一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统技术方案

本发明专利技术涉及局部2D/3D转换技术领域，公开了一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统，包括：图像源以及转换透镜阵列单元；转换透镜单元包括用于对偏振光进行快速调制变换的TN偏振调制器阵列以及预制曲面透镜阵列，TN偏振调制器阵列用于控制预制曲面透镜阵列的工作状态并根据待显示内容局部控制显示区域；其中，预制曲面透镜阵列的外侧填充有各向同性的聚合物，聚合物构成与预制曲面透镜阵列相契合的凹型微透镜阵列。通过TN偏振调制器阵列的偏振作用，控制预制曲面透镜阵列的工作状态，使预制曲面透镜阵列开启或关闭透镜功能，进而使图像显示单元显示2D图像或3D图像，从而实现了局部2D/3D快速转换，并提高了三维显示图像的分辨率。

A high resolution 3D display system with local 2D3D fast conversion

【技术实现步骤摘要】
一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统
本专利技术涉及局部2D/3D转换
，尤其涉及一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统。
技术介绍
集成成像是一种非常有潜力并最有可能产业化的三维显示方法。但是受限于微透镜阵性能的影响，其景深和分辨率都受到严重的影响。使其无法达到目前2D显示器的分辨率。因此2D/3D转换技术使其只在显示3D物体时，切换到有透镜的状态，而在显示2D图像及视频时，则没有透镜的状态，以提高在显示2D图像时的分辨率。但是这种全局2D/3D转换，没法在3D模式下显示高分辨率的2D信息。现有技术中，2006年，Hiddink提出了局部2D/3D转换技术，旨在三维图像显示区域开启3D模式，其余区域则是2D模式。这样可以保证3D模式区域以外的区域有较高的分辨率，可以显示文字及2D图像。该方法采用曲面预制透镜，使用十字交叉电极对每个曲面预制透镜进行局部独立控制，实现了局部2D/3D转换。2010年Takagi采用GRIN透镜结合TN偏振调制器，通过局部控制每个TN偏振调制器实现了局部2D/3D转换。2013年Takagi又提出独立电极来对每个GRIN透镜进行独立控制。2015年Tai-HsiangJen提出基于十字交叉电极对，对每个GRIN透镜进行独立控制实现了局部2D/3D转换。以上方法需要对透镜部分加载不同的电压来控制其透镜效应，其响应的速度制约了其在动态三维显示的应用。因此，如何实现局部2D/3D快速转换及高分辨率三维显示成为亟待解决的技术问题。专利
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于如何实现局部2D/3D快速转换及高分辨率三维显示。为此，根据第一方面，本专利技术实施例公开了一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统，包括：图像源，用于提供待显示的2D/3D显示图像；转换透镜阵列单元，用于提高三维显示图像的分辨率以及2D/3D区域切换的速度；所述转换透镜单元包括用于对偏振光进行快速调制变换的TN偏振调制器阵列以及预制曲面透镜阵列，所述TN偏振调制器阵列用于控制所述预制曲面透镜阵列的工作状态并根据待显示内容局部控制显示区域，以使所述图像显示单元显示2D显示区域或3D显示区域；其中，所述预制液晶透镜阵列中预制部分由各向同性的聚合物制成，该预制部分面形可为平凸透镜，也可为平凹透镜，且该平凹或平凸透镜面形根据光学成像需求可为球面、也可为非球面。可选地，所述预制部分聚合物的折射率np根据其面形与液晶双折射率中某一折射率相匹配。可选地，所述TN偏振调制器阵列中的每个TN偏振调制器与所述预制曲面透镜阵列中的每个子透镜一一对应。可选地，所述TN偏振调制器阵列尺寸与所述预制曲面透镜阵列尺寸相同。可选地，所述TN偏振调制器阵列中每个TN偏振调制器上的电压可独立被驱动。可选地，2D内容显示在2D显示屏上，3D内容显示在凸屏或凹屏上。本专利技术具有以下有益效果：图像源用于提供待显示的2D/3D显示图像，图像源发射出偏振光，通过TN偏振调制器阵列的偏振调制作用，控制预制曲面透镜阵列的工作状态，使预制曲面透镜阵列开启或关闭透镜功能，进而使图像显示单元显示2D图像或3D图像，从而实现了局部2D/3D快速转换，并提高了三维显示图像的分辨率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实施例公开的一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统的结构示意图；图2是本实施例公开的一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统的结构示意图；图3是本实施例公开的一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统的结构示意图；图4是本实施例公开的一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统的应用示意图。附图标记：1、图像源；2、转换透镜阵列单元；21、TN偏振调制器阵列；22、预制曲面透镜阵列；3、聚合物。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例公开了一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统，如图1所示，包括：图像源1与转换透镜阵列单元2，图像源1用于提供待显示的2D/3D显示图像；转换透镜阵列单元2用于提高三维显示图像的分辨率以及实现2D/3D区域快速切换；转换透镜单元包括用于对偏振光进行快速调制变换的TN偏振调制器阵列21以及预制曲面透镜阵列22，TN偏振调制器阵列21用于控制预制曲面透镜阵列22的工作状态并根据待显示内容局部控制显示区域，以使图像源1显示2D显示区域或3D显示区域；其中，预制曲面透镜阵列22的外侧填充有各向同性的聚合物3，聚合物3构成与预制曲面透镜阵列22相契合的凹型微透镜阵列。需要说明的是，图像源1用于提供待显示的2D/3D显示图像，图像源1发射出偏振光，通过TN偏振调制器阵列21的偏振调制作用，控制预制曲面透镜阵列22的工作状态，使预制曲面透镜阵列22开启或关闭透镜功能，从而实现了局部2D/3D快速转换，并提高了三维显示图像的分辨率。如图1所示，预制部分聚合物3的折射率np根据其面形与液晶双折射率中某一折射率相匹配。如若，所选液晶为正光性液晶，则预制部分为平凸面形时，聚合物3折射率np与液晶非寻常光折射率ne相同；若预制部分为平凹面形时，聚合物3折射率np与液晶寻常光折射率no相同。如若，所选液晶为负光性液晶，则预制部分为平凸面形时，聚合物3折射率np与液晶寻常光折射率no相同；若预制部分为平凹面形时，聚合物3折射率np与液晶非寻常光折射率ne相同。如图1所示，TN偏振调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统，其特征在于，包括：/n图像源，用于提供待显示的2D/3D显示图像；/n转换透镜阵列单元，用于提高三维显示图像的分辨率以及2D/3D区域切换的速度；所述转换透镜单元包括用于对偏振光进行快速调制变换的TN偏振调制器阵列以及预制曲面透镜阵列，所述TN偏振调制器阵列用于控制所述预制曲面透镜阵列的工作状态并根据待显示内容局部控制显示区域，以使所述图像显示单元显示2D显示区域或3D显示区域；/n其中，所述预制液晶透镜阵列中预制部分由各向同性的聚合物制成，该预制部分面形可为平凸透镜，也可为平凹透镜，且该平凹或平凸透镜面形根据光学成像需求可为球面、也可为非球面。/n

【技术特征摘要】
1.一种局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统，其特征在于，包括：
图像源，用于提供待显示的2D/3D显示图像；
转换透镜阵列单元，用于提高三维显示图像的分辨率以及2D/3D区域切换的速度；所述转换透镜单元包括用于对偏振光进行快速调制变换的TN偏振调制器阵列以及预制曲面透镜阵列，所述TN偏振调制器阵列用于控制所述预制曲面透镜阵列的工作状态并根据待显示内容局部控制显示区域，以使所述图像显示单元显示2D显示区域或3D显示区域；
其中，所述预制液晶透镜阵列中预制部分由各向同性的聚合物制成，该预制部分面形可为平凸透镜，也可为平凹透镜，且该平凹或平凸透镜面形根据光学成像需求可为球面、也可为非球面。


2.根据权利要求1所述的局部2D3D快速转换的高分辨率三维显示系统，其特征在于，所述预制部分聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾甲，康江辉，陆敏，濮怡莹，谈宝林，
申请(专利权)人：深圳英伦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44