一种具有双层液晶透镜的光学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是揭露一种具有双层液晶透镜的光学装置，其包含：一第一液晶透镜，是包含一第一电极，其具有一第一图案；一第二液晶透镜，是对应第一液晶透镜设置，第二液晶透镜是包含一第二电极，其具有一第二图案；及一偏压装置，是电性连接于第一电极及第二电极用以调变第一液晶透镜及第二液晶透镜的光学特性，以藉此达到二维平面影像和集成摄影立体影像的切换。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种具有液晶透镜(Liquid Crystal Lens)的光学装置，特别 关于一种具有双层液晶透镜的光学装置，并设置不同电极图案于其双层液晶透镜中并以不 施加偏压与施加偏压来达到切换二维(2D)平面影像及集成摄影(Integral Photography) 立体影像。
技术介绍
一般而言，三维(3D)立体影像的显示技术是经由使用者的眼睛，并根据立体视觉 的原则来实现。由于人类的双眼彼此相距约5’公分的距离，因此会有双眼视差，即由于左 右眼之间的位置差距导致两眼所看到的影像实为具有细微差异的不同影像。这种眼睛位置 差距所导致的左右眼所观看到的影像间的差异是称为双眼视差。因此，传统上制作3D立体 影像显示装置是利用双眼视差的基础来进行设计，让使用者的左眼仅观看到给左眼的影像 而右眼仅观看到给右眼的影像。利用双眼视差产生立体感的显示方式多需配戴特殊器具来达成，常见的方法包含 利用偏光眼镜、红蓝(绿)眼镜、快门眼镜及头盔式显示器等方式来达成。然，上述的显示 方法不论成本高低都需要使用者配戴特殊器具才得以观看到立体影像，因而对使用者而言 多少都会造成不便的感觉，因此，近年来则着重于开发不需要配戴任何特殊器具即可观赏 到立体影像的裸眼式3D立体显示装置。而，不需要配戴任何特殊器具即可观赏到立体影像的裸眼式3D立体显示装置以 双眼视差的基础来设计则称为视差法裸眼式3D立体显示装置。此种3D立体显示装置是为 于显示器(例如液晶显示器)的光源数组的前方设置视差屏障(Parallax)或光栅等遮蔽 物，而其中光源数组并依序传送左眼影像及右眼影像，使得透过视差屏障让使用者的左眼 看到左眼影像而使用者的右眼看到右眼影像。如此，透过左眼看到左眼影像及右眼看到右 眼影像的使用者，其大脑会自动融合所看到的左眼影像及右眼影像为立体影像。然而，上述的视差法裸眼式3D立体显示方法，是存在着些许的缺点，例如当光线 通过视差屏障的黑色的直线条纹区域时，会由于光线被遮住，因而导致亮度减少约一半以 上。此外，将此技术应用于液晶面板时，由于一般的液晶面板的画素会被分成若干个奇数画 素及偶数画素的影像对，以达到能够让立体影像在更多角度被观赏到，因而使得所呈现的 3D立体影像的分辨率变为2D平面影像时的一半以下。再者，以双眼视差的方法进行立体显 示时，当使用者移动一个视角的位置，就可能会让原本投射到左眼的影像投射至右眼，造成 「反立体影像」。因此，视差法裸眼式3D立体显示装置往往无法提供多人同时观赏。而，除了利用双眼视差的方式所制成的视差法裸眼式3D立体显示装置外，不需配 戴任何特殊器具即可观赏立体影像的技术亦包含集成摄影(Integral Photography,以下 简称为IP)立体显示技术。IP立体显示技术是于公元1908年所提出，主要技术原理是透过蝇眼透镜 (Fly' s-Eye Lens)以记录不同视角下的影像信息，其中蝇眼透镜即为类似蝇眼排列组合3而成的微小凸透镜数组，也就是将一是列半球形小透镜排列在平面上，用来摄影或显示图 像。因此，IP显示技术是可大略分为两大步骤。首先，请参阅图1A，利用蝇眼透镜103拍摄 物体101并以影像撷取装置105取得不同视角的影像信息107 ；接着，请参阅图1B，所取得 的影像信息107再经由显示装置109及蝇眼透镜103进行光学处理后，即可呈现所拍摄的 物体的三维立体影像110。此外，依据不同的光学设计需求，亦可于蝇眼透镜前方设置一聚光凸透镜120，如 图2所示。又或者，由于蝇眼透镜的制作方式较为困难，因此不直接使用蝇眼透镜，而以两 个柱状透镜分别以水平方向与垂直方向迭置来达到蝇眼透镜的效果，如图3所示，将第一 柱状透镜131以垂直方向摆放，而第二柱状透镜132以水平方向摆放来达到蝇眼透镜的效 果。由于柱状透镜相较于蝇眼透镜来说较容易制作，因此可减少制作透镜的成本。然，利用上述的光学设计来达成IP显示技术的立体影像的撷取或显示需使用的 蝇眼透镜、聚光凸透镜及柱状透镜通常都是以射出成型、铸模及热压等方式制成。因此，应 用配置此些蝇眼透镜、聚光凸透镜或柱状透镜的显示装置或摄影装置等光学装置的设计通 常无法让使用者自行取出此些透镜，如此，使用者于使用上需要进行2D平面影像信息的撷 取或显示时，则无法使用具有此些蝇眼透镜或柱状透镜的光学装置来执行，而需更换其它 的光学装置才能进行2D影像信息的撷取或显示，造成使用上的不方便。因此，亟需要一种可依据使用者欲撷取或显示2D平面影像或IP立体影像的不同 需求，轻易达到切换2D平面影像及IP立体影像的光学装置。
技术实现思路
本技术的目的是为达到依据使用者欲撷取或显示二维(2D)平面影像或集成 摄影(IP)立体影像的不同需求，轻易达到于同一光学装置中切换2D平面影像及IP立体影像。为达上述的目的，本技术是提供一种具有双层液晶透镜的光学装置，其包含 一第一液晶透镜，是包含一第一电极，其具有一第一图案；一第二液晶透镜，是对应第一液 晶透镜设置，第二液晶透镜是包含一第二电极，其具有一第二图案；及一偏压装置，是电性 连接于第一电极及第二电极以调变第一液晶透镜及第二液晶透镜的光学特性，并藉此达到 二维平面影像和集成摄影立体影像的切换。其中，所述的光学装置更包含一影像装置，对 应于第一液晶透镜及第二液晶透镜设置，并可依据不同的需求的设计电性连接于上述的偏 压装置。此影像装置是可包含为用以撷取影像信息的影像撷取装置，例如照相机或摄影 机等；以及用以显示影像信息的显示装置，例如显示器或投影机等。于本技术的一些 实施例中，此光学装置是包含为液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称IXD)、有机发 光显示器(Organic Light Emitting Display，简称 OLED)、电浆显示器(Plasma Display Panel，简称 PDP)或场发射显示器(Field Emission Display，简称 FED)。于本技术的一实施例中，第一电极的第一图案是包含为复数个水平条状所构 成的水平栅状图案；及第二电极的第二图案是包含为复数个垂直条状所构成的垂直栅状图 案。于此实施例中，当偏压装置不施加电压于第一电极及第二电极时，则此光学装置是可用 以撷取或显示2D平面影像；而当偏压装置施加一第一电压于第一电极及一第二电压于第 二电极时，则第一液晶透镜会呈现水平方向的柱状透镜的光学特性及第二液晶透镜会呈现垂直方向的柱状透镜的光学特性。如此，则可藉由本技术的第一液晶透镜及第二液晶 透镜来达到蝇眼透镜的效果，以令此光学装置是可用以撷取或显示IP立体影像。于本技术的另一实施例中，第一电极的第一图案是包含为复数个同心圆所构 成的图案；及第二电极的第二图案是包含为格状图案。于此实施例中，同样当偏压装置不施 加电压于第一电极及第二电极时，则此光学装置是可用以撷取或显示2D平面影像；而当偏 压装置施加一第二电压于第一电极时，则第一液晶透镜会呈现菲涅尔透镜的光学特性；当 偏压装置施加一第三电压于第二电极时，则第二液晶透镜会呈现蝇眼透镜的光学特性。如 此，则可利用此光学装置是可用以撷取或显示IP立体影像。因此，利用本技术的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种具有双层液晶透镜的光学装置，其特征在于，包含一第一液晶透镜，是包含一第一电极，该第一电极具有一第一图案；一第二液晶透镜，是对应该第一液晶透镜设置，该第二液晶透镜是包含一第二电极，该第二电极具有一第二图案；及一偏压装置，是电性连接于该第一电极及该第二电极以调变该第一液晶透镜及该第二液晶透镜的光学特性。2.根据权利要求1所述的具有双层液晶透镜的光学装置，其特征在于该第一图案是 包含为水平栅状图案；及该第二图案是包含垂直栅状图案。3.根据权利要求2所述的具有双层液晶透镜的光学装置，其特征在于藉由该偏压装 置施加一第一电压于该第一电极及一第二电压于该第二电极，则该第一液晶透镜会呈现水 平方向的柱状透镜的光学特性及该第二液晶透镜会呈现垂直方向的柱状透镜的光学特性。4.根据权利要求1所述的具有双层液晶透镜的光学装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晟齐，胡正中，
申请(专利权)人：华映光电股份有限公司，中华映管股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35