CN102650742A - 自由立体显示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自由立体显示装置，包括：追踪模块，用于追踪对象位置信息；主控模块，用于接收所述对象位置信息，并产生位置驱动信号；液晶光栅，包括可控条纹电极；光栅驱动模块，用于接收所述位置驱动信号，并将所述位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动所述液晶光栅的所述可控条纹电极。本发明还提供了一种自由立体显示方法。该自由立体显示装置及方法追踪对象位置信息，并根据对象位置信息控制液晶光栅的电极，实现宽视角3D显示。

Description

自由立体显示装置及方法

 

技术领域

本发明涉及图像显示设备，尤其涉及一种自由立体显示装置及方法。 

背景技术

在通常的视野中，人类的两眼通过在空间上分离并位于头部来感知从2个不同视点看到的像，人类的大脑通过这2个像的视差来识别立体感。而且开发了液晶显示装置。现有的液晶显示装置，为了将视点不同的像提供给观察者的左右眼，根据例如颜色、偏振状态或显示时刻来编码显示画面上的左眼用的像和右眼用的像，通过观察者带着的眼镜状的滤波***使它们分离，对各眼仅提供对应的像。现有的液晶显示装置分为两大类：眼镜型立体图像显示设备和无眼镜型自由立体显示设备。

目前无眼镜型自由立体显示设备以常规间距安装的一块光电面板，具有良好的立面狭缝特征，该光电面板附在液晶显示器表面，可分离空间图像的光通道，实现左、右眼均可完美欣赏的效果。但是自由立体显示设备，裸眼立体显示器的观看位置固定，视角窄，不利于观赏。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种自由立体显示装置及方法，解决裸眼立体显示器的观看位置固定，视角窄的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种自由立体显示装置，包括：追踪模块，用于追踪对象位置信息；主控模块，用于接收所述对象位置信息，并产生位置驱动信号；液晶光栅，包括可控条纹电极；光栅驱动模块，用于接收所述位置驱动信号，并将所述位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动所述液晶光栅的所述可控条纹电极。

另一方面，本发明提供一种自由立体显示方法，包括以下步骤：追踪对象位置信息；接收所述对象位置信息，并产生位置驱动信号；接收所述位置驱动信号，并将所述位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动液晶光栅的可控条纹电极。

可以看出，采用本发明的自由立体显示装置及方法，追踪对象位置信息，并根据对象位置信息控制液晶光栅的电极，实现宽视角三维立体显示。  

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明自由立体显示装置的示意图。

图2是本发明自由立体显示方法的流程图。

图3是本发明实施例液晶光栅两层电极的结构示意图。

图4是本发明实施例液晶光栅三层电极的整面电极在下玻璃的结构示意图。

图5是本发明实施例液晶光栅三层电极的整面电极在上玻璃的结构示意图。

图6是本发明实施例的电极信号示意图。

图7是本发明实施例的电极结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为自由立体显示装置的示意图。该自由立体显示装置包括追踪模块10，主控模块20，光栅驱动模块30以及液晶光栅40。追踪模块10追踪对象位置信息。主控模块20接收对象位置信息，并产生位置驱动信号。液晶光栅40，包括可控条纹电极。光栅驱动模块30接收位置驱动信号，并将位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动液晶光栅40的可控条纹电极。

其中液晶光栅40包括上玻璃电极结构与下玻璃电极结构，上玻璃电极结构包括多个相互平行的上玻璃电极，下玻璃模块包括多个互相平行的下玻璃电极，上玻璃电极与下玻璃电极均为可控条纹电极。上玻璃电极与下玻璃电极之间具有夹角。

液晶光栅40还包括整面电极，整面电极与上玻璃电极共同设置于上玻璃电极结构或者整面电极与下玻璃电极共同设置于下玻璃电极结构。共同设置于上玻璃电极结构的整面电极与上玻璃之间、共同设置于下玻璃电极结构的整面电极与下玻璃之间均具有绝缘层。

上玻璃电极与下玻璃电极的条纹结构包括竖直条纹，水平条纹，倾斜条纹；上玻璃电极与下玻璃电极，采用不同的条纹结构。上玻璃电极与下玻璃电极可以是上玻璃电极为竖直条纹电极，下玻璃电极为水平条纹电极。还可以是上玻璃电极为水平条纹电极，下玻璃电极为垂直条纹电极。还可以是上玻璃电极为垂直条纹电极或水平条状电极，下玻璃电极为倾斜条状电极。还可以是上玻璃电极为倾斜条状电极，下玻璃电极为竖直条纹电极或水平条状电极。

如图2所示为自由立体显示方法的流程图。步骤S100，追踪对象位置信息。

步骤S102，接收对象位置信息，并产生位置驱动信号。

步骤S104，接收位置驱动信号，并将位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动液晶光栅40的可控条纹电极。其中，驱动液晶光栅40的可控条纹电极包括以下步骤：对液晶光栅40的上玻璃电极或者下玻璃电极中的一面玻璃电极施加电压；依次对上玻璃电极或者下玻璃电极中的另一面玻璃电极的至少一个电极施加电压，以形成沿电极方向的透光带。

形成沿电极方向的透光带的过程具体为：上玻璃电极施加相同电压；下玻璃电极的显示电极施加与上玻璃电极相反的电压；下玻璃电极的非显示电极施加与上玻璃电极相同的电压。或者，下玻璃电极施加相同电压；上玻璃电极的显示电极施加与下玻璃电极相反的电压；上玻璃电极的非显示电极施加与下玻璃电极相同的电压。对上玻璃电极或者下玻璃电极中的一面玻璃电极施加电压。

如图3所示为实施例液晶100光栅两层电极的结构示意图。液晶100光栅电极设计分为两层或三层电极，层与层之间有绝缘层隔开。两层电极时包括上玻璃110电极与下玻璃210电极，液晶100位于上玻璃110电极与下玻璃210电极之间。三层时包括上玻璃110电极、下玻璃210电极与整面电极，位于上玻璃110的电极与位于下玻璃210的电极之间为液晶100。其中三层电极时，第一电极101、第二电极201与第三电极300对应上玻璃110电极、下玻璃210电极与整面电极中的一种，第一电极101、第二电极201与第三电极300的电极类别各不相同。在本实施例中，第一电极101位于LCD上玻璃110上，上玻璃110位于上偏振片上。第二电极201位于LCD下玻璃210上，上偏振片120粘贴于上玻璃110上，下偏振片220粘贴于下玻璃210与TFT显示屏400之间。

如图4所示为实施例液晶100光栅三层电极的整面电极在下玻璃210的结构示意图。三层电极时，第一电极101与第二电极201位于LCD上玻璃110，第三电极300位于LCD下玻璃210，或第一电极101位于LCD上玻璃110，第二电极201与第三电极300位于LCD下玻璃210，上偏振片120粘贴于上玻璃110上，下偏振片220粘贴于下玻璃210与TFT显示屏400之间。液晶100光栅电极为二层电极时包括以下结构：1）第一电极101与第二电极201分别为:水平条状、竖直条状电极；竖直条状、水平条状电极；2）第一电极101与第二电极201分别为：水平或竖直条状、倾斜条状；倾斜条状、水平或竖直条状。液晶100光栅电极为三层电极时，整面电极与其它两个电极分别位于上玻璃110和下玻璃210。整面电极在下玻璃210时，第一电极101、第二电极201、第三电极300分别为：水平条状、倾斜或竖直条状、整面电极；竖直条状、倾斜或水平条状、整面电极；倾斜或竖直条状、水平条状、整面电极；倾斜或水平条状、竖直条状、整面电极。

如图5所示为实施例液晶100光栅三层电极的整面电极在上玻璃110的结构示意图。整面电极在上玻璃110，则第一电极101、第二电极201、第三电极300分别为：整面电极、水平条状、倾斜或竖直条状；整面电极、竖直条状、倾斜或水平条状；整面电极、倾斜或竖直条状、水平条状；整面电极、倾斜或水平条状、竖直条状。

上述实施例中，TFT显示屏400为信息显示屏，可以是TFT-LCD显示屏，也可以是AMOLED显示屏，用于显示2D图像信息或3D图像信息。

如图6所示为电极信号示意图。图6结合图7，其中图7为电极结构示意图，驱动两层电极的液晶光栅时，对第一电极101施加相同的电压信号，与第二电极201选择性施加电压信号，形成沿第二电极条方向的透光带202，且透光带可以沿第一方向移动。反之形成沿第一电极方向的透光带102，沿第二方向可移动，配合头部追踪，实现第一方向与第二方向宽视角三维立体显示。

驱动三层电极的液晶光栅时，第三电极（整面电极）与第一电极101选择性施加电压信号，形成沿第一电极条方向的透光带102，且透光带可以沿第一电极条方向移动；第三电极（整面电极）与第二电极201选择性施加电压信号，形成沿第二电极条方向的透光带202，且透光带可以沿第二方向移动。实现第一方向与第二方向的宽视角三维立体显示。

本发明的自由立体显示装置及方法，通过追踪对象位置信息，并根据对象位置信息控制液晶光栅的电极，实现宽视角三维立体显示。

专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。 

Claims (10)

1. 一种自由立体显示装置，其特征在于，包括：

追踪模块，用于追踪对象位置信息；

主控模块，用于接收所述对象位置信息，并产生位置驱动信号；

液晶光栅，包括可控条纹电极；

光栅驱动模块，用于接收所述位置驱动信号，并将所述位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动所述液晶光栅的所述可控条纹电极。

2. 根据权利要求1所述的自由立体显示装置，其特征在于：所述液晶光栅包括上玻璃电极结构与下玻璃电极结构，所述上玻璃电极结构包括多个相互平行的上玻璃电极，所述下玻璃模块包括多个互相平行的下玻璃电极，所述上玻璃电极与所述下玻璃电极均为可控条纹电极。

3. 根据权利要求2所述的自由立体显示装置，其特征在于：所述上玻璃电极与所述下玻璃电极之间具有夹角。

4. 根据权利要求3所述的自由立体显示装置，其特征在于：所述上玻璃电极与所述下玻璃电极的条纹结构包括竖直条纹，水平条纹，倾斜条纹；所述上玻璃电极与所述下玻璃电极，采用不同的条纹结构。

5. 根据权利要求2所述的自由立体显示装置，其特征在于：所述液晶光栅还包括整面电极，所述整面电极与所述上玻璃电极共同设置于所述上玻璃电极结构或者所述整面电极与所述下玻璃电极共同设置于所述下玻璃电极结构。

6. 根据权利要求5所述的自由立体显示装置，其特征在于：共同设置于所述上玻璃电极结构的整面电极与上玻璃之间、共同设置于所述下玻璃电极结构的整面电极与下玻璃之间均具有绝缘层。

7. 一种自由立体显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

追踪对象位置信息；

接收所述对象位置信息，并产生位置驱动信号；

接收所述位置驱动信号，并将所述位置驱动信号转化为动态驱动信号，驱动液晶光栅的可控条纹电极。

8.根据权利要求7所述的立体显示方法，其特征在于，驱动液晶光栅的可控条纹电极包括以下步骤：

对液晶光栅的上玻璃电极或者下玻璃电极中的一面玻璃电极施加电压；

依次对上玻璃电极或者下玻璃电极中的另一面玻璃电极的至少一个电极施加电压，以形成沿电极方向的透光带。

9. 根据权利要求8所述的自由立体显示方法，其特征在于，以形成沿电极方向的透光带包括以下步骤：

所述上玻璃电极施加相同电压；

所述下玻璃电极的显示电极施加与所述上玻璃电极相反的电压；

所述下玻璃电极的非显示电极施加与所述上玻璃电极相同的电压。

10. 根据权利要求8所述的自由立体显示方法，其特征在于，以形成沿电极方向的透光带包括以下步骤：

所述下玻璃电极施加相同电压；

所述上玻璃电极的显示电极施加与所述下玻璃电极相反的电压；

所述上玻璃电极的非显示电极施加与所述下玻璃电极相同的电压。

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