[发明专利]集成成像3D液晶显示器及其使用的光学设备

说明书

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，特别是涉及集成成像3D液晶显示器及其使用的光学设备。

背景技术

集成成像利用微透镜阵列对三维场景进行记录，并通过相同参数的微透镜阵列再现出3D图像。根据光路可逆原理再现出3D图像与原3D场景具有相同的色彩、深度等信息，因此集成成像也被称为真3D显示。

3D观看视角是集成成像3D显示的重要性能参数，它是指能看到无裂纹、无跳变、完整的3D图像的观看角度，3D观看角度越大说明观看自由度越大。

目前，业界一般通过在透镜阵列和显示器之间加入机械控制的可移动光栅(dynamic moving barrier)，光栅的移动可以调节显示器所发出光的传播方向，通过移动光栅并同步显示对应的元素图像(影像根据光栅的移动实时变化)，扩大观看视角。但采用这种机械方法在实际器件制作工艺中难度较大，且较难控制移动光栅的精确位置。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种集成成像3D液晶显示器及其使用的光学设备，能够增大集成成像3D液晶显示器的观看视角。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种集成成像3D液晶显示器，该集成成像3D液晶显示器包括透镜阵列、显示面板，以及夹设于透镜阵列、显示面板之间的调光面板，其中，调光面板包括多个对应透镜阵列不同透镜或组合的调光单元，调光单元在运作时相对于透镜阵列和显示面板无位移，并且包括电极和调光材料，电极被施加电压，以使得调光材料将来自显示面板的光线传输至透镜阵列时，改变光线的传输方向。

其中，调光材料是液晶，该液晶在被施加第一电压的电极所形成电场影响下改变其液晶分子的排列方向，以等效于第一形状的棱镜，使光线在透过透镜阵列后传输至左眼；并在被施加第二电压或未施加电压的电极所形成电场影响下改变或不改变其液晶分子的排列方向，以等效于第二形状的棱镜，使光线在透过透镜阵列后传输至右眼。

其中，在与透镜阵列和显示面板一致的平面方向，调光单元的尺寸等于透镜阵列中透镜单元尺寸，并且相邻调光单元之间的交界处于透镜单元的中心。

其中，调光材料中的电极包括第一透明电极和第二透明电极，第一透明电极和第二透明电极在至少一个被施加电压后形成电场。

其中，第一透明电极和第二透明电极分别位于调光材料的邻近透镜阵列、显示面板的两侧，或者均位于透镜阵列一侧，或均位于显示面板一侧。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种用于集成成像3D液晶显示的光学设备，该光学设备包括透镜阵列和调光面板，调光面板包括多个对应透镜阵列不同透镜或组合的调光单元，调光单元在运作时相对于透镜阵列无位移，并且包括电极和调光材料，电极被施加电压，以使得调光材料将来自显示面板的光线传输至透镜阵列时，改变光线的传输方向。

其中，调光材料是液晶，液晶在被施加第一电压的电极所形成电场影响下改变其液晶分子的排列方向，以等效于第一形状的棱镜，使光线在透过透镜阵列后传输至左眼；并在被施加第二电压或未施加电压的电极所形成电场影响下改变或不改变其液晶分子的排列方向，以等效于第二形状的棱镜，使光线在透过透镜阵列后传输至右眼。

其中，在与透镜阵列一致的平面方向，调光单元的尺寸等于透镜阵列中透镜单元尺寸，并且相邻调光单元之间的交界处于透镜单元的中心。

其中，调光材料中的电极包括第一透明电极和第二透明电极，第一透明电极和第二透明电极在至少一个被施加电压后形成电场。

其中，第一透明电极和第二透明电极分别位于调光材料的邻近透镜阵列、显示面板的两侧，或者均位于透镜阵列一侧，或均位于显示面板一侧。

本发明的有益效果是：本发明提供的集成成像3D液晶显示器包括透镜阵列、显示面板，以及夹设于透镜阵列、显示面板之间的调光面板，通过调节电极上施加的电压，使得调光材料将来自显示面板的光线传输至透镜阵列时，改变光线的传输方向。比采用实际器件制作工艺中难度较大、且较难控制移动光栅的精确位置的机械方式控制光栅的移动增加集成成像3D液晶显示器观看视角相比，能够方便控制。

附图说明

图1是现有技术集成成像工作原理示意图；

图2是现有技术集成成像3D液晶显示器观看视角的结构示意图；

图3是现有技术集成成像3D液晶显示器增大观看视角的结构示意图

图4是本发明集成成像3D液晶显示器一实施例的结构示意图；