[發(fā)明專利]光柵2D/3D可切換顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110141253.7
• 申請(qǐng)日: 2011-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN102193203A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙悟翔;王瓊?cè)A;鄧歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/22
• 分類號(hào): G02B27/22;G02B26/02;H04N13/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明裝置涉及一種顯示裝置，更具體地講，涉及一種能在二維（2D）模式和三維（3D）模式之間可切換的顯示裝置。

背景技術(shù)

光柵3D顯示裝置是一種觀看者不需要佩戴輔助設(shè)備就能觀看到3D圖像的立體顯示裝置，它由平面顯示器和光柵組成。多幅視差圖像以子像素為單元按一定規(guī)律合成為一幅立體圖像并顯示在平面顯示器上，平面顯示器與光柵精密耦合，平面顯示器上的圖像利用光柵的分光作用使得來源于不同于視差圖像的光線向不同方向傳播，當(dāng)觀看者位于合適的觀看區(qū)域時(shí)其左右眼觀看到不同的視差圖像，根據(jù)雙目視差原理，觀看者便可觀看到有立體感的圖像。常見的光柵有狹縫光柵和柱透鏡光柵兩種，其中柱透鏡光柵3D顯示裝置因其具有高亮度的特點(diǎn)而備受關(guān)注。

一般的光柵3D顯示裝置只能顯示3D圖像，即一般光柵3D顯示裝置只有3D顯示模式。如果需要光柵3D顯示裝置能顯示2D圖像，比如文本圖像，就需要該顯示裝置能從3D顯示模式切換成2D顯示模式，并且能根據(jù)顯示圖像的要求自由地在3D顯示模式和2D顯示模式間切換，這樣的顯示裝置稱為光柵2D/3D可切換顯示裝置。

在中國專利CN?1568624?B中公開一種2D/3D可切換顯示裝置。該顯示裝置包括多像素的顯示設(shè)備和一個(gè)用于在2D顯示和3D顯示之間切換的裝置。該專利中提出的切換裝置是一個(gè)透明容器，該容器中有多個(gè)透鏡元件（多個(gè)透鏡元件即為柱透鏡光柵）和可流動(dòng)的透明液體，通過電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)透明液體流動(dòng)并填充實(shí)現(xiàn)兩種顯示模式間的切換，且該流動(dòng)透明液體的折射率等于透鏡元件的折射率。

對(duì)于現(xiàn)有的此類含多個(gè)透鏡的光柵2D/3D可切換顯示裝置，其透鏡面制造難度較大且需要施加驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，使得制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種光柵2D/3D可切換顯示裝置，該裝置主要包括變形柱透鏡光柵和2D顯示器。變形柱透鏡光柵至少包括：無色透明的第一容器、第二容器、無色透明的彈性薄膜、多個(gè)無色透明的支撐板、活塞、第一管道和第二管道。第一容器位于2D顯示器和觀看者之間，第一容器內(nèi)有一塊無色透明的彈性薄膜將第一容器分成兩個(gè)腔室，第一容器內(nèi)的兩個(gè)腔室分別裝有透明的第一液體和透明的第二液體，彈性薄膜使第一液體和第二液體不相混溶，第一液體和第二液體的折射率不同但密度近似相等。第二容器內(nèi)有一個(gè)可移動(dòng)的活塞，活塞將第二容器分成兩個(gè)腔室，第二容器內(nèi)的兩個(gè)腔室分別裝有透明的第一液體和透明的第二液體。第一容器和第二容器通過第一管道和第二管道聯(lián)通，第一管道聯(lián)通第一容器內(nèi)第一液體所在腔室和第二容器內(nèi)第一液體所在腔室，且第一管道內(nèi)裝滿第一液體，第二管道聯(lián)通第一容器內(nèi)第二液體所在腔室和第二容器內(nèi)第二液體所在腔室，且第二管道內(nèi)裝滿第二液體。

彈性薄膜由多個(gè)平行等間距的無色透明的支撐板來支撐，支撐板固定安裝在第一容器壁上，支撐板一端與彈性薄膜接觸，接觸的位置為線段狀，支撐板用于固定彈性薄膜上與支撐板相接觸的位置。相鄰支撐板的水平間距d大于2D顯示器子像素的水平寬度，d由式（1）決定

???????????（1）

式中，n為3D顯示模式時(shí)視點(diǎn)數(shù)，w為2D顯示器子像素水平寬度，e為人雙眼瞳距，k為自然數(shù)，一般取1、2或3。第二容器內(nèi)的活塞處于一定位置，彈性薄膜處于平面形態(tài)，此時(shí)，變形柱透鏡光柵無透鏡作用，該光柵2D/3D可切換顯示裝置工作于2D顯示模式；通過移動(dòng)活塞使第一液體和第二液體流動(dòng)改變第一容器內(nèi)兩個(gè)腔室的容積，進(jìn)而使彈性薄膜發(fā)生柱面形態(tài)的形變，此時(shí)，變形柱透鏡光柵有透鏡作用，該光柵2D/3D可切換顯示裝置工作于3D顯示模式。

2D顯示器是常規(guī)的2D顯示器，諸如液晶顯示器、等離子顯示器和有機(jī)電致發(fā)光顯示器等，用于提供圖像。

本發(fā)明裝置正常放置工作時(shí)，變形柱透鏡光柵內(nèi)部的兩種液體具有一定深度，所以選用密度相近或相等的兩種液體可以有效減小或消除重力效應(yīng)，使透明彈性薄膜在不同深度的形變一致或者近似一致。

本發(fā)明的裝置產(chǎn)生的透鏡面可采用成本比較低的材料制造，而且制造難度不高，因此制造成本低，而且不需要施加專門的電場(chǎng)和安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，所以相對(duì)于現(xiàn)有的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的光柵2D/3D可切換顯示裝置，進(jìn)一步降低了成本。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的光柵2D/3D可切換顯示裝置一實(shí)施例處于2D顯示模式的剖面圖。

附圖2為圖1中實(shí)施例處于3D顯示模式的剖面圖。

附圖3為圖1中實(shí)施例處于2D顯示模式的顯示效果示意圖。

附圖4為圖1中實(shí)施例處于3D顯示模式的顯示效果示意圖。