多功能眼镜，其中该眼镜包括用以实现一个或多个光学效果的多个菲涅尔透镜。该眼镜组合了该第四多功能眼镜所公开的细节，并且还包括：第一菲涅尔透镜，位于左眼光学模块的透明防护层或第二线性偏光器附近；以及第二菲涅尔透镜，位于右眼光学模块的透明防护层或第二线性偏光器附近；其中该第一和第二菲涅尔透镜的焦距均是可重新构造的。

优选的是，该第一和第二菲涅尔透镜的焦距构造成纠正用户的近视或远视。

优选的是，该多个可提供的观察功能还包括从观察补色立体3D显示、模仿用于3D观察的普尔弗里希效应、模仿一对针孔眼镜以及模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。

优选的是，该第五多功能眼镜的特征还在于：该第一菲涅尔透镜构造成位于左眼光学模块和用户的左眼之间；并且该第二菲涅尔透镜构造成位于右眼光学模块和用户的右眼之间。

优选的是，该多个可提供的观察功能包括观察加载的3D图像序列。

优选的是，该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示。

优选的是，该第一和第二菲涅尔透镜均包括液体透镜的阵列。

附图说明

图1示出了观察基于快门的3D显示的情形。

图2示出了观察基于偏光的3D显示的情形。

图3示出了观察补色立体3D显示的情形。

图4示出了用在根据本发明第一方面的眼镜中的光学模块。

图5是根据本发明第一方面的眼镜的示意图。该眼镜使得用户在存在电源时观察基于快门的3D显示，或者在缺乏电源时观察基于偏光的3D显示。

图6示出了根据本发明第二方面的光学模块。还示出了在该光学模块中使用的矩阵电极层的三维视图。

图7是根据本发明第二方面的眼镜的示意图。该眼镜用于使用户观察3D显示，该3D显示是基于快门的3D显示或者是基于偏光的3D显示。

图8示出了根据本发明第三方面的光学模块。该光学模块基本根据组合本发明第一和第二方面的两个光学模块来形成。

图9是根据本发明第三方面的眼镜的示意图。该可重构的眼镜用于实现从多个可选观察功能中选择的观察功能。

图10示出了根据本发明第四方面的光学模块。该光学模块根据本发明第三方面的光学模块以及额外的多颜色滤光层形成。

图11是用于演示的现有技术的菲涅尔透镜的实现。

图12是根据本发明第五方面的眼镜的示意图。该眼镜根据本发明第四方面的眼镜以及额外的其焦距可重新构造的多个菲涅尔透镜而形成。

图13是具有可重新构造的焦距的菲涅尔透镜的一种实现方式。这种实现方式基于液晶透镜阵列。

具体实施方式

如本文所采用的那样，在本发明的内容中，术语“眼镜”涉及任何类型的滤光设备，其在与被显示的图像组合使用时可用于产生3D观察效果。“眼镜”是“可佩戴的”，正如镜片或者其他可安装在头上的透镜结构，或者可替换地，“眼镜”可以由用户之外的物体以用户的每只眼睛经历所期望的滤光效果以产生3D视觉的方式进行支撑。

在本发明中，“液晶层”表示基本由液晶颗粒组成的层，其中当液晶层的两个相对表面之间的电压差为零伏时，液晶层构造成为穿过该液晶层的光束提供90度的偏光转移。可以施加非零的电压差给液晶层的两个相对表面。此外，可以将液晶层分为多个“液晶单元”，每个液晶单元可单独施加其两个相对表面之间的电压差。本文中采用“松开电压（unwristingvoltage）”表示电压足够大，使得液晶层或液晶单元中大部分的液晶颗粒进行重新定位，这样没有偏光偏移提供给穿过该液晶层的光束。如果外部电压差施加在液晶层或液晶单元的两个相对表面之间，没有偏光偏移也是可以的，其中该电压差的幅值超过了该松开电压。如果该电压差的幅值在零伏特和该松开电压之间，则穿过该液晶层或液晶单元的光束强度被调制，因而提供了一种控制光束强度的方法。

注意到当今基于快门的3D显示通常是液晶显示，这样由这种显示产生的图像在具有一个偏光方向的偏光中产生。在本发明中，考虑由基于快门的3D显示发出的左眼图像和右眼图像由具有相同偏光方向的线性偏光的光束来承载。例如，该偏光方向是水平偏光或者是垂直偏光。

在本发明中，还考虑的是由基于偏光的3D显示发出的左眼图像和右眼图像由具有相互垂直的偏光方向的线性偏光的光束来承载。

如上所述，左眼图像和右眼图像指将要分别由观察者的左眼和右眼看见的用于产生3D视觉效果的图像。在接下来的实施例的描述中，考虑到所公开的眼镜构造成将左眼图像呈现给左眼，将右眼图像呈现给右眼。尽管如此，观察者可以根据在其希望重新构造所公开的眼镜，以将左眼图像呈现给右眼而将右眼图像呈现给左眼。这种重新构造对于本领域的普通技术人员在阅读本发明的公开内容之后变得清楚。

本发明的第一方面是公开了第一多功能眼镜，用于使用户在存在电源时观察基于快门的3D显示，或者在缺乏电源时观察基于偏光的3D显示。这种眼镜根据图4所示的第一液晶光学模块来实现。

参考图4。光学模块100（其是第一液晶光学模块）包括位于第一透明导电层120和第二透明导电层130之间的液晶层110。第一透明导电层120和第二透明导电层130都是透光且导电的。光学模块100还包括以偏光方向为特征的线性偏光器140以及透明防护层150。线性偏光器140粘结到第二透明导电层130的未粘结到液晶层110的表面上。该线性偏光器140是滤光器，其选择性地允许偏光方向与线性偏光器140的偏光方向相同的光束穿过。透明防护层150粘结到第一透明导电层120的未粘结到液晶层110的表面上。透明防护层150用于为光学模块100的剩余部分提供机械支撑和防护。

图5是根据本发明第一方面的眼镜200的示意图。如上所述，该眼镜200使得用户在存在电源时观察基于快门的3D显示，或者在缺少电源时观察基于偏光的3D显示。眼镜200包括左眼光学模块210以及右眼光学模块220，每个模块根据上述的光学模块100来实现。左眼光学模块210构造成位于用户的左眼265前面。类似的，右眼光学模块220构造成位于用户的右眼266前面。承载图像260的光束进入左眼光学模块210和右眼光学模块220。特别地，两个光学模块210、220定位成由它们的透明防护层接收光束。在左眼光学模块210在图像260上产生第一光学效果之后，所得的图像由用户的左眼265看见。同样，第二光学效果由右眼光学模块220在图像260上产生，并且从右眼光学模块220离开的所得图像由用户的右眼266看见。眼镜200还包括电子设备230。该电子设备230构造成由电源231供电。可以存在或缺少电源231。如果缺少电源231，电子设备230不被供电。电子设备230还构造成：从基于快门的3D显示接收同步信号；提供左眼光学模块210的第一和第二透明导电层之间的第一电压差240；以及提供右眼光学模块220的第一和第二透明导电层之间的第二电压差250。此外，眼镜200的特征在于：左眼光学模块210和右眼光学模块220的线性偏光器的偏光方向互相垂直。

考虑缺乏电源231并且图像260从基于偏光的3D显示中得到的情况。图像260是包括叠加到一起的左眼图像和右眼图像的合成图像，其中左眼图像和右眼图像由偏光方向互相垂直的不同光束来承载。作为电子设备230未接收电源的结果，电子设备230将第一电压差240和第二电压差250均设置为零伏特，这样左眼光学模块210或右眼光学模块220的液晶层为穿过该液晶层的光束提供了90度偏光偏移。因此，左眼光学模块210使得左眼图像或者右眼图像穿过但并非二者都穿过，可以穿过的上述两种图像中的一种由偏光方向与左眼光学模块210的线性偏光器的偏光方向垂直的光束承载。此外，未穿过左眼光学模块210的上述两种图像中的一种可以穿过右眼光学模块220。因此，可以使得用户的两只眼睛看见单独的图像，所述的单独的图像之和构成图像260，其从基于偏光的3D显示得到。因此，使用户观察到基于偏光的3D显示。可选地，用户可以配备第一眼镜和第二眼镜，每个眼镜由眼镜200实现。第一眼镜和第二眼镜的特征还在于第一眼镜的左眼光学模块的线性偏光器偏光方向与第二眼镜的垂直，还暗含着第一眼镜的右眼光学模块的线性偏光器的偏光方向与第二眼镜的垂直。因此，第一眼镜或第二眼镜使得左眼图像穿过左眼光学模块210，用于使左眼265看见，使得右眼图像穿过右眼光学模块220，用于使右眼266看见。因此，使得用户能够采用正确投射给用户双眼的左眼图像和右眼图像来观察基于偏光的3D显示。

考虑存在电源231并且图像260从基于快门的3D显示中得到的情况。在存在电源231时，电子设备230设置第一电压差240和第二电压差250，使得图像260可以根据由电子设备230接收的基于快门的3D显示的同步信号来穿过左眼光学模块210或右眼光学模块220。为了演示眼镜200如何简化观察基于快门的3D显示，考虑这样的一种代表情形：承载左眼图像和右眼图像的光束具有与左眼光学模块210的线性偏光器的偏光方向相同的公共偏光方向。当同步信号表示基于快门的3D显示发出左眼图像时，电子设备230可将第一电压差240和第二电压差250设置为幅值超出松开电压的电压。接下来，左眼光学模块210或者右眼光学模块220的液晶层未引入偏光偏移。由于两个光学模块210、220的线性偏光器在偏光方向上相互垂直，并且由于承载光束的共同偏光方向与左眼光学模块210的线性偏光器的偏光方向相同，因此左眼图像可以穿过左眼光学模块210并且呈现给左眼265，而该图像在左眼光学模块220处被阻断。当同步信号表示基于快门的3D显示发出右眼图像时，电子设备230可将第一电压差240和第二电压差250设置为零伏特。接下来，由左眼光学模块210或者右眼光学模块220的液晶层将90度偏光偏移引入到承载光束。因此，右眼图像可穿过右眼光学模块220，呈现给右眼266，同时，该图像在左眼光学模块210处阻断。因此，眼镜200可以使用户观察基于快门的3D显示。可选地，第一电压差240和第二电压差250可单独操作，用于分别施加到左眼光学模块210和右眼光学模块220上，从而阻断图像260进入到双眼265、266，并且因此当观察基于快门的3D显示时，左眼图像到右眼图像之间的瞬时切换（或者反之时）阻止串扰的产生。为了阻断双眼看见图像260，根据上述情形，零伏特的第一电压差240施加给左眼光学模块210以阻断左眼265，超过松开电压的第二电压差250施加给右眼光学模块220以同时阻断右眼266。在另一种情形中，第一电压差240和第二电压差250可操作成使得由偏光光束承载的图像260进入到双眼265、266，用于来自显示的非3D内容。

如上所述，电子设备230可无线地或通过导线从基于快门的3D显示接收同步信号。如果无线接收该同步信号，那么电子设备230还包括无线通信单元232。该无线通信单元232可以是射频无线接收器或者红外接收器。

本发明的第二方面在于公开用于使用户观察3D显示的第二多功能眼镜，以及实现该眼镜的第二液晶光学模块，其中3D显示是基于快门的3D显示或基于偏光的3D显示。

图6示出了根据本发明第二方面的光学模块300。该光学模块300包括位于矩阵电极层320和透明导电层330之间的液晶层310。透明导电层330可以是光学透明且导电的。矩阵电极层320包括可单独寻址电极区325的阵列，每个可单独寻址区325是光学透明且导电的。此外，使得可单独寻址电极区325是可寻址的，这样电压可以施加到被寻址的这些可单独寻址电极区325中的任何一个上。当液晶层310位于矩阵电极层320和透明导电层330之间时，形成多个液晶单元315，每个液晶单元是液晶层310与矩阵电极层320的可单独寻址电极区325接触的部分。光学模块300还包括以偏光方向为特征的线性偏光器340以及透明防护层350。线性偏光器340粘结到透明导电层330的未粘结到液晶层310的表面上。线性偏光器340是滤光器，其选择性地允许偏光方向与线性偏光器340的偏光方向相同的光束穿过。透明防护层350粘结到矩阵电极层320的未粘结到液晶层310的表面上。该透明防护层350用于为光学模块200的剩余部分提供机械支撑和防护。

图7是根据本发明第二方面的眼镜400的示意图。眼镜400包括左眼光学模块410和右眼光学模块420，每个模块由上述的光学模块300来实现，其中左眼光学模块410和右眼光学模块420的线性偏光器偏光方向相互垂直。左眼光学模块410构造成位于用户左眼475的前面。同样，右眼光学模块420构造成位于用户右眼476的前面。承载图像470的光束进入左眼光学模块410和右眼光学模块420。特别地，光学模块410、420定位成由它们透明的防护层来接收光束。在左眼光学模块410在图像470上产生第一光学效果之后，所得的图像由用户的左眼475来看见。同样，第二光学效果由右眼光学模块420在图像470上产生，从右眼光学模块420离开的所得图像由用户的右眼476看见。眼镜400还包括第一电子驱动器430、电子接收器440、数字处理单元450以及第二电子驱动器460。第一电子驱动器430提供第一参考电压431给左眼光学模块410的透明导电层，并提供第二参考电压432给右眼光学模块420的透明导电层。可选地，第一参考电压431等于第二参考电压432。电子接收器440构造成从基于快门的3D显示接收同步信号。注意，如果选择基于偏光的3D显示来进行观察，基于快门的3D显示可不呈现，这样可不接收同步信号。电子接收器440连接到数字处理单元450，如果接收到的话，发送同步信号给数字处理单元450。根据如果接收到的同步信号，并且根据第一参考电压431和第二参考电压432，那么数字处理单元450计算驱动用于被选的观察3D显示的左眼光学模块410和右眼光学模块420的可单独寻址电极区所需的多个数字电压值455。该多个数字电压值455根据与本发明第一方面关于对于基于偏光的3D显示和基于快门的3D显示设置第一电压差和第二电压差所提出的方案基本类似的方案进行计算。第二电子驱动器460接收多个数字电压值455，根据该多个数字电压值455来产生多个驱动电压，提供该多个驱动电压，以驱动光学模块410、420的可单独寻址电极区。该多个驱动电压由提供给左眼光学模块410的第一多个驱动电压461以及提供给右眼光学模块420的第二多个驱动电压462组成。

可选地，在分别由用户的左眼475和右眼476进行观察之前，通过根据掩模图案来选择性地使两个光学模块410,420的液晶单元不透明，左眼光学模块410和右眼光学模块420可提供掩盖图像470的附加效果。

本发明的第三方面在于公开了重新构造成用于执行从多个可提供的观察功能中选择的观察功能的第三多功能眼镜，以及用于实现该眼镜的第三液晶光学模块。

图8示出了根据本发明第三方面的光学模块500。光学模块500与光学模块100、300与下面的附加特征的组合基本类似。光学模块500包括位于第一透明导电层520和第二透明导电层530之间的第一液晶层510。第一透明导电层520和第二透明导电层530都是光学透明且导电的。光学模块500还包括以偏光方向为特征的第一线性偏光器540。第一线性偏光器540粘结到第二透明导电层530的未粘结到第一液晶层510的表面上。第一线性偏光器540是滤光器，其选择性地允许偏光方向与第一线性偏光器540的偏光方向相同的光束穿过。光学模块500还包括位于矩阵电极层560和第三透明导电层570之间的第二液晶层550。第三透明导电层570是光学透明且导电的。矩阵电极层560包括可单独寻址电极区565的阵列，每个可单独寻址电极区565均是光学透明且导电的。此外，使得可单独寻址电极区565可单独寻址，这样可将电压施加到被寻址的这些可单独寻址电极区565中的任何一个上。当第二液晶层550位于矩阵电极层560和第三透明导电层570之间时，形成了多个液晶单元555，每个液晶单元是第二液晶层550与矩阵电极层560的可单独寻址电极区565接触的部分。光学模块500还包括以偏光方向为特征的第二线性偏光器580以及透明导电层590。该第二线性偏光器580粘结到第三透明导电层570的未粘结到第二液晶层550的表面上。第二线性偏光器580是滤光器，该滤光器选择性地允许偏光方向与第二线性偏光器580的偏光方向相同的光束穿过。此外，第二线性偏光器580以及第一线性偏光器540在偏光方向上互相垂直。透明防护层590粘结到第一透明导电层520的未粘结到第一液晶层510的表面上。该透明防护层590用于为光学模块500的剩余部分提供机械支撑和防护。

图9是根据本发明第三方面的眼镜600的示意图。眼镜600包括左眼光学模块610和右眼光学模块620，每个模块由上述的光学模块500来实现，其中左眼光学模块610和右眼光学模块620的第二线性偏光器的偏光方向互相垂直。左眼光学模块610构造成位于用户的左眼675前面。类似地，右眼光学模块620构造成位于用户的右眼676前面。承载图像670的光束进入到左眼光学模块610和右眼光学模块620中。特别地，光学模块610和620都定位成由它们的透明防护层接收光束。在左眼光学模块610在图像670上产生第一光学效果之后，所得的图像由用户的左眼675看见。类似地，第二光学效果由右眼光学模块620在图像670上产生，从右眼光学模块620离开的所得图像由用户的右眼676看见。眼镜600还包括第一电子驱动器630、数字处理单元650以及第二电子驱动器660。第一电子驱动器630提供第一参考电压631给左眼光学模块610的第三透明导电层，提供第二参考电压632给右眼光学模块620的第三透明导电层，提供第三参考电压633给左眼光学模块610的第二透明导电层，并且提供第四参考电压634给右眼光学模块620的第二透明导电层。可选地，第一参考电压631可以等于第二参考电压632，并且第三参考电压633可以等于第四参考电压。并且，可选地，第一、第二、第三和第四参考电压631-634可以全部相等。根据第一、第二、第三和第四参考电压631-634，数字处理单元620计算驱动左眼光学模块610和右眼光学模块620的第一透明导电层和可单独寻址电极区所需的多个数字电压值655，以实现所选择的观察功能。该第二电子驱动器660接收多个数字电压值655，根据该多个数字电压值655产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压，以驱动光学模块610、620的第一透明导电层和可单独寻址电极区。该多个驱动电压由提供给左眼光学模块610的可单独寻址电极区的第一多个驱动电压661、提供给右眼光学模块620的可单独寻址电极区的第二多个驱动电压662、提供给左眼光学模块610的第一导电层的第三驱动电压663以及提供给右眼光学模块620的第一导电层的第四驱动电压664组成。

优选的是，该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示。为了构造用于观察基于快门的3D显示的眼镜640，眼镜600还包括构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器640并且数字处理单元650还构造成从电子接收器640接收同步信号，从而计算该多个数字电压值655。存在设置该多个驱动电压以及第一、第二、第三和第四参考电压631-634的许多方式。下面给出一个实施例。第一参考电压631、第二参考电压632、第一多个驱动电压661以及第二多个驱动电压662可全部设置为零伏特，因而允许第一线性偏光器离开的光束传输通过左眼光学模块610或右眼光学模块620的第二线性偏光器。此外，第三参考电压633和第四参考电压634可被设置为零伏特，这样由左眼光学模块610和右眼光学模块620的第一液晶层承受的电压差分别取决于第三驱动电压663和第四驱动电压664。考虑观察基于偏光的3D显示并且左眼图像的偏光方向与左眼光学模块610的第一线性偏光器的偏光方向相同的情形，其中左眼图像的偏光方向与左眼光学模块610的第一线性偏光器的偏光方向相同隐含着右眼图像的偏光方向与右眼光学模块620的第一线性偏光器的偏光方向相同。在这种情况下，第三驱动电压663和第四驱动电压664可设置为松开电压，以便使得左眼图像和右眼图像分别穿过左眼光学模块610和右眼光学模块620的第一液晶层。在另一种情况下（当观察基于偏光的3D显示时，左眼图像的偏光方向与左眼光学模块610的第一线性偏光器的偏光方向垂直），承载左眼图像的光束要求具有额外的90度相位偏移，从而不被左眼光学模块610的第一线性偏光器阻断，这样第三驱动电压663可设置为零伏特。同样，此时第四驱动电压664也可设置为零伏特。考虑这样的情形，该情形是观察基于快门的3D显示，图像670（其可以是左眼图像或者右眼图像）由偏光方向与左眼光学模块610的第一线性偏光器的偏光方向相同的光束承载，这也隐含着光束的偏光方向与右眼光学模块620的第一线性偏光器的偏光方向垂直。如果图像670是左眼图像，第三驱动电压663可设置为松开电压，用于使得图像670穿过左眼光学模块610的第一线性偏光器，同时第四驱动电压664还可设置为松开电压，以阻止图像670从右眼光学模块620的第一线性偏光器中离开。类似地，如果在观察基于快门的3D显示时图像670是右眼图像，该第三驱动电压663和第四驱动电压664均可设置为零伏特。可选地，左眼光学模块610和右眼光学模块620可单独操作，以阻断图像670进入双眼675、676，并且因此在观察基于快门的3D显示时在左眼图像到右眼图像之间的瞬时切换（或者反之）时阻止所产生的串音。为了阻止双眼看见图像670，第一多个驱动电压661可设置为具有第一公共电压，同时第二多个驱动电压662设置为具有第二公共电压，其中第一公共电压和第一参考电压631之间的电压差超过松开电压，并且第二公共电压和第二参考电压632之间的电压差超过松开电压。在另一种情形下，第三参考电压633、第三驱动电压663、第四参考电压634和第四驱动电压644可操作成使由偏光光束承载的图像670进入到双眼675、676，用于来自显示的非3D内容，假定第一多个驱动电压设定为具有与第一参考电压631相等的第三共同电压，并且第二多个驱动电压662设置为具有与第二参考电压632相等的第四共同电压。可选地，来自基于快门的3D显示的图像670可由未被偏光的光束承载。在这种情况下，第三参考电压633、第四参考电压634、第三驱动电压663和第四驱动电压664可设置为任何电压值，同时第一多个驱动电压661可设置为具有第五公共电压，第二多个驱动电压662可设置为具有第六公共电压。当将要使得图像670穿过左眼光学模块610时，第五公共电压和第一参考电压631之间的电压差可设置为零伏特。当将要阻止图像670从左眼光学模块610离开时，第五公共电压和第一参考电压631之间的电压差可设置为超过该松开电压的值。当将要使得图像670穿过右眼光学模块620时，第六公共电压和第二参考电压632之间的电压差可设置为零伏特。当将要阻止图像670从右眼光学模块620离开时，第六公共电压和第二参考电压633之间的电压差可设置为超过松开电压的值。

优选的是，该多个可提供的观察功能还包括模仿用于3D观察的普尔弗里希效应。为了模仿普尔弗里希效应，左眼光学模块610和右眼光学模块620具有不同的光传输度。不同于观察基于快门或者基于偏光的3D显示，图像670由不必进行偏光的光束进行承载。存在设置该多个驱动电压以及第一、第二、第三和第四参考电压631-634的多种方式。下文给出一个实施例。第一参考电压631、第二参考电压632、第一多个驱动电压661和第二多个驱动电压662可以全部设置为零伏特，因而允许从第一线性偏光器离开的光束传输通过用于左眼光学模块610或右眼光学模块620的第二线性偏光器。此外，第三参考电压633和第四参考电压634可设置为零伏特，这样左眼光学模块610和右眼光学模块620的第一液晶层上承受的电压差分别取决于第三驱动电压663和第四驱动电压664。如果图像670由未被偏光的光束承载，那么修正第三驱动电压663和第四驱动电压664并未分别改变左眼光学模块610和右眼光学模块620的光传输度。这样，第三驱动电压663和第四驱动电压664都可设置为零伏特。因此，第一多个驱动电压661和第二多个驱动电压662可相对于第一参考电压631和第二参考电压632分别设置为零伏特和松开电压之间的不同值。

优选的是，该多个可提供的观察功能还包括模仿一对太阳镜。为了模仿该对太阳镜，要求调节左眼光学模块610和右眼光学模块620具有相同的小于100%的光传输度。与基于快门的3D显示或基于偏光的3D显示观察不同，图像670由不必进行偏光的光束来承载。存在设置该多个驱动电压以及第一、第二、第三和第四参考电压631-634的多种方式。下面给出一个实施例。第一参考电压631、第二参考电压632、第一多个驱动电压661和第二多个驱动电压662可全部设置为处于零伏特和松开电压之间，因而调节离开第一线性偏光器的光束的强度，以传输穿过用于左眼光学模块610或右眼光学模块620的第二线性偏光器。此外，相对于第三驱动电压663和第四驱动电压664，第三参考电压633和第四参考电压634可分别设置为零伏特。如果图像670由未被偏光的光束承载，那么将左眼光学模块610和右眼光学模块620调节为小于100%的相同的光传输度可通过将第三驱动电压663和第四驱动电压664设置为零伏特和松开电压之间的相同电压值而实现。

可选地，通过在用户的左眼675和右眼676观察之前根据掩模图案分别选择性使得两个光学模块610、620的液晶单元不透明，左眼光学模块610和右眼光学模块620可提供掩盖图像670的附加效果。

优选的是，该多个可提供的观察功能还包括模仿一对针孔眼镜。在该对针孔眼镜中，左眼图像和右眼图像都可由掩模图案进行掩盖，该掩模图案具有一个或多个小孔，使得光可以通过，而在这些小孔之外光被阻断。小孔中的小洞产生了光学效果，使得用户更清楚地观察远距离物体，因而，由于用户近视（如果存在的话）缓和了某些负面效果。注意，由图像670表示的远距离物体由未进行必要偏光的光束进行承载。存在设置多个驱动电压以及第一、第二、第三和第四参考电压631-634的多种方式。下面给出一个实施例。为简便起见，该第一参考电压631和第二参考电压632可设置为零伏特。可分别如下设置提供给左眼光学模块610和右眼光学模块620的矩阵电极层的可单独寻址电极区的该第一多个驱动电压661和第二多个驱动电压662。根据该掩模图案，对应于该小孔的可独立寻址电极区（其可以使光通过）被提供零伏特，可单独寻址电极区的剩余部分被提供松开电压。如果图像670由进行偏光的光束进行承载，那么第三参考电压633、第四参考电压634、第三驱动电压663和第四驱动电压664可设置为任何电压值，而不影响模仿该对针孔眼镜的观察功能。

本发明的第四方面是重新构造成用于实现从多个可提供的观察功能中选择的观察功能的第四多功能眼镜，以及实现该眼镜的第四液晶光学模块。

图10示出了根据本发明第四方面的光学模块700。光学模块700结合了本发明第三方面所公开的光学模块500所公开的细节，并且还包括位于第一线性偏光器740和矩阵电极层760之间的多颜色滤色层767，其中该多颜色滤色层767包括覆盖在可单独寻址电极区765阵列之上的彩色滤光器768阵列。优选的是，每个可单独寻址电极区765由彩色滤光器768阵列之中的彩色滤光器来覆盖。优选的是，每个彩色滤光器768可具有红色、绿色或蓝色的颜色。彩色滤光器768的颜色可在整个彩色滤光器768上均匀设置，或者根据公知的彩色滤光器图案中的任何一个来进行设置，从而使得具有红色、绿色和蓝色的三个连续的彩色滤光器一起组成为一个像素。接下来在白光束穿过光学模块700时可实现多彩图案。

本文中公开的第四多功能眼镜结合了本发明第三方面中上述的眼镜600的细节，除了第四多功能眼镜中左眼和右眼光学模块的每个模块按照上述的光学模块700来实现。

优选的是，该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示。优选的是，该多个可提供的观察功能还包括从模仿用于3D观察的普尓弗里希效应、模仿一对针孔眼镜和模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。构造用于观察基于快门的3D显示、观察基于偏光的3D显示、模仿用于3D观察的普尓弗里希效应、模仿一对针孔眼镜和模仿一对太阳镜的第四多功能眼镜的细节与本发明第三方面所披露的对应细节基本类似。

优选的是，该多个可提供的观察功能还包括观察补色立体3D显示。如上所述，从补色立体3D显示发出的叠加图像中提取左（右）眼图像可以通过使所叠加的图像通过彩色滤光器来完成，其中该彩色滤光器的颜色与承载左（右）眼图像的光束颜色匹配。该第四多功能眼镜可通过下面的设置从所叠加的图像中提取左（右）眼图像。左（右）眼光学模块的第三透明导电层770可设置为零伏特。可将零伏特施加到矩阵电极层760的可单独寻址电极区765上，其中该可单独寻址电极区765覆盖在与承载左（右）眼图像的光束颜色匹配的相同颜色的彩色滤光器768上，因而使得光束一部分穿过粘结到这些可单独寻址电极区765上的液晶单元755。松开电压可施加到矩阵电极层760上剩余的可单独寻址电极区765上，这样进入到粘结到这些剩余的可单独寻址电极区765上的液晶单元的光束的另一部分被阻断。

本发明的第五方面在于公开重新构造成用于实现从多个可提供的观察功能选择的观察功能的第五多功能眼镜，其中该眼镜包括多个菲涅尔透镜，以实现一个或多个光学效应。

为演示起见，图11示出了现有技术所实现的菲涅尔透镜的顶视图和侧视图。菲涅尔透镜作为孔较大而焦距短的透镜来使用的优点在于要求建造透镜的材料的生产和体积相比传统设计减小，因而使得菲涅尔透镜更薄并且重量更轻。这两方面的特性使得菲涅尔透镜优选使用在本文所公开的第五多功能眼镜中。

图12是根据本发明第五方面的眼镜900的示意图。眼镜900组合了本发明第四方面中公开的第四多功能眼镜所公开的细节，并且还包括第一菲涅尔透镜915和第二菲涅尔透镜925。该第一菲涅尔透镜915位于左眼光学模块910的透明防护层或第二线性偏光器附近。如果位于左眼光学模块910的透明防护层附近，第一菲涅尔透镜915a接收图像970，并且将所得的图像传递给左眼光学模块910。如果位于左眼光学模块910的第二线性偏光器附近，第一菲涅尔透镜915b在由左眼975看见之前光学地处理从左眼光学模块910离开的图像。类似，第二菲涅尔透镜925位于右眼光学模块920的透明防护层或第二线性偏光器的附近。如果位于右眼光学模块920的透明防护层附近，第二菲涅尔透镜925a接收图像970，并且将所得的图像传递给右眼光学模块920。如果位于右眼光学模块920的第二线性偏光器附近，那么第二菲涅尔透镜925b在由右眼976看见之前光学地处理从右眼光学模块920离开的图像。这里，在第一菲涅尔透镜915和第二菲涅尔透镜925的描述中，并且在所附的权利要求中，“位于……附近”表示第一物体靠近第二物体的位置关系，但是第一物体不必物理粘结或接触第二物体。此外，第一菲涅尔透镜915和第二菲涅尔透镜925中的每个透镜的特征还在于其焦距是可以重新构造的。

优选的是，第一菲涅尔透镜915和第二菲涅尔透镜925的焦距可构造成调节佩戴眼镜900的用户的近视或远视（如果存在的话）。

对于本文中公开的第五多功能眼镜，优选的是该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示。优选的是，该多个可提供的观察功能还包括从观察补色立体3D显示、模仿用于3D观察的普尓弗里希效应、模仿一对针孔眼镜以及模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。构建用于观察补色立体3D显示、模仿用于3D观察的普尓弗里希效应、模仿一对针孔眼镜以及模仿一对太阳镜的第五多功能眼镜的细节基本与本发明第四方面中公开的对应细节类似。

在一个实施例中，眼镜900的第一菲涅尔透镜915（即图12中的第一菲涅尔透镜915b）构造成位于用户的左眼光学模块910和左眼975之间，第二菲涅尔透镜925（即，图12中的第二菲涅尔透镜925b）构造成位于用户的右眼光学模块920和右眼976之间。在该实施例中，优选的是该多个可提供的观察功能包括观察加载的3D图像序列。当选择观察所加载的3D图像序列的观察功能时，眼镜900的数字处理单元950还构造成接收3D图像序列，其中每个3D图像由左眼图像和右眼图像组成，从而计算多个数字电压值955，以在左眼光学模块910处显示左眼图像，并且在右眼光学模块920处显示右眼图像。此外，第一菲涅尔透镜915b光学地将远离左眼975的左眼光学模块910处显示的左眼图像进行重新定位，并且第二菲涅尔透镜925b光学地将远离右眼976的右眼光学模块920处显示的右眼图像进行重新定位。这种光学的重新定位对于用户正确观察左眼图像和右眼图像是必要的；否者两个图像将表现为离眼睛975、976太近，并且眼睛975、976不能聚焦这两个图像。这种重新定位通过调节第一菲涅尔透镜915b和第二菲涅尔透镜925b的焦距来实现。

在该实施例中，优选的是该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示，以及观察基于偏光的3D显示。为了构造用于观察基于快门的3D显示的眼镜900，眼镜900还包括构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器940，并且该数字处理单元950还构造成从电子接收器940接收同步信号，因而计算该多个数字电压值955。

借助图13描述了实现焦距可重新构造的菲涅尔透镜的一个实施例。在图13中，菲涅尔透镜1000包括液晶透镜1010阵列。在图13的插图中，示出了液晶透镜1010的放大视图。液晶透镜1010成形为包括六个透明导电表面1061-1066的立方体，其中这六个透明导电表面1061-1066在它们之间未电连接。接下来不同的电压可施加到这六个透明导电表面1061-1066上。在液晶透镜1010内，存在不导电的液滴1050，其基本是透明的，并且具有比空气大的折射率。该不导电的液滴1050对施加到这六个透明导电表面1061-1066的电压敏感，并且因此改变其形状。液滴1050的形状决定了液滴1050的电源，以对进入到液体透镜1010中的光束进行聚焦并且重新导引。为了重新构造该菲涅尔透镜1000的焦距，该聚焦并重新导引的电源可首先为该多个液体透镜1010决定。然后可以确定菲涅尔透镜1000中每个液晶透镜1010的这六个透明导电表面1061-1066所希望的电压。通过施加多个所期望的电压到所有液晶透镜1010的这六个透明导电表面1061-1066上，菲涅尔透镜1000的焦距可按照期望那样重新构造。

本发明可采用其他特定形式来实施，而不脱离其精神或主要特征。当前实施例因此可作为示意性的各个方面进行考虑而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述来表示，并且因此，落入到这些权利要求的等效意义和范围内的所有改变旨在包含在其中。

Claims (20)

1.一种眼镜，用于使得用户在存在电源时观察基于快门的3D显示，或者在缺少电源时观察基于偏光的3D显示，该眼镜包括：

左眼光学模块和右眼光学模块，每个模块包括：

（a）第一透明导电层；

（b）第二透明导电层；

（c）位于第一和第二透明导电层之间的液晶层；

（d）粘结到第一透明导电层的未粘结到液晶层表面上的透明防护层；

（e）以偏光方向为特征的线性偏光器，该线性偏光器粘结到第二透明导电层的未粘结到液晶层的表面上；

电子设备，构造成：

（a）由电源供电；

（b）从基于快门的3D显示接收同步信号

（c）在左眼光学模块的第一和第二透明导电层之间提供第一电压差；以及

（d）在右眼光学模块的第一和第二透明导电层之间提供第二电压差；

其特征在于：

左眼和右眼光学模块的线性偏光器的偏光方向互相垂直；

当缺少电源时，该电子设备将第一电压差和第二电压差均设置为零伏特，因而使得用户可以观察基于偏光的3D显示；以及

当存在电源时，该电子设备设置第一电压差和第二电压差，使得图像根据该同步信号穿过左眼光学模块或右眼光学模块，因而使得用户可以观察基于快门的3D显示。

2.如权利要求1的眼镜，其中该电子设备包括射频无线接收器或者红外接收器，用于从基于快门的3D显示接收同步信号。

3.一种光学模块，包括：

透明导电层；

矩阵电极层，包括可单独寻址电极区的阵列，每个可单独寻址电极区均是透明且导电的；

位于该矩阵电极层和透明导电层之间的液晶层；

粘结到矩阵电极层的未粘结到液晶层表面上的透明防护层；以及

以偏光方向为特征的线性偏光器，该线性偏光器粘结到透明导电层的未粘结到液晶层的表面上。

4.用于使用户观察3D显示的眼镜，该3D显示是如用户选择的基于快门的3D显示或基于偏光的3D显示，该眼镜包括：

左眼光学模块和右眼光学模块，每个模块由权利要求3的光学模块来实现，其中左眼和右眼光学模块的线性偏光器的偏光方向互相垂直；

构造成从基于快门的3D显示中接收同步信号的电子接收器；

第一电子驱动器，用于为左眼光学模块的透明导电层提供第一参考电压，并为右眼光学模块的透明导电层提供第二参考电压；

数字处理单元，该数字处理单元构造成从该电子接收器接收同步信号，用于计算驱动观察所选择的3D显示的左眼和右眼光学模块的可单独寻址电极区所需的多个数字电压值；以及

第二电子驱动器，用于接收该多个数字电压值，根据该多个数字电压值来产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压，从而驱动两个光学模块的可单独寻址电极区。

5.一种光学模块，包括：

第一透明导电层；

第二透明导电层；

位于第一和第二透明导电层之间的第一液晶层；

粘结到第一透明导电层的未粘结到该第一液晶层表面上的透明防护层；

第三透明导电层；

矩阵电极层，包括可单独寻址电极区的阵列，每个可单独寻址电极区均是透明且导电的；

位于矩阵电极层和该第三透明导电层之间的第二液晶层；

以偏光方向为特征的第一线性偏光器，该第一线性偏光器粘结到第二透明导电层的未粘结到第一液晶层的表面上，并且粘结到矩阵电极层的未粘结到该第二液晶层的表面上；以及

第二线性偏光器，其偏光方向与第一线性偏光器的偏光方向垂直，第二线性偏光器粘结到第三透明导电层的未粘结到该第二液晶层的表面上。

6.可重新构造成用于实现从多个可提供的观察功能中选择的观察功能的眼镜，该眼镜包括：

左眼光学模块和右眼光学模块，每个模块由权利要求5的光学模块实现，其中左眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向与右眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向垂直；

第一电子驱动器，用于为左眼光学模块的第三透明导电层提供第一参考电压，为右眼光学模块的第三透明导电层提供第二参考电压，为左眼光学模块的第二透明导电层提供第三参考电压，并为右眼光学模块的第二透明导电层提供第四参考电压；

数字处理单元，用于根据所选择的观察功能计算驱动左眼和右眼光学模块的可单独寻址电极区和第一透明导电层所需的多个数字电压值；以及

第二电子驱动器，用于接收该多个数字电压值，根据该多个数字电压值产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压，以驱动两个光学模块的可单独寻址电极区和第一透明导电层。

7.如权利要求6的眼镜，其特征在于：

该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示；

该眼镜还包括构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器；以及

该数字处理单元还构造成从该电子接收器接收同步信号，由此在所选择的观察功能为观察基于快门的3D显示时计算该多个数字电压值。

8.如权利要求7的眼镜，其中该多个可提供的观察功能还包括从模仿用于3D观察的普尔弗里希效应、模仿一对针孔眼镜和模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。

9.如权利要求5的光学模块，还包括位于第一线性偏光器和矩阵电极层之间的多颜色滤色层，其中该多颜色滤色层包括覆盖在可单独寻址电极区的阵列之上的彩色滤光器阵列。

10.可重新构造成用于实现从多个可提供的观察功能中选择的观察功能的眼镜，该眼镜包括：

左眼光学模块和右眼光学模块，每个光学模块由权利要求9的光学模块来实现，其中左眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向与右眼光学模块的第二线性偏光器的偏光方向垂直；

第一电子驱动器，用于为左眼光学模块的第三透明导电层上提供第一参考电压，为右眼光学模块的第三透明导电层提供第二参考电压，为左眼光学模块的第二透明导电层提供第三参考电压，并且为右眼光学模块的第二透明导电层提供第四参考电压；

数字处理单元，用于根据所选择的观察功能而计算驱动左眼和右眼光学模块的可单独寻址电极层和第一透明导电层所需的多个数字电压值；以及

第二电子驱动器，用于接收该多个数字电压值，根据该多个数字电压值产生多个驱动电压，并且提供该多个驱动电压，以驱动两个光学模块的可单独寻址电极区和第一透明导电层。

11.如权利要求10的眼镜，其中：

该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示；

该眼镜还包括构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器；以及

该数字处理单元还构造成从该电子接收器接收同步信号，从而在所选择的观察功能是观察基于快门的3D显示时，计算该多个数字电压值。

12.如权利要求11的眼镜，其中该多个可提供的观察功能还包括从观察补色立体3D显示、模仿用于3D观察的普尔弗里希效应、模仿一对针孔眼镜和模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。

13.如权利要求10的眼镜，还包括：

第一菲涅尔透镜，位于左眼光学模块的透明防护层或者第二线性偏光器附近；以及

第二菲涅尔透镜，位于右眼光学模块的透明防护层或者第二线性偏光器附近；

其中，第一和第二菲涅尔透镜的焦距均是可重新构造的。

14.如权利要求13的眼镜，其中：

该多个可提供的观察功能包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示；

该眼镜还包括构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器；以及

该数字处理单元还构造成从电子接收器接收该同步信号，由此在所选择的观察功能是观察基于快门的3D显示时计算该多个数字电压值。

15.如权利要求14的眼镜，其中该第一和第二菲涅尔透镜的焦距构造成调节用户的近视或远视。

16.如权利要求15的眼镜，其中该多个可提供的观察功能还包括从观察补色立体3D显示、模仿用于3D观察的普尔弗里希效应、模仿一对针孔眼镜和模仿一对太阳镜中选择的一个或多个观察功能。

17.如权利要求13的眼镜，其特征还在于：

第一菲涅尔透镜构造成位于该左眼光学模块和佩戴该眼镜的用户的左眼之间；以及

第二菲涅尔透镜构造成位于该右眼光学模块和该用户的右眼之间。

18.如权利要求17的眼镜，其中：

该多个可提供的观察功能包括观察可加载的3D图像序列；

该数字处理单元还构造成接收3D图像的序列，其中每个3D图像由左眼图像和右眼图像组成，从而计算该多个数字电压值，该多个数字电压值用于在所选择的观察功能是观察所加载的3D图像序列时，在左眼光学模块处显示左眼图像，在右眼光学模块处显示右眼图像；

第一菲涅尔透镜对远离用户左眼的左眼光学模块处显示的左眼图像进行光学重新定位；以及

第二菲涅尔透镜对远离用户右眼的右眼光学模块处显示的右眼图像进行光学重新定位。

19.如权利要求18的眼镜，其中：

该多个可提供的观察功能还包括观察基于快门的3D显示以及观察基于偏光的3D显示；

该眼镜还包括构造成从基于快门的3D显示接收同步信号的电子接收器；以及

该数字处理单元还构造成从电子接收器接收同步信号，从而在所选择的观察功能是观察基于快门的3D显示时计算该多个数字电压值。

20.如权利要求13的眼镜，其中第一和第二菲涅尔透镜均包括液体透镜的阵列。

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