专利名称：偏振转换装置及立体显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于图像显示装置的偏振转换装置和采用了该偏振转换装置的立体图像显示系统，更特别地，涉及一种高频切换显示图像，用户佩戴偏振眼镜即可进行观看的立体图像显示系统。
背景技术：
随着数字技术的迅速发展，信息和通讯领域获得飞速发展，这个发展进一步引起传送个人信息在定性和定量方面的改进。因此，人们更加关注的与其说是传送什么信息，倒不如说是如何传送信息，在作为最有效地传送信息的方法之一的图像信息服务中，通常是把图像显示成二维画面。然而，为了更可靠和有效地传送图像信息，而以三维图像方式显示图像信息的立体显示装置的研究已经取得了很大的进展。现在比较成熟的立体显示装置一般都需要佩戴特制眼镜进行观看，包括液晶快门眼镜和偏振眼镜。液晶快门眼镜式立体显示装置是利用显示器高频的切换左右眼图像，眼镜同频的切换，从而使得左右眼图像分别进入左右眼。但是，快门眼镜成本较高。偏振眼镜式立体显示装置是在显示器上分列显示左右眼图像，通过改变左右眼图像的偏振方向，使得左右眼图像分别进入左右眼。这种方式的立体显示装置，偏振眼镜成本低廉，但是降低了分辨率，使得显示效果变差。
实用新型内容本实用新型解决的第一技术问题是提供了一种偏振转换装置，使其可以在不降低分辨率的前提下对显示装置输出的图像进行偏振转换，从而使得用户可以通过佩戴简易的偏振眼镜即可感受到立体效果。本实用新型解决的第二技术问题是提供了一种立体显示系统，既可以保持显示图像的分辨率，又可以通过佩戴成本低廉的偏振眼镜进行观看。为解决第一技术问题，本实用新型采用的第一技术方案是—种偏振转换装置，该装置包括间隔设置的两透明基板和设置在该透明基板之间的液晶层，任一透明基板朝向液晶层的一面上依次设有透明电极、液晶配向层，此外该偏振转换装置还包括用于给该两透明基片的透明电极施加电压以使液晶层旋转透过它的光线偏振方向的转换开关。作为上述技术方案的改进之一当偏振转换装置没有施加电压时，液晶层将透过它的光线的偏振方向旋转90度，当施加电压时，液晶层不旋转透过它的光线的偏振方向。作为上述技术方案的改进之二 所述两透明基板的配向层的配向方向相互垂直。为解决第二技术问题，本实用新型采用的第二技术方案是一种立体显示系统，包括图像显示装置、偏振转换装置，以及偏振眼镜，其特征在于所述偏振转换装置叠放于图像显示装置之上，并完全覆盖图像显示装置的图像显示区域，所述偏振转换装置为第一技术方案所述的偏振转换装置，且所述偏振眼镜两镜片的偏振透过方向互相垂直，其中一片的偏振透过方向与图像显示装置的输出光线偏振方向一致。作为上述技术方案的改进之一所述图像显示装置为IXD显示器、CRT显示器、或 PDP显示器。作为上述技术方案的改进之二所述转换开关对所述透明电极施加交替电压的频率与所述图像显示装置交替显示左右眼图像的频率一致。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是当偏振转换开关没有对透明电极层施加电压时，液晶层在配向层的引导下呈90度螺旋排列，将透过其的光线偏振方向旋转90 度；当偏振转换开关对透明电极施加电压时，液晶层呈垂直排列，对透过其的光线偏振方向不发生旋转。因此本实用新型可以使得图像显示装置交替输出的左右眼图像具有互相垂直的偏振方向。用户可以通过佩戴价格低廉的偏振眼镜观察到具有立体效果的图像。总体而言，本实用新型的立体显示系统不仅具有较高的分辨率，保证了图像质量， 且其中偏振眼镜价格低廉，克服了现有技术的不足。
图1是本实用新型的立体显示系统的结构示意图；图2是本实用新型的偏振转换装置的结构示意图；图3是本实用新型的立体显示系统在某一时刻的状态示意图；图4是本实用新型的立体显示系统在另一时刻的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明。如图1所示，本实用新型第二技术方案的的立体显示系统包括图像显示装置10、 偏振转换装置20，以及由第一偏振镜片31和第二偏振镜片32组成的偏振眼镜30。其中第一偏振镜片31为左眼镜片，第二偏振透镜32为右眼镜片。该图像显示装置10采用偏振型显示装置，比如IXD显示器，当然也可以采用其他非偏振型显示装置，例如CRT显示器、PDP 显示器等，此时要在非偏振显示装置表面增加一偏光片。图像显示装置10的作用是以一定频率交替显示左眼和右眼图像。偏振转换装置20的作用是转换左右眼图像的偏振方向，偏振眼镜30的作用是使左右眼图像分别进入左右眼，从而使用户感受到立体图像效果。如图2所示，偏振转换装置20包括两片透明基板21，两透明基板21之间设有液晶层对。且两片透明基板21上分别镀有透明电极22，透明电极22上有液晶配向层23，上下两配向层23的液晶排列方向互相垂直。此外，偏振转换装置20还包括用于给该两透明基片的透明电极22施加电压以使液晶层M旋转透过它的光线偏振方向的转换开关25。当偏振转换装置20处于OFF状态时，没有给透明导电电极施加电压，由于配向层23的作用，液晶分子呈90度螺旋状排列，将通过它的光线的偏振方向旋转90度。当偏振转换装置20处于 ON状态时，给透明导电电极施加电压，产生垂直于电极表面方向的电场，液晶分子沿电场方向排列，通过它的光线的偏振方向不变。图像显示装置10以不低于120HZ的频率交替显示左右眼图像，偏振转换装置20 以相同的频率进行交替开关。当图像显示装置10显示左眼图像时，偏振转换装置20处于开启状态。图像显示装置10出射光线为线偏振光，偏振方向为水平方向，经过偏振转换装置20，偏振方向不变，仍为水平方向。偏振眼镜30左眼镜片偏振方向为水平方向，允许左眼图像透过眼镜进入左眼。偏振眼镜30右眼镜片偏振方向为垂直方向，阻挡左眼图像透过眼镜进入右眼。当图像显示装置10显示右眼图像时，偏振转换装置20处于关闭状态。图像显示装置10出射光线为线偏振光，偏振方向为水平方向，经过偏振转换装置20，偏振方向旋转90度，变为垂直方向。偏振眼镜30右眼镜片偏振方向为垂直方向，允许右眼图像透过眼镜进入右眼。偏振眼镜30左眼镜片偏振方向为水平方向，阻挡右眼图像透过眼镜进入左眼。如此，左右眼图像分别进入左右眼，从而在大脑中形成立体图像。如图3所示，在某一时刻，IXD屏显示左眼图像，其光线偏振方向为水平方向，此时偏振转换装置20处于开启状态，向透明电极22施加电压，产生垂直于电极的电场，液晶分子沿电场方向排列，此时通过偏振转换装置20出射的光线，偏振方向仍是水平方向，只能通过眼镜左眼镜片。如图4所示，在另一时刻，IXD屏显示右眼图像，其光线偏振方向为水平方向，此时偏振转换装置20处于关闭状态，透明电极22没有施加电压，液晶分子沿配向层23配向方向排列，此时通过偏振转换装置20的光线，偏振方向旋转90度，出射光线偏振方向为垂直方向，只能通过眼镜右眼镜片。总之，用上述立体显示装置显示和观看立体图像，不损失分辨率，保证了图像质量，并且佩戴偏振眼镜30，价格低廉。此外，在上述第二技术方案中，已经对其中的偏振转换装置20进行了详细的描述，而该偏振转换装置20即为第一技术方案的偏转转换装置，因此在本部分中不再对第一技术做重复描述。
权利要求1.一种偏振转换装置，其特征在于，该装置包括间隔设置的两透明基板和设置在该透明基板(21)之间的液晶层(24)，任一透明基板朝向液晶层的一面上依次设有透明电极 (22)、液晶配向层(23)，此外该偏振转换装置还包括用于给该两透明基片的透明电极施加电压以使液晶层旋转透过它的光线偏振方向的转换开关(25 )。
2.根据权利要求1所述的偏振转换装置，其特征在于所述两透明基板配向层的配向方向相互垂直。
3.根据权利要求1或2所述的偏振转换装置，其特征在于所述转换开关对所述透明电极施加交替电压的频率与所述图像显示装置交替显示左右眼图像的频率一致。
4.一种立体显示系统，包括图像显示装置(10)、偏振转换装置(20)，以及偏振眼镜 (30)，其特征在于所述偏振转转换装置叠放于图像显示装置之上，并完全覆盖图像显示装置的图像显示区域，所述偏振转换装置为权利要求1至4任一所述的偏振转换装置，且所述偏振眼镜两镜片的偏振透过方向互相垂直，其中一片镜片的偏振透过方向与图像显示装置的输出光线偏振方向一致。
专利摘要本实用新型涉及一种偏振转换装置及采用该偏振转换装置的立体显示系统。该偏振转换装置包括间隔设置的两透明基板和设置在该透明基板之间的液晶层，任一透明基板朝向液晶层的一面上依次设有透明电极、液晶配向层，此外该偏振转换装置还包括用于给该两透明基板的透明电极施加电压以使液晶层旋转透过它的光线偏振方向的转换开关。本实用新型的立体显示系统不仅具有较高的分辨率，保证了图像质量，且其中的偏振眼镜价格低廉，克服了现有技术的不足。
文档编号G02F1/133GK201984259SQ20102054373
公开日2011年9月21日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年7月6日
发明者黄永峰 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司