[发明专利]一种基于双光阑的可变深度立体显示装置

说明书

本发明提出了一种基于双光阑的可变深度立体显示装置。该基于双光阑的可变深度立体显示装置由柱透镜光栅、第一光阑、多层聚合物分散液晶片、第二光阑及2D显示面板构成；分属于不同视差图像的像素按列进行排列，其发射的光线可以依次通过第二光阑上的狭缝、多层聚合物分散液晶片、第一光阑上的狭缝和柱透镜光栅投射到不同的视点位置；当人眼处于视点位置时，可以看到与视点位置对应的视差图像，从而产生立体视觉。多层聚合物分散液晶片由多张聚合物分散液晶片构成，这些聚合物分散液晶片到第一光阑的距离不同，从而可使本发明具备在多个深度上提供视差图像显示的功能。

技术领域

本发明涉及显示技术，更具体地说，本发明涉及显示中的立体显示技术。

背景技术

立体显示装置可以在不同的空间方向上提供视差图像，从而使观看者产生立体视觉。然而传统立体显示装置中，视差图像仅显示于装置所在平面位置。因此，本发明提出了一种基于双光阑的可变深度立体显示装置，其可以通过光阑控制成像光束，使得图像成像于一定的深度平面位置，并且图像的深度平面位置可调。

发明内容

本发明提出了一种基于双光阑的可变深度立体显示装置。附图1为该基于双光阑的可变深度立体显示装置的结构示意图。该基于双光阑的可变深度立体显示装置由柱透镜光栅、第一光阑、多层聚合物分散液晶片、第二光阑及2D显示面板构成。

第一光阑紧贴柱透镜光栅放置，多层聚合物分散液晶片放置于第一光阑和第二光阑之间，2D显示面板放置于多层聚合物分散液晶片之后。

第一光阑和第二光阑上有狭缝，狭缝允许光线通过。

多层聚合物分散液晶片由多张聚合物分散液晶片层叠构成。每一张聚合物分散液晶片可处于散射或透明两种状态。同一时刻，有且仅有唯一的一张聚合物分散液晶片处于散射态，其余处于透明态。

2D显示面板用于提供视差合成图像，其发射的光线具有方向性。分属于不同视差图像的像素按列进行排列，其发射的光线可以依次通过第二光阑上的狭缝、多层聚合物分散液晶片、第一光阑上的狭缝和柱透镜光栅投射到不同的视点位置。当人眼处于视点位置时，可以看到与视点位置对应的视差图像，从而产生立体视觉。

请参考图1，2D显示面板上来自于各像素的光线，可先后经过第二光阑上的狭缝投射至多层聚合物分散液晶片位置处。

请参考图2，像素的光线经第二光阑的狭缝投射后，到达处于散射态的聚合物分散液晶片。因第二光阑上狭缝的调制作用，到达聚合物分散液晶片的图像具有条纹，这些图像的光线经由第一光阑和柱透镜光栅进行投射，分属于不同视差图像的像素光线分别到达不同视点位置。

这些光线的反向延长线汇聚成交点。应该理解到，该交点即为像素的等效点光源。

设交点到散射态的聚合物分散液晶片的距离为d，散射态的聚合物分散液晶片到第一光阑的距离为l，第二光阑周期性结构狭缝的节距为p₂，第一光阑狭缝的节距为p₁，上述参数应满足。

请参照图2，根据上式，因柱透镜光栅和第一光阑紧贴放置，交点应位于柱透镜光栅后l+d位置处。因多层聚合物分散液晶片由多张聚合物分散液晶片构成，这些聚合物分散液晶片到第一光阑的距离l不同，则本发明可通过设置不同的聚合物分散液晶片处于散射态，从而获得多个不同深度的交点位置。

综上所述，因交点为各像素的等效点光源，交点位置具有不同的深度，则各像素经柱透镜所成像的深度亦有不同，因此其构成的视差图像也会处于不同的深度位置，从而使本发明具备在多个深度上提供视差图像显示的功能。

附图说明