[实用新型]2D－3D可转换立体显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及立体显示领域，尤其涉及一种可在屏幕的不同区域独立进行2D-3D转换的立体显示装置。

背景技术

人类是通过右眼和左眼所看到的物体的细微差异来感知物体的深度，从而识别出立体图像的，这种差异被称为视差。立体显示技术就是通过人为的手段来制造人的左右眼的视差，给左、右眼分别送去有视差的两幅图像，使大脑在获取了左右眼看到的不同图像之后，产生观察真实三维物体的感觉。立体显示装置一般有两种方式：狭缝光栅式立体显示装置和微透镜阵列立体显示装置。其中微透镜阵列立体显示装置包括显示面板和安装在显示面板前方的微透镜阵列，从而将来自于显示面板的3D图像分成右眼和左眼图像。

上述传统微透镜阵列式立体显示装置，无法实现2D-3D之间的转换，给使用带来了不便。因此需要一种自动立体显示装置，其可以根据所提供的图像信号在2D和3D模式之间进行转换。针对这一需求，开展了很多研究工作。如专利文献US5500765提到一种2D-3D可转换自动立体显示装置，通过透镜片在显示面板上的机械移动来实现2D-3D之间的转换。但是这种机械转换原理的实现受到振动、潮湿、灰尘等因素的影响而不易控制。此外专利文献US6069650和CN1892289都利用了液晶对寻常光(o光)和非寻常光(e光)产生不同的折射率来实现2D-3D转换，它们都需要在微透镜的表面镀导电薄层或梯度结构的导电层，以达到控制液晶指向矢方向的目的。图1表示了传统2D-3D可转换自动立体显示装置的结构和原理。如图1，此装置主要包括显示面板1，微透镜阵列2，面对微透镜阵列的透明平面板5，在微透镜和透明平面板表面的导电薄层或梯度电极层31和32，填充在微透镜阵列和透明平面板之间的液晶4，以及分别连接在两个导电薄层或梯度电极层的电极6。根据此结构，当没有电压施加在电极6时，入射的偏振光的偏振方向平行于液晶的指向矢即光轴方向，如图2a此时光线透过液晶的折射率为n_e，且n_e不等于微透镜材料的折射率n_p，光线在微透镜表面发生折射，显示为3D效果。当施加电压于电极6时，如图2b，微透镜阵列和透明平面板之间的导电薄层间形成电场，液晶指向矢方向改变为按照电场方向排布，入射的偏振光的偏振方向垂直于液晶的指向矢即光轴方向，光线透过液晶的折射率为n_o，此时n_o等于微透镜材料折射率n_p，光线在不发生折射的情况下穿过微透镜2、液晶4和透明平面板5，显示为2D效果。

上述现有的2D-3D转换只能整屏进行转换，不能给观众同时显示立体和平面图像，更加不能随意进行部分区域的立体和平面图像的转换，不能满足特殊需求，比如不能同时显示立体图像和平面文字等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种2D-3D可转换立体显示装置，能够在屏幕的不同区域同时进行2D和3D的显示，并能够在屏幕区域进行部分区域的2D-3D转换。

为达到本实用新型的目的，提供一种2D-3D可转换立体显示装置，包括：提供图像光线的装置和组合透镜；

所述提供图像光线的装置，用于提供线性偏振的图像光线；

所述组合透镜包括：

由双折射材料构成的双折射透镜；

与所述双折射透镜的曲面契合的单折射透镜；

用于给所述双折射透镜施加电场的至少两块相对的透明电极；

所述透明电极至少一块是由至少两个独立透明电极部分组成，每个独立透明电极部分能够被独立充放电；

入射到透镜组件的偏振光线在有电场和无电场的其中一种情况下会在通过透镜组件时发生折射，在另一种情况下直接透射。

本实用新型还提供另外一种2D-3D可转换立体显示装置，包括：提供图像光源的装置、偏振光转换装置和透镜组件；

所述提供图像光源的装置，用于提供图像的线性偏振光光源；

所述偏振光转换装置，包括：两块透明板，每块透明板至少一侧附有透明电极；两块透明板之间还有扭曲的向列相液晶，每块透明板与向列相液晶之间有取向层，两块取向层取向方向相互垂直，至少一个所述透明板上的透明电极由至少两个独立透明电极部分构成，用于独立控制相应向列相液晶所处区域的电场，入射的线性偏振光通过没加电场的该偏振光转换装置后偏振方向旋转至与入射时的偏振方向垂直，入射的线性偏振光通过加有电场的该偏振光转换装置后不发生旋转；