立體成像裝置、方法、顯示器和終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(shù)，尤其是涉及一種立體成像裝置、方法、顯示器和終端。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，自由立體（auto-stereoscopic)顯示器也稱為裸眼雙視顯示器或裸眼Η維 顯示器或雙目立體視差顯示器。
[0003]在一種自由立體顯示器中，可W利用電可調(diào)液晶的相位特性來(lái)實(shí)現(xiàn)Η維燈虹ee Dimension, 3D)顯示技術(shù)。例如，可W將電可調(diào)液晶緊貼在現(xiàn)有的用戶設(shè)備屏幕上方，利用 液晶在通電情況下的相位特性，形成液晶透鏡陣列，W將用戶設(shè)備的顯示器的像素射出的 光束向左右偏轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)裸眼雙目視差，從而在觀察者眼中產(chǎn)生立體的效果。
[0004]目前，利用電可調(diào)液晶的相位特性實(shí)現(xiàn)的裸眼Η維顯示技術(shù)只能供一個(gè)觀察者使 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種立體成像裝置、方法、顯示器和終端，能夠供多人同時(shí) 觀看Η維立體圖像。
[0006]第一方面，提供了一種立體成像裝置，包括：顯示面板，包括像素陣列，用于顯示圖 像；透鏡部件，包括至少兩層透鏡層，至少兩層透鏡層疊加設(shè)置在與像素陣列對(duì)應(yīng)的位置， 用于根據(jù)所施加的時(shí)分變化的電場(chǎng)，將通過(guò)透鏡部件的像素陣列顯示的圖像的光線偏轉(zhuǎn)到 不同的投射方向。
[0007]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，施加在至少兩層透鏡層上的時(shí)分變 化的電場(chǎng)間隔預(yù)設(shè)時(shí)段交替切換。
[0008]結(jié)合第一方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，施加在至少兩層透鏡層上的時(shí)分變 化的電場(chǎng)間隔預(yù)設(shè)時(shí)段同步切換。
[0009]結(jié)合第一方面或第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第Η種可能的實(shí)現(xiàn)方式中， 像素陣列具體用于采用時(shí)分方式顯示從兩個(gè)拍攝角度拍攝的圖像，W在每?jī)蓚€(gè)投射方向上 呈現(xiàn)立體圖像。
[0010] 結(jié)合第一方面或上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，至少 兩層透鏡層為Ν層透鏡層，Ν層透鏡層用于根據(jù)所施加的時(shí)分變化的電場(chǎng)，在2^個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)段 內(nèi)，將像素陣列中的每個(gè)像素顯示的圖像的光線交替地偏轉(zhuǎn)到2^個(gè)不同的投射方向，其中Ν 為大于1的正整數(shù)。
[0011] 結(jié)合第一方面或上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，至少 兩層透鏡層包括；第一透鏡層和第二透鏡層，第一透鏡層設(shè)置在第二透鏡層與像素陣列之 間，其中，第一透鏡層包括：第一透鏡陣列、第一電極層和第二電極層，第一電極層和第二電 極層分別設(shè)置在第一透鏡陣列的兩側(cè)，第一透鏡陣列用于根據(jù)第一電極層和第二電極層之 間所施加的時(shí)分變化的電壓配置形成的電場(chǎng)，將像素陣列中的像素顯示的圖像的光線交替 地偏轉(zhuǎn)第一角度；第二透鏡層包括：第二透鏡陣列、第Η電極層和第四電極層，第Η電極層 和第四電極層分別設(shè)置在第二透鏡陣列的兩側(cè)，第二透鏡陣列用于根據(jù)第Η電極層和第四 電極層之間所施加的時(shí)分變化的電壓配置形成的電場(chǎng)，將第一透鏡陣列射出的光線交替地 偏轉(zhuǎn)第二角度，使得像素陣列中的像素顯示的圖像的光線投射向四個(gè)不同的投射方向。
[0012] 結(jié)合第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一透鏡陣列中的每 個(gè)第一透鏡對(duì)應(yīng)第一電極層中的兩個(gè)第一電極、連接在兩個(gè)第一電極之間的電阻膜和第二 電極層中的一個(gè)第二電極，兩個(gè)第一電極用于分別接收兩個(gè)不同的電壓，一個(gè)第二電極作 為公共電極用于接收參考電壓，使得第一透鏡在兩個(gè)第一電極接收的兩個(gè)電壓與一個(gè)第二 電極接收的參考電壓所形成的電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生離軸透鏡的功能，用于將第一透鏡對(duì)應(yīng)的 像素射出的光線交替地偏轉(zhuǎn)第一角度，第二透鏡陣列中的每個(gè)第二透鏡對(duì)應(yīng)第Η電極層中 的兩個(gè)第Η電極、連接在兩個(gè)第Η電極之間的電阻膜和第四電極層中的一個(gè)第四電極，兩 個(gè)第Η電極用于分別接收兩個(gè)不同的電壓，一個(gè)第四電極作為公共電極用于接收參考電 壓，使得第二透鏡在兩個(gè)第Η電極接收的兩個(gè)電壓與一個(gè)第四電極接收的參考電壓所形成 的電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生離軸透鏡的功能，用于將第二透鏡對(duì)應(yīng)的第一透鏡射出的光線交替地 偏轉(zhuǎn)第二角度。
[0013] 結(jié)合第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第走種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一透鏡陣列中的每 個(gè)第一透鏡與相鄰第一透鏡共用一個(gè)第一電極。
[0014] 結(jié)合第走種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第二透鏡陣列中的第 二透鏡對(duì)應(yīng)的第二電極與相鄰第二透鏡對(duì)應(yīng)的第二電極保持預(yù)設(shè)的間隔，其中，第一透鏡 陣列中的第一透鏡與相鄰第一透鏡在不同的電壓配置下分別將第一透鏡與相鄰第一透鏡 對(duì)應(yīng)的兩個(gè)像素射出的光線向相反的方向偏轉(zhuǎn)第一角度，第一透鏡與相鄰第一透鏡對(duì)應(yīng)的 兩個(gè)第二透鏡在的相同電壓配置下將第一透鏡與相鄰第一透鏡射出的光線向同一方向偏 轉(zhuǎn)第二角度。
[0015] 結(jié)合第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在第一時(shí)段，第一透鏡 陣列中的第一透鏡根據(jù)第一電壓配置，將第一透鏡對(duì)應(yīng)的第一像素的光線向第一方向偏轉(zhuǎn) 第一角度，并且相鄰第一透鏡根據(jù)第二電壓配置，將相鄰第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二像素的光線 向第二方向偏轉(zhuǎn)第一角度，第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根據(jù)第Η電壓配置將第一像素的第一 方向的光線向第Η方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第一投射方向，并且相鄰第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡 根據(jù)第Η電壓配置將第二像素的第二方向的光線向第Η方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第二投射方 向，其中第一電壓配置不同于第二電壓配置，第一方向與第二方向互為相反方向，
[0016] 在第二時(shí)段，第一透鏡陣列中的第一透鏡根據(jù)第一電壓配置，將第一像素的光線 向第一方向偏轉(zhuǎn)第一角度，并且相鄰第一透鏡根據(jù)第二電壓配置，將第二像素的光線向第 二方向偏轉(zhuǎn)第一角度，第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根據(jù)第四電壓配置將第一像素的第一方向 的光線向第四方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第Η投射方向，并且相鄰第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根據(jù) 第四電壓配置將第二像素的第二方向的光線向第四方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第四投射方向，其 中，第四電壓配置不同于第Η電壓配置，第四方向與第Η方向互為相反方向，
[0017] 在第Η時(shí)段，第一透鏡陣列中的第一透鏡根據(jù)第二電壓配置，將第一像素的光線 向第二方向偏轉(zhuǎn)第一角度，并且相鄰第一透鏡根據(jù)第一電壓配置，將第二像素的光線向第 一方向偏轉(zhuǎn)第一角度，與第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根據(jù)第四電壓配置將第一像素的第二方 向的光線向第四方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第四投射方向，并且相鄰第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根 據(jù)第四電壓配置將第二像素的第一方向的光線向第四方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第Η投射方向，
[0018] 在第四時(shí)段，第一透鏡陣列中的第一透鏡根據(jù)第二電壓配置，將第一像素的光線 向第二方向偏轉(zhuǎn)第一角度，并且相鄰第一透鏡根據(jù)第一電壓配置，將第二像素的光線向第 一方向偏轉(zhuǎn)第一角度，與第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根據(jù)第Η電壓配置將第一像素的第二方 向的光線向第Η方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第二投射方向，并且相鄰第一透鏡對(duì)應(yīng)的第二透鏡根 據(jù)第Η電壓配置將第二像素的第一方向的光線向第Η方向偏轉(zhuǎn)第二角度至第一投射方向。
[0019] 結(jié)合第五種至第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第十種可能 的實(shí)現(xiàn)方式中，該立體成像裝置還包括：透明基板，設(shè)置在第一透鏡層和第二透鏡層之間， 第二電極層設(shè)置在透明基板靠近第一透鏡層的一側(cè)，第四電極層設(shè)置在透明基板靠近第二 透鏡層的一側(cè)。
[0020] 結(jié)合第五種至第十種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第^^一種可 能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一角度為18°，第二角度為5°。
[0021] 結(jié)合第五種至第十一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第十二種 可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第二電極層和第四電極層包括連續(xù)的氧化鋼錫ΙΤ0透明導(dǎo)電膜。
[0022] 結(jié)合第五種至第十二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第十Η種 可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一透鏡和第二透鏡包括液晶或銀酸裡晶體。
[0023] 結(jié)合第一方面或上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第十四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在Ν 層透鏡層之一施加電場(chǎng)的情況下使得像素陣列中的每個(gè)像素顯示的圖像的光線交替地偏 轉(zhuǎn)兩個(gè)不同的投射方向。
[0024] 結(jié)合第一方面或上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第十五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在 至少兩層透鏡層在未施加電場(chǎng)的情況下使得顯示面板呈現(xiàn)二維圖像。
[00巧]第二方面，提供了一種顯示器，包括：如第一方面或第一方面的第一種至第十Η種 可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的立體成像裝置；背光層，與立體成像裝 置的至少兩層透鏡層相疊加，用于發(fā)射背光；控制模塊，用于控制立體成像裝置的顯示面板 按照時(shí)分方式顯示圖像，并且控制立體成像裝置的至少兩層透鏡層根據(jù)所施加的時(shí)分變化 的電場(chǎng)，將顯示面板顯示的圖像的光線交替地偏轉(zhuǎn)至不同的投射方向。
[0026] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，控制模塊還包括；方向計(jì) 算子模塊，用于根據(jù)傳感器反饋的信息計(jì)算圖像的投射方向；電壓計(jì)算子模塊，用于根據(jù)投 射方向計(jì)算與投射方向?qū)?yīng)的電壓配置；顯示控制子模塊，用于根據(jù)投射方向控制立體成 像裝置的顯示面板顯示圖像；電壓控制子模塊，用于根據(jù)電壓配置控制立體成像裝置的電 光調(diào)制層施加的時(shí)分變化的電場(chǎng)，W控制立體成像裝置的透鏡層將圖像的光線交替地偏轉(zhuǎn) 至不同的投射方向。
[0027] 結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，傳感器反饋的信息包括人眼位置信息、巧螺儀信息、加速度信息和溫度信息中的至少一 個(gè)。
[0028] 第Η方面，提供了一種終端，包括：如第一方面或第一方面的第一種至第十五種可 能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的立體成像裝置或者第二方面或第二方面 的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的顯示器。
[0029] 第四方面，提供了一種立體成像方法，該立體成像方法用于第一方面或第一方面 的第一種至第十五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的立體成像裝置，包 括：在像素陣列上顯示圖像；在至少兩層透鏡層上施加時(shí)分變化的電場(chǎng)；根據(jù)時(shí)分變化的 電場(chǎng)，將像素陣列顯示的圖像的光線偏轉(zhuǎn)到不同的投射方向。
[0030] 結(jié)合第四方面，在第四方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在至少兩層透鏡層上施 加時(shí)分變化的電場(chǎng)包括：間隔預(yù)設(shè)時(shí)段交替切換施加在至少兩層透鏡層中的任意兩層透鏡 層上的時(shí)分變化的電場(chǎng)。
[0031] 結(jié)合第四方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，在至少兩層透鏡層上施加時(shí)分變化的電場(chǎng)包括：間隔預(yù)設(shè)時(shí)段同步切換施加在至少兩 層透鏡層上的時(shí)分變化的電場(chǎng)。
[0032] 結(jié)合第四方面或第四方面的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四方面的第Η 種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在像素陣列上顯示圖像包括：采用時(shí)分方式在像素陣列上顯示從兩 個(gè)拍攝角度拍攝的圖像，W在每?jī)蓚€(gè)投射方向上呈現(xiàn)立體圖像。
[0033] 結(jié)合第四方面或第四方面的第一種或第二種或第Η種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四方 面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，至少兩層透鏡層為Ν層透鏡層，根據(jù)時(shí)分變化的電場(chǎng)，在2^ 個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)，將像素陣列中的每個(gè)像素顯示的圖像的光線交替地偏轉(zhuǎn)到2^個(gè)不同的投射 方向，其中Ν為大于1的正整數(shù)。
[0034] 結(jié)合第四方面或第四方面的第一種至第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能的 實(shí)現(xiàn)方式，在第四方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，至少兩層透鏡層包括第一透鏡層和第 二透鏡層，在至少兩層透鏡層上施加時(shí)分變化的電場(chǎng)，包括：在第一層透鏡層中的第一電極 層和第二電極層之間接收時(shí)分變化的電壓配置形成電場(chǎng)，將像素陣列中的像素顯示的圖像 的光線交替地偏轉(zhuǎn)第一角度；在第二透鏡層中的第Η電極層和第四電極層之間接收時(shí)分變 化的電壓配置形成電場(chǎng)，將第一層透鏡層射出的光線交替地偏轉(zhuǎn)第二角度，使得像素陣列 中的像素顯示的圖像的光線投射向四個(gè)不同的投射方向。
[0035] 結(jié)合第四方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，在第一層透鏡層的第一電極層和第二電極層之間接收時(shí)分變化的電壓配置形成電場(chǎng)， 包括：
[0036] 在第一透鏡層的第一透鏡陣列中的每個(gè)第一透鏡對(duì)應(yīng)的連接有電阻膜的兩個(gè)第 一電極上接收兩個(gè)不同的電壓，并且在第一透鏡對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二電極上接收參考電壓，使 得第一透鏡在兩個(gè)第一電極接收的兩個(gè)電壓與一個(gè)第二電極接收的參考電壓所形成的電 場(chǎng)的作用下產(chǎn)生離軸透鏡的功能，用于將第一透鏡對(duì)應(yīng)的像素射出的光線交替地偏轉(zhuǎn)第一 角度；
[0037] 在第二透鏡層的第Η電極層和第四電極層之間接收時(shí)分變化的電壓配置形成電 場(chǎng)，包