[实用新型]一种可实现显示模式切换的自由立体显示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及显示器，具体地说是涉及一种可实现显示模式切换的自由立体显示器。

背景技术

人对现实世界的细微观察，是通过人眼同时对同一场景或物体的观察实现的，由于两只眼睛对所观察景物的细微差别，使所观察的景物除了呈现色彩、明暗外，还包含了景物间的相对位置及其与观察者之间的位置等空间信息。而目前广泛被人们所使用的显示设备均为2D显示，只能重现景物的色彩和明暗而无法重现原有的空间信息，而要真实重现景物的色彩、明暗和空间信息等3D显示功能的显示设备我们称之为立体显示器。目前各种立体显示设备已通过各种方式为公众所知，实现方式上主要有佩戴式(即需要配戴辅助眼镜的)和自由立体式(即无需配戴辅助设施的)，后者(即自由立体显示器)将是立体显示器的发展方向。

当前的自由立体显示器得实现种类主要有以下几种：柱透镜式、光栅式和全息成像式。由于全息成像的原理复杂，景物记录和实现对客观条件要求均比较高，以致一直没有很大的进展。目前比较广泛使用且被人熟知的方法主要为前两种，如图1所示，他们均是基于双目视差的方法，让用户的左右眼分别观察到相应的具有微小差别的视差图像，从而形成立体视觉效果。为使左眼与右眼分别观察到具有视差的图像，立体显示器需能够将两幅影像分别传送到显示器不同的像素区域，再通过光学系统的实现左右眼接收不同图像。典型的实现方式包括使用视差光栅、在显示器表面安装柱面透镜组和光栅式。如何在视差光栅式立体显示器上实现显示二维图像，是现有技术需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供了一种通过视差光栅可实现显示模式切换的自由立体显示器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种可实现显示模式切换的自由立体显示器，包括图像显示系统，图像源处理系统，其特征在于：位于所述的图像显示系统前设有具有2D与3D显示模式切换功能的视差光栅系统；所述的视差光栅系统，用于利用两个由两种双折射元件构成的光学平面，通过机械机构改变其相对位置，产生黑白间隔条纹的光栅屏障。

所述视差光栅系统包括：依次设有的第一偏振片，用于透射具有第一偏振方向的光；第一光学平面，用于使偏振光向不同方向旋转；第二光学平面，使偏振光在第一光学平面的基础上继续向相同或不同方向旋转；第二偏振片，用于阻挡其偏振方向不同的光线，透过与其偏振相同的偏振光，从而形成黑白相间的视差光栅。通过机械机构能在很小的空间内使用两块光学平面阵列间的微小移动来实现2D模式和3D模式间的切换。

可实现显示模式切换的自由立体显示器中，所述的第一光学平面、第二光学平面与机械机构的连接方式，是在固定了第一个光学平面的基础上，通过弹性构件将第二个光学平面固定于框架的一边，在其相对的另一边中间处安装一插销件并与框架相匹配，其结构类似于自动圆珠笔，通过插销件的按进与按出，改变了第二个光学平面的位置，以达到2D/3D显示模式的转换。

可实现显示模式切换的自由立体显示器，所述的视差光栅系统，在二维模式下透射所有入射光，而在三维模式下形成光栅来分离左眼图像和右眼图像。

一种可实现显示模式切换的自由立体显示器，由于采用上述结构，包括图像显示系统，图像源处理系统，位于所述的图像显示系统后设有具有2D与3D显示模式切换功能的视差光栅系统；视差光栅系统由两块偏振片、两块光学阵列构成。显示器利用两个由两种双折射元件构成的光学平面，通过改变其相对位置，产生黑白间隔条纹的光栅屏障，以此可以达到在2D与3D模式间切换的功能。安装在显示系统后的视差光栅，在二维模式下透射所有入射光，而在三维模式下形成光栅来分离左眼图像和右眼图像。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1A、图1B为现有技术柱透镜、光栅的立体显示效果示意图；

图2A、图2B为本实用新型一种可实现显示模式切换的自由立体显示器结构示意图；

图3A、图3B为本实用新型在2D模式下显示器结构示意图；

图4A、图4B、图4C为图2所示显示系统中像素的排布和用于立体显示的两幅图像的不同排列方式示意图；

图5为图2所示视差光栅系统2D显示状况示意图；

图6为图2所示视差光栅系统3D显示状况示意图。

在图2、图3、图5、图6中，1、图像显示系统、11、第一偏振片；12、第二偏振片；21、第一光学平面；22、第二光学平面。

具体实施方式