CN109471256A - 光学元件及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学元件,用于使影像光束通过。光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层。气体层具有厚度,且配置于第一双折射层与第二双折射层之间。气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向,其中影像光束依序通过第一双折射层、气体层以及第二双折射层。影像光束在光学元件发生偏折并在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束。第一子影像光束与第二子影像光束的传递路径在从第二双折射层出射后相差偏移距离,以达到提升观看者观看的影像的解析度。

Description

光学元件及显示装置
技术领域
本发明是有关于一种光学元件及显示装置,特别的是可用于显示二维资讯或三维资讯的近眼显示器与用于近眼显示器的光学元件。
背景技术
随着近眼显示器(near-eye display,NED)的快速发展,为了让使用者配戴近眼显示器时所看到影像有更逼真以及更舒适的视觉效果,光场近眼显示器藉此诞生。光场近眼显示器与传统近眼显示器最大的差异在于透过光场影像的机制,使光场近眼显示因具备整体光程长度大幅缩短的优点,固可使轻薄的近眼显示器有机会实现以外,同时光场近眼显示可提供用户所需的焦距调整特性。
然而光场近眼显示器中,除了必须提供二维影像资料,还必须提供所欲显示影像光线的三维资讯,使得大部分光场近眼显示器会有影像解析度急剧下降的问题。因此,如何有效提高现有光场近眼显示器或是一般近眼显示器的影像解析度(resolution),实为本领域相关人员关注的重点之一。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容,因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容,不代表所述内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种光学元件及显示装置,使其可进一步提高原有显示装置的解析能力,通过本发明空间多工的架构,让观看者在不同时间看到由原先低解析度(resolution)的影像,进而提升成为高解析度的影像。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例提出一种光学元件,用于使影像光束通过。光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层。气体层具有厚度,且配置于第一双折射层与第二双折射层之间。气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向,其中影像光束依序通过第一双折射层、气体层以及第二双折射层。影像光束在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束。第一子影像光束与第二子影像光束在从第二双折射层出射后相差偏移距离。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例提出一种显示装置,包括显示面板、光学元件以及透镜元件。显示面板用于提供影像光束。光学元件配置于显示面板的一侧,且用于使影像光束通过。光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层。气体层具有厚度,且配置于第一双折射层与第二双折射层之间。气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向,其中由显示面板提供的影像光束依序通过第一双折射层、气体层以及第二双折射层。影像光束在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束。第一子影像光束与第二子影像光束在从第二双折射层出射后相差偏移距离。
基于上述,本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中,光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层,且配置于显示面板与透镜元件之间,其中气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向,且气体层配置于第一双折射层与第二双折射层之间。因此,影像光束依序通过第一双折射层、气体层、第二双折射层以及透镜元件,并在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束,其中第一子影像光束与第二子影像光束在从第二双折射层出射后相差偏移距离。因此,使用者会观看到由第一子影像光束及第二子影像光束所合成出的高解析度的影像。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的显示装置的剖面示意图。
图2为图1中A区域的放大示意图。
图3为图1的显示面板的上视示意图。
图4为另一实施例的光学元件在图1中A区域的放大示意图。
图5为图1光学元件的厚度、空气层厚度与像素位移量的关系图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中,将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为本发明的显示装置的剖面示意图。图2为图1中A区域的放大示意图,其中图1为沿着显示面板的像素(见如图3的像素112)对角线方向剖开的剖面示意图。请参考图1及图2。在本实施例中,显示装置100包括显示面板110、光学元件120以及透镜元件130。显示面板110用于提供影像光束IL。光学元件120配置于显示面板110的一侧,且配置于显示面板110与透镜元件130之间,用于使影像光束IL通过。
详细而言,光学元件120包括第一双折射层122A、第二双折射层122B以及气体层124。第一双折射层122A与第二双折射层122B例如是液晶层(liquid crystal layer)。然而,在其它实施例中,第一双折射层122A与第二双折射层122B也可使用其它具双折射性的材料制成,例如各向异性晶体(anisotropic materials)(单轴晶体,如方解石、石英、红宝石等),本发明对此并不加以限制。在本实施例中,第一双折射层122A与第二双折射层122B反对称配置,例如楔形体,使得第一双折射层122A厚度大的端部与第二双折射层122B厚度小的端部位于同一区域,而第一双折射层122A厚度小的端部与第二双折射层122B厚度大的端部位于同一区域,可让光学元件120呈现为一平板结构,也就是让最外层的基板126两者相互平行。然而在不同的实施例中,第一双折射层122A与第二双折射层122B也可以是其它种类的多面体,本发明对此并不加以限制。
气体层124具有一厚度T,且配置于第一双折射层122A与第二双折射层122B之间。在本实施例中,气体层124例如是空气层,但在其它实施例中,气体层124中的成分也可以是其它种类气体,本发明对此并不加以限制。气体层124的延伸方向D1倾斜于光学元件120的延伸方向D2。换句话说,光学元件120为一个三明治结构,且被夹于中央处的气体层124的延伸方向D1与光学元件120的延伸方向D2具有一夹角α。在本实施例中,夹角α的范围例如是介于0至5度,但本发明对此并不加以限制。
此外,在本实施例中,光学元件120还可以包括多个基板126,为透明(透光)基板,例如塑胶或玻璃材质,分别位于第一双折射层122A与气体层124以及气体层124与第二双折射层122B之间,用于间隔第一双折射层122A、第二双折射层122B及气体层124的结构以增加光学元件120的结构稳定性,且两个基板126夹设于第一双折射层122A的两侧,以及两个基板126夹设于第二双折射层122B的两侧,可固定第一双折射层122A与第二双折射层122B,避免不必要的晃动而导致影像品质不佳的情况。光学元件120还可以包括多个支撑件S,配置位于气体层124的四周,且位于气体层124相对两侧的基板126之间,用于间隔出气体层124使其具有厚度T。
在本实施例中,显示装置100例如是光场近眼显示器(Near-Eye Light FieldDisplay),而显示面板110例如是薄膜电晶体液晶显示器(thin film transistor-liquidcrystal display,TFT-LCD)、有机发光二极体(organic light-emitting diode,OLED)显示器或是其它适当类型的显示器,本发明并不以此为限。显示面板110包括排成阵列的多个像素(见如图3的像素112),像素的数量不限,根据显示面板110的解析度决定。在本实施例中,当显示面板110为不透明显示面板时,显示装置100可以实现虚拟实境(VirtualReality,VR)的显示效果。然而,在其它实施例中,显示面板110也可以是透明显示面板,本发明也不以此为限。
透镜元件130例如是微透镜阵列(Microlens Array)。因此,显示面板110可以搭配透镜元件130的设置,而提供可具有二维资讯或者三维资讯的影像光束IL,藉以实现光场影像的显示。然而,在一些实施例中,透镜元件130也可以是作为近眼显示装置100的目镜(ocular),例如是单一透镜的形式,本发明并不以此为限。
影像光束IL依序通过第一双折射层122A、气体层124、第二双折射层122B以及透镜元件130。详细而言,影像光束IL包括交替出现的一第一偏振光束与一第二偏振光束,例如在一实施例中,显示面板110以时序性的方式产生第一偏振光束与第二偏振光束,第一偏振光束与第二偏振光束的偏振方向相互垂直,影像光束IL进入光学元件120发生偏折,也就是影像光束IL进入光学元件120的气体层124时产生偏折角度不同的一第一子影像光束IL1及一第二子影像光束IL2,也就是说第一偏振光束与第二偏振光束在光学元件120中发生偏折,在进入光学元件120的气体层124时分别产生偏折角度不同的一第一子影像光束IL1及一第二子影像光束IL2。其中,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2的传递路径在从第二双折射层122B出射后相差偏移距离DP。因此,将第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2通过影像光束的高速移动,两影像光束所产生的叠加效果,配合人眼视觉暂留的现象,进而提升人眼所观看到的影像的分辨率。偏移距离DP相关于厚度T、气体层124的倾斜角度(即夹角α)及第一双折射层122A与第二双折射层122B的双折射性,更具体而言,也关系到第一双折射层122A与第二双折射层122B的厚度,在另一实施例中可为液晶层厚度。在本实施例中,由于作为第一双折射层122A与第二双折射层122B的液晶层具有双折射性,因此其对第一偏振光束与第二偏振光束而言的折射率是不相同的,才会使第一偏振光束与第二偏振光束经过液晶层与气体层124的交界时产生不同的偏振角度,进而形成偏移距离DP。详言之,偏移距离是关于第一双折射层与第二双折射层的厚度、气体层的倾斜角度与厚度及第一双折射层与第二双折射层的双折射性。
具体而言,在本实施例中,显示装置100还包括可调性相位延迟元件140,适于将显示装置100所发出的影像光束IL形成为具有时序性的两种偏振光束。举例而言,显示装置100例如是薄膜电晶体液晶显示器,可调性相位延迟元件140例如为液晶盒(liquidcrystal cell)。因此,当显示面板110所发出非偏振光的影像光束IL进入到可调性相位延迟元件140时,藉由控制可调性相位延迟元件140的相位延迟量而产生偏振方向相互垂直的第一偏振光束与第二偏振光束,进而在光学元件120中产生第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2。然而在其它实施例中,可调性相位延迟元件140可依据所使用的显示装置100种类而调整,例如其可被取代为包括扭曲向列型液晶(Twisted Nematic liquid crystal,TN)面板、半波片(half wave plate)、四分之一波片(quarter wave plate)、偏光片、其它种类可调性相位延迟元件、或其组合的模块,只要是能够将影像光束IL调制成能够随时间的进行产生两种交替出现的偏振方向的组合皆可,本发明并不以此为限。
换句话说,影像光束IL在入射光学元件120前为具有时序性的两种偏振光束,因此当影像光束IL传递达到光学元件120中的第一双折射层122A时,影像光束IL中的第一偏振光束与第二偏振光束会依据第一双折射层122A的双折射特性分别发生折射,且第一偏振光束与第二偏振光束的折射角度不同,进而形成了偏折角度不同的第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2。接着,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2分别在气体层124直线传递。因此,随着在气体层124的传递路径增加,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2的偏移距离DP也逐渐增加。最后,当第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2传递达到第二双折射层122B时,由于第二双折射层122B的双折射特性与第一双折射层122A相同,且两者反对称配置,因此第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2将会再次折射回原入射至光学元件120的传递方向。换句话说,第一子影像光束IL1、第二子影像光束IL2的主光束轴线与影像光束IL的主光束轴线相互平行。
此外,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2之间的偏移距离DP随着气体层124的厚度T的增加而提升,所提升的幅度大于已知在液晶元件中提升偏移距离DP的做法。此外,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2在光学元件120中折射角度可随着气体层124的倾斜角度(即夹角α)及第一双折射层122A与第二双折射层122B的双折射性的变化而改变。因此,可降低光学元件120的总厚度TA,且制作过程较为简易。
穿过光学元件120的第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2通过透镜元件130,且透镜元件130汇聚第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2以使其进入光瞳P,其中光瞳P可以是使用者的眼睛的瞳孔,或者是影像撷取装置,例如是摄影机、感光耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)等,本发明并不以此为限。当第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2通过眼睛的瞳孔后,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2可于使用者的眼睛的视网膜上形成一高品质影像,也就是说显示面板110所接收到由影像源(未显示)提供的影像的解析度小于眼睛的视网膜上所看到的影像的解析度。然而在其它实施例中,光瞳P也可以例如是一般光学镜头的孔径光阑所在的位置。
图3为图1的显示面板的上视示意图。请同时参考图1至图3。详细而言,在本实施例中,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2之间的偏移距离DP小于显示面板110上的像素(pixel)112的对角线方向的节距(pitch)PI,节距(pitch)PI定义为在对角线方向上,像素112的中心位置与另一像素112的中心位置的距离。第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2分别携带显示面板110所显示画面的资讯,其中偏移距离DP例如是在平行于像素112的对角线方向的方向上。在一实施例中,偏移距离DP例如是像素112节距PI的二分之一,如图3所绘示。因此,当第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2通过瞳孔后,由于偏移距离DP小于单一像素112的对角线方向的节距PI,并且第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2交替传递的频率例如大于120赫兹时,人眼会无法分辨第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2是交替产生的,如此一来,藉由视觉暂留的效果,人眼会自然地将第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2合成出的高解析度的影像。
除此之外,值得一提的是,对于不同像素112大小的显示面板110而言,在本发明的显示装置100中,仅需调整光学元件120中气体层124的厚度T,进而调整第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2之间的偏移距离DP以对应显示面板110的像素112大小。如此一来,可藉由调整光学元件120中气体层124的厚度T以适用于各种不同像素112大小的显示面板110。
图4为另一实施例的光学元件在图1中A区域的放大示意图。请参考图4,本实施例的光学元件120A类似于图2的光学元件120,然而两者不同之处在于,在本实施例中,第一双折射层122A与第二双折射层122B为液晶层,且影像光束IL’为偏振光束。当影像光束IL’传递至第一双折射层122A时,影像光束IL’随着第一双折射层122A的变化而在进入气体层124时交替地产生第一子影像光束IL1及第二子影像光束IL2。
具体而言,在本实施例中,光学元件120A还包括第一透明导电层128A、第二透明导电层128B、第三透明导电层128C以及第四透明导电层128D。其中第一透明导电层128A配置于第一双折射层122A上,第二透明导电层128B配置于第一双折射层122A上,且第一双折射层122A位于第一透明导电层128A与第二透明导电层128B之间。第一透明导电层128A及第二透明导电层128B用于使第一双折射层122A发生相位调变。第三透明导电层128C配置于第二双折射层122B上,第四透明导电层128D配置于第二双折射层122B上,且第二双折射层122B位于第三透明导电层128C与第四透明导电层128D之间。第三透明导电层128C及第四透明导电层128D用于使第二双折射层122B发生相位调变。
换句话说,可藉由施加第一透明导电层128A与第二透明导电层128B电压而时序性地改变第一双折射层122A的相位,且可藉由施加第三透明导电层128C与第四透明导电层128D电压而时序性地改变第二双折射层122B的相位。因此,当影像光束IL’传递至第一双折射层122A时,影像光束IL’藉由第一双折射层122A而时序性地产生偏折角度不同的第一子影像光束IL1及第二子影像光束IL2。而在传递通过至第二双折射层122B时,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2折射回原入射至光学元件120A的传递方向,第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2的传递路径在从第二双折射层122B出射后相差一偏移距离DP。举例而言,当产生第一子影像光束IL1时,第一双折射层122A与第二双折射层122B的液晶分子的方向对影像光束IL’(其例如为线偏振光)而言具有第一种折射率,而当产生第二子影像光束IL2时,第一双折射层122A与第二双折射层122B的液晶分子的方向被转动到对影像光束IL’(其例如为线偏振光)而言具有第二种折射率,因此第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2在通过液晶层与气体层124的交界时会产生不同的偏振角度,进而产生偏移距离DP。第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2的相关偏折方式已教示于图1及图2实施例的相关说明中,在此便不再赘述。
图5为图1光学元件的厚度、空气层的厚度与像素位移量的关系图。请参考图1、图2、图3、图4及图5。在本实施例中,影像光束IL传递通过光学元件120所产生出的第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2,其两子影像光束之间的距离ΔX(即偏移距离DP)将依循以下公式:
ΔX=ΔXe-ΔXo----------(1)
F1=sinα----------(4)
F2=sin-1(no×F1)----------(5)
F3=sin-1(ne×F1)----------(6)
其中,当第二子影像光束IL2通过光学元件120A,ΔXe为第二子影像光束IL2传递方向与影像光束IL传递延伸方向的距离(即第二偏移距离DP2)。当第一子影像光束IL1通过光学元件120A,ΔXo为第一子影像光束IL1传递方向与影像光束IL传递延伸方向的距离(即第一偏移距离DP1)。α为气体层124的延伸方向D1与光学元件120的延伸方向D2夹角,详细来说,在一实施例中,α为第一双折射层122A或第二双折射层122B楔形体端部的夹角。T为气体层124的厚度,TS为基板126的厚度。此技术领域人员可知,no为第一双折射层122A与第二双折射层122B的寻常光折射率(ordinary refractive index),ne为第一双折射层122A与第二双折射层122B的非寻常光折射率(Extraordinary refractive index),ns为基板126的折射率。
图5的左纵轴标示“像素位移量”表示第一子影像光束IL1与第二子影像光束IL2所形成像素112的偏移程度,即偏移距离DP,其单位为微米(μm)。另外,图5的右纵轴标示“光学元件总厚度”表示影像光束IL传递通过光学元件120的相对两侧的距离(光学元件120总厚度TA)程度,其单位为毫米(mm)。另外,图5的横轴标示“空气层厚度”表示空气层124的厚度T程度,其单位为微米(μm)。具体而言,图5的关系图中所列出的数据201是对应于图5左纵轴与横轴,而图5的关系图中所列出的数据202是对应于图5右纵轴与横轴。在本实施例中,取得数据201、202的条件例如是符合第一双折射层122A与第二双折射层122B选用E7液晶做为材料,例如为无源TN混合液晶(扭曲向列相Twisted Nematic)、基板126的厚度TS为0.55毫米(mm)以及气体层124的延伸方向D1与光学元件120的延伸方向D2的夹角α为1.06度的条件下所取得的。因此,由此数据可知,在使用依循本发明的光学元件120的显示装置100中,例如是在像素112为7.8微米大小的显示面板110的显示装置100,光学元件120的总厚度TA仅需3.2毫米即可达到提高解析度的效果,而空气层124的厚度为800微米(μm),如图5所绘示。
综上所述,本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中,光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层,且配置于显示面板与透镜元件之间,其中气体层的延伸方向倾斜于光学元件的延伸方向,且气体层配置于第一双折射层与第二双折射层之间。因此,当显示面板发出影像光束时,影像光束依序通过第一双折射层、气体层、第二双折射层以及透镜元件,并在进入气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束,其中第一子影像光束与第二子影像光束的传递路径在从第二双折射层出射后相差一偏移距离。因此,使用者会观看到由第一子影像光束及第二子影像光束所合成出的高解析度的影像。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即所有依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改,都仍属于本发明专利覆盖的范围。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明
100:显示装置
110:显示面板
112:像素
120、120A:光学元件
122A:第一双折射层
122B:第二双折射层
124:气体层
126:基板
128A:第一透明导电层
128B:第二透明导电层
128C:第三透明导电层
128D:第四透明导电层
130:透镜元件
140:可调性相位延迟元件
201、202:数据
D1、D2:延伸方向
DP:偏移距离
DP1:第一偏移距离
DP2:第二偏移距离
IL:影像光束
IL1:第一子影像光束
IL2:第二子影像光束
S:支撑件
T、TS:厚度
TA:总厚度
P:光瞳
PI:节距

Claims (20)

1.一种光学元件,用于使影像光束通过,其特征在于,所述光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层,
所述气体层具有厚度,且配置于所述第一双折射层与所述第二双折射层之间,所述气体层的延伸方向倾斜于所述光学元件的延伸方向,其中所述影像光束依序通过所述第一双折射层、所述气体层以及所述第二双折射层,其中所述影像光束进入所述气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束,所述第一子影像光束与所述第二子影像光束从所述第二双折射层出射后相差偏移距离。
2.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述影像光束包括交替出现的第一偏振光束与第二偏振光束,且所述第一偏振光束与所述第二偏振光束传递至所述气体层时分别产生所述第一子影像光束及所述第二子影像光束,所述第一偏振光束与所述第二偏振光束的偏振方向相互垂直。
3.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述第一双折射层与所述第二双折射层为液晶层。
4.如权利要求3所述的光学元件,其特征在于,所述影像光束为偏振光束,且所述影像光束传递至所述第一双折射层时随着所述第一双折射层的变化而在进入所述气体层时交替地产生所述第一子影像光束及所述第二子影像光束。
5.如权利要求4所述的光学元件,其特征在于,还包括:
第一透明导电层,配置于所述第一双折射层上;
第二透明导电层,配置于所述第一双折射层上,且所述第一双折射层位于所述第一透明导电层与所述第二透明导电层之间,所述第一透明导电层及所述第二透明导电层用于使所述第一双折射层发生相位调变;
第三透明导电层,配置于所述第二双折射层上;以及
第四透明导电层,配置于所述第二双折射层上,且所述第二双折射层位于所述第三透明导电层与所述第四透明导电层之间,所述第三透明导电层及所述第四透明导电层用于使所述第二双折射层发生相位调变。
6.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述偏移距离相关于所述气体层的倾斜角度与所述厚度及所述第一双折射层与所述第二双折射层的双折射性。
7.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述第一双折射层与所述第二双折射层呈楔形体。
8.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述气体层为空气层。
9.如权利要求1所述的光学元件,其特征在于,所述气体层的延伸方向与所述光学元件的延伸方向具有夹角,所述夹角的范围介于0至5度。
10.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括显示面板、光学元件以及透镜元件,
所述显示面板用于提供影像光束;
所述光学元件配置于所述显示面板的一侧,用于使所述影像光束通过,所述光学元件包括第一双折射层、第二双折射层以及气体层,
所述气体层具有厚度,且配置于所述第一双折射层与所述第二双折射层之间;
所述光学元件配置于所述显示面板与所述透镜元件之间,其中所述气体层的延伸方向倾斜于所述光学元件的延伸方向,由所述显示面板提供的所述影像光束依序通过所述第一双折射层、所述气体层、所述第二双折射层以及所述透镜元件,所述影像光束在进入所述气体层时产生偏折角度不同的第一子影像光束及第二子影像光束,所述第一子影像光束与所述第二子影像光束在从所述第二双折射层出射后相差偏移距离。
11.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板包括排成阵列的多个像素,且所述偏移距离小于这些像素的对角线方向的节距。
12.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述影像光束包括交替出现的第一偏振光束与第二偏振光束,且所述第一偏振光束与所述第二偏振光束传递至所述气体层时分别产生所述第一子影像光束及所述第二子影像光束,所述第一偏振光束与所述第二偏振光束的偏振方向相互垂直。
13.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述第一双折射层与所述第二双折射层为液晶层。
14.如权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述影像光束为偏振光束,且所述影像光束传递至所述第一双折射层时随着所述第一双折射层的变化而在进入所述气体层时交替地产生所述第一子影像光束及所述第二子影像光束。
15.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,所述光学元件还包括:
第一透明导电层,配置于所述第一双折射层上;
第二透明导电层,配置于所述第一双折射层上,且所述第一双折射层位于所述第一透明导电层与所述第二透明导电层之间,所述第一透明导电层及所述第二透明导电层用于使所述第一双折射层发生相位调变;
第三透明导电层,配置于所述第二双折射层上;以及
第四透明导电层,配置于所述第二双折射层上,且所述第二双折射层位于所述第三透明导电层与所述第四透明导电层之间,所述第三透明导电层及所述第四透明导电层用于使所述第二双折射层发生相位调变。
16.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述偏移距离相关于所述气体层的倾斜角度与所述厚度及所述第一双折射层与所述第二双折射层的双折射性。
17.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述第一双折射层与所述第二双折射层呈楔形体。
18.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述气体层为空气层。
19.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述气体层的延伸方向与所述光学元件的延伸方向具有夹角,所述夹角的范围介于0至5度。
20.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述第一子影像光束与所述第二子影像光束携带所述显示面板所显示的画面的资讯。
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