液晶透鏡電子光柵和裸眼立體顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種液晶透鏡電子光柵和包括該電子光柵的裸眼立體顯示裝置，該液晶透鏡電子光柵包括：第一玻璃板、第二玻璃板、液晶層、設(shè)置于液晶層一側(cè)的導(dǎo)電層、第一控制器，導(dǎo)電層包括M組重復(fù)平行排布的電極，每組電極包括N條平行間隔排布的電極條，第一控制器包括一個(gè)控制信號(hào)輸入端和N個(gè)輸出端，每組電極中第1個(gè)電極條電連接于第一控制器的第1個(gè)輸出端、第2個(gè)電極條電連接于第一控制器的第2個(gè)輸出端、......第N個(gè)電極條電連接于第一控制器的第N個(gè)輸出端，第一控制器用于接收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)選擇相應(yīng)的輸出端輸出相應(yīng)的電壓，M和N為大于1的正整數(shù)。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)液晶透鏡電子光柵中心和折射率的動(dòng)態(tài)改變。
【專利說明】液晶透鏡電子光柵和裸眼立體顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種液晶透鏡電子光柵和裸眼立體顯 示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前的光柵技術(shù)中，光柵制作好之后，光柵明暗條紋的位置將固定，這給我們的工 作帶來了不便，尤其在利用視差柵欄技術(shù)實(shí)現(xiàn)立體圖像顯示時(shí)，由于光柵明暗條紋的位置 不可控，只能限制觀眾的眼睛在某個(gè)特定范圍內(nèi)才能觀看3D圖像效果，影響了視差柵欄立 體顯示技術(shù)在生活中的應(yīng)用。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型主要是提供一種液晶透鏡電子光柵以及包括該 液晶透鏡電子光柵的裸眼立體顯示裝置，通過向重復(fù)排布的電極組中相同序數(shù)位置處的一 組電極條提供電壓，使得相應(yīng)的電極條之間產(chǎn)生橫向電場(chǎng)，使得液晶材料產(chǎn)生階梯折射率， 從而使得相對(duì)應(yīng)的電極之間的液晶材料形成類似液晶透鏡鏡片的效果，且在第一控制器接 收的控制信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，通電電極的位置序數(shù)隨之發(fā)生改變進(jìn)而可改變液晶透鏡的中心 和/或加載在液晶電極上的電壓發(fā)生改變進(jìn)而改變液晶透鏡的焦距。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的第一種技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡電 子光柵，包括：
[0005] 第一玻璃板；
[0006] 第二玻璃板；
[0007] 液晶層，設(shè)置于第一玻璃板和第二玻璃板之間；
[0008] 導(dǎo)電層，設(shè)置于第一玻璃板面向液晶層的表面上，包括Μ組重復(fù)平行排布的電極， 每組電極包括Ν條平行間隔排布的電極條；
[0009] 第一控制器，所述第一控制器包括一個(gè)控制信號(hào)輸入端和Ν個(gè)輸出端，每組電極 中第1個(gè)電極條電連接于第一控制器的第1個(gè)輸出端、第2個(gè)電極條電連接于第一控制器 的第2個(gè)輸出端.......第Ν個(gè)電極條電連接于第一控制器的第Ν個(gè)輸出端，第一控制器 用于接收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)選擇相應(yīng)的輸出端輸出相應(yīng)的電壓，其中，第一控制器 所選擇的輸出端決定了液晶透鏡的中心位置，輸出的電壓值決定了液晶透鏡的焦距，Μ和Ν 為大于1的正整數(shù)。
[0010] 其中，所述Ν = 4或Ν = 5。
[0011] 其中，所述導(dǎo)電條為ΙΤ0電極條。
[0012] 其中，所述裸眼立體顯示裝置包括：
[0013] 顯示器；
[0014] 權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的液晶透鏡電子光柵，設(shè)置于顯示器出射光的傳播路徑 上，且顯示器的顯示像素位于液晶透鏡電子光柵的后焦平面上；
[0015] 人眼追蹤器，用于攝取人眼位置圖像；
[0016] 處理器，與人眼追蹤部和液晶電子光柵的控制信號(hào)輸入端、第二控制器電連接，用 于根據(jù)人眼位置圖像生成控制信號(hào)并傳輸控制信號(hào)給液晶透鏡電子光柵和第二控制器，所 述控制信號(hào)包含人眼中心相對(duì)于顯示器顯示中心的橫向位移和縱向位移；
[0017] 第二控制器，與顯示器電連接，用于接收控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)生成調(diào)整顯示 像素位置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給顯示器實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示像素的相應(yīng)改變以適應(yīng)當(dāng)前 人眼的位置。
[0018] 其中，所述液晶透鏡電子光柵的電極條排布方向與顯示器屏幕的長(zhǎng)度方向夾角為 15±5 度。
[0019] 本實(shí)用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型的液晶透鏡電子 光柵，通過向排布于液晶層同一側(cè)的電極提供橫向電場(chǎng)改變液晶材料的折射率形成階梯狀 折射率分布，進(jìn)而可使液晶材料形成柱狀透鏡的效果，且可通過第一控制器改變液晶透鏡 的中心位置及焦距。本實(shí)用新型提供的包括液晶透鏡電子光柵的裸眼立體顯示裝置通過人 眼追蹤器撲捉人眼中心位置，進(jìn)而利用第一控制器實(shí)現(xiàn)液晶透鏡電子光柵中心位置的變化 和焦距的變化、利用第二控制器實(shí)現(xiàn)顯示器顯示像素位置的改變來適應(yīng)人眼位置的改變， 使得人在運(yùn)動(dòng)過程中能夠觀看到顯示器顯示的圖像的裸眼立體顯示效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的液晶透鏡電子光柵的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是本實(shí)用新型的裸眼立體顯示裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的第一種技術(shù)方案是提供一種液晶透鏡電 子光柵，請(qǐng)參見圖1，圖1是本實(shí)用新型的液晶透鏡電子光柵的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖1所示，本實(shí)施例的液晶透鏡電子光柵10包括第一玻璃板11、第二玻璃板12、液晶層13、 導(dǎo)電層14和第一控制器15。
[0023] 在本實(shí)施例中，液晶層13設(shè)置于第一玻璃板11和第二玻璃板12之間，導(dǎo)電層14 設(shè)置于第一玻璃板11面向液晶層13的表面上。其中，導(dǎo)電層14包括Μ組重復(fù)平行排布的 電極，每組電極包括Ν條平行間隔排布的相同電極條（未標(biāo)識(shí)），其中，Μ和Ν為大于1的正 整數(shù)，各電極條之間的間隙分布有絕緣透明材料。
[0024] 在本實(shí)施例中，第一控制器15包括一個(gè)控制信號(hào)輸入端和Ν個(gè)輸出端，每組電極 中第1個(gè)電極條電連接于第一控制器15的第1個(gè)輸出端、第2個(gè)電極條電連接于第一控制 器15的第2個(gè)輸出端、......第Ν個(gè)電極條電連接于第一控制器15的第Ν個(gè)輸出端。因 此，第一控制器15的一個(gè)輸出端電連接多個(gè)等間距規(guī)律性分布的電極條。
[0025] 在本實(shí)施例的液晶透鏡電子光柵10工作的過程中，第一控制器15接收到控制信 號(hào)后，根據(jù)控制信號(hào)選擇輸出端以及相應(yīng)的輸出電壓值的大小。在第一控制器15提供驅(qū)動(dòng) 電壓給相應(yīng)的電極條后，相應(yīng)的電極條之間形成橫向電壓場(chǎng)，使得分布于其間的液晶材料 的折射率呈現(xiàn)階梯型，進(jìn)而使得通電的各電極之間的液晶材料形成類似柱狀透鏡鏡片的效 果。且在控制信號(hào)發(fā)生改變時(shí)，第一控制器15的電壓輸出端及相應(yīng)的輸出電壓也發(fā)生相應(yīng) 的改變以適應(yīng)控制信號(hào)的變化。其中，輸出端口的改變實(shí)現(xiàn)了透鏡中心的改變，輸出電壓值 大小的改變實(shí)現(xiàn)了透鏡折射率的改變。
[0026] 因此本實(shí)用新型提供的液晶透鏡電子光柵可以實(shí)現(xiàn)光柵中心的位置及焦距的移 動(dòng)以滿足實(shí)際的需求。
[0027] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，N = 4或N = 5,當(dāng)然也可以根據(jù)具體的需求及生 產(chǎn)條件設(shè)計(jì)出滿足需要的其他N值的液晶透鏡電子光柵，本實(shí)用新型對(duì)此不作限制。在本 實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電條為ΙΤ0電極條，當(dāng)然也可以選擇其他滿足需要的導(dǎo)電材 料，本實(shí)用新型對(duì)此不做限制。
[0028] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的第二種技術(shù)方案是提供一種包括上述的 液晶透鏡電子光柵的裸眼立體顯示裝置，具體請(qǐng)參見圖2,圖2是本實(shí)用新型的裸眼立體顯 示裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 如圖2所示，在本實(shí)施例中，裸眼立體顯示裝置包括顯示器（未標(biāo)識(shí)）、液晶透鏡電 子光柵10、人眼追蹤器20、處理器30以及第二控制器40,處理器30電連接于液晶透鏡電子 光柵10、人眼追蹤器20和第二處理器40,第二控制器40與顯示器電連接。
[0030] 其中，液晶透鏡電子光柵10設(shè)置于顯示器出射光的傳播路徑上，且顯示器的顯示 像素位于液晶透鏡電子光柵的后焦平面上，具體地，液晶透鏡電子光柵10固定或活動(dòng)設(shè)置 于顯示器上。顯示器的顯示像素發(fā)出的圖像光線經(jīng)過液晶透鏡電子光柵10中各柱透鏡效 果的液晶材料折射后，左眼圖像光入射到左眼視點(diǎn)處，右眼圖像光入射到右眼視點(diǎn)處。當(dāng)觀 看者的雙眼處于相應(yīng)視點(diǎn)處即可觀看到立體圖像效果，無需佩戴眼鏡，提高了用戶的觀看 體驗(yàn)。其中，液晶透鏡電子光柵10的結(jié)構(gòu)及工作原理在本實(shí)用新型的第一種技術(shù)方案中已 經(jīng)做了詳細(xì)描述，在此不再贅述。
[0031] 本實(shí)施例中，人眼追蹤器20捕捉裸眼立體顯示裝置視野內(nèi)的觀看者的人眼位置 圖像，然后將位置圖像數(shù)據(jù)傳遞給處理器30進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理器30根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算 出包括人眼中心相對(duì)于顯示器顯示中心的橫向位移和縱向位移的控制信號(hào)，并將控制信號(hào) 分別傳輸給液晶透鏡電子光柵10和第二控制器40。在液晶透鏡電子光柵10根據(jù)接收到的 控制信號(hào)控制相應(yīng)的電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)的同時(shí)，第二控制器40根據(jù)控制信 號(hào)生成調(diào)制顯示器顯示像素位置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給顯示器實(shí)現(xiàn)像素位置的 相應(yīng)改變以適應(yīng)人眼當(dāng)前的位置，使得左右眼圖像分別進(jìn)入左眼和右眼，實(shí)現(xiàn)3D立體顯示 的目的。其中，液晶透鏡電子光柵10和顯示器像素位置聯(lián)合動(dòng)作變動(dòng)，使得顯示器的顯示 像素處于液晶透鏡的后焦平面上。
[0032] 在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，為了降低莫爾紋的影響，將液晶透鏡電子光柵10 的電極條排布方向設(shè)置為與顯示器屏幕的長(zhǎng)度方向夾角為15±5度，將莫爾紋降低到1.0 以下，以提高圖像顯示的質(zhì)量。
[0033] 通過上述方式，本實(shí)用新型的液晶透鏡電子光柵，通過向排布于液晶層同一側(cè)的 電極提供橫向電場(chǎng)改變液晶材料的折射率形成階梯狀折射率分布，進(jìn)而可使液晶材料形成 柱狀透鏡的效果，且可通過第一控制器改變液晶透鏡的中心位置及焦距。本實(shí)用新型提供 的包括液晶透鏡電子光柵的裸眼立體顯示裝置通過人眼追蹤器撲捉人眼中心位置，進(jìn)而利 用第一控制器實(shí)現(xiàn)液晶透鏡電子光柵中心位置的變化和焦距的變化、利用第二控制器實(shí)現(xiàn) 顯示器顯示像素位置的改變來適應(yīng)人眼位置的改變，使得人在運(yùn)動(dòng)過程中能夠觀看到顯示 器顯示的圖像的裸眼立體顯示效果。
[0034] 以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是 利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在 其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種液晶透鏡電子光柵，其特征在于，所述液晶透鏡電子光柵包括： 第一玻璃板； 第二玻璃板； 液晶層，設(shè)置于第一玻璃板和第二玻璃板之間； 導(dǎo)電層，設(shè)置于第一玻璃板面向液晶層的表面上，包括Μ組重復(fù)平行排布的電極，每組 電極包括Ν條平行間隔排布的電極條； 第一控制器，所述第一控制器包括一個(gè)控制信號(hào)輸入端和Ν個(gè)輸出端，每組電極中第1 個(gè)電極條電連接于第一控制器的第1個(gè)輸出端、第2個(gè)電極條電連接于第一控制器的第2 個(gè)輸出端.......第Ν個(gè)電極條電連接于第一控制器的第Ν個(gè)輸出端，第一控制器用于接 收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)選擇相應(yīng)的輸出端輸出相應(yīng)的電壓，其中，第一控制器所選擇 的輸出端決定了液晶透鏡的中心位置，輸出的電壓值決定了液晶透鏡的焦距，Μ和Ν為大于 1的正整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡電子光柵，其特征在于，所述Ν = 4或Ν = 5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶透鏡電子光柵，其特征在于，所述導(dǎo)電條為ΓΓΟ電極條。
4. 一種裸眼立體顯示裝置，其特征在于，所述裸眼立體顯示裝置包括： 顯示器； 權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的液晶透鏡電子光柵，設(shè)置于顯示器出射光的傳播路徑上， 且顯示器的顯示像素位于液晶透鏡電子光柵的后焦平面上； 人眼追蹤器，用于攝取人眼位置圖像； 處理器，與人眼追蹤部和液晶電子光柵的控制信號(hào)輸入端、第二控制器電連接，用于根 據(jù)人眼位置圖像生成控制信號(hào)并傳輸控制信號(hào)給液晶透鏡電子光柵和第二控制器，所述控 制信號(hào)包含人眼中心相對(duì)于顯不器顯不中心的橫向位移和縱向位移； 第二控制器，與顯示器電連接，用于接收控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)生成調(diào)整顯示像素 位置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸給顯示器實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示像素的相應(yīng)改變以適應(yīng)當(dāng)前人眼 的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裸眼立體顯示裝置，其特征在于，所述液晶透鏡電子光柵的 電極條排布方向與顯不器屏幕的長(zhǎng)度方向夾角為15±5度。
【文檔編號(hào)】G02F1/29GK203909440SQ201420221980
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉美鴻, 母林, 鮑璐璐 申請(qǐng)人:深圳市億思達(dá)顯示科技有限公司