CN218181263U - 三维影像装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及三维显示技术领域，具体涉及一种三维影像装置。本公开提供的三维影像装置包括三维眼镜和显示组件；显示组件包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板入光侧的第一线偏光片；三维眼镜位于液晶显示面板的出光侧，三维眼镜用于接收圆偏振光并将液晶显示面板上显示的影像传播至人眼。本公开的三维影像装置在应用的时候，人眼所观察到的三维影像效果较好。

Description

三维影像装置

技术领域

本公开涉及三维显示技术领域，尤其涉及一种三维影像装置。

背景技术

目前，三维(3-dimension，3D)影像较为普遍，要让人看到3D影像，就必须让左眼和右眼看到不同的影像，使两副画面产生一定差距。

中国专利CN201010144797.4公开了一种三维立体显示器及其控制装置和控制方法，用于显示三维立体图像的液晶显示器，包括背光源；依次设置在所述背光源上的第一偏光片、第一液晶面板、第二偏光片和第二液晶面板，其中所述第二液晶面板用于将从其中穿过并出射后的光线的穿透轴度在水平偏振和垂直偏振之间进行切换。

然而，上述的三维立体显示器及其控制装置中，由于液晶面板和眼镜自身结构的限制，导致液晶面板只能发出90°或0°的线偏振光，而且，眼镜也只能射入线偏振光，因此，眼镜在使用的过程中需要与液晶面板保持水平，才可以观看到正常的影像，否则，当眼镜在佩戴过程中发生一定角度的倾斜时，会产生重影现象，则无法看到正常的3D影像。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种三维影像装置。

本公开提供一种三维影像装置，包括三维眼镜和显示组件；显示组件包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板入光侧的第一线偏光片；第一线偏光片用于将接收到的光转换为线偏振光，液晶显示面板用于接收线偏振光并将线偏振光转变为圆偏振光；三维眼镜位于液晶显示面板的出光侧，三维眼镜用于接收圆偏振光并将液晶显示面板上显示的影像传播至人眼。

可选的，液晶显示面板为共面转换型液晶显示面板，液晶显示面板的面板电极的配向角为45°；液晶显示面板的液晶分子的配向在显示组件不加电压时与面板电极的配向平行，液晶分子的配向在显示组件加电压时与面板电极的配向垂直。

可选的，第一线偏光片与液晶显示面板在液晶显示面板厚度方向上的投影重叠。

可选的，液晶显示面板的相位差为127nm。

可选的，第一线偏光片的穿透轴角度为0°～5°。

可选的，显示组件还包括显示器，显示器设置在第一线偏光片的入光侧。

可选的，显示器为微米发光二极管显示器。

可选的，三维眼镜为圆偏振三维眼镜，且三维眼镜包括两个镜片，每个镜片包括四分之一波片和第二线偏光片，第二线偏光片位于四分之一波片的背离液晶显示面板的一侧；两个镜片的第二线偏光片的穿透轴互相垂直。

可选的，镜片还包括位于四分之一波片和第二线偏光片之间的第一导电玻璃、液晶层和第二导电玻璃；第一导电玻璃、液晶层和第二导电玻璃沿四分之一波片远离第二线偏光片至四分之一波片靠近第二线偏光片的方向依次粘接。

可选的，两个镜片包括为第一镜片和第二镜片，第一镜片的第二线偏光片的穿透轴角度为90°～95°，第二镜片的第二线偏光片的穿透轴角度为0°～5°；液晶显示面板上显示的影像在显示组件不加电压时通过第一镜片传播至人眼；液晶显示面板上显示的影像在显示组件加电压时通过第二镜片传播至人眼。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的三维影像装置中，通过将三维眼镜设置为圆偏振三维眼镜，将液晶显示面板设置为共面转换型液晶显示面板且使得共面转换型液晶显示面板中的面板电极的配向角为45°，且共面转换型液晶显示面板中的液晶分子的配向在显示组件不加电压时与面板电极的配向平行，液晶分子的配向在显示组件加电压时与面板电极的配向垂直，从而使得液晶显示面板可以发射出圆偏振光，三维眼镜可以射入圆偏振光，从而，在对三维眼镜进行使用的时候，即使三维眼镜在佩戴的过程中发生倾斜不能与液晶显示面板保持水平，也不会有重影现象的产生，使得人眼可以观看到正常的三维影像。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本公开实施例提供的三维影像装置的一种使用状态图；

图1b为本公开实施例提供的三维影像装置的另一种使用状态图；

图2a为本公开实施例提供的三维影像装置中的液晶显示面板的一种使用状态图；

图2b为本公开实施例提供的三维影像装置中的液晶显示面板的另一种使用状态图；

图3a为当眼镜与液晶显示面板水平时第一镜片传播的影像的光路图；

图3b为当眼镜与液晶显示面板之间有一定夹角时第一镜片传播的影像的光路图；

图4a为当眼镜与液晶显示面板水平时第二镜片传播的影像的光路图；

图4b为当眼镜与液晶显示面板之间有一定夹角时第二镜片传播的影像的光路图。

其中，

1、显示组件；2、镜片；

10、人眼；11、液晶显示面板；12、第一线偏光片；13、显示器；2a、第一镜片；2b、第二镜片；21、四分之一波片；

111、面板电极；112、液晶分子；211、快轴；20a、右眼圆偏振光；20b、左眼圆偏振光；30a、30b、线偏振光；40a、40b、穿透轴；111a、面板正极；111b、面板负极。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

目前，三维(3-dimension，3D)影像较为普遍，要让人看到3D影像，就必须让左眼和右眼看到不同的影像，使两副画面产生一定差距。中国专利CN201010144797.4公开了一种三维立体显示器及其控制装置和控制方法，用于显示三维立体图像的液晶显示器，包括背光源；依次设置在所述背光源上的第一偏光片、第一液晶面板、第二偏光片和第二液晶面板，其中所述第二液晶面板用于将从其中穿过并出射后的光线的穿透轴度在水平偏振和垂直偏振之间进行切换。然而，上述的三维立体显示器及其控制装置中，由于液晶面板的种类限制以及眼镜的种类限制，导致液晶面板只能发出90°或0°线偏振光，而且，眼镜也只能射入线偏振光，因此，眼镜在使用的过程中需要与液晶面板保持水平，才可以观看到正常的影像，否则，当眼镜在佩戴过程中发生一定角度的倾斜时，会产生重影现象，则无法看到正常的3D影像。

由此，本公开实施例提供一种三维影像装置，包括三维眼镜和显示组件；显示组件包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板入光侧的第一线偏光片，三维眼镜为圆偏振三维眼镜，第一线偏光片用于将接收到的光转换为线偏振光，液晶显示面板用于接收线偏振光并将线偏振光转变为圆偏振光，三维眼镜位于液晶显示面板的出光侧，三维眼镜用于接收圆偏振光并将液晶显示面板上显示的影像传播至人眼；液晶显示面板为共面转换型液晶显示面板，液晶显示面板的面板电极的配向角为45°；液晶显示面板的液晶分子的配向在显示组件不加电压时与面板电极的配向平行，液晶分子的配向在显示组件加电压时与面板电极的配向垂直。本公开实施例提供的三维影像装置中，通过将三维眼镜设置为圆偏振三维眼镜，将液晶显示面板设置为共面转换型液晶显示面板且使得共面转换型液晶显示面板中的面板电极的配向角为45°，且共面转换型液晶显示面板中的液晶分子的配向在显示组件不加电压时与面板电极的配向平行，液晶分子的配向在显示组件加电压时与面板电极的配向垂直，从而使得液晶显示面板可以发射出圆偏振光，三维眼镜可以射入圆偏振光，从而，在对三维眼镜进行使用的时候，即使三维眼镜在佩戴的过程中发生倾斜不能与液晶显示面板保持水平，也不会有重影现象的产生，使得人眼可以观看到正常的三维影像。

以下将结合附图和具体实施方式对本公开实施例进行详细介绍。

图1a为本公开实施例提供的三维影像装置的一种使用状态图。图1b为本公开实施例提供的三维影像装置的另一种使用状态图。图2a为本公开实施例提供的三维影像装置中的液晶显示面板的一种使用状态图。图2b为本公开实施例提供的三维影像装置中的液晶显示面板的另一种使用状态图。需要说明的是，图1a和图1b中的单箭头方向为圆偏振光的方向。如图1a至图2b所示，本实施例提供一种三维影像装置，包括三维(3-dimension，3D)眼镜和显示组件1，3D眼镜用于将显示组件1上显示的影像传播至人眼10；显示组件1包括液晶显示面板11和设置在液晶显示面板11入光侧的第一线偏光片12，3D眼镜为圆偏振3D眼镜；第一线偏光片12用于将接收到的光转换为线偏振光，液晶显示面板11用于接收线偏振光并将线偏振光转变为圆偏振光，三维眼镜位于液晶显示面板11的出光侧，三维眼镜用于接收圆偏振光并将液晶显示面板11上显示的影像传播至人眼10；液晶显示面板11为共面转换型液晶显示面板，且液晶显示面板11包括两个面板电极111和设置在两个面板电极111之间的液晶(liquid crystal，LC)层，液晶层包括多个液晶分子112；面板电极111的配向角为45°，液晶分子112的配向在显示组件1不加电压时与面板电极111的配向平行，液晶分子112的配向在显示组件1加电压时与面板电极111的配向垂直。本实施例提供的三维影像装置中，通过将3D眼镜设置为圆偏振3D眼镜，将液晶显示面板11设置为共面转换型液晶显示面板且使得共面转换型液晶显示面板中的面板电极111的配向角为45°，且共面转换型液晶显示面板中的液晶分子112的配向在显示组件1不加电压时与面板电极111的配向平行，液晶分子112的配向在显示组件1加电压时与面板电极111的配向垂直，从而使得液晶显示面板11可以发射出圆偏振光，3D眼镜可以射入圆偏振光，从而，在对3D眼镜进行使用的时候，即使3D眼镜在佩戴的过程中发生倾斜不能与液晶显示面板11保持水平，也不会有重影现象的产生，使得人眼可以观看到正常的三维影像。

需要说明的是，上述的共面转换型液晶显示面板具体为横向电场效应(In-PlaneSwitching，IPS)液晶显示面板。

在本实施例中，为了提升显示组件1的外观性，第一线偏光片12与所述液晶显示面板11在所述液晶显示面板11厚度方向上的投影重叠。

在本实施例的具体的实施方式中，两个面板电极111包括面板正极111a和面板负极111b；在显示组件1不加电压时，液晶分子112的配向与面板电极111的配向平行；在显示组件1加电压时，在电场的作用下，液晶分子112会顺时针旋转90°，使得液晶分子112的配向与面板电极111的配向垂直，且液晶分子112的配向与电场的方向平行。其中，需要说明的是，在显示组件1不加电压时，液晶显示面板11上显示的图像只能从3D眼镜的一个镜片2中传播至对应的人眼10中；在显示组件1不加电压时，液晶显示面板11上显示的图像只能从3D眼镜的另一个镜片2中传播至对应的人眼10中，这样，才会使人眼观看到三维影像。

在本实施例的具体的实施方式中，液晶显示面板11的相位差为127nm，也就是说，液晶显示面板11的相位差为四分之一波片的波长，这样，使得液晶显示面板11才能射出圆偏振光。

在光线未经过液晶显示面板11时，光线为线偏振光，在本实施例的具体的实施方式中，第一线偏光片12的穿透轴角度为0°～5°。示例性的，第一线偏光片12的穿透轴角度为0°。

而为了使液晶显示面板11具有较好的显示效果，在一些实施方式中，液晶显示面板11上显示两个镜片2所传播的影像的频率相同，也就是说，左眼影像和右眼影像的频率相同。具体的，在120Hz的驱动下，液晶显示面板11每秒显示的图像为120帧，其中，60帧为一个人眼10观看到的影像，另外的60帧为另一个人眼10观看到的影像。

而为了提升显示组件1的显示亮度，在一些可选的实施方式中，显示组件1还包括显示器13，显示器13设置在液晶显示面板11入光侧；第一线偏光片12位于液晶显示面板11与显示器13之间。其中，显示器13可以作为液晶显示面板11的一个背光源，以提升显示组件1的显示亮度。

为了使显示器13的尺寸与液晶显示面板11的尺寸更为匹配，并使得显示组件1具有更好的显示效果，在本实施例中，显示器13为微米发光二极管显示器(Micro LEDdisplay)。在此，对显示器13的类型不作具体限制。

请参见图1a至图4b，其中，图3a为当眼镜与液晶显示面板水平时第一镜片传播的影像的光路图，图3b为当眼镜与液晶显示面板之间有一定夹角时第一镜片传播的影像的光路图，图4a为当眼镜与液晶显示面板水平时第二镜片传播的影像的光路图，图4b为当眼镜与液晶显示面板之间有一定夹角时第二镜片传播的影像的光路图。

在一些实施方式中，3D眼镜包括两个镜片2，镜片2包括四分之一波片21和第二线偏光片，第二线偏光片位于四分之一波片21的背离液晶显示面板11的一侧；两个镜片2的第二线偏光片的穿透轴互相垂直。

进一步地，本实施例中，3D眼镜还应该包括位于四分之一波片21和第二线偏光片之间的第一导电玻璃(图中未示出)、液晶层(图中未示出)和第二导电玻璃(图中未示出)，第一导电玻璃粘接在四分之一波片21的面向第二线偏光片的一侧，液晶层粘接在第一导电玻璃的面向第二线偏光片的一侧，第二导电玻璃粘接在液晶层与第二线偏光片之间。

具体的，两个镜片2包括第一镜片2a和第二镜片2b，第一镜片2a的第二线偏光片的穿透轴角度为90°～95°，第二镜片2b的第二线偏光片的穿透轴角度为0°～5°，示例性的，第一镜片2a的第二线偏光片的穿透轴角度为90°，二镜片2b的第二线偏光片的穿透轴角度为0°；在显示组件1不加电压时，液晶显示面板11上显示的影像通过第一镜片2a传播至人眼10；在显示组件1加电压时，液晶显示面板上显示的影像通过第二镜片2b传播至人眼10。其中，指定第一镜片2a为右眼镜片，第二镜片2b为左眼镜片。

其中，需要说明的是，图1a中的双箭头方向则为右眼镜片的第二线偏光片的穿透轴方向，图1b中的双箭头方向则为左眼镜片的第二线偏光片的穿透轴方向。

在本实施例中，第二线偏光片的穿透轴与四分之一波片21的快轴211之间的夹角角度为45°。

以下对3D眼镜在实际使用过程中的光路进行介绍。

如图3a和图4a所示，当3D眼镜与液晶显示面板11保持水平时，液晶显示面板11上射出圆偏振光：

加电压时，射入第一镜片2a的右眼圆偏振光20a经对应的四分之一波片21之后，逆时针旋转45°，变成90°的线偏振光30a，射入第二镜片2b的左眼圆偏振光20b经对应的四分之一波片21之后顺时针旋转45°，变成0°的线偏振光30b，由于第一镜片2a对应的第二线偏光片的穿透轴40a角度为90°，此时，第一镜片2a对应的第二线偏光片只能透过右眼圆偏振光20a经对应的四分之一波片21射出之后的光线，右眼看到对应的影像；

不加电压时，射入第一镜片2a的右眼圆偏振光20a经对应的四分之一波片21之后，逆时针旋转45°，变成90°的线偏振光30a，射入第二镜片2b的左眼圆偏振光20b经对应的四分之一波片21之后顺时针旋转45°，变成0°的线偏振光30b，由于第二镜片2b对应的第二线偏光片的穿透轴40b角度为0°，此时，第二镜片2b对应的第二线偏光片只能透过左眼圆偏振光20b经对应的四分之一波片21射出之后的光线，以使得左眼观看到相应的影像，这时，左眼观看到的影像和右眼观看到的影像合成三维影像；

如图3b和图4b所示，当3D眼镜与液晶显示面板11之间存在一定角度，假设此时3D眼镜与液晶显示面板11之间的角度为n°，液晶显示面板11上射出圆偏振光：

不加电压时，射入第一镜片2a的右眼圆偏振光20a经对应的四分之一波片21之后，逆时针旋转45°，变成90°+n°的线偏振光30a，摄入第二镜片2b的左眼圆偏振光20b经对应的四分之一波片21之后顺时针旋转45°，变成0°+n°的线偏振光30b，由于，第一镜片2a对应的第二线偏光片的穿透轴为90°+n°，此时，第一镜片2a对应的第二线偏光片只能透过右眼圆偏振光20a经对应的四分之一波片21射出之后的光线，右眼观看到对应的影像；

加电压时，射入第一镜片2a的右眼圆偏振光20a经对应的四分之一波片21之后，逆时针旋转45°，变成90°+n°的线偏振光30a，摄入第二镜片2b的左眼圆偏振光20b经对应的四分之一波片21之后顺时针旋转45°，变成0°+n°的线偏振光30b，由于第二镜片2b对应的第二线偏光片的穿透轴40b角度为0°+n°，因此，第二镜片2b对应的第二线偏光片只能透过左眼圆偏振光20b经对应的四分之一波片21射出之后的光线，左眼观看到对应的影像，左眼观看到的影像和右眼观看到的影像合成三维影像。示例性的，上述的n可以是5，在此，对n的取值不作列举。

需要说明的是，在本实施例中，液晶显示面板11发射出的圆偏振光不分左右眼，因此，会提升面板组件1的解析度，使得液晶显示面板11显示的影像效果更好。

本实施例提供的三维影像装置包括三维眼镜和显示组件；包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板入光侧的第一线偏光片，三维眼镜为圆偏振三维眼镜，第一线偏光片用于将接收到的光转换为线偏振光，液晶显示面板用于接收线偏振光并将线偏振光转变为圆偏振光，三维眼镜位于液晶显示面板的出光侧，三维眼镜用于接收圆偏振光并将液晶显示面板上显示的影像传播至人眼；液晶显示面板为共面转换型液晶显示面板，液晶显示面板的面板电极的配向角为45°；液晶显示面板的液晶分子的配向在显示组件不加电压时与面板电极的配向平行，液晶分子的配向在显示组件加电压时与面板电极的配向垂直。本公开实施例提供的三维影像装置中，通过将三维眼镜设置为圆偏振三维眼镜，将液晶显示面板设置为共面转换型液晶显示面板且使得共面转换型液晶显示面板中的面板电极的配向角为45°，且共面转换型液晶显示面板中的液晶分子的配向在显示组件不加电压时与面板电极的配向平行，液晶分子的配向在显示组件加电压时与面板电极的配向垂直，从而使得液晶显示面板可以发射出圆偏振光，三维眼镜可以射入圆偏振光，从而，在对三维眼镜进行使用的时候，即使三维眼镜在佩戴的过程中发生倾斜不能与液晶显示面板保持水平，也不会有重影现象的产生，使得人眼可以观看到正常的三维影像。

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操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三维影像装置，其特征在于，包括三维眼镜和显示组件(1)；

所述显示组件(1)包括液晶显示面板(11)和设置在所述液晶显示面板(11)入光侧的第一线偏光片(12)；

所述第一线偏光片(12)用于将接收到的光转换为线偏振光，所述液晶显示面板(11)用于接收所述线偏振光并将所述线偏振光转变为圆偏振光；

所述三维眼镜位于所述液晶显示面板(11)的出光侧，所述三维眼镜用于接收所述圆偏振光并将所述液晶显示面板(11)上显示的影像传播至人眼(10)。

2.根据权利要求1所述的三维影像装置，其特征在于，所述液晶显示面板(11)为共面转换型液晶显示面板(11)，所述液晶显示面板(11)的面板电极(111)的配向角为45°；

所述液晶显示面板(11)的液晶分子(112)的配向在所述显示组件(1)不加电压时与所述面板电极(111)的配向平行，所述液晶分子(112)的配向在所述显示组件(1)加电压时与所述面板电极(111)的配向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的三维影像装置，其特征在于，所述第一线偏光片(12)与所述液晶显示面板(11)在所述液晶显示面板(11)厚度方向上的投影重叠。

4.根据权利要求1或2所述的三维影像装置，其特征在于，所述液晶显示面板(11)的相位差为127nm。

5.根据权利要求1或2所述的三维影像装置，其特征在于，所述第一线偏光片(12)的穿透轴角度为0°～5°。

6.根据权利要求1或2所述的三维影像装置，其特征在于，所述显示组件(1)还包括显示器(13)，所述显示器(13)设置在所述第一线偏光片(12)的入光侧。

7.根据权利要求6所述的三维影像装置，其特征在于，所述显示器(13)为微米发光二极管显示器(13)。

8.根据权利要求1或2所述的三维影像装置，其特征在于，所述三维眼镜为圆偏振三维眼镜，且所述三维眼镜包括两个镜片(2)，每个所述镜片(2)包括四分之一波片(21)和第二线偏光片，所述第二线偏光片位于所述四分之一波片(21)的背离所述液晶显示面板(11)的一侧；

两个所述镜片(2)的第二线偏光片的穿透轴互相垂直。

9.根据权利要求8所述的三维影像装置，其特征在于，所述镜片(2)还包括位于所述四分之一波片(21)和第二线偏光片之间的第一导电玻璃、液晶层和第二导电玻璃；

所述第一导电玻璃、所述液晶层和所述第二导电玻璃沿所述四分之一波片(21)远离所述第二线偏光片至所述四分之一波片(21)靠近所述第二线偏光片的方向依次粘接。

10.根据权利要求8所述的三维影像装置，其特征在于，两个所述镜片(2)包括为第一镜片(2a)和第二镜片(2b)，所述第一镜片(2a)的第二线偏光片的穿透轴角度为90°～95°，所述第二镜片(2b)的第二线偏光片的穿透轴角度为0°～5°；

所述液晶显示面板(11)上显示的影像在所述显示组件(1)不加电压时通过所述第一镜片(2a)传播至人眼(10)；

所述液晶显示面板(11)上显示的影像在所述显示组件(1)加电压时通过所述第二镜片(2b)传播至人眼(10)。

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