[发明专利]立体显示单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过双目视差来执行三维显示的立体显示单元。

背景技术

过去，立体显示单元通过提供不同的图像(视差图像)作为观察者左眼图像和观察者右眼图像实现立体视觉，观察者左眼图像和观察者右眼图像之间存在视差。上述立体显示单元的方法的示例包括眼镜方法和裸眼方法。眼镜方法通过带上用于立体视觉的特殊眼镜实现立体视觉。在日本专利No.3767962中，对于用于立体视觉的眼镜，公开了使用偏振滤波器的方法。

同时，在裸眼方法中，可以用裸眼而不带特殊眼镜实现立体视觉。裸眼方法的示例包括视差屏障方法和柱状透镜方法。在视差屏障方法中，在二维显示面板对面设置称作视差屏障的结构作为视差分离装置。通过视差屏障在水平方向上视差分离二维显示面板上所显示的右视差图像和左视差图像，并因此实现了立体视觉。在柱状透镜方法中，在二维显示面板对面设置柱状透镜作为视差分离装置。通过柱状透镜在水平方向上视差分离二维显示面板上所显示的右视差图像和左视差图像，并因此实现立体视觉。此外，已知通过使用由液晶透镜或液体透镜组成的可变柱状透镜的柱状透镜方法可在二维显示和三维显示之间变换显示的显示单元(参考日本未审查专利申请No.2000-102038和日本未审查专利申请No.2005-517991)。

发明内容

但是，在视差屏障方法和柱状透镜方法的情况下，体视范围(可见区)很小。因此，存在观察位置和观察距离受限并且不能让很多观察者同时观看的缺点。同时，在眼镜方法的情况下，对观察位置和观察距离的限制小，能让很多观察者同时观看图像。但是，存在需要专用眼镜的缺点。因此，如果在一个立体显示单元中可根据观察者的数量和视听环境转换三维显示方法，则将很方便。

考虑到上述缺点，在本发明中，需要提供立体显示单元，使用该立体显示单元可在二维显示和三维显示之间转换显示，并且可在裸眼方法和眼镜方法之间转换三维显示方法。

本发明的一个实施例提供了立体显示设备，其包括：显示面板，可操作所述显示面板以传输与图像数据相对应的光；偏振状态转换部分，其包括第一偏振部分和第二偏振部分，第一偏振部分用于将由显示设备透射的光转换成第一偏振状态，第二偏振部分用于将由显示设备透射的光转换成第二偏振状态；光学分离元件，通过施加电压，使光学分离元件处于使由显示面板透射的光发生折射的打开状态，或者使由显示面板透射的光不发生折射的关闭状态。

在某些实施例中，光学分离元件例如可包括可变透镜阵列，例如包括液体柱状透镜的可变透镜阵列。在某些实施例中，光学分离元件可以包括液晶透镜，施加电压通过改变液晶透镜中的液晶分子的排列方向而使液晶透镜处于打开状态。

本发明的另一实施例提供了图像显示设备，其包括：显示屏，其显示2D图像和3D图像，所述显示屏可在下列情况之间转换：2D显示模式；第一3D显示模式，其能够实现非自动立体图像显示；和第二3D显示模式，其能够实现自动立体图像显示。

在某些实施例中，通过将电压施加到光学分离元件，显示屏可在第一3D显示模式和第二3D显示模式之间转换。

根据本发明的是四环路，提供了立体显示单元，其中可以适当的组合偏振状态转换部分(偏振部分)、可变透镜阵列装置、和偏光镜片，并且根据二维显示部分上所显示的图像的内容，可变透镜阵列装置的透镜效果可在打开状态和关闭状态之间可变的转换。因此，可在二维显示和三维显示之间转换显示，并且可在裸眼方法和眼镜方法之间转换三维显示方法。因此，能够实现适合于视听环境的三维显示方法。例如，当观察者的数量是一个或者诸如二或多个的小数量时，能够采用通过裸眼方法的三维显示。在此情况下，不需要用于三维显示的专用眼镜。此外，通过眼镜方法执行三维显示，显示图像可以被很多人观察到，观察者能够通过自由的选择观察位置来观察显示图像。

根据下面的描述，本发明的其他和另外的目的、特征和优点将更充分的显现出来。

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一实施例的立体显示单元的整体结构的结构视图。

图2(A)和2(B)是示出了可变透镜阵列装置的横截面视图。图2(A)示出了在可变透镜阵列装置的整体透镜效果关闭的状态下的结构，图2(B)示出了在可变透镜阵列装置的整体透镜效果打开的状态下的结构。

图3A和3B是示出了电湿润型液体透镜的工作原理的横截面视图。图3A示出了产生透镜效果的状态，图3B示出了没有产生透镜效果的状态。

图4是在图1中所示的立体显示单元中通过眼镜方法执行三维显示的情况下的结构示图。