立体显示设备制造技术

本发明专利技术公开了立体显示设备，其包括用于产生左眼图像及右眼图像的图像显示组件及设置在图像显示组件与观察者之间的光线调整装置，光线调整装置具有三维光线调整模式，在三维光线调整模式下，光线调整装置将左眼图像的光线传递到预定位置的观察者的左眼而不传递到其右眼，并且将右眼图像的光线传递到预定位置的观察者的右眼而不传递到其左眼；其中，三维光线调整模式至少包括第一及第二显示方向的三维光线调整模式，在第一和第二显示方向的三维光线调整模式下，预定位置的观察者分别位于预定第一和第二位置，并且，预定第一与第二位置的观察者的左右眼的连线之间的夹角不为零，从而，可以实现至少两个方向上的立体显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种立体显示设备。
技术介绍
随着显示技术的不断发展，人们愈加追求更加真实的显示画面。近年来，出现了利用不同技术实现的三维(3D)显示(又称为立体显示)，3D显示相较于二维(2D)显示，可以给观察者带来更逼真的立体效果，因此，受到了人们的欢迎和青睐。人之所以看到的物体是三维的，是因为人有两只眼睛，并且两只眼睛具有一定的间距，物体在两眼视网膜上产生两幅具有细微差别的图像，经大脑处理后合成为一幅三维图像。立体显示技术是利用人眼的立体成像原理，人眼看物体时是从不同角度看到两幅稍有差别的图像，大脑将这两幅具有视差的图像合成后形成立体视觉。现有的立体显示方法主要有偏振镜法、滤色镜法、视差立体法以及体视镜法。其中偏振镜法是最常用的方法，其原理就是利用光的不同偏振角度，让两个镜片分别透过不同偏振状态的光，将两幅具有细微差别的图像分别投射到左右眼中，从而给人以三维立体感。但是，这种立体显示方法需要观察者配戴配套的立体偏振眼镜才能观看到三维图像，配戴立体眼镜常常会造成观察者的观看不舒适，特别是对于自身已经配戴着眼镜的观察者来说，观看立体图像则较为困难。因此，为了避免配戴特殊眼镜的不便，最近出现了不必配戴立体眼镜就能观看立体图像的装置，即裸眼立体显示设备，通过立体显示设备可以直接分开分别进入左右眼的左右眼图像光线，从而在观看立体图像时不必配戴立体眼镜，以满足观察者的需求。另外正在研发一种立体显示设备，其内设置有根据需要可透过开关组件分开左右眼图像的媒体，平时可以让人们观看二维平面图像，但有需要时也可以让人们观看三维立体图像。图1和图2揭示了现有的一种立体显示设备的局部截面示意图。如图1和图2所示，该立体显示设备包括液晶显示面板4、向液晶显示面板4发射光线的背光源(未图示)、 以及设置在液晶显示面板4的靠近观察者一侧的液晶棱镜3。液晶显示面板4具有第一像素41 (图1和图2中黑色填充的像素)和第二像素42 (图1和图2中未填充的像素)。液晶棱镜3包括靠近观察者的第一基板31、远离观察者的第二基板32、以及设置在第一基板 31与第二基板32之间的介质层33。在第一基板31的靠近第二基板32的一侧上设置第一透明电极311，在第二基板32的靠近第一基板31的一侧上设置第二透明电极321，第一透明电极311和第二透明电极321通常均由氧化铟锡(Indium Tin Oxide, IT0)形成。在介质层33的靠近第二基板32的一侧具有多个呈纵长状的拱形空间34，在拱形空间34中填充有液晶36，液晶36是具有各向异性光学性质的物质，并且，介质层33的折射率Ii1与液晶 36的长轴折射率及短轴折射率n0之间满足ni = n0 < ne拱形空间34具有靠近第一基板31的弧形表面及靠近第二基板32的平坦表面，在拱形空间；34的弧形表面和平坦表面上均具有配向层35，并且，配向层35的配向方向与其所对应的液晶显示面板2的出光偏光片的透过轴方向相同，如图2所示，位于拱形空间34内部各表面的配向层35的配向方向垂直于纸面。通过变换位于液晶棱镜3中的第一透明电极311 和第二透明电极321之间的电压，该立体显示设备可以实现二维显示与三维显示的相互切换。如图1所示，当在第一透明电极311与第二透明电极321之间施加一定电压时，在第一透明电极311与第二透明电极321之间形成电场，位于拱形空间34内的液晶36的长轴沿着电场的方向排列，即如图1所示的垂直于第一基板31和第二基板32排列，此时液晶 36的折射率表现为n。，由于η。= η”因此，液晶棱镜3处于非折射模式，从第二基板32方向入射进来的光线通过液晶36及介质层33后并不发生折射，而仍然保持原来的传播方向，在这种情况下，液晶显示面板4上的第一像素41和第二像素42发出的光线透过液晶棱镜3 后均可以同时进入观察者的右眼和左眼，右眼和左眼将看到液晶显示面板4上显示的相同图像，从而呈现2D显示模式。如图2所示，当未对第一透明电极311与第二透明电极321之间施加电压时，位于拱形空间34内的液晶36的长轴沿着平行于配向方向排列，即如图2所示的垂直于纸面排列，此时液晶36的折射率表现为IV由于> Ii1,因此，液晶棱镜3处于折射模式，液晶棱镜3对从第二基板32方向入射进来的光线具有汇聚作用，在这种情况下，液晶显示面板4 上的第一像素41和第二像素42发出的光线分别沿着不同的传播路径选择性地分别进入观察者的右眼和左眼，因第一像素41和第二像素42显示的是两幅具有视差的图像，因此，进入观察者的右眼和左眼的也将是两幅具有视差的图像，经大脑对这两幅具有视差的图像合成后形成立体视觉，从而呈现3D显示模式。然而，上述立体显示设备在实现3D显示时，由于受其本身结构的限制，上述立体显示设备只能实现一个方向上，通常为水平方向上的立体显示，而不能实现其他方向上的立体显示。即，观察者必须保持其左右眼的连线沿着水平方向，观察者才能清晰地观看到立体图像，但是，当观察者的头部偏转而使得其左右眼的连线方向不在水平方向上时，则此时，立体图像将不可视，或者显示质量明显下降。因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是提供一种立体显示设备，其能够实现至少两个显示方向的三维显示。为解决上述技术问题，本专利技术的一方面提供了一种立体显示设备，其包括图像显示组件及设置在所述图像显示组件与观察者之间的光线调整装置，所述图像显示组件用于产生三维图像，所述三维图像包括左眼图像及右眼图像，所述光线调整装置具有三维光线调整模式，在所述三维光线调整模式下，所述光线调整装置将图像显示组件形成的左眼图像的光线传递到预定位置的观察者的左眼而不传递到所述预定位置的观察者的右眼，并且将图像显示组件形成的右眼图像的光线传递到预定位置的观察者的右眼而不传递到所述预定位置的观察者的左眼；其中，所述三维光线调整模式至少包括第一显示方向及第二显示方向的三维光线调整模式，在所述第一显示方向的三维光线调整模式下，所述预定位置的观察者位于预定第一位置；在所述第二显示方向的三维光线调整模式下，所述预定位置的观察者位于预定第二位置，并且，所述预定第一位置的观察者的左右眼的连线与所述预5定第二位置的观察者的左右眼的连线之间的夹角不为零。在本专利技术的立体显示设备中，预定第一位置的观察者的左右眼的连线与预定第二位置的观察者的左右眼的连线之间的夹角不为零，也就是说，第一显示方向不同于第二显示方向。本专利技术的立体显示设备通过光线调整装置的至少两个显示方向的三维光线调整模式的相互切换，从而实现至少两个显示方向上的三维显示，并且，三维图像的显示质量不会下降。因此，本专利技术的立体显示设备突破了现有技术中所存在的只能实现一个方向上的三维显示的局限，并且，具有较好的三维图像显示效果。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　立体显示设备，其包括图像显示组件及设置在所述图像显示组件与观察者之间的光线调整装置，所述图像显示组件产生三维图像，所述三维图像包括左眼图像及右眼图像，其特征在于，所述光线调整装置具有三维光线调整模式，在所述三维光线调整模式下，所述光线调整装置将图像显示组件形成的左眼图像的光线传递到预定位置的观察者的左眼而不传递到所述预定位置的观察者的右眼，并且将图像显示组件形成的右眼图像的光线传递到预定位置的观察者的右眼而不传递到所述预定位置的观察者的左眼；其中，所述三维光线调整模式至少包括第一显示方向及第二显示方向的三维光线调整模式，在所述第一显示方向的三维光线调整模式下，所述预定位置的观察者位于预定第一位置；在所述第二显示方向的三维光线调整模式下，所述预定位置的观察者位于预定第二位置，并且，所述预定第一位置的观察者的左右眼的连线与所述预定第二位置的观察者的左右眼的连线之间的夹角不为零。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔艳冰，
申请(专利权)人：昆山龙腾光电有限公司，
类型：发明
国别省市：32