CN105589207A - 三维图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供三维图像显示装置包括显示面板及三维图像光学结构。显示面板包含有呈阵列排列的多个像素，且该些像素包含有相邻的第一区域与第二区域。三维图像光学结构位于显示面板的一侧，并包括沿第一方向设置的多个第一光学单元，各第一光学单元包含有至少一第一部分及至少一第二部分，第一部分对应于第一区域，第二部分对应于第二区域。第一部分包含有第一曲率半径及其对应的多个第一圆心，第二部分包含有第二曲率半径及其对应的多个第二圆心。第一曲率半径与第二曲率半径不相同，且该等第一圆心与该等第二圆心于垂直投影方向上并不重叠。通过本发明，能够减少光学干涉的莫尔条纹现象，并同时能够避免色偏的产生，以提升显示效果。

Description

三维图像显示装置

技术领域

本发明是关于一种显示装置，特别是关于一种三维图像显示装置。

背景技术

一般来说，三维图像显示装置(three-dimensionalimagedisplayapparatus)可区分为戴眼镜式的三维图像显示装置与裸眼式的三维图像显示装置。其中，利用戴眼镜式的三维图像显示技术，使用者必须配戴经特殊设计的眼镜，如快门眼镜(shutterglasses)，而让使用者的左、右眼分别接收到不同的图像，进而感知立体图像。裸眼式的三维图像显示装置则是在显示装置内部设置特殊的光学元件，如视差控制元件(parallaxbarrier)，以使得显示装置可分别向使用者的左、右眼提供不同的图像，进而让使用者不需配戴辅助眼镜就能感知立体图像。

图1为一种已知的裸眼式的三维图像显示装置1的示意图。裸眼式的三维图像显示装置1包含显示面板11及视差控制元件12。显示面板11包含有两个基板111、112，以及设于其间的液晶层113。此外，基板111上包含有多个像素(图未显示)所组成的像素阵列，每一像素可对应到液晶层113中的至少一特定液晶胞(如，113a、113b)。视差控制元件12包含有相对设置的两个基板121、122、液晶胞123、124、两组条状电极125、126及表面电极127。液晶胞123、124设置于基板121、122之间。条状电极125、126交错设置于基板121的表面，表面电极127形成于基板122的一表面。

当表面电极127与条状电极125为接地，而条状电极126是连接至高电压时，位于条状电极125的液晶胞123不会被驱动；而位于条状电极组126处的液晶胞124将会被驱动。如此一来，由显示面板11发出的光线经过视差控制元件12时，光线无法穿透被驱动的液晶胞124，仅能通过未被驱动的液晶胞123。因此，显示面板11发出的图像会形成一种包含有视差屏障图案的图像，而能够分别提供左眼图像(例如是来自对应于液晶胞113b的像素的图像)及右眼图像(例如是来自对应于液晶胞113a的像素的图像)给使用者的左、右眼，而使用者的大脑在接收到上述左、右眼图像的信号后，即可感知一立体图像。

目前许多显示装置都可以相对于一基座或电子装置旋转，举例来说，当显示装置横放(即显示装置的长边位于水平方向中)时称为风景模式(landscapemode)；而当显示装置直放(即显示装置的长边位于垂直方向中)时称为肖像模式(portraitmode)。

然而，由于已知的三维图像显示装置1的视差控制元件12是利用液晶来形成遮光结构。因而，即使视差控制元件的开口率已进行最佳化的设计，以减少光学干涉的莫尔条纹(又称迭纹，moiré)及色偏(colorshift)的现象，然而，当操作于肖像模式时，位于电极边缘的液晶可能会出现转向不完全或分布不均等问题，因此将因为使用者观看的角度不同，而产生色偏(colorshift)的现象，以及光学干涉的莫尔条纹(moiré)现象，而影响整体的显示效果。

因此，如何提供一种三维图像显示装置，使其能够减少光学干涉的莫尔条纹现象，并同时能够避免色偏的产生，从而提升显示效果，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够减少光学干涉的莫尔条纹现象，并同时能够避免色偏的产生，从而提升显示效果的三维图像显示装置。

为达上述目的，依据本发明依的一种三维图像显示装置包括一显示面板及一三维图像光学结构。显示面板包含有多个像素，该些像素呈阵列排列且该些像素包含有相邻的一第一区域与一第二区域。三维图像光学结构设置于显示面板的一侧，三维图像光学结构包括多个第一光学单元，该些第一光学单元沿一第一方向设置，各第一光学单元包含有至少一第一部分及至少一第二部分。各第一光学单元的第一部分对应于第一区域，各第一光学单元的第二部分对应于第二区域。第一部分包含有一第一曲率半径及其对应的多个第一圆心，第二部分包含有一第二曲率半径及其对应的多个第二圆心。第一曲率半径与第二曲率半径不相同，且该等第一圆心与该等第二圆心于垂直投影方向上并不重叠。

为达上述目的，依据本发明的一种三维图像显示装置包括一显示面板及一三维图像光学结构。显示面板包含有多个像素，该些像素呈阵列排列且该些像素包含有相邻的一第一区域与一第二区域。三维图像光学结构设置于显示面板的一侧，三维图像光学结构包括多个第一光学单元。该些第一光学单元沿一第一方向设置，各光学元件包含有至少一第一部分及至少一第二部分。其中各该第一光学单元的第一部分对应于第一区域，各该第一光学单元的第二部分对应于第二区域，第一部分相对于与显示面板正交的一轴为非对称，且第二部分相对于轴为非对称。

承上所述，因依据本发明的一种三维图像显示装置，第一部分包含有一第一曲率半径，第二部分包含有一第二曲率半径，且第一曲率半径与第二曲率半径不相同，或者第一部分相对于与显示面板正交的一轴为非对称，且第二部分相对于轴为非对称。从而实现能够减少光学干涉的莫尔条纹现象，并同时能够避免色偏的产生，以提升显示效果。

附图说明

图1为一种已知的裸眼式的三维图像显示装置的示意图；

图2A至图2C为本发明较佳实施例的一种三维图像显示装置的示意图；

图3A至图3C为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图；

图4A至图4C为依据本发明较佳实施例的第一光学单元的多种变化态样的示意图；

图5A与图5B为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图；

图6A与图6B为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图；

图7为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图；

图8A为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图；

图8B为图8A的一态样沿AA割线的剖面示意图；

图8C为图8A的另一态样沿AA割线的剖面示意图；

图8D为图8C的三维图像装置的类透镜的光学示意图；

图8E为图8A的另一态样沿BB割线的剖面示意图；

图9A为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图；

图9B为图9A沿CC割线的剖面示意图；

图9C为图9A沿DD割线的剖面示意图；

图9D为图9A的三维图像装置的类透镜的光学示意图。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的三维图像显示装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

首先，请参照图2A至图2C所示，其为本发明较佳实施例的一种三维图像显示装置2。三维图像显示装置2包括一显示面板21及一三维图像光学结构22。在实施上，显示面板21为任何可以显示二维图像的显示面板，例如是液晶显示面板、电致发光显示面板或电泳显示面板。

在本实施例中，是以显示面板21为一液晶显示面板为例，显示面板21包含有相对设置的两个基板211、212及多个像素P。该些像素P设置于基板211、212之间，并呈阵列排列。其中，各像素P包含三个子像素R、G、B，且该些像素P依据其排列位置来依序为提供左眼图像与右眼图像。当然，各像素P所含子像素的数量也可为两个、四个或四个以上。显示面板21输出图像数据，并作为一提供图像数据的机构。

显示面板21可更包含偏光片(图未显示)，且偏光片可设置于基板211的一表面上及/或基板212的一表面上。再者，显示面板21也可设置彩色滤光片(图未显示)，以使得显示面板21呈现出彩色的二维图像。另外，在运用时，将需安装一光源，如一背光模块(图未显示)于显示面板21的入光面。由于，此处所述的偏光片、彩色滤光片和/或背光模块的材料与设置方式，皆为本发明所属技术领域普通技术人员所熟知，此处不再一一赘述。

三维图像光学结构22设置于显示面板21的一侧，且三维图像光学结构22包含有多个相邻设置的第一光学单元221。该些第一光学单元221是沿着一第一方向D1设置于显示面板21上。各第一光学单元221包含有一第一部分2211及一第二部分2212。第一部分2211是对应于该些像素P的一第一区域R1，而第二部分2212是对应于该些像素P的一第二区域R2。第二部分2212是邻设于第一部分2211，并沿第一方向D1设置。详而言之，该些第一光学单元221的该些第一部分2211于垂直投影方向所覆盖到的该些像素P的区域定义为第一区域R1，相同的，该些第一光学单元221的该些第二部分2212于垂直投影方向所覆盖到的该些像素P的区域的定义为第二区域R2。在本实施例中，第一区域R1与第二区域R2的宽度分别等于两个像素P的宽度，且第一区域R1的面积是等于第二区域R2的面积。此外，值得一提的是，第一光学单元221是以斜向(slant)设置的方式设置于显示面板，亦即，各第一光学单元221的一长边与第一区域R1的一长轴之间是包含有一个非零的夹角，较佳的是夹角为arctan(1/3)或arctan(1/6)。

在本实施例中，各第一光学单元221分别为一光学透镜，例如是柱状透镜(lenticularlens)，且第一部分2211及第二部分2212在与显示面板21相对的一侧包含有不同曲率半径的凸部。其中，第一部分2211的第一曲率半径Ra是大于第二部分2212的第二曲率半径Rb。第一曲率半径Ra对应多个第一圆心C1，第二曲率半径Rb对应多个第二圆心C2，且前述的第一圆心C1与前述的第二圆心C2于垂直投影方向上并不重叠。因此，当第一圆心C1与第二圆心C2垂直投影于同一平面时，第一圆心C1所构成的直线与第二圆心C2所构成的直线是呈现平行。由于第二部分2212包含有较第一部分2211为小的曲率半径，因而相对于第一部分2211而言，将使得光线以散焦的形式射至像素P。换言之，第一区域R1与第二区域R2将包含有不同的光线穿透率，且相对于第二部分2212的第二区域R2将包含有较小的有效开口率(apertureratio)，而相对于第一部分2211的第一区域R1将包含有较大的有效开口率，通过使相邻两个区域R1、R2的开口率互补，将可减少莫尔条纹现象，同时避免色偏的状况发生。

接着，请参照图3A至图3C，其为本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置3。三维图像显示装置3与三维图像显示装置2的区别在于，三维图像显示装置3的三维图像光学结构31的结构组成是异于三维图像显示装置2的三维图像光学结构22。

三维图像光学结构31包括一第一基板311、多个第一光学单元312、多个第二光学单元313、一第二基板314及液晶层315。第一光学单元312沿第一方向D1设置第一基板311的一侧，且各第一光学单元312彼此电连接。第二光学单元313沿第一方向D1与第一光学单元312交错设置第一基板311的同一侧，且各第二光学单元313彼此电连接。第二基板314与第一基板311相对设置，而液晶层315则设置于第一基板311与第二基板314之间。

第一基板311及第二基板314为透光基板，例如是玻璃基板。第一光学单元312及第二光学单元313分别为一透明电极，其材质包括氧化铟锡(indiumtinoxide，ITO)、氧化铟锌(indiumzincoxide，IZO)、氟掺杂氧化锡(fluorinedopedtinoxide，FTO)、氧化锌铝(aluminumzincoxide，AZO)、氧化锌镓(galliumzincoxide，GZO)、氧化锌(ZnO)或氧化锡(SnO₂)。此外，在实际运用上，第二基板314上包含有两组交错设置的透明电极(图未显示)，其材质例如是与第一光学单元312及第二光学单元313相同。

各第一光学单元312包含有多个第一部分3121及多个第二部分3122，且该些第一部分3121是对应于该些像素P的一第一区域R1，而该些第二部分3122是对应于该些像素P的一第二区域R2。其中，第一区域R1为包含有两个像素P的区域，第二区域R2与第一区域R1相邻，而包含有另外两个像素P。在本实施例中，第一部分3121的长度为一个像素P的长度，而其宽度为一个像素P的宽度(即三个子像素的宽度)。第二部分3122的长度为一个像素P的长度，而其宽度为则为两个子像素的宽度。换句话说，第一部分3121与第二部分3122沿第一方向D1的宽度并不相同，且第一部分3121的面积与第二部分3122的面积不相同。

当光线通过第一光学单元312时，由于第一部分3121与第二部分3122的面积相异，因而光线照射至第一区域R1与第二区域R2的范围亦不相同。因此，第一区域R1与第二区域R2将包含有不同的光线穿透率，且相对于第一部分3121的第一区域R1将包含有较大的有效开口率，而相对于第二部分3122的第二区域R2将包含有较小的有效开口率，通过使相邻两个区域的开口率互补，将可减少莫尔条纹现象，同时避免色偏的状况发生。

于此，一个第一部分3121与一个第二部分3122构成一个光学元件E，且多个相互连接的光学元件E构成一个第一光学单元312。如图3C所示，同一光学元件E的第一部分3121的中心轴与第二部分3122的中心轴重叠，亦即同一光学元件E的第一部分3121与第二部分3122是包含有相同的中心轴(对称轴)，而多个光学元件E依序沿第一方向D1偏移一第一间隔A1，且第一间隔A1的宽度例如是一个子像素的宽度，亦即，相连接的两个光学元件E的中心轴包含有一个子像素的间距。

另外，第二光学单元313包含有与第一光学单元312相反的结构。因此，当第一光学单元312与第二光学单元313搭配液晶层315作为光遮蔽结构时，若第一光学单元312施加低电位，则第二光学单元313则施加高电位。

需特别说明的是，在本实施例中，三维图像光学结构31是设置于显示面板21上，然而，在实施运用时，可交换两者的设置关系，亦即将三维图像光学结构31设置于显示面板21与背光模块之间。另外，针对前述的第一部分3121、第二部分3122、第一区域R1及第二区域R2的尺寸为清楚说明本发明之用，而非用以限制本发明，在实际运用时，将可依据产品的需求或设计的考量，而有不同的规格或尺寸。

在实施上，三维图像光学结构的第一光学单元与第二光学单元可包含有多种不同的实施方式。由于在同一实施态样中，第二光学单元与第一光学单元包含有相似的结构，区别仅在于第二光学单元的第一部分与第二部分的设置顺序与第一光学单元相反。因而以下仅针对第一光学单元进行说明。接着，请参照图4A至图4C，其为本发明较佳实施例的第一光学单元的多种变化态样的示意图。

如图4A所示，第一光学单元4A与前述的第一光学单元312的区别在于，第一光学单元4A的第一部分41的宽度为2.5个子像素的宽度，而第二部分42的宽度为1.5个子像素的宽度。在本实施中，一个第一部分41与一个第二部分42将构成一个光学元件E。其中，同一光学元件E的第一部分41与第二部分42是包含有相同的中心轴，而各光学元件E是依序沿第一方向D1偏移设置，且其偏移量例如是一个子像素的宽度。

再如图4B所示，第一光学单元4B包含有多个第一部分43及多个第二部分44，且该些第一部分43是对应于该些像素P的一第一区域R1，而该些第二部分44是对应于该些像素P的一第二区域R2。其中，此处所述的第一区域R1为包含有两个像素P的上半区域，而第二区域R2则为前述的两个像素P的下半区域。在本实施例中，第一部分43的长度为0.5个像素P的长度，而其宽度为三个子像素的宽度。第二部分44的长度为0.5个像素P的长度，而其宽度为则为两个子像素的宽度。

此外，一个第一部分43与一个第二部分44构成一个光学元件E。其中，同一光学元件E的第一部分43与第二部分44是包含有相同的中心轴，而各光学元件E依序沿第一方向D1，以一个子像素的宽度偏移设置，且同一个第一光学单元4B中的各光学元件E依序以正置、倒置的顺序连接，而相邻的两个第一光学单元4B中的各光学元件E为反向排列。

接着，请参照图4C所示，第一光学单元4C与第一光学单元4B相较，两者的区别在于，第一光学单元4C的第一部分45的宽度为2.5个子像素的宽度，而第二部分46的宽度为1.5个子像素的宽度。因此，在实施上，第一部分及第二部分的宽度将可依据实际需求，使其宽度是子像素的整数倍的宽度，或为子像素的非整数倍的宽度。

请参照图5A与图5B，以说明依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置5。三维图像显示装置5包括一显示面板21与一三维图像光学结构51。三维图像光学结构51设置于显示面板21的一侧，且三维图像光学结构51包含有多个第一光学单元511，且该些第一光学单元511是沿着一第一方向D1设置于显示面板21上。各第一光学单元511包含有多个光学元件E，且各光学元件E包含有相邻的一第一部分5111及一第二部分5112。

第一部分5111是对应于像素P的一第一区域R1，而第二部分5112是对应于像素P的一第二区域R2。其中，该些第一光学单元511的该些第一部分5111于垂直投影方向所覆盖到的该些像素P的区域定义为第一区域R1，而该些第一光学单元511的该些第二部分5112于垂直投影方向所覆盖到的该些像素P的区域定义为第二区域R2。在本实施例中，第一区域R1及第二区域R2的长度分别为一个像素P的长度，而宽度则分别为两个像素P的宽度(即六个子像素的宽度)。

此外，各第一光学单元511的光学元件E的一中心轴是彼此相邻设置，并依序往第一方向D1偏移一第一间隔A1。第一部分5111的一中心轴相对于光学元件E的中心轴是往第一方向D1偏移一第二间隔A2。第二部分5112的一中心轴则相对于光学元件E的中心轴往一第二方向D2偏移一第三间隔A3。其中，第一间隔A1的宽度等于一个子像素的宽度，且第二间隔A2与第三间隔A3的宽度是分别等于0.25个像素的宽度。第一方向D1与第二方向D2为相反的方向。在本实施例中，第一光学单元511的各光学元件E的第一部分5111与第二部分5112分别为一光学透镜，且在与显示面板21相对的一侧包含有多个偏移方向不相同的凸部。

承上所述，由于三维图像光学结构51的各光学元件E中的第二部分5112是相对于第一部分5111包含有第二方向的偏移，从而使相对应的第二区域R2与第一区域R1形成开口位置(apertureposition)的偏移，以使光学干涉的莫尔条纹因相互补偿而达成减少莫尔条纹，并避免产生色偏的状况。因此，三维图像光学结构51为一用以偏移开口位置的装置。

接着，请参照图6A与图6B，其为本发明较佳实施例的再一种三维图像显示装置6。三维图像显示装置6与三维图像显示装置5的区别在于，三维图像显示装置6的三维图像光学结构61的结构组成是异于三维图像显示装置5的三维图像光学结构51。三维图像光学结构61包括一第一基板611、多个第一光学单元612、多个第二光学单元613、一第二基板614及液晶层615。

第一光学单元612沿第一方向D1设置第一基板611的一侧，且各第一光学单元612彼此电连接。第二光学单元613沿第一方向D1与第一光学单元612交错设置第一基板611的同一侧，且各第二光学单元613彼此电连接。第二基板614与第一基板611相对设置。液晶层615设置于第一基板611与第二基板614之间。

第一基板611及第二基板614为透光基板，例如是玻璃基板。第一光学单元612及第二光学单元613分别为一透明电极，其材质包括氧化铟锡、氧化铟锌、氟掺杂氧化锡、氧化锌铝、氧化锌镓、氧化锌或氧化锡。此外，在实际运用上，第二基板614上包含有两组交错设置的透明电极(图未显示)，其材质例如是与第一光学单元612及第二光学单元613相同。

各第一光学单元612包含有多个光学元件E，且各光学元件E包含有一第一部分6121及一第二部分6122。第一部分6121是对应于像素P的一第一区域R1，而第二部分6122是对应于像素P的一第二区域R2。其中，第一区域R1为包含有两个像素P的区域，第二区域R2与第一区域R1相邻，亦包含有两个像素P。在本实施例中，第一部分6121与第二部分6122包含有相同的尺寸，其长度皆为一个像素P的长度，其宽度皆为2.5个子像素的宽度。换言之，第一部分6121的面积等于第二部分6122的面积，且第一部分6121与第二部分6122沿第一方向D1的宽度为相同。

各第一光学单元612的各光学元件E的一中心轴X1是依序往第一方向D1偏移一第一间隔A1，且第一间隔A1的宽度为一个子像素的宽度。第一部分6121的一中心轴X2是相对于光学元件E的中心轴X1往第一方向D1偏移一第二间隔A2。第二部分6122的一中心轴X3相对于光学元件E的中心轴X1往一第二方向D2偏移一第三间隔A3。第二间隔A2与第三间隔A3是分别等于0.25个子像素的宽度。第一方向D1与第二方向D2为相反的方向。由于各光学元件E的第二部分6122相对于第一部分6121包含有第二方向的偏移，从而能够使得光学干涉的莫尔条纹因相互补偿而达成减少莫尔条纹，并避免产生色偏的状况。

另外，第二光学单元613包含有与第一光学单元612相反的结构。因而，于此不再赘述。此外，前述的第一部分6121、第二部分6122、第一区域R1及第二区域R2的尺寸为说明之用，然并非用以限制本发明，在实际运用时，将可依据产品的需求或设计的考量，而有不同的规格或尺寸。

接着，请参照图7，其为本发明较佳实施例的一种三维图像显示装置7。三维图像显示装置7与三维图像显示装置6相较，其区别在于，三维图像显示装置7的三维图像光学结构71的第一光学单元711与第二光学单元712的设置态样是与第一光学单元612与第二光学单元613不同。由于第二光学单元712的组成与第一光学单元711相反，因而以下仅就第一光学单元711进行说明。

在本实施例中，第一光学单元711的各光学元件E的第一部分7111所对应的第一区域R1为两个像素的上半区域，而第二部分7112所对应的第二区域R2则是相同两个像素的下半区域。第一部分7111的长度为0.5个像素P的长度，而其宽度为2.5个子像素的宽度。第二部分7112的长度为0.5个像素P的长度，而其宽度为2.5个子像素的宽度。此外，相邻设置的两个第一光学单元711的各光学元件E的设置顺序为相反。

除了采用如前述的光学透镜(实体透镜)以外，以下将揭示多个实施例，其是通过调控施加于各电极的电压，使得光学结构内的液晶层的液晶分子的排列产生转动，而达到与前述实施例相似的光学效果。

此种配置的优点至少有：可提供一种弹性、可依据不同的产品来调变不同的光学效果。且，由于实体光学透镜的制作较困难且成本较高，而本实施例不须搭配实体光学透镜将可使得三维图像装置薄型化较易、整体重量降低，此外不须搭配实体光学透镜亦可使得制备的工序较少、降低成本。

此外，此种实施例的额外优点还包括，当三维图像显示装置组装完成后尚可依据不同的机款、使用者习惯、眼动检测装置检测结果或是不同时序调整不同的视觉效果，应用上更为弹性。

承前，请一并参考图8A至8E，图8A为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图。图8B和8C为图8A不同态样沿AA割线的剖面示意图。图8D为图8C的三维图像装置的类透镜的光学示意图。图8E为图8A另一态样沿BB割线的剖面示意图。

请先参照图8A，本实施例的三维图像光学结构81包括第一基板811、多个第一电极组812。本实施例的三维图像光学结构81还包括多个第二电极组813、第二基板814及液晶层815。第二基板814与第一基板811相对设置，而液晶层815则设置于第一基板811与第二基板814之间。而第一电极组812和第二电极组813包括多个透明条状电极或其它类型的电极。

与前述实施例相似地，透光基板例如可为玻璃基板，而透明电极的材质可包括氧化铟锡(indiumtinoxide，ITO)、氧化铟锌(indiumzincoxide，IZO)、氟掺杂氧化锡(fluorinedopedtinoxide，FTO)、氧化锌铝(aluminumzincoxide，AZO)、氧化锌镓(galliumzincoxide，GZO)、氧化锌(ZnO)或氧化锡(SnO₂)等等，但不以此些材料为限制。

请特别参考图8A，第一电极组812设置第一基板811面对液晶层815的一侧。相对地，第二电极组813设置于第二基板814面对液晶层815的一侧，且第二电极组813与第一电极组812交错设置。

此外，值得一提的是，第二电极组813中的各条电极是以斜向(slant)设置的方式设置于显示面板21，亦即，各第一电极组812中的各条电极与第二电极组813中的各条电极之间是包含有一个非零的夹角，较佳的是夹角为arctan(1/3)或arctan(1/6)。

接着，请一并参考图8A和图8B，在本实施例的一态样中，可通过调整第一电极组812与第二电极组813之间的电压差，以使液晶层815的液晶产生转动而形成类似于实体光学透镜的功效。换句话说，通过施加特定的电压至第一电极组812与第二电极组813，将可使液晶层815形成虚拟的透镜结构，而这些透镜结构即如同上述实施例中所述的光学单元。

在本实施例中，当显示装置是操作于风景模式(landscapemode)时，可将第一电极组812中各条电极的电压固定为0伏特，并将第二电极组813中的各条状电极E1～E12的电压调整如下表1：

表1

当第二电极组813的各条状电极E1～E12的电压调整如表1时，液晶层815将形成如图8B所示的透镜结构(光学单元)，且光学单元具有类透镜Ra’和类透镜Rb’。其中类透镜Ra’是对应于显示面板21的该些像素P的第一区域R1，而类透镜Rb’是对应于该些像素P的第二区域R2。

在另一实施态样中，第一电极组812中各条电极的电压仍固定为0伏特，而第二电极组813中各条状电极E1～E12上所施加的第二电压可以调整如下：

表2

当第二电极813中各条状电极E1～E12施加如表2上所示的电压时，形成于液晶层815中的透镜结构的类透镜Ra’和类透镜Rb’即如图8C所示。值得一提的是，在本实施例中，类透镜Ra’相对于与显示面板21正交的一第二轴8121b是非对称，且类透镜Rb’相对于与显示面板21正交的一第一轴8121a是非对称。换言之，类透镜Ra’与类透镜Rb’之间的设置关系是类似将两个被截断的透镜相连。如此，将可使得通过透镜结构(光学单元)的光线略往三维图像光学结构81的中央偏移(使得图像会较为集中)，以降低莫尔条纹现象、以及改善因使用者观看角度不同而产生色偏的情况。

另外，当显示装置是操作于肖像模式(portraitmode)时，可将第二电极组813中的各条状电极所施加的电压固定为0，而将第一电极组812中的各条状电极施加如表1的电压，则在液晶层815中就会形成如图8E所示的透镜结构。

简言之，通过调整第一电极组812与第二电极组813之间的电压差，可使得不同区域的液晶层815的液晶偏转方向不同以达成类透镜的光学效果。

特别说明的是，图面中的类透镜Ra’与类透镜Rb’为假想光学透镜的外观，仅是便于理解本案的技术内容，并非实际的构件。

接着，请一并参考，图9A为依据本发明较佳实施例的另一种三维图像显示装置的示意图。图9B为图9A沿CC割线的剖面示意图。图9C为图9A沿DD割线的剖面示意图。图9D为图9A的三维图像装置的类透镜的光学示意图。

且与前述实施例相似地，本实施例的三维图像光学结构91亦通过调整第一电极组912与第二电极组913之间的电压差，可使得不同区域的液晶层的液晶偏转方向不同以达成类透镜的光学效果。

在本实施例中，可将第一电极组912的第一条状电极9121的电压U1固定为0伏特，并将第一电极组912的第二条状电极9122的电压U2固定为2伏特，且第二电极组913中的各条状电极E1～E6的电压调整如表3。当于电极施加如上述条件的电压时，对应于第一条状电极9121的液晶层将形成如图9B所示的透镜结构(光学结构)，而对应于第二条状电极9122的液晶层将形成如图9C所示的透镜结构(光学结构)。其中，对应于第一条状电极9121的类透镜Rc’的第一曲率半径fc与对应于第二条状电极9122的类透镜Rd’的第二曲率半径fd不相同，且第一曲率半径fc是短于第二曲率半径fd，而类透镜Rc’、类透镜Rd’的该些圆心于垂直投影方向上并不重叠(图未绘出)。

表3

电极	E1	E2	E3	E4	E5	E6
							电压(伏特)	5	2	0.2	0	0.2	2

于此，是以第一条状电极9121和第二条状电极9122交替设置为例，亦即，于第一电极组912的各条状电极是交替地施加电压U1和电压U2。在其他的实施态样中，将可调整电压U1和电压U2的施加方式，例如是，第一条状电极9121和第二条状电极9122交替设置的数量改为两个或是三个以上。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求的范围中。

Claims (12)

1.一种三维图像显示装置，其特征在于，所述的三维图像显示装置包括：

一显示面板，包含有多个像素，所述多个像素呈阵列排列，且所述多个像素包含有相邻的一第一区域与一第二区域；以及

一三维图像光学结构，设置于所述显示面板的一侧，所述三维图像光学结构包括：

多个第一光学单元，沿一第一方向设置，各所述第一光学单元包含有至少一第一部分及至少一第二部分；

其中各所述第一光学单元的所述第一部分对应于所述第一区域，各所述第一光学单元的所述第二部分对应于所述第二区域，所述第一部分包含有一第一曲率半径及其对应的多个第一圆心，所述第二部分包含有一第二曲率半径及其对应的多个第二圆心，所述第一曲率半径与所述第二曲率半径不相同，且所述多个第一圆心与所述多个第二圆心于垂直投影方向上并不重叠。

2.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述多个第一光学单元分别为一光学透镜。

3.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述第一区域与所述第二区域的宽度实质上为两个像素的宽度。

4.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述多个第一光学单元是相邻设置。

5.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述第二部分是邻设于所述第一部分，并沿所述第一方向设置。

6.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述三维图像光学结构更包括：

一第一基板；

一第二基板，与所述第一基板相对设置；以及

一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；

其中所述第一基板面对所述液晶层的一侧配置有一第一电极组，且所述第二基板面对所述液晶层的一侧配置有一第二电极组，当所述第一电极组与所述第二电极组之间具有电位差时，则于所述液晶层形成多个透镜结构，并等效为所述多个第一光学单元。

7.一种三维图像显示装置，其特征在于，所述的三维图像显示装置包括：

一显示面板，包含有多个像素，所述多个像素呈阵列排列，且所述多个像素包含有相邻的一第一区域与一第二区域；以及

一三维图像光学结构，设置于所述显示面板的一侧，所述三维图像光学结构包括：

多个第一光学单元，沿一第一方向设置，各所述第一光学单元包含有至少一第一部分及至少一第二部分；

其中各所述第一光学单元的所述第一部分对应于所述第一区域，各所述第一光学单元的所述第二部分对应于所述第二区域，所述第一部分相对于与所述显示面板正交的一轴为非对称，且所述第二部分相对于所述轴为非对称。

8.根据权利要求7所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述多个第一光学单元分别为一光学透镜。

9.根据权利要求7所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述第一区域与所述第二区域的宽度实质上为两个像素的宽度。

10.根据权利要求7所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述多个第一光学单元是相邻设置。

11.根据权利要求7所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述第二部分是邻设于所述第一部分，并沿所述第一方向设置。

12.根据权利要求7所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述三维图像光学结构更包括：

一第一基板；

一第二基板，与所述第一基板相对设置；以及

一液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；

其中所述第一基板面对所述液晶层的一侧配置有一第一电极组，且所述第二基板面对所述液晶层的一侧配置有一第二电极组，当所述第一电极组与所述第二电极组之间具有电位差时，则于所述液晶层形成多个透镜结构，并等效为所述多个第一光学单元。