專利名稱：立體顯示單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于通過雙目視差來執(zhí)行三維顯示的立體顯示單元。
背景技術：
過去，立體顯示單元通過提供不同的圖像(視差圖像)作為觀察者左眼圖像和觀 察者右眼圖像實現(xiàn)立體視覺，觀察者左眼圖像和觀察者右眼圖像之間存在視差。上述立體 顯示單元的方法的示例包括眼鏡方法和裸眼方法。眼鏡方法通過帶上用于立體視覺的特殊 眼鏡實現(xiàn)立體視覺。在日本專利No. 3767962中，對于用于立體視覺的眼鏡，公開了使用偏 振濾波器的方法。同時，在裸眼方法中，可以用裸眼而不帶特殊眼鏡實現(xiàn)立體視覺。裸眼方法的示例 包括視差屏障方法和柱狀透鏡方法。在視差屏障方法中，在二維顯示面板對面設置稱作視 差屏障的結(jié)構(gòu)作為視差分離裝置。通過視差屏障在水平方向上視差分離二維顯示面板上所 顯示的右視差圖像和左視差圖像，并因此實現(xiàn)了立體視覺。在柱狀透鏡方法中，在二維顯示 面板對面設置柱狀透鏡作為視差分離裝置。通過柱狀透鏡在水平方向上視差分離二維顯示 面板上所顯示的右視差圖像和左視差圖像，并因此實現(xiàn)立體視覺。此外，已知通過使用由 液晶透鏡或液體透鏡組成的可變柱狀透鏡的柱狀透鏡方法可在二維顯示和三維顯示之間 變換顯示的顯示單元(參考日本未審查專利申請No. 2000-102038和日本未審查專利申請 No. 2005-517991)。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在視差屏障方法和柱狀透鏡方法的情況下，體視范圍(可見區(qū))很小。因此， 存在觀察位置和觀察距離受限并且不能讓很多觀察者同時觀看的缺點。同時，在眼鏡方法 的情況下，對觀察位置和觀察距離的限制小，能讓很多觀察者同時觀看圖像。但是，存在需 要專用眼鏡的缺點。因此，如果在一個立體顯示單元中可根據(jù)觀察者的數(shù)量和視聽環(huán)境轉(zhuǎn) 換三維顯示方法，則將很方便?？紤]到上述缺點，在本發(fā)明中，需要提供立體顯示單元，使用該立體顯示單元可在 二維顯示和三維顯示之間轉(zhuǎn)換顯示，并且可在裸眼方法和眼鏡方法之間轉(zhuǎn)換三維顯示方 法。本發(fā)明的一個實施例提供了立體顯示設備，其包括顯示面板，可操作所述顯示面 板以傳輸與圖像數(shù)據(jù)相對應的光；偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分，其包括第一偏振部分和第二偏振部 分，第一偏振部分用于將由顯示設備透射的光轉(zhuǎn)換成第一偏振狀態(tài)，第二偏振部分用于將 由顯示設備透射的光轉(zhuǎn)換成第二偏振狀態(tài)；光學分離元件，通過施加電壓，使光學分離元件 處于使由顯示面板透射的光發(fā)生折射的打開狀態(tài)，或者使由顯示面板透射的光不發(fā)生折射 的關閉狀態(tài)。在某些實施例中，光學分離元件例如可包括可變透鏡陣列，例如包括液體柱狀透 鏡的可變透鏡陣列。在某些實施例中，光學分離元件可以包括液晶透鏡，施加電壓通過改變液晶透鏡中的液晶分子的排列方向而使液晶透鏡處于打開狀態(tài)。本發(fā)明的另一實施例提供了圖像顯示設備，其包括顯示屏，其顯示2D圖像和3D 圖像，所述顯示屏可在下列情況之間轉(zhuǎn)換2D顯示模式；第一 3D顯示模式，其能夠?qū)崿F(xiàn)非自 動立體圖像顯示；和第二 3D顯示模式，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動立體圖像顯示。在某些實施例中，通過將電壓施加到光學分離元件，顯示屏可在第一 3D顯示模式 和第二 3D顯示模式之間轉(zhuǎn)換。根據(jù)本發(fā)明的是四環(huán)路，提供了立體顯示單元，其中可以適當?shù)慕M合偏振狀態(tài)轉(zhuǎn) 換部分(偏振部分)、可變透鏡陣列裝置、和偏光鏡片，并且根據(jù)二維顯示部分上所顯示的 圖像的內(nèi)容，可變透鏡陣列裝置的透鏡效果可在打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間可變的轉(zhuǎn)換。因 此，可在二維顯示和三維顯示之間轉(zhuǎn)換顯示，并且可在裸眼方法和眼鏡方法之間轉(zhuǎn)換三維 顯示方法。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)適合于視聽環(huán)境的三維顯示方法。例如，當觀察者的數(shù)量是一個 或者諸如二或多個的小數(shù)量時，能夠采用通過裸眼方法的三維顯示。在此情況下，不需要 用于三維顯示的專用眼鏡。此外，通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示，顯示圖像可以被很多人觀察 到，觀察者能夠通過自由的選擇觀察位置來觀察顯示圖像。根據(jù)下面的描述，本發(fā)明的其他和另外的目的、特征和優(yōu)點將更充分的顯現(xiàn)出來。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的立體顯示單元的整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)視圖。圖2㈧和2(B)是示出了可變透鏡陣列裝置的橫截面視圖。圖2㈧示出了在可 變透鏡陣列裝置的整體透鏡效果關閉的狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，圖2(B)示出了在可變透鏡陣列裝 置的整體透鏡效果打開的狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。圖3A和;3B是示出了電濕潤型液體透鏡的工作原理的橫截面視圖。圖3A示出了 產(chǎn)生透鏡效果的狀態(tài)，圖3B示出了沒有產(chǎn)生透鏡效果的狀態(tài)。圖4是在圖1中所示的立體顯示單元中通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示的情況下的結(jié) 構(gòu)示圖。圖5是在圖1中所示的立體顯示單元中通過裸眼方法執(zhí)行三維顯示的情況下的結(jié) 構(gòu)示圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的立體顯示單元中的可變透鏡陣列裝置 的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖7A是示出了圖6中所示的可變透鏡陣列裝置的電極部分中的結(jié)構(gòu)示例的透視 圖。圖7B是以光學等效方式示出了由圖6中所示的可變透鏡陣列裝置所形成的透鏡形狀 的透視圖。圖8A和8B是用于說明圖6中所示的可變透鏡陣列裝置中的透鏡效果的開關狀態(tài) 的視圖。圖8A示出了不存在透鏡效果(透鏡效果關閉)的狀態(tài)，圖8B示出了產(chǎn)生透鏡效 果(透鏡效果打開)的狀態(tài)。圖9是示出了圖1中所示的立體顯示單元的第一修改示例的結(jié)構(gòu)視圖。圖10是示出了圖1中所示的立體顯示單元的第二修改示例的結(jié)構(gòu)視圖。圖11是示出了圖1中所示的立體顯示單元的第三修改示例的結(jié)構(gòu)視圖。
具體實施例方式將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。第一實施例立體顯示單元的基本結(jié)構(gòu)圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立體顯示單元的整體結(jié)構(gòu)。在立體顯示單元 中，顯示模式在二維顯示模式和三維顯示模式之間轉(zhuǎn)換，并且三維顯示模式可以在裸眼方 法和眼鏡方法之間轉(zhuǎn)換。圖4示意性的示出了在立體顯示單元中通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯 示的狀態(tài)。圖5示意性的示出了通過裸眼方法執(zhí)行三維顯示的狀態(tài)。立體顯示單元包括作 為二維顯示部分的顯示面板2、在顯示面板2的顯示表面?zhèn)鹊膶γ嬖O置的偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部 分5、和可變透鏡陣列裝置1。此外，如圖4所示，立體顯示單元包括在通過眼鏡方法觀察三 維顯示時使用的偏光鏡片40。在顯示面板2中，以矩陣形態(tài)設置多個像素。顯示面板2旨在執(zhí)行二維圖像顯示。 顯示面板2被構(gòu)造成以在特定方向上偏振的線偏振光的狀態(tài)輸出來自顯示圖像中的光。圖 1等示出了從顯示面板2以在水平方向(圖1的X軸方向)上線偏振的狀態(tài)輸出顯示圖像 光的示例。例如，顯示面板2由透射式液晶顯示屏組成。對于液晶顯示屏來說，液晶面板主 體被夾在兩個偏光板之間，使得每個偏振方向例如都處于正交偏振狀態(tài)。在由輸出側(cè)的偏 光板的偏振方向所確定的方向上使顯示圖像光偏振。顯示結(jié)構(gòu)自身可以不輸出線偏振光。 如果在顯示表面的對面設置偏光板，則可以使用具有其他結(jié)構(gòu)的顯示屏。例如，對于顯示面 板2，可以與偏光板結(jié)合使用有機EL(電致發(fā)光)顯示屏、等離子顯示面板等。顯示面板2旨在執(zhí)行二維圖像顯示和三維圖像顯示。在二維圖像顯示中，基于通 常的二維圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行二維矩陣顯示。在三維顯示中，基于三維圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行顯示。三維 圖像數(shù)據(jù)是包括與三維圖像顯示中的多個視角方向相對應的多個視差圖像的數(shù)據(jù)。在本實 施例中，對于三維圖像數(shù)據(jù)，使用包括左眼圖像L和右眼圖像R的視差圖像數(shù)據(jù)，在左眼圖 像L和右眼圖像R之間存在視差。當執(zhí)行三維圖像顯示時，在顯示面板2中，將兩者之間存 在視差的左眼圖像L和右眼圖像R在空間上分離、在一個屏幕中合成、并且顯示。如圖5所 示，當通過裸眼方法執(zhí)行三維圖像顯示時，在顯示面板2中，執(zhí)行圖像顯示，使得沿著水平 方向交替設置配置左眼圖像的左眼像素段和配置右眼圖像的右眼像素段。如圖4所示，在 通過裸眼方法執(zhí)行三維顯示的情況下，執(zhí)行圖像顯示，使得沿著垂直方向交替設置左眼圖 像L和右眼圖像R。對于每個給定的圖像區(qū)域，偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5將來自顯示在顯示面板2上的圖 像中的光轉(zhuǎn)換成處于第一偏振狀態(tài)的光和處于第二偏振狀態(tài)的光，每個偏振狀態(tài)都互不相 同。當通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時，對于與左眼圖像L和右眼圖像R相對應的每個區(qū)域， 偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5在垂直方向上交替轉(zhuǎn)換偏振狀態(tài)。偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5具有作為第一偏振部分的第一相位差板5A和作為第二偏振 部分的第二相位差板5B。第一相位差板5A和第二相位差板5B是在水平方向延伸的帶狀相 位差板。在垂直方向上交替設置多個第一相位差板5A和多個第二相位差板5B。在與當在 顯示面板2上通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時所顯示的左眼圖像L的顯示區(qū)域相對應的位置 上設置第一相位差板5A。在與當在顯示面板2上通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時所顯示的右 眼圖像R的顯示區(qū)域相對應的位置上設置第二相位差板5B。
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第一相位差板5A將從顯示面板2輸出的線偏振光轉(zhuǎn)換成第一圓偏振光，并以第一 偏振狀態(tài)輸出第一圓偏振光。第二相位差板5B將線偏振光轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)方向與第一圓偏振 光不同的第二圓偏振光，并以第二偏振狀態(tài)輸出第二圓偏振光。具體來說，第一相位差板5A 和第二相位差板5B由1/4波片組成。相對于從顯示面板2輸出的線偏振光的方向(X軸方 向)，在相互不同的方向上使第一相位差板5A的慢軸Al和第二相位差板5B的慢軸Bl傾 斜45度。例如，使第一相位差板5A的慢軸Al向左上方傾斜45度，使第二相位差板5B的 慢軸Bl向右上方傾斜45度。因此，在第一相位差板5A中，將從顯示面板2輸出的線偏振 光轉(zhuǎn)換成逆時針方向的圓偏振光，而在第二相位差板5B中，將從顯示面板2輸出的線偏振 光轉(zhuǎn)換成順指針方向的圓偏振光。在與當通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時所顯示的左眼圖像 L和右眼圖像R相對應的區(qū)域中設置第一相位差板5A和第二相位差板5B。結(jié)果，左眼圖像 L被轉(zhuǎn)換成逆時針方向的圓偏振光，右眼圖像L被轉(zhuǎn)換成順時針方向的圓偏振光。偏光鏡片40具有用于左眼圖像9L的第一偏振濾光鏡41L和用于右眼圖像9R的 第二偏振濾光鏡41R。第一偏振濾光鏡41L只透射由偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5的第一相位差板 5A所轉(zhuǎn)換的處于第一偏振狀態(tài)的光。第二偏振濾光鏡41R只透射由第二相位差板5B所轉(zhuǎn) 換的處于第二偏振狀態(tài)的光?？勺兺哥R陣列裝置1的整體結(jié)構(gòu)圖2 (A)和2⑶示出了可變透鏡陣列裝置1的結(jié)構(gòu)?？勺兺哥R陣列裝置1旨在根 據(jù)顯示模式通過電力開/關控制透鏡效果選擇性的改變來自顯示面板2的光線的穿過狀 態(tài)。圖2(A)示出了可變透鏡陣列裝置1的透鏡效果整體關閉的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，圖2(B)示出 了可變透鏡陣列裝置1的透鏡效果整體打開的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。可變透鏡陣列裝置1從與顯示 面板2相對的一側(cè)相繼包括液體柱狀透鏡3和固定柱狀透鏡4。液體柱狀透鏡3具有能夠 電力開/關控制透鏡效果的多個可變透鏡。固定柱狀透鏡4具有對應于多個可變透鏡設置的多個固定透鏡。多個固定透鏡分 別具有折射能力，以在各自相應的可變透鏡的透鏡效果變成打開狀態(tài)時引發(fā)透鏡效果。具 體來說，固定柱狀透鏡4具有柱面透鏡陣列結(jié)構(gòu)，在柱面透鏡陣列結(jié)構(gòu)中相互平行設置多 個柱面透鏡4A作為固定透鏡。在固定柱狀透鏡4中，將分別的柱面透鏡4A設置成在相對 于顯示面板2的顯示表面的縱向上延伸，并且在左右方向上具有正折射能力。在分別的柱 面透鏡4A的側(cè)向上的透鏡間距與將顯示在顯示面板上的一對左眼圖像L和右眼圖像R的 像素間距(例如，兩個像素)的大小相對應。液體柱狀透鏡3的結(jié)構(gòu)液體柱狀透鏡3包括相對設置、在中間具有間隙的第一基板10和第二基板20，和 設置在第一基板10和第二基板20之間的液體層。液體層由硅油(絕緣油)15和電解溶液 16組成。第一基板10和第二基板20是由例如玻璃材料或樹脂材料制成的透射基底。在第 一基底10和第二基底20之間的周圍部分，形成分隔壁12和分隔壁13。還在第一基底10 和第二基地20之間、在對應于柱面透鏡4A的透鏡間距的位置上形成分隔壁12。對于在對 應于透鏡間距的位置上的分隔壁12，垂直方向的長度小于第一基底10和第二基地20之間 的間隙，在對應于透鏡間距的位置上的分隔壁12和第一基底10之間存在給定間隙。相鄰 的兩個分隔壁12之間的液體層形成一個可變透鏡。上述一個可變透鏡對應于固定柱狀透 鏡4的一個柱面透鏡4A。在與第一基底10的液體層相接觸的一側(cè)的表面上，在幾乎整個區(qū)域上均勻形成親水性導電膜11。在分隔壁12的表面上，如下所述，從分隔壁12—側(cè)相繼形 成導電膜14-1和絕緣防水膜14-2。液體柱狀透鏡3是電濕潤型液體透鏡陣列，其中根據(jù)所施加的電壓開關控制透鏡 效果。將參考圖3A和:3B描述液體柱狀透鏡3的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。在此情況下，為了說 明基本原理，圖3A和;3B示出了一個可變透鏡(液體透鏡)的結(jié)構(gòu)。對于與圖2 (A)和2⑶ 中所示的結(jié)構(gòu)部分相對應的部分，標注相同的附圖標記。圖3A示出了液體透鏡單體的透鏡 效果打開的狀態(tài)(說明產(chǎn)生給定的負折射能力)，圖3B示出了液體透鏡單體的透鏡效果關 閉的狀態(tài)(說明未產(chǎn)生折射能力)。在電濕潤型可變透鏡中，利用液體和固體表面之間的濕潤特性根據(jù)所施加的電壓 而變化這一事實，通過改變具有互不相同的折射率的兩種類型液體的界面形狀，控制透鏡 效果。在圖3A和:3B所示的可變透鏡的結(jié)構(gòu)中，在第一基底10的表面上形成親水性導電膜 11，在分隔壁12的表面上形成導電膜14-1和絕緣防水膜14-2。例如，絕緣防水膜14_2由 聚對二甲苯膜制成。在第一基底10和第二基底20之間的間隙中，將硅油15注入到第一基 底20和絕緣防水膜14-2 —側(cè)，將電解溶液16注入到親水性導電膜11 一側(cè)，并密封間隙。 親水性導電膜11和導電膜14-1電連接到電源16，并施加電壓。圖:3B示出了通過電源6施 加電壓的狀態(tài)(電力打開狀態(tài))，圖3A示出了未施加電壓的狀態(tài)(電力關閉狀態(tài))。電解溶液16具有按照施加的電壓的平方成比例的提高與分隔壁12的表面相關的 濕潤特性的特性。因此，當施加的電壓是0時，與分隔壁12的表面的接觸角是θ ^，當施加 的電壓不是0時，與分隔壁12的表面的接觸角是θν，建立θ。〉關系。此外，能夠找 到透鏡效果為零的給定的施加電壓9 v = 90度，硅油15和電解溶液16之間的界面形 狀是平的)。因此，通過在0和給定的施加電壓V9tl之間變換施加電壓，能夠用開/關轉(zhuǎn)換 控制提供透鏡效果。在硅油15的折射率nl大于電解溶液16的折射率n2的情況下，如圖 3Α所示在施加電壓為0的情況下產(chǎn)生了負折射能力透鏡效果。也就是說，在由液體柱狀透鏡3組成的可變透鏡中，當透鏡效果變成電力關閉狀 態(tài)時，通過將施加電壓設置為零則透鏡效果變成打開狀態(tài)(圖3Α)。此外，當透鏡效果變成 電力打開狀態(tài)時，通過將施加電壓設置成給定電壓V9tl則透鏡效果變成關閉狀態(tài)(圖:3Β)。 電力開關狀態(tài)和透鏡效果的開關狀態(tài)之間的上述關系針對電濕潤型液體透鏡。例如，通過 將硅油的比重設置成與電解溶液16的比重相等的值，能夠使重力對兩種類型液體的作用 相同。因此，在此情況下，視為只通過基于施加電壓的濕潤特性確定界面形狀，不存在重力 影響?？勺兺哥R陣列裝置1的整體透鏡作用在可變透鏡陣列裝置1中，在如圖2(A)所示沒有通過電源6將電壓施加到液體柱 狀透鏡3的狀態(tài)(電力關閉狀態(tài))下，液體柱狀透鏡中的多個可變透鏡的透鏡效果變成打 開狀態(tài)。通過固定柱狀透鏡4中相應的固定透鏡(柱面透鏡4Α)抵消液體柱狀透鏡3中分 別的可變透鏡的透鏡效果。也就是說，液體柱狀透鏡3和固定柱狀透鏡4的組合的整體透 鏡效果變成關閉狀態(tài)。同時，在如圖2(B)所示通過電源6將給定電壓施加到液體柱狀透鏡3的狀態(tài)(電 力打開狀態(tài))下，液體柱狀透鏡3中的多個可變透鏡的透鏡效果變成關閉狀態(tài)。在此狀態(tài) 下，調(diào)節(jié)電壓值，使得組成液體柱狀透鏡3中的液體層的硅油15和電解溶液16之間的界面形狀在分別的可變透鏡部分中變成平的。在此狀態(tài)下，液體柱狀透鏡3的透鏡效果單獨不 起作用，只有固定柱狀透鏡4的透鏡效果起作用。也就是說，液體柱狀透鏡3和固定柱狀透 鏡4的組合的整體透鏡效果變成打開狀態(tài)。如上所述，可變透鏡陣列裝置1包括固定柱狀透鏡4，固定柱狀透鏡4具有折射能 力以引發(fā)液體柱狀透鏡3的透鏡效果。因此，能夠顛倒液體柱狀透鏡3的透鏡效果的電力 開關特性。在可變透鏡陣列裝置1中，當液體柱狀透鏡3的透鏡效果變成打開狀態(tài)(產(chǎn)生 給定的負折射能力的狀態(tài))時，液體柱狀透鏡3和固定柱狀透鏡4的組合的整體透鏡效果 變成關閉狀態(tài)(沒有折射能力的狀態(tài))。此外，當液體柱狀透鏡3的透鏡效果變成關閉狀態(tài) 時，整體透鏡效果變成打開狀態(tài)。也就是說，整體可變透鏡陣列裝置1的透鏡效果的電力開 關特性變成關于作為單體的液體柱狀透鏡3的特性相反的狀態(tài)。立體顯示單元的運行和效果在立體顯示單元中，在通過眼鏡方法的二維顯示模式中的顯示、三維顯示模式中 的顯示(第二三維顯示模式)與通過裸眼方法的三維顯示模式中的顯示(第一三維顯示模 式)之間轉(zhuǎn)換顯示。(1) 二維顯示模式在顯示面板2上執(zhí)行二維圖像顯示(二維矩陣顯示)的狀態(tài)下，通過可變透鏡陣 列裝置1的透鏡效果被設置成關閉狀態(tài)。通過可變透鏡陣列1透射來自顯示面板2的顯示 圖像光而不折射光，直接執(zhí)行二維顯示。對于與具有偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5中的第一相位差 板5A和第二相位差板5B的區(qū)域相對應的每個像素區(qū)域，將來自顯示面板2的顯示圖像的 光轉(zhuǎn)換成處于第一偏振狀態(tài)的光(逆時針方向的圓偏振光)和處于第二偏振狀態(tài)的光(順 時針方向的圓偏振光)。但是，沒有用裸眼感覺到前述的偏振差別，因此不影響觀察二維顯
7J\ ο(2)通過眼鏡方法的三維顯示模式(圖4)執(zhí)行顯示，使得沿著顯示面板2上的垂直方向交替設置左眼圖像L和右眼圖像R。 通過可變透鏡陣列裝置1的透鏡效果被設置成處于關閉狀態(tài)。在偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5中， 輸出光，使得將來自左眼圖像L的光轉(zhuǎn)換成處于第一偏振狀態(tài)的光(逆時針方向的圓偏振 光)，而將來自右眼圖像R的光轉(zhuǎn)換成處于第二偏振狀態(tài)的光(順時針方向的圓偏振光)。 在可變透鏡陣列裝置1中，來自左眼圖像L的轉(zhuǎn)換的第一光線和來自右眼圖像R的轉(zhuǎn)換的 第二光線被透射不被折射。通過偏光鏡片40觀察透射的左眼圖像L和透射的右眼圖像R， 因此通過眼鏡方法執(zhí)行了三維顯示。具體來說，在偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5的第一相位差板5A 中，通過偏光鏡片40的第一偏振濾光鏡41L只透射處于第一偏振狀態(tài)的光，因此觀察者的 左眼9L只感知到左眼圖像L。此外，在偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5的第二相位差板5B中，通過偏 光鏡片40的第二偏振濾波片41R只透射處于第二偏振狀態(tài)的光，因此觀察者的右眼9R只 感知到右眼圖像R。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)雙目視差立體視覺。(3)通過裸眼方法的三維顯示模式(圖5)執(zhí)行顯示，使得沿著顯示面板2的水平方向交替設置左眼圖像L和右眼圖像R。通 過可變透鏡陣列裝置1的透鏡效果被設置成處于打開狀態(tài)。在可變透鏡陣列裝置1中，來 自顯示面板2上所顯示的左眼圖像L的光線和來自顯示面板2上所顯示的右眼圖像R的光 線被折射并被光學分離，使得通過裸眼能夠?qū)崿F(xiàn)立體視覺。也就是說，在可變透鏡陣列裝置1中，通過折射執(zhí)行光學光線分離，使得左眼圖像L和右眼圖像R選擇性的分別并適當?shù)倪M 入觀察者9的左眼9L和右眼9R。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)雙目視差立體視覺。在通過裸眼方法的三 維顯示模式中，對于與具有偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5中的第一相位差板5A和第二相位差板5B 的區(qū)域相對應的每個像素區(qū)域，將來自顯示面板2的顯示圖像的光轉(zhuǎn)換成處于第一偏振狀 態(tài)的光和處于第二偏振狀態(tài)的光。但是，沒有用裸眼感覺到偏振差別，所以不影響通過裸眼 方法觀察三維顯示。此外，如果使用偏光鏡片40，不影響觀察三維顯示。在此情況下，已經(jīng) 通過可變透鏡陣列裝置1完成了左右視差分離。因此，通過偏光鏡片40，只有左眼圖像L選 擇性的進入觀察者9的左眼9L，右眼圖像R選擇性的進入觀察者9的右眼9R，因此感覺到 立體圖像。如上所述，在通過裸眼方法的三維顯示模式中，通過裸眼沒有觀察到左眼圖像L 和右眼圖像R之間的偏振狀態(tài)的差別，因此偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5不限于圖5中所示的結(jié)構(gòu)。 例如，在圖5中，可以沿著水平方向(未示出)而非垂直方向交替設置左眼偏振部分和右眼 偏振部分。如上所述，根據(jù)本實施例，適當?shù)慕M合偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5、可變透鏡陣列裝置1、 和偏光鏡片40，根據(jù)顯示面板2上所顯示的圖像的內(nèi)容控制可變透鏡陣列裝置1的透鏡效 果的開關。因此，可在二維顯示和三維顯示之間轉(zhuǎn)換顯示，可在裸眼方法和眼鏡方法之間轉(zhuǎn) 換三維顯示方法。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)適合于視聽環(huán)境的三維顯示。例如，當觀察者的數(shù)量是一 個或者諸如二或多個之類的小數(shù)量時，能夠采用通過裸眼方法的三維顯示。在此情況下，不 需要用于三維顯示的專用眼鏡。此外，通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示，能夠被很多人觀察到顯 示圖像，觀察者能夠通過自由的選擇觀察位置來觀察顯示圖像。第二實施例然后，將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的立體顯示單元。對于與根據(jù)前述第一實施 例的立體顯示單元基本相同的部件，標注相同的附圖標記，并將適當?shù)氖÷詫ζ涞拿枋觥D6示出了根據(jù)第二實施例的立體顯示單元中的可變透鏡陣列裝置IA的結(jié)構(gòu)。代 替圖1中的使用液體透鏡的可變透鏡陣列裝置，根據(jù)本實施例的立體顯示單元包括通過液 晶透鏡方法的可變透鏡陣列裝置1A。除了可變透鏡陣列裝置IA的結(jié)構(gòu)不同之外，本實施例 的結(jié)構(gòu)與前述第一實施例的結(jié)構(gòu)相同。可變透鏡陣列裝置IA的整體結(jié)構(gòu)可變透鏡陣列裝置IA是通過液晶透鏡方法的可變透鏡陣列，并且能夠電力開關 控制透鏡效果?？勺兺哥R陣列裝置IA旨在通過根據(jù)顯示模式控制透鏡效果選擇性的改變 來自顯示面板2的光線的穿過狀態(tài)。如圖6所示，可變透鏡陣列裝置IA包括相對設置、在中間具有間隙d的第一基底 IOA和第二基底20A，和設置在第一基底IOA和第二基底20A之間的液晶層30。第一基底 IOA和第二基底20A是由例如玻璃材料或樹脂材料制成的透射基底。在第一基底IOA上與 第二基底20A相對的一側(cè)上，在幾乎全部區(qū)域上均勻的形成第一電極21，第一電極21由諸 如ITO膜之類的透射導電膜制成。此外，在第一基底IOA上形成第一配向膜23，兩者之間具 有第一電極21，并且第一配向膜23與液晶層30接觸。在第二基底20A上與第一基底IOA 相對的一側(cè)上，部分的形成第二電極22Y，第二電極22Y由諸如ITO之類的透射導電膜制成。 此外，在第二基底20A上形成第二配向膜M，兩者之間具有第二電極22Y，并且第二配向膜
12對與液晶層30接觸。圖8A和8B示出了可變透鏡陣列裝置IA中透鏡效果產(chǎn)生的基本原理。在圖8A和 8B中，為了說明基本原理，非常簡單的示出了可變透鏡陣列裝置IA的結(jié)構(gòu)。液晶層30包括 液晶分子31。通過根據(jù)施加到第一電極21和第二電極22Y的電壓改變液晶分子31的配向 方向來控制透鏡效果。液晶分子31具有各項異性的折射率，并且例如具有折射率橢圓體的 結(jié)構(gòu)，在該折射率橢圓體中與長度方向上的透射光線相關的折射率不同于短方向上的折射 率。根據(jù)施加到第一電極21和第二電極22Y的電壓的狀態(tài)，在沒有透鏡效果的狀態(tài)和產(chǎn)生 透鏡效果的狀態(tài)之間電力轉(zhuǎn)換液晶層30的狀態(tài)。在可變透鏡陣列裝置IA中，如圖8A所示，在施加電壓為OV的正常狀態(tài)，液晶分子 31統(tǒng)一對準由第一配向膜23和第二配向膜M所確定的給定方向。因此，透射光線的波陣 面變成平面波，不存在透鏡效果。同時，在可變透鏡陣列裝置IA中，以給定間隔隔離多個第 二電極22Y。因此，當將給定的驅(qū)動電壓施加到第一電極21和第二電極22Y之間時，液晶層 30內(nèi)部的電場分布中產(chǎn)生偏壓。也就是說，產(chǎn)生了具有下列特性的電場。在與形成第二電 極22Y的區(qū)域相對應的部分中，根據(jù)驅(qū)動電壓電場強度增強，而隨著位置靠近多個第二電 極22Y之間的每個孔的中心部分，電場強度降低。因此，如圖8B所示，根據(jù)電場強度分布改 變液晶分子31的排列。因此，改變了透射光線的波陣面202，并且產(chǎn)生了透鏡效果?？勺兺哥R陣列裝置IA的電極結(jié)構(gòu)圖7A示出了可變透鏡陣列裝置IA的電極部分的平面結(jié)構(gòu)示例。圖7B以光學等 效的方式示出了在圖7A中所示的電極結(jié)構(gòu)的情況下所形成的透鏡形狀。第二電極22Y具 有電極間距Lx，并在垂直方向延伸。如圖7A所示，以與產(chǎn)生透鏡效果時的透鏡間距ρ相對 應的間隔并相互平行的設置多個第二電極22Y。在產(chǎn)生透鏡效果的情況下，給出了給定電 位差，在該給定電位差下能夠在夾著液晶層30的上下電極之間改變液晶分子31的排列。 在第一基底IOA的整個區(qū)域上形成第一電極21，在側(cè)向上以一定間隔部分的設置第二電極 22Y。因此，當將給定驅(qū)動電壓施加到第二電極22Y時，根據(jù)圖8B所示的原理在液晶層30 內(nèi)部的電場分布中產(chǎn)生偏壓。也就是說，產(chǎn)生了具有下列特性的電場。在與形成第二電極 22Y的區(qū)域相對應的部分中，根據(jù)驅(qū)動電壓電場強度增強，而在側(cè)向上隨著位置遠離第二電 極22Y，電場強度降低。也就是說，在側(cè)向(X軸方向)上，改變了電場分布，使得產(chǎn)生了透鏡 效果。也就是說，如圖7B所示，以等效方式在X軸方向上相互平行設置多個柱面透鏡31Y， 所述多個柱面透鏡31Y在Y軸方向上延伸并且在X軸方向上具有折射能力。二維顯示和三維顯示之間的轉(zhuǎn)換操作、三維顯示的裸眼方法和眼睛方法之間的轉(zhuǎn) 換操作與前述第一實施例的操作基本相同。修改的示例本發(fā)明不限于前述各個實施例，而是可以進行各種修改。例如，在前述各個實施例 中，在偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5的光出射一側(cè)上設置可變透鏡陣列裝置1或1A。但是，如圖9所 示，可以在顯示面板2和偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5之間設置可變透鏡陣列裝置1或1A。此外，在前述各個實施例中，在通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時，執(zhí)行顯示，使得沿 著顯示面板2上的垂直方向交替設置左眼圖像L和右眼圖像R。但是，可以以與通過裸眼 方法的三維顯示中相同的方式執(zhí)行顯示。也就是說，可以執(zhí)行顯示，使得沿著顯示面板2上 的水平方向交替設置左眼圖像L和右眼圖像R。在此情況下，如圖10所示，對應于左眼圖像L和右眼圖像R的顯示區(qū)域，在水平方向上交替設置偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5的第一相位差 板5A和第二相位差板5B。在此情況下，對于與左眼圖像L和右眼圖像R相對應的每個區(qū) 域，在水平方向上將來自顯示面板2上所顯示的圖像的光交替轉(zhuǎn)換成處于第一偏振狀態(tài)的 光和處于第二偏振狀態(tài)的光。之后，如圖4的顯示示例，通過由偏光鏡片40觀察，觀察者的 左眼9L只感覺到左眼圖像L，觀察者的右眼9R只感覺到右眼圖像R，因此能夠?qū)崿F(xiàn)雙目視 差立體視覺。 此外，在前述各個實施例中，在通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時，通過偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換 部分5將從顯示面板2輸出的線偏振光轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)方向互不相同的分別的圓偏振光。但是， 可以以不同的方式轉(zhuǎn)換分別的光。例如，可以將分別的光轉(zhuǎn)換成偏振方向互不相同的分別 的線偏振光。圖11示出了上述的修改示例。在圖11的修改示例中，與圖4的結(jié)構(gòu)相比，包 括偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分51而非偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分5，包括偏振鏡片40A而非偏振鏡片40。
偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分51具有透射部分5D和相位差板5C。透射部分5D和相位差板 5C具有在水平方向延伸的帶狀。在垂直方向上交替設置多個透射部分5D和多個相位差板 5C。在與當通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時在顯示面板2中所顯示的左眼圖像L的顯示區(qū)域 相對應的位置上設置透射部分5D。在與當通過眼鏡方法執(zhí)行三維顯示時在顯示面板2中所 顯示的右眼圖像R的顯示區(qū)域相對應的位置上設置相位差板5C?；蛘撸梢栽谂c右眼圖像 R的顯示區(qū)域相對應的位置上設置透射部分5D，可以在與左眼圖像L的顯示區(qū)域相對應的 位置上設置相位差板5C。在此情況下，在來自顯示面板2上所顯示的圖像的光是在第一偏 振方向(X軸方向)上偏振的線偏振光的情況下，透射部分5D將從顯示面板2輸出的處于 第一偏振方向的線偏振光作為處于第一偏振狀態(tài)的光輸出，而不改變偏振方向。相位差板 5C由1/2波片制成。相位差板5C將從顯示面板2輸出的處于第一偏振方向的線偏振光轉(zhuǎn) 換成處于與第一偏振方向相差90度的第二偏振方向(Y軸方向)的線偏振光，并以第二偏 振狀態(tài)輸出轉(zhuǎn)換的光。因此，通過透射部分5D將左眼圖像L轉(zhuǎn)換成處于第一偏振方向的線 偏振光，通過相位差板5C將右眼圖像R轉(zhuǎn)換成處于第二偏振方向的線偏振光。為了與此匹 配，將偏光鏡片40A中的用于左眼9L的第一偏振濾光鏡41L設置成只透射處于第一偏振方 向的線偏振光的濾光鏡，將偏光鏡片40B中的用于右眼9R的第二偏振濾光鏡41R設置成只 透射處于第二偏振方向的線偏振光。因此，通過偏光鏡片40A，只有左眼圖像L選擇性的進 入觀察者9的左眼9L，右眼圖像R選擇性的進入觀察者9的右眼9R，因此感覺到了立體圖 像。本申請包含2009年11月20日遞交于日本特許廳的日本在先專利申請JP 2009-264985中所公開的相關主題，上述專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領域技術人員應當理解，在所附權(quán)利要求或其等價的范圍內(nèi)，根據(jù)設計需要和 其他因素可以產(chǎn)生各種修改、組合、變形和替換。
權(quán)利要求
1.一種立體顯示設備，其包括顯示面板，可操作所述顯示面板以傳輸與圖像數(shù)據(jù)相對應的光；偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分，其包括第一偏振部分和第二偏振部分，所述第一偏振部分用于將 由所述顯示設備透射的光轉(zhuǎn)換成第一偏振狀態(tài)，所述第二偏振部分用于將由所述顯示設備 透射的光轉(zhuǎn)換成第二偏振狀態(tài)；光學分離元件，通過施加電壓，使所述光學分離元件處于使由所述顯示面板透射的光 發(fā)生折射的打開狀態(tài)，或者使由所述顯示面板透射的光不發(fā)生折射的關閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設備，其中所述光學分離元件包括可變透鏡陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體顯示設備，其中所述可變透鏡陣列包括液體柱狀透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體顯示設備，其中所述可變透鏡陣列還包括固定柱狀透鏡ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體顯示設備，其中所述固定柱狀透鏡沿著與所述顯示面板 相關的縱向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體顯示設備，其中當所述可變透鏡陣列處于打開狀態(tài)時， 所述固定柱狀透鏡以與所述液體柱狀透鏡使光發(fā)生折射的方式相反的方式使光發(fā)生折射。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體顯示設備，其中多個所述固定柱狀透鏡中的每一個都具 有與所述顯示面板上的像素間距相對應的間距。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體顯示設備，其中所述液體柱狀透鏡包括電濕潤型液體透 鏡陣列，通過施加電壓而使所述電濕潤型液體透鏡陣列處于打開狀態(tài)或關閉狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立體顯示設備，其中通過施加零電壓使所述液體柱狀透鏡處 于打開狀態(tài)，通過施加非零電壓使所述液體柱狀透鏡處于關閉狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體顯示設備，其中，當所述液體柱狀透鏡處于打開狀態(tài) 時，光被所屬液體柱狀透鏡所折射的程度與光被所述固定柱狀透鏡所折射的程度相抵消。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體顯示設備，其中，當所述液體柱狀透鏡處于關閉狀態(tài) 時，光被所述液體柱狀透鏡所折射的程度沒有與光被所述固定柱狀透鏡所折射的程度相抵 消。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立體顯示設備，其中，所述液體柱狀透鏡包括具有與第二液 體的界面的第一液體，其中根據(jù)所施加的電壓改變所述界面的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立體顯示設備，其中一旦施加了電壓，則所述第一液體和 所述第二液體之間的所述界面的形狀變成平的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的立體顯示設備，其中一旦沒有施加電壓，則所述第一液體 和所述第二液體之間的所述界面的形狀變成不是平的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的立體顯示設備，其中所述第一液體的折射率高于所述第二 液體的折射率，當沒有施加電壓時產(chǎn)生了負折射能力。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體顯示設備，其中多個所述液體柱狀透鏡中的每一個都 包括置于兩個分隔壁之間的液體層，每個所述分隔壁具有由與一個液體柱狀透鏡相對應的 所述固定柱狀透鏡的間距所限定的間距。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的立體顯示設備，其中所述液體層具有濕潤特性，使得當沒 有施加電壓時，所述液體層與分隔壁的表面的接觸角是θ ^，當施加電壓時，所述液體層與所述分隔壁之間的接觸角是θ v，并且其中θ。〉θν。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設備，其中所述光學分離元件包括視差屏障。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設備，其中所述立體顯示設備可運行以顯示二維 或三維圖像，并且可在二維顯示模式、能夠?qū)崿F(xiàn)非自動立體圖像的顯示的第一三維顯示模 式和能夠?qū)崿F(xiàn)自動立體圖像的顯示的第二三維顯示模式之間轉(zhuǎn)換。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立體顯示設備，其中，為了在所述二維顯示模式中顯示圖 像，所述顯示面板透射與二維圖像數(shù)據(jù)相對應的光，并且所述光學分離元件處于關閉狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立體顯示設備，其中，為了在所述第一三維顯示模式中顯 示圖像，所述顯示面板透射與三維圖像數(shù)據(jù)相對應的光，所述光學分離元件處于關閉狀態(tài)， 所述第一偏振部分將由與左眼圖像相對應的所述顯示面板透射的光轉(zhuǎn)換成第一偏振狀態(tài)， 所述第二偏振部分將由與右眼圖像相對應的所述顯示面板透射的光轉(zhuǎn)換成第二偏振狀態(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立體顯示設備，其中，為了在所述第一三維顯示模式中顯 示圖像所述顯示面板透射與包括兩者之間存在視差的左眼圖像和右眼圖像的三維圖像數(shù)據(jù) 相對應的光，使得從在垂直方向上交替設置的顯示面板區(qū)域透射與所述左眼圖像相對應的 光和與所述右眼圖像相對應的光；所述偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分將與所述左眼圖像相對應的光轉(zhuǎn)換成處于第一旋轉(zhuǎn)方向的圓 偏振光，將與所述右眼圖像相對應的光轉(zhuǎn)換成處于第二旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光；并且所述光學分離元件透射與所述左眼圖像相對應的光和與所述右眼圖像相對應的光，而 沒有發(fā)生折射。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的立體顯示設備，其中所述第一旋轉(zhuǎn)方向是逆時針方向，所 述第二旋轉(zhuǎn)方向是順時針方向。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的立體顯示設備，其中所述偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分包括相位差 板，所述相位差板在與顯示面板區(qū)域相對應的垂直方向上交替設置，從所述顯示面板區(qū)域 透射與所述左眼圖像相對應的光和與所述右眼圖像相對應的光。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立體顯示設備，其中，為了在所述第一三維顯示模式中顯 示圖像所述顯示面板透射與包括兩者之間存在視差的左眼圖像和右眼圖像的三維圖像數(shù)據(jù) 相對應的光，使得從在水平方向上交替設置的顯示面板區(qū)域透射與所述左眼圖像相對應的 光和與所述右眼圖像相對應的光；所述偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分將與所述左眼圖像相對應的光轉(zhuǎn)換成處于第一旋轉(zhuǎn)方向的圓 偏振光，將與所述右眼圖像相對應的光轉(zhuǎn)換成處于第二旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光；并且所述光學分離元件透射與所述左眼圖像相對應的光和與所述右眼圖像相對應的光，而 沒有發(fā)生折射。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立體顯示設備，其中，為了在所述第二三維顯示模式中顯 示圖像，所述顯示面板透射與三維圖像數(shù)據(jù)相對應的光，所述光學分離元件處于打開狀態(tài) 以折射并分離由與左眼圖像相對應的所述顯示面板透射的光和由與右眼圖像相對應的所 述顯示面板透射的光。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的立體顯示設備，其中，在水平方向上延伸的多個交替圖像區(qū)域中排列由與所述左眼圖像相對應的所述顯示面板透射的光和由與所述右眼圖像相對 應的所述顯示面板透射的光。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的立體顯示設備，其中，在垂直方向上延伸的多個交替圖像 區(qū)域中排列由與所述左眼圖像相對應的所述顯示面板透射的光和由與所述右眼圖像相對 應的所述顯示面板透射的光。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的立體顯示設備，其中，為了在所述第二三維顯示模式中顯 示圖像所述顯示面板透射與包括兩者之間存在視差的左眼圖像和右眼圖像的三維圖像數(shù)據(jù) 相對應的光，使得從在水平方向上交替設置的顯示面板區(qū)域透射與所述左眼圖像相對應的 光和與所述右眼圖像相對應的光；所述偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分將與所述左眼圖像相對應的光轉(zhuǎn)換成處于第一旋轉(zhuǎn)方向的圓 偏振光，將與所述右眼圖像相對應的光轉(zhuǎn)換成處于第二旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光；并且所述光學分離元件折射并光學分離與所述左眼圖像和所述右眼圖像相對應的光，使得 與所述左眼圖像相對應的光進入觀察者的左眼，與所述右眼圖像相對應的光進入觀察者的 右眼。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的立體顯示設備，其中，所述偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分包括相位差 板，所述相位差板在與顯示面板區(qū)域相對應的垂直方向上交替設置，從所述顯示面板區(qū)域 透射與所述左眼圖像相對應的光和與所述右眼圖像相對應的光。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的立體顯示設備，其中所述偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分包括在水平方 向上交替設置的相位差板。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設備，其中所述顯示面板包括透射式液晶顯示屏。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設備，其中所述顯示面板包括有機電致發(fā)光顯示 面板或等離子顯示面板。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體顯示設備，其中所述光學分離元件包括具有液晶分子 的液晶透鏡。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的立體顯示設備，其中施加電壓通過改變所述液晶分子的排 列方向使得所述光學分離元件處于打開狀態(tài)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的立體顯示設備，其中，當沒有施加電壓時，所述液晶分子統(tǒng) 一排列，并且通過所述液晶透鏡透射的光線是平面波，而其中，當施加電壓時，改變了所述 液晶分子的排列方向，通過所述液晶透鏡透射的光線的波陣面變成非平面波。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的立體顯示設備，其中所述光學分離元件包括第一基底和第二基底、第一電極和多個第二電極，所述第一電 極和所述多個第二電極置于所述第一基底和所述第二基底之間，所述第一電極放置在所述 第一基底和所述液晶透鏡之間，所述多個第二電極放置在所述液晶透鏡和所述第二基底之 間，在區(qū)域中間隔設置所述多個第二電極；并且當在所述第一電極和所述多個第二電極之間施加電壓時，在所述液晶透鏡內(nèi)部的電場 分布中產(chǎn)生偏壓，使得在設置所述多個第二電極的區(qū)域附近的所述電場強度大于在沒有設 置多個所述第二電極的區(qū)域的所述電場強度，所述偏壓改變所述液晶分子的排列方法，并 將通過所述液晶透鏡透射的光線的波陣面改變成非平面波。
38.一種圖像顯示設備，其包括顯示屏，其顯示2D圖像和3D圖像，所述顯示屏可在下列情況之間轉(zhuǎn)換 2D顯示模式；第一 3D顯示模式，其能夠?qū)崿F(xiàn)非自動立體圖像顯示；和 第二 3D顯示模式，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動立體圖像顯示。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的圖像顯示設備，其中通過將電壓施加到光學分離元件，所 述顯示屏可在所述第一 3D顯示模式和所述第二 3D顯示模式之間轉(zhuǎn)換。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的圖像顯示設備，其中所述顯示屏透射與左眼圖像和右眼圖 像相對應的光，并且所述顯示屏通過折射并光學分離所述左眼圖像和所述右眼圖像可在所 述第一 3D顯示模式和所述第二 3D顯示模式之間轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立體顯示單元，其中實施例提供了圖像顯示設備，該圖像顯示設備可在二維顯示模式、能夠?qū)崿F(xiàn)非自動立體圖像顯示的三維顯示模式、和能夠?qū)崿F(xiàn)自動立體圖像顯示的三維顯示模式之間轉(zhuǎn)換。在一個實施例中，圖像顯示設備包括顯示面板，可操作所述顯示面板以傳輸與圖像數(shù)據(jù)相對應的光；偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換部分，其包括第一偏振部分和第二偏振部分，所述第一偏振部分用于將由所述顯示設備透射的光轉(zhuǎn)換成第一偏振狀態(tài)，所述第二偏振部分用于將由所述顯示設備透射的光轉(zhuǎn)換成第二偏振狀態(tài)；光學分離元件，通過施加電壓，使所述光學分離元件處于使由所述顯示面板透射的光發(fā)生折射的打開狀態(tài)，或者使由所述顯示面板透射的光不發(fā)生折射的關閉狀態(tài)。
文檔編號G02F1/13GK102073142SQ20101054964
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者秋田正義 申請人:索尼公司