專利名稱：立體顯示設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種顯示技術(shù)，特別是一種立體顯示設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
隨著市場(chǎng)需求的增加，能夠顯示立體影像的3D顯示設(shè)備成為顯示領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。3D成像的基本原理是左眼與右眼之間存在一定的距離，因此在觀看景物時(shí)兩眼的觀看角度略有不同，所述觀察角度的不同導(dǎo)致左右眼接受的圖像略有差異，這些差異經(jīng)大腦合成后就會(huì)產(chǎn)生立體感。柱鏡光柵技術(shù)是目前實(shí)現(xiàn)立體顯示的一個(gè)重要方法，它的優(yōu)點(diǎn)是透光率高，色彩絢麗，缺點(diǎn)是對(duì)柱面透鏡制作工藝要求較高，精度要求高，為實(shí)現(xiàn)2D3D轉(zhuǎn)換功能需要更復(fù)雜的技術(shù)方案。因此，人們提出了利用液晶雙折射性質(zhì)形成液晶透鏡的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)立體顯示。現(xiàn)有技術(shù)提出了一種利用條狀電極控制形成的液晶透鏡裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中 110、120為玻璃基板，140、130為ITO電極，140為整面電極結(jié)構(gòu)，130為彼此分離可以單獨(dú)施加電壓的條狀電極，150為液晶層。利用在130上施加不同電壓而使液晶層在不同的橫向距離上對(duì)于入射光線產(chǎn)生不同的折射率來(lái)形成透鏡作用從而改變光線的方向，達(dá)到分離光束的效果。液晶透鏡的制作工藝類似與普通液晶面板的工藝，因此制作技術(shù)十分成熟，成本較低。作為電控器件，液晶透鏡具有靈活多變的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，擴(kuò)大了其使用范圍。便攜式手持設(shè)備在日常生活中正在被越來(lái)越廣泛的使用，并被用于視頻、游戲等娛樂(lè)性活動(dòng)。因此實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備的3D顯示擁有巨大的市場(chǎng)前景。相比電腦顯示器、TV等大型顯示設(shè)備，便攜式手持設(shè)備對(duì)于觀看視角有更高要求。更重要的是，隨著位置感應(yīng)器的應(yīng)用，手持設(shè)備實(shí)現(xiàn)了垂直于觀看方向的平面上橫向和豎向兩個(gè)方向的正確顯示，這樣就給用戶在使用時(shí)提供了很大的自由度。而目前立體顯示設(shè)備中多采用只能在橫向或豎向產(chǎn)生水平視差的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種立體顯示設(shè)備及方法，以解決現(xiàn)有立體顯示技術(shù)僅能在單一立體顯示方向產(chǎn)生立體效果的問(wèn)題。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種立體顯示設(shè)備，該設(shè)備包括用于顯示具有視差的圖像的顯示單元、用于使所述顯示單元顯示的圖像產(chǎn)生立體效果的液晶透鏡單元及控制單元，其中所述顯示單元和液晶透鏡單元均包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，所述顯示單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，所述液晶透鏡單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使所述第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果；該設(shè)備包括還包括位置傳感單元，用于檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，以及向控制單元發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；所述控制單元，用于根據(jù)所述位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息，控制所述顯示單元和所述液晶透鏡單元均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。優(yōu)選地，所述控制單元包括接收模塊，用于接收所述位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；顯示方向確定模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向；顯示方向比較模塊，用于比較所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致；狀態(tài)控制模塊，用于在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元和所述液晶透鏡單元發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述顯示單元和所述液晶透鏡單元分別根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將各自的狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。進(jìn)一步地，所述液晶透鏡單元包括第一、第二基板、分別設(shè)置在第一、第二基板上的第一、第二基板電極、位于第一、第二基板之間的液晶層以及驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片用于根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述第一、第二基板電極施加電壓，其中，給所述第一基板電極施加周期變化的電壓，給所述第二基板電極施加相同的電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第一狀態(tài)；給所述第二基板電極施加周期變化的電壓，給所述第一基板電極施加相同的電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第二狀態(tài)。更進(jìn)一步地，所述第一、第二基板電極均包括若干個(gè)分離且平行設(shè)置條狀電極，且所述第一基板的條狀電極與第二基板的條狀電極垂直，所述顯示單元的每個(gè)像素由紅、綠、 藍(lán)三種條狀的次像素組成，所述第一或第二基板條狀電極的長(zhǎng)邊方向與顯示單元的次像素的長(zhǎng)邊方向呈傾斜夾角。所述顯示單元采用液晶顯示技術(shù)，所述液晶透鏡單元包括液晶層，所述顯示單元的出射光方向與所述液晶透鏡單元的液晶層的配向方向相同；或，所述顯示單元包括設(shè)置在靠近液晶透鏡單元一側(cè)的偏光片，所述液晶透鏡單元包括液晶層，所述偏光片的偏振方向與所述液晶透鏡單元的液晶層的配向方向相同。所述第一圖像顯示方向與所述第二圖像顯示方向垂直。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供來(lái)了一種立體顯示方法，該方法基于立體顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括用于顯示具有視差的圖像的顯示單元、用于使所述顯示單元顯示的圖像產(chǎn)生立體效果的液晶透鏡單元、控制單元及位置傳感單元，所述顯示單元和液晶透鏡單元均包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，所述顯示單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，所述液晶透鏡單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使所述第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果，該方法包括所述位置傳感單元檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，并向控制單元發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；所述控制單元根據(jù)所述位置傳感單元檢測(cè)的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息，控制所述顯示單元和所述液晶透鏡單元均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。進(jìn)一步地，所述控制單元控制所述顯示單元和所述液晶透鏡單元的步驟包括接收所述位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向；比較所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致；在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元和所述液晶透鏡單元發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述顯示單元和所述液晶透鏡單元分別根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將各自的狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。更進(jìn)一步地，所述液晶透鏡單元包括第一、第二基板、分別設(shè)置在第一、第二基板上的第一、第二基板電極、位于第一、第二基板之間的液晶層以及驅(qū)動(dòng)芯片；所述液晶透鏡單元進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整的步驟包括所述驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述第一、第二基板電極施加電壓， 其中，給所述第一基板電極施加周期變化的電壓，給所述第二基板電極施加相同的零電位電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第一狀態(tài)；給所述第二基板電極施加周期變化的電壓，給所述第一基板電極施加相同的零電位電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第二狀態(tài)。本發(fā)明立體顯示設(shè)備和方法通過(guò)控制單元的統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)了顯示單元和液晶透鏡單元在設(shè)備姿態(tài)的動(dòng)態(tài)改變情況下的同步調(diào)整，使得圖像可在至少兩個(gè)不同圖像顯示方向上產(chǎn)生立體效果，提升了用戶體驗(yàn)。


為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所描述附圖僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有液晶透鏡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明立體顯示設(shè)備實(shí)施例1的示意圖。圖3為本發(fā)明立體顯示設(shè)備在兩個(gè)方向上的顯示效果示意圖。圖4為本發(fā)明液晶透鏡單元中電極結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明立體顯示設(shè)備實(shí)施例2的示意圖。圖6為本發(fā)明立體顯示設(shè)備實(shí)施例3的示意圖。圖7為本發(fā)明立體顯示方法的流程示意圖。圖8為控制單元對(duì)顯示單元和所述液晶透鏡單元進(jìn)行控制的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。實(shí)施例1本發(fā)明立體顯示設(shè)備實(shí)施例1如圖2所示，該設(shè)備包括顯示單元10、液晶透鏡單元 20、位置傳感單元30及控制單元40，其中顯示單元10，用于顯示具有視差的圖像，所述顯示單元包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，且所述顯示單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，如圖3中(a)、(b)圖所示；具體地，該顯示單元10采用液晶顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括液晶面板11、背光模塊12和驅(qū)動(dòng)模塊(圖未示)，具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。一般地，所述顯示單元顯示的圖像由許許多多的像素組成，而每個(gè)像素由紅、綠、藍(lán)三種條狀的次像素組成。一般地，所述第一圖像顯示方向與所述第二圖像顯示方向垂直。比如，兩個(gè)圖像顯示方向分別為立體顯示設(shè)備(如手機(jī)終端、平板電腦、個(gè)人數(shù)字等電子產(chǎn)品)的橫向和縱向。液晶透鏡單元20，用于使所述顯示單元10顯示的圖像產(chǎn)生立體效果，所述液晶透鏡單元20包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，所述顯示單元10處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，所述液晶透鏡單元20處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使所述第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果。液晶透鏡單元20是用于實(shí)現(xiàn)裸眼立體顯示的一種結(jié)構(gòu)，通過(guò)液晶透鏡單元20對(duì)顯示單元10顯示的圖像進(jìn)行調(diào)制，可以產(chǎn)生立體顯示效果。具體地，如圖4所示，所述液晶透鏡單元20包括第一基板(圖未示)、與所述第一基板平行設(shè)置的第二基板(圖未示)、分別設(shè)置在第一、第二基板上的第一、第二基板電極21、22、位于第一、第二基板電極21、22之間的液晶層23以及驅(qū)動(dòng)芯片(圖未示)等其他附屬配件。所述第一、第二基板電極21、22 均包括若干個(gè)分離且平行設(shè)置條狀電極(未標(biāo)號(hào))，且所述第一基板的條狀電極與第二基板的條狀電極延伸方向呈一定的交角，典型的，所述交角為直角，即，所述第一基板的條狀電極與第二基板的條狀電極延伸方向相互垂直。所述驅(qū)動(dòng)芯片用于對(duì)所述第一、第二基板電極21、22施加電壓。液晶透鏡的形成是利用第一、第二基板電極21、22的不同電壓差(即電場(chǎng))形成的，以9電極液晶透鏡為例，即以9個(gè)第一基板的條狀電極和9個(gè)第二基板的條狀電極為一組形成一個(gè)“透鏡”效果，從而在液晶透鏡單元20的第一基板和第二基板間形成若干個(gè)“透鏡”效果，驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)每個(gè)“透鏡”的第一基板的條形電極分別施加以9個(gè)不同分布的方波驅(qū)動(dòng)電壓，如4V，2V，IV，0. 5V，0V, 0. 5V，IV，2V，4V，而第二基板的條形電極所施加的電壓均為相同的0V，這樣就會(huì)形成與第一基板條形電極方向相同的透鏡效果?？衫斫獾兀瑥恼麄€(gè)第一基板來(lái)看，所述驅(qū)動(dòng)芯片給所述第一基板電極21施加周期變化電壓，給所述第二基板電極22施加相同的零電位電壓或參考電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元20的第一狀態(tài)；反之，如果第二基板施加形成透鏡的周期變化電壓，第一基板為相同大小的驅(qū)動(dòng)電壓，則形成與第二基板方向相同的透鏡效果，也即，所述驅(qū)動(dòng)芯片給所述第二基板電極22施加周期變化電壓，給所述第一基板電極21施加相同的零電位電壓或參考電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元20的第二狀態(tài)。本發(fā)明中液晶透鏡單元20可使得第一圖像顯示方向(如橫向)和第二圖像顯示方向(如縱向)都可以實(shí)現(xiàn)立體顯示，提高了立體顯示設(shè)備1的用戶體驗(yàn)。位置傳感單元30，用于檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，以及向控制單元發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；位置傳感單元30為一種顯示設(shè)備姿態(tài)反饋裝置，如重力傳感器，陀螺儀等裝置， 所述位置傳感單元30負(fù)責(zé)即時(shí)向控制單元40傳輸設(shè)備姿態(tài)信息，以便控制單元40對(duì)其他裝置做出相應(yīng)調(diào)整。所述控制單元40用于根據(jù)所述位置傳感單元30發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息，控制所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
控制單元40接收位置傳感單元30所發(fā)出的信息，通過(guò)判斷設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，從而使得無(wú)論顯示設(shè)備相對(duì)地面，特別是相對(duì)與用戶當(dāng)前的使用姿勢(shì)，處于什么樣的位置，都可以通過(guò)改變液晶面板11的圖像顯示方向以及液晶透鏡單元20的透鏡方向，來(lái)保證產(chǎn)生正常立體顯示時(shí)所要求的水平視差的形成。具體地，所述控制單元40可以包括接收模塊，用于接收所述位置傳感單元30發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；顯示方向確定模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向；顯示方向比較模塊，用于比較所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致；狀態(tài)控制模塊，用于在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20分別根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將各自的狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。為實(shí)現(xiàn)不同方向的立體顯示效果，本實(shí)施例中還對(duì)顯示單元10的出射光偏振方向和液晶透鏡單元20中液晶層的配向方向進(jìn)行了相應(yīng)設(shè)計(jì)。其中，液晶面板11的出射光偏振方向?yàn)樨Q直方向(即圖中所示方向)，液晶透鏡單元20的第一基板電極21的長(zhǎng)形方向也為豎直方向，其中液晶透鏡單元20中液晶層23的摩擦方向(也即配向方向)與液晶面板11的出射光方向相同，即為豎直方向。從圖中可以看出，液晶透鏡單元20中液晶層30 的配向方向與液晶面板11的出射光方向相同。為減少摩爾紋和消除色偏的影響，其中一個(gè)基板的電極(如第一基板電極21)的長(zhǎng)邊方向與液晶面板11的次像素的長(zhǎng)邊方向有一定的傾斜夾角，稱為第一夾角，比如該第一夾角的角度為45度、25度或75度，另一個(gè)基板電極(如第二基板電極22)的長(zhǎng)形方形與次像素的長(zhǎng)邊方向的夾角稱為第二夾角，相應(yīng)地，該第二夾角的角度為45度、75度或25 度，即第一夾角與第二夾角互為余角關(guān)系。在信號(hào)傳輸方面，按照以下步驟實(shí)現(xiàn)控制單元40在接收到來(lái)自位置傳感單元30 的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息時(shí)，根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向；在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20的驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)。具體地，所述顯示單元10根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將其狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致；由于液晶透鏡單元20的第一、第二基板電極21、22 方向相互垂直，因此顯示單元10在進(jìn)行兩個(gè)圖像顯示方向上的圖像顯示時(shí)，顯示單元10排圖參數(shù)會(huì)有所不同。顯示單元10根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)結(jié)合液晶透鏡單元20的透鏡形成方向、上述傾斜夾角和光柵參數(shù)等信息將圖像進(jìn)行插值排圖，并通過(guò)液晶面板11顯示出來(lái)。所述液晶透鏡單元20的驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述第一、第二基板電極21、22施加電壓，同樣將狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。這樣當(dāng)預(yù)定圖像顯示方向?yàn)榈谝粓D像顯示方向時(shí)，液晶透鏡單元20的驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)接收到的狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)使第一基板電極21上施加的電壓為透鏡電壓(即周期變化電壓)，即產(chǎn)生第一圖像顯示方向上的透鏡效果。而當(dāng)預(yù)定圖像顯示方向?yàn)榈诙D像顯示方向時(shí)，液晶透鏡單元20的驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)接收到的狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)使第二基板電極22上施加的電壓為透鏡
8電壓，即產(chǎn)生第二圖像顯示方向上的透鏡效果。實(shí)施例2圖5示例了根據(jù)本發(fā)明立體顯示設(shè)備的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。值得注意的是， 為方便描述本實(shí)施例，實(shí)施例2與實(shí)施例1中相同或相似的元件采用了相同的標(biāo)號(hào)，并不代表二者為同一元件或100%相同，在此特作說(shuō)明。實(shí)施例2的立體顯示設(shè)備的與實(shí)施例1的立體顯示基本相同，其主要區(qū)別之處在于，本實(shí)施例2中對(duì)顯示單元10出射光偏振方向和液晶透鏡單元20中液晶層23的配向方向進(jìn)行了不同的設(shè)計(jì)，其中液晶透鏡單元20的第一基板電極21的長(zhǎng)形方向?yàn)閳D5所示的豎直方向，液晶面板11的出射光偏振方向與第一基板電極21的長(zhǎng)形方向呈45度夾角(如圖5所示)，液晶透鏡單元20的液晶層23配向方向也與第一基板電極21的長(zhǎng)形方向呈45度夾角(如圖5所示)，從而使液晶透鏡單元20中液晶層23的配向方向與液晶面板11的出射光方向相同。由于液晶透鏡單元20的配向方向與第一、第二基板21、22的長(zhǎng)形方向都呈45度，因此在第一、第二圖像顯示方向上的透鏡效果基本相同，從而使第一、第二圖像顯示方向的顯示效果更加接近。實(shí)施例3圖6示例了本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，值得注意的是，為方便描述本實(shí)施例，實(shí)施例3與實(shí)施例1中相同或相似的元件采用了相同的標(biāo)號(hào)，并不代表二者為同一元件或100%相同，在此特作說(shuō)明。實(shí)施例3的立體顯示設(shè)備的與實(shí)施例1的立體顯示基本相同，其主要區(qū)別之處在于所述顯示單元10包括顯示面板101、背光模塊102以及設(shè)置在顯示面板101和液晶透鏡單元20之間的偏光片103。增設(shè)偏光片103可以消除顯示面板101 出光方向必須與液晶透鏡單元20的液晶層23的配向方向相同的限制，從而減少了制作工藝上的誤差影響。該顯示面板101采用普通的非偏振光顯示技術(shù)，其出射光偏振方向呈任意方向，偏光片103用于過(guò)濾掉不能被透鏡分光的偏振光線，以減少串?dāng)_，其偏振方向但不應(yīng)與液晶透鏡單元20中液晶層23配向方向接近90度，優(yōu)選地，偏光片103的偏振方向與液晶透鏡單元20中液晶層23配向方向相同。為保證良好的觀察距離，還可以在顯示面板 101和液晶透鏡單元20之間放置一定厚度的平板玻璃202。本實(shí)施例3中，液晶透鏡單元20第一基板電極21的長(zhǎng)形方向?yàn)樨Q直方向，偏光片 103的偏振方向與第一基板電極21的長(zhǎng)形方向呈45度夾角，液晶透鏡單元20的液晶層23 配向方向也與第一基板電極21的長(zhǎng)形方向呈45度夾角，即液晶透鏡單元20中液晶層23 的配向方向與偏光片103的偏振方向相同?？衫斫獾?，以上實(shí)施例1至3是在立體顯示設(shè)備處于3D顯示模式時(shí)的實(shí)現(xiàn)方案， 若立體顯示設(shè)備處于2D顯示模式，則無(wú)論預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致，控制單元40都不會(huì)向液晶透鏡單元20發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)，未形成液晶透鏡的分光效果，顯示畫面為2D畫面，從而立體顯示設(shè)備具備2D、3D模式切換功能。為了優(yōu)化流程，控制單元40需先判斷立體顯示設(shè)備當(dāng)前是否為3D模式，僅在立體顯示設(shè)備為3D模式時(shí)才向液晶透鏡單元20發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)然，本發(fā)明中，控制單元40主要用于進(jìn)行顯示單元10和液晶透鏡單元20的狀態(tài)調(diào)整，默認(rèn)的，本發(fā)明的立體顯示設(shè)備被設(shè)置為狀態(tài)可調(diào)整模式。本發(fā)明立體顯示設(shè)備的可在兩個(gè)相互垂直觀看方向上實(shí)現(xiàn)立體顯示的設(shè)計(jì)方案， 配合位置傳感單元30從而使顯示面板10在兩個(gè)圖像顯示方向顯示的時(shí)候均可以實(shí)現(xiàn)立體顯示，同時(shí)該立體顯示設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)三維圖像與二維圖像之間的相互轉(zhuǎn)換。另外，本發(fā)明還提供了一種立體顯示方法，該方法基于前述實(shí)施例1至3中的立體顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地，該設(shè)備包括用于顯示具有視差的圖像的顯示單元10、用于使所述顯示單元顯示的圖像產(chǎn)生立體效果的液晶透鏡單元20、控制單元40及位置傳感單元30，所述顯示單元10和液晶透鏡單元20均包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，所述顯示單元10處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，所述液晶透鏡單元20處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使所述第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果，具體地，如圖7所示，該方法包括步驟701 位置傳感單元30檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，并向控制單元40發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；步驟702 所述控制單元40根據(jù)所述位置傳感單元30檢測(cè)的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息， 控制所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。優(yōu)選地，如圖8所示，所述控制單元40控制所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元 20的步驟包括步驟801 接收所述位置傳感單元30發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；步驟802 根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向；步驟803 比較所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致；步驟804:在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)；步驟805 所述顯示單元10和所述液晶透鏡單元20各自根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將各自的狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。具體地，所述液晶透鏡單元20包括第一、第二基板、分別設(shè)置在第一、第二基板上的第一、第二基板電極21、22、位于第一、第二基板之間的液晶層23以及驅(qū)動(dòng)芯片；所述液晶透鏡單元20進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整的步驟包括所述驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述第一、第二基板電極21、22施加電壓，其中，給所述第一基板電極21施加周期變化的電壓，給所述第二基板電極22施加相同的零電位電壓或參考電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元20的第一狀態(tài)；給所述第二基板電極22施加周期變化的電壓，給所述第一基板電極21施加相同的零電位電壓或參考電壓時(shí)， 對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元20的第二狀態(tài)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等。可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。本發(fā)明立體顯示設(shè)備和方法通過(guò)控制單元的統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)了顯示單元和液晶透鏡單元在設(shè)備姿態(tài)的動(dòng)態(tài)改變情況下的同步調(diào)整，使得圖像可在至少兩個(gè)不同圖像顯示方向上產(chǎn)生立體效果，提升了用戶體驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種立體顯示設(shè)備，包括用于顯示具有視差的圖像的顯示單元、用于使所述顯示單元顯示的圖像產(chǎn)生立體效果的液晶透鏡單元及控制單元，其特征在于所述顯示單元和液晶透鏡單元均包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，所述顯示單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，所述液晶透鏡單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使所述第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果；該設(shè)備包括還包括位置傳感單元，用于檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，以及向控制單元發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；所述控制單元，用于根據(jù)所述位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息，控制所述顯示單元和所述液晶透鏡單元均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制單元包括接收模塊，用于接收所述位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；顯示方向確定模塊，用于根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向；顯示方向比較模塊，用于比較所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致；狀態(tài)控制模塊，用于在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元和所述液晶透鏡單元發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述顯示單元和所述液晶透鏡單元分別根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將各自的狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述液晶透鏡單元包括第一、第二基板、分別設(shè)置在第一、第二基板上的第一、第二基板電極、位于第一、第二基板之間的液晶層以及驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片用于根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述第一、第二基板電極施加電壓，其中，給所述第一基板電極施加周期變化的電壓，給所述第二基板電極施加相同的電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第一狀態(tài)；給所述第二基板電極施加周期變化的電壓，給所述第一基板電極施加相同的電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第二狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述第一、第二基板電極均包括若干個(gè)分離且平行設(shè)置條狀電極，且所述第一基板的條狀電極與第二基板的條狀電極垂直，所述顯示單元的每個(gè)像素由紅、綠、藍(lán)三種條狀的次像素組成，所述第一或第二基板條狀電極的長(zhǎng)邊方向與顯示單元的次像素的長(zhǎng)邊方向呈傾斜夾角。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述顯示單元采用液晶顯示技術(shù)，所述液晶透鏡單元包括液晶層，所述顯示單元的出射光方向與所述液晶透鏡單元的液晶層的配向方向相同。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述顯示單元包括設(shè)置在靠近液晶透鏡單元一側(cè)的偏光片，所述液晶透鏡單元包括液晶層，所述偏光片的偏振方向與所述液晶透鏡單元的液晶層的配向方向相同。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述第一圖像顯示方向與所述第二圖像顯示方向垂直。
8.一種立體顯示方法，其特征在于，該方法基于立體顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括用于顯示具有視差的圖像的顯示單元、用于使所述顯示單元顯示的圖像產(chǎn)生立體效果的液晶透鏡單元、控制單元及位置傳感單元，所述顯示單元和液晶透鏡單元均包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，所述顯示單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，所述液晶透鏡單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使所述第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果，該方法包括所述位置傳感單元檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，并向控制單元發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息； 所述控制單元根據(jù)所述位置傳感單元檢測(cè)的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息，控制所述顯示單元和所述液晶透鏡單元均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述控制單元控制所述顯示單元和所述液晶透鏡單元的步驟包括接收所述位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息； 根據(jù)所述設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息確定預(yù)定圖像顯示方向； 比較所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向是否一致；在所述預(yù)定圖像顯示方向與當(dāng)前圖像顯示方向不一致時(shí)，分別向所述顯示單元和所述液晶透鏡單元發(fā)送狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述顯示單元和所述液晶透鏡單元分別根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，以將各自的狀態(tài)調(diào)整至與所述預(yù)定圖像顯示方向一致。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述液晶透鏡單元包括第一、第二基板、分別設(shè)置在第一、第二基板上的第一、第二基板電極、位于第一、第二基板之間的液晶層以及驅(qū)動(dòng)芯片； 所述液晶透鏡單元進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整的步驟包括所述驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)所述狀態(tài)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)給所述第一、第二基板電極施加電壓，其中， 給所述第一基板電極施加周期變化的電壓，給所述第二基板電極施加相同的零電位電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第一狀態(tài)；給所述第二基板電極施加周期變化的電壓，給所述第一基板電極施加相同的零電位電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)所述液晶透鏡單元的第二狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立體顯示設(shè)備及方法，本發(fā)明設(shè)備包括顯示單元液晶透鏡單元及控制單元，其中顯示單元和液晶透鏡單元均包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)兩種狀態(tài)，顯示單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別顯示第一、和第二圖像顯示方向的圖像，液晶透鏡單元處于第一、第二狀態(tài)時(shí)，分別使第一、第二圖像顯示方向的圖像產(chǎn)生立體效果；該設(shè)備包括還包括位置傳感單元，用于檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)，以及向控制單元發(fā)送設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息；控制單元，用于根據(jù)位置傳感單元發(fā)送的設(shè)備當(dāng)前姿態(tài)信息，控制顯示單元和液晶透鏡單元均處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。本發(fā)明立體顯示設(shè)備和方法使得圖像可在至少兩個(gè)不同圖像顯示方向上產(chǎn)生立體效果。
文檔編號(hào)G02F1/29GK102364391SQ20111034520
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者張濤, 李建軍, 陳寅偉 申請(qǐng)人:深圳超多維光電子有限公司