[发明专利]裸眼式立体显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置，特别是一种裸眼式立体显示装置。

背景技术

现今，立体显示装置越来越为大众所熟悉，它主要是通过一定的处理使观察者形成立体视觉。所谓立体视觉，即双眼观察事物可以分辨物体远近形态的感觉，通过对左右眼分别接收不同的影像，在大脑重叠后感知到物体的层次感和景深，从而体验到物体的立体感觉。因此，立体显示装置需要将左眼与右眼信号进行分离并分别被人的左眼和右眼独立接收，从而可以让观察者形成物体的立体效果，完成立体显示。

目前，立体显示装置发展至今大致可以分为眼镜式立体显示装置和裸眼式立体显示装置。顾名思义，眼镜式立体显示装置的观察者需要佩戴响应设计类型的眼镜从而获得立体视觉效果；而裸眼式立体显示装置的观察者则无需佩戴任何附加配件，如正常观看一般于立体显示装置前即可获得立体视觉效果。

裸眼式立体显示装置的技术方法有多种，包括透镜阵列、视差屏障、深度融合、指向背光等方法对左右眼信息进行空间分离。指向背光方法是通过控制背光光线的出射方向，将左眼光线与右眼光线分时间的被左眼和右眼获得，从而观察者于显示装置正前方的特定区域范围可以获得立体视觉效果。由于控制光线的指向性背光膜的结构固定，出射角度范围不可随意变换，因此当观察者变换观察点时，很可能造成左眼光束亦被右眼接收到或者右眼光束亦被左眼接收到的情况即进入crosstalk(串扰)区域，或者左眼、右眼仅接收到单眼信号即进入左(右)眼区域，从而大大影响立体视觉的效果甚至无法感受到立体视觉的效果。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种可以在一定观察区域范围内进行调整的裸眼式立体显示装置。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种裸眼式立体显示装置，包括：

一液晶显示面板，用来显示二维图像信号以及显示三维图像的左眼和右眼信号；

背光模组，提供装置系统光源；以及

控制光路面板，用来控制所述背光模组出射光的出射角度，以及实现2D/3D转换，用于3D显示时可以将左眼、右眼光束随观察者的移动调整到合适的角度；

所述控制光路面板置于所述背光模组与所述液晶显示面板之间，且该控制光路面板的外形和大小与所述液晶显示面板一致。

所述控制光路面板可包括：

第一基板，在所述第一基板上形成一维或二维方向排列的包含若干像素的像素阵列，每个所述像素包含一个像素电极，全部所述像素电极形成像素电极阵列，每个像素电极都可独立控制；

第二基板，在所述第二基板上形成参考电极；

液晶层，形成于所述第一基板和第二基板之间；

下配向膜，形成于所述像素电极阵列和液晶层之间；

上配向膜，形成于所述液晶层和参考电极之间；以及

第一偏光片，贴附于所述第一基板外侧。

在所述第一基板上形成的二维方向排列的像素阵列所包含的像素个数可与液晶显示面板的像素个数无关，而与要求二维空间角度调整范围精细度有关：x方向角度调整范围精细度与x方向像素个数有关，y方向角度调整范围精细度与y方向像素个数有关，二维空间角度调整范围精细度与x、y方向像素个数有关，精细度要求越高则像素个数需求越多。

所述液晶层包含的液晶可为正性液晶或负性液晶。

所述第一偏光片的吸收轴方向可与贴附于所述液晶显示面板下基板外侧的第二偏光片的吸收轴方向一致。

所述像素电极阵列可施加相同的电压，所有像素的附加位相差相同，进行2D显示。

单一方向像素阵列位相差形成连续的斜率不为零的直线或曲线时，可以改变光路传播方向，其输出角度将向位相差较大的方向偏转。所述像素阵列包含的若干像素电极可施加不同的电压，则各像素的附加位相差不同，配合不同时间段的左眼图像信号输出或右眼图像信号输出，背光光源产生的光束也相应的偏转至仅左眼可见区域或仅右眼可见区域，进行3D显示。所述像素阵列中的某几个连续像素的附加位相差可构成位相差单元，每个所述位相差单元中的最大位相差值不超过π/4。

2D输出时液晶显示面板的工作频率可为60Hz或相应的倍频，控制光路面板可以不改变其输出状态；3D输出时液晶显示面板的工作频率为2D时的2倍频，控制光路面板的工作频率与液晶显示面板一致。

可以通过调整所述像素电极施加的电压，改变所述位相差单元的斜率角度，或者通过重新排列所述位相差单元，调整背光输出角度，从而满足任意方向的3D观测需求。