一种显示装置及其显示方法与流程

文档序号:33323771发布日期:2023-03-03 22:03阅读:23来源:国知局
一种显示装置及其显示方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置及其显示方法。


背景技术:

2.虚拟现实(virtual reality,简称vr)和增强现实(augmented reality,简称ar)是未来显示领域重要的应用场景。由于vr/ar设备通常为头戴式或眼镜式,要求设备的体积和重量不能太高,否则影响佩戴舒适性,因此vr/ar设备所用的显示屏尺寸较小。
3.由于显示屏尺寸的限制导致显示屏分辨率不足,观看者在经过成像系统观看图像时,可以察觉到相互分立的像素点,出现“纱窗效应”。为了避免上述问题,通常是通过多个显示屏进行拼接来实现,这又会造成设备的体积和重量增大,从而影响佩戴体验。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种显示装置及其显示方法,在不增加显示屏尺寸和数量的前提下提高显示分辨率。
5.本发明实施例的第一方面,提供一种显示装置,包括:
6.显示屏,用于图像显示;
7.至少一个偏移组件,位于所述显示屏的出光侧,各所述偏移组件沿着所述显示屏的出光方向依次设置;所述偏移组件用于对显示屏的显示图像进行偏移;其中,所述成偏移组件包括:
8.偏振转换器,位于所述显示屏的出光侧,用于对入射光的偏振方向进行转换;
9.双折射晶体,位于所述偏振转换器背离所述显示屏的一侧,用于将不同偏振方向的入射光折射到不同的位置。
10.本发明一些实施例中,入射到所述双折射晶体的入射光线与所述双折射晶体的主截面平行;
11.所述偏振转换器用于将入射光线的偏振方向在第一偏振方向和第二偏振方向之间切换;其中,所述第一偏振方向平行于所述双折射晶体的寻常光的偏振方向,所述第二偏振方向平行于所述双折射晶体的非寻常光的偏振方向。
12.本发明一些实施例中,所述显示装置包括两个所述偏移组件,分别为第一偏移组件和第二偏移组件;所述第一偏移组件位于所述显示屏的出光侧,所述第二偏移组件位于所述第一偏移组件背离所述显示屏的一侧;
13.所述第一偏移组件包括第一偏振转换器和第一双折射晶体;所述第二偏移组件包括第二偏振转换器和第二双折射晶体;所述第一双折射晶体和所述第二双折射晶体对显示图像的偏移方向相互垂直。
14.本发明一些实施例中,所述双折射晶体的厚度满足以下关系:
15.16.其中,t为所述双折射晶体的厚度,pitch为所述显示屏中像素单元的宽度,θ为所述双折射晶体中寻常光和非寻常光的分离角度。
17.本发明一些实施例中,所述显示屏的出射光为线偏振光;
18.所述线偏振光的偏振方向平行于所述双折射晶体的寻常光的偏振方向;或者,所述线偏振光的偏振方向平行于所述双折射晶体的非寻常光的偏振方向。
19.本发明一些实施例中,所述显示屏为液晶显示屏。
20.本发明一些实施例中,所述显示屏为有机发光二极管显示屏;
21.所述有机发光二极管显示屏包括:有机发光二极管显示面板和位于所述有机发光二极管显示面板出光侧的偏光片。
22.本发明一些实施例中,所述偏振转换器为液晶盒;所述液晶盒包括:
23.第一基板;
24.第二基板,与所述第一基板相对设置;
25.液晶层,位于所述第一基板和所述第二基板之间;
26.第一电极层,位于所述第一基板面向所述液晶层的一侧;
27.第二电极层,位于所述第二基板面向所述液晶层的一侧。
28.本发明一些实施例中,所述第一电极层和所述第二电极层均为面状电极。
29.本发明一些实施例中,所述显示装置为近眼显示装置;所述近眼显示装置还包括:
30.成像透镜组,位于各所述偏移组件背离所述显示屏的一侧。
31.本发明一些实施例中,所述近眼显示装置为虚拟现实显示装置或增加现实显示装置。
32.本发明实施例的第二方面,提供一种基于上述任一显示装置的显示方法,包括:
33.在进行图像显示时,针对每帧图像,控制所述显示屏分时显示第一图像和第二图像;所述第一图像和所述第二图像构成完整图像;
34.驱动偏移组件中的偏振转换器在所述显示屏显示所述第一图像时将入射光的偏振方向转换为第一偏振方向,在所述显示屏显示所述第二图像时将入射光的偏振方向转换为第二偏振方向;
35.其中,所述第一偏振方向平行于所述偏移组件中双折射晶体的寻常光的偏振方向,所述第二偏振方向平行于所述双折射晶体的非寻常光的偏振方向。
36.本发明一些实施例中,所述显示装置包括两个偏移组件,分别为第一偏移组件和第二偏移组件;所述第一偏移组件位于所述显示屏的出光侧,所述第二偏移组件位于所述第一偏移组件背离所述显示屏的一侧;所述第一偏移组件包括第一偏振转换器和第一双折射晶体;所述第二偏移组件包括第二偏振转换器和第二双折射晶体;所述第一双折射晶体和所述第二双折射晶体对显示图像的偏移方向相互垂直;
37.所述显示方法包括:
38.在进行图像显示时,针对每帧图像,控制所述显示屏分时显示第一图像、第二图像、第三图像和第四图像;所述第一图像、所述第二图像所述第三图像和所述第四图像构成完整图像;
39.驱动所述第一偏振转换器在所述显示屏显示所述第一图像和所述第二图像时将入射光的偏振方向转换为第一偏振方向,在所述显示屏显示所述第三图像和第四图像时将
入射光的偏振方向转换为第二偏振方向;
40.驱动所述第二偏振转换器在所述显示屏显示第一图像时将入射光的偏振方向转换为第三偏振方向,在所述显示屏显示第二图像时将入射光的偏振方向转换为第四偏振方向,在所述显示屏显示第三图像时将入射光的偏振方向转换为第三偏振方向,在所述显示屏显示第四图像时将入射光的偏振方向转换为第四偏振方向;
41.其中,所述第一偏振方向平行于所述第一双折射晶体的寻常光的偏振方向,所述第二偏振方向平行于所述第一双折射晶体的非寻常光的偏振方向;所述第三偏振方向平行于所述第二双折射晶体的寻常光的偏振方向,所述第四偏振方向平行于所述第二双折射晶体的非寻常光的偏振方向。
42.本发明一些实施例中,所述第二偏振转换器的转换频率为所述第一偏振转换器的转换频率的2倍。
43.本发明一些实施例中,所述第一偏振转换器和所述第二偏振转换器的转换频率均大于人眼可分辨频率。
44.本发明实施例提供的显示装置包括:显示屏和至少一个偏移组件。各偏移组件沿着显示屏的出光方向依次设置。其中,显示屏用于图像显示;偏移组件用于对显示屏的显示图像进行偏移。显示屏中包括多个像素单元,各像素单元的出射光在经过偏移组件之后可以整体偏移设定距离,如果以人眼不可分辨的频率将显示屏的各像素单元进行偏移,同时配合显示屏在进行图像偏移时加载不同的图像数据,那么利用人眼的滞留效应则可以实现图像分辨率的提高。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍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。
46.图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之一;
47.图2为本发明实施例提供的偏移组件的原理示意图之一;
48.图3a-图3c为本发明实施例提供的偏振显示效果图之一;
49.图4为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之二;
50.图5为本发明实施例提供的偏移组件的原理示意图之二;
51.图6a-图6e为本发明实施例提供的偏振显示效果图之二;
52.图7为本发明实施例提供的双折射晶体的分离角度示意图;
53.图8为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之三;
54.图9为本发明实施例提供的偏振转换器的结构示意图;
55.图10为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四;
56.图11为本发明实施例提供的显示装置的显示方法的流程图;
57.图12为本发明实施例提供的偏振转换器的时序控制示意图之一;
58.图13为本发明实施例提供的偏振转换器的时序控制示意图之二。
具体实施方式
59.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
60.近眼显示装置是指佩戴在用户的眼部的显示设备,例如近眼显示装置通常以眼镜或头盔的形式呈现。近眼显示装置可以为用户提供ar和vr体验。其中,ar近眼显示技术是将近眼显示装置产生的虚拟图像与真实世界的实景图像叠加显示,从而使用户能够从屏幕上看到最终的增强实景图像。vr近眼显示技术是在左右眼对应的近眼显示器上分别显示左右眼的图像,左右眼分别获取带有差异的图像信息后在大脑中可以合成立体视觉。
61.由于vr/ar设备通常为头戴式或眼镜式,要求设备的体积和重量不能太大,否则影响佩戴舒适性,因此vr/ar设备所用的显示屏的尺寸较小。由于显示屏尺寸的限制导致显示屏分辨率不足。例如,目前的vr/ar设备的分辨率一般为1920
×
1080,在经过成像之后可以观看到相互分立的像素点导致出现“纱窗效应”。
62.若vr/ar设备的视场角为100
°
,按照人眼分辨率为1.5’计算,为了达到视网膜级分辨率,至少需要显示屏达到4k分辨率才能实现。现有的视网膜级分辨率的vr/ar设备通常是通过多个显示屏进行拼接来实现,这会使设备的体积和重量太大,影响佩戴体验。
63.有鉴于此,本发明实施例提供一种显示装置,可以在不改变显示屏物理像素的前提下,提高图像分辨率。
64.图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之一。
65.如图1所示,显示装置包括:显示屏10和至少一个偏移组件20(图1中仅示出了一个偏移组件20)。各偏移组件20沿着显示屏的出光方向依次设置。
66.其中,显示屏10用于图像显示;偏移组件20用于对显示屏的显示图像进行偏移。显示屏10中包括多个像素单元,各像素单元的出射光在经过偏移组件之后可以整体偏移设定距离,如果以人眼不可分辨的频率将显示屏的各像素单元进行偏移,同时配合显示屏在进行图像偏移时加载不同的图像数据,那么利用人眼的滞留效应则可以实现图像分辨率的提高。
67.具体地,如图1所示,偏移组件20包括:偏振转换器21和双折射晶体22。
68.偏振转换器21位于显示屏10的出光侧,双折射晶体22位于偏振转换器21背离显示屏10的一侧。其中,偏振转换器21用于对入射光的偏振方向进行转换;双折射晶体22用于将不同偏振方向的入射光折射到不同的位置。
69.双折射晶体22为一种各向异性的介质,光线入射到双折射晶体22时可以分解成两束,其中一束光线按照折射定律进行偏振,另一束光线偏离了原来的方向,违背了折射定律。通常将双折射晶体中遵循折射定律的光线称为寻常光(简称o光),将违背折射定律的光线称为非寻常光(简称e光)。
70.本发明实施例利用了双折射晶体的双折射性质,利用偏振转换器将入射光线的偏
振方向转换为o光或e光,从而将不同偏振方向的光线折射到不同位置,产生图像偏移的效果。
71.双折射晶体内存在着一个特殊的方向,光线沿这个方向传播时o光和e光的传播速度和传播方向均相同,这个特殊的方向为晶体的光轴。光轴与界面法线构成的平面为主截面,光线与晶体中光线构成的平面为主平面。
72.当光线沿着主截面入射时,入射面与主截面重合,o光和e光的主平面与入射面重合,o光的振动方向垂直于主截面,e光的振动方向平行于主截面。
73.图2为本发明实施例提供的偏移组件的原理示意图之一。
74.如图2所示,本发明实施例利用双折射晶体的上述性质,使入射到双折射晶体的入射光线与双折射晶体的主截面平行。如果偏振转换器21将入射光线的偏振方向转换为平行于双折射晶体22的o光的振动方向,那么光线经过双折射晶体22之后,沿着o光的传播方向传播;如果偏振转换器21将入射光线的偏振方向转换为平行于双折射晶体22的e光的振动方向,那么光线经过双折射晶体22之后,沿着e光的传播方向传播。从而实现两束光的分离。
75.在具体实施时,可以使偏振转换器21将入射光线的偏振方向以人眼不可分辨的速率在第一偏振方向和第二偏振方向之间切换,再利用人眼的滞留效应可以使显示屏的观看效果实现分辨率成倍提升的效果。其中,第一偏振方向平行于双折射晶体的o光的偏振方向,第二偏振方向平行于双折射晶体的e光的偏振方向。
76.图3a-图3c为本发明实施例提供的偏振显示效果图之一。
77.如图3a所示,显示屏包括多个像素单元p1,当偏振转换器21将入射光线的偏振方向转换为第一偏振方向时,此时入射光线的偏振方向平行于o光,在双折射晶体22中按照o光的方向传播,由此显示出如图3a所示的多个像素单元p1;当偏振转换器21将入射光线的偏振方向转换为第二偏振方向时,此时入射光线的偏振方向平行于e光,在双折射晶体22中按照e光的方向传播,由此显示出如图3b所示的多个像素单元p2。当偏振转换器21以人眼不可分辨的速率将入射光线的偏振方向在第一偏振方向和第二偏振方向之间进行切换时,利用人眼的滞留效应,可以同时观看到如图3c所示的像素单元p1和像素单元p2。当显示屏配合偏振转换器21的转换频率加载图像数据时,可以使图像分辨率提升一倍。
78.图4为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之二。
79.如图4所示,在一些实施例中,显示装置可以包括两个偏移组件,分别为第一偏移组件20a和第二偏移组件20b;第一偏移组件20a位于显示屏10的出光侧,第二偏移组件20b位于第一偏移组件20a背离显示屏10的一侧。
80.其中,第一偏移组件20a包括第一偏振转换器21a和第一双折射晶体22a;第二偏移组件20b包括第二偏振转换器21b和第二双折射晶体22b。第一双折射晶体22a和第二双折射晶体22b对显示图像的偏移方向相互垂直。
81.当光线沿着双折射晶体的主截面入射时,e光相对于o光的偏移方向对称,因此上述的第一双折射晶体22a和第二双折射晶体22b的偏移方向相互垂直可以通过旋转双折射晶体的方式得到。
82.图5为本发明实施例提供的偏移组件的原理示意图之二。
83.如图5所示,入射到第一双折射晶体的入射光线与第一双折射晶体22a的主截面平行,入射到第二双折射晶体的入射光线与第二双折射晶体22b的主截面平行。
84.如果第一双折射晶体22a可以使e光相对于o光沿着水平方向偏移,第二双折射晶体22b可以使e光相对于o光沿着竖直方向偏移,当第一偏振转换器21a将显示屏10的出射光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体22a的o光的振动方向时,光线经过第一双折射晶体22a之后,沿着o光的传播方向传播;此时,如果第二偏振转换器21b再将光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的o光的振动方向,那么光线经过第二双折射晶体22b之后,沿着o光的传播方向传播,不会产生偏移。如果第二偏振转换器22b再将光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的e光的振动方向,那么光线经过第二双折射晶体22b之后,沿着e光的传播方向传播,在竖直方向上产生偏移。
85.当第一偏振转换器21a将显示屏10的出射光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体22a的e光的振动方向时,光线经过第一双折射晶体22a之后,沿着e光的传播方向传播,在水平方向上产生偏移;此时,如果第二偏振转换器21b再将光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的o光的振动方向,那么光线经过第二双折射晶体22b之后,沿着o光的传播方向传播,相当于,产生水平方向偏移。如果第二偏振转换器22b再将光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的e光的振动方向,那么光线经过第二双折射晶体22b之后,沿着e光的传播方向传播,在水平方向上和竖直方向上均产生偏移。
86.由此,在采用两个偏移组件时,可以使显示屏中的各像素单元的位置成像于四种位置,实现对各像素单元在水平和/或竖直方向上的偏移。
87.图6a-图6e为本发明实施例提供的偏振显示效果图之二。
88.如图6a所示,显示屏包括多个像素单元p1,当第一偏振转换器21a将入射到第一双折射晶体22a的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体22a的o光的振动方向,第二偏振转换器21b再将入射到第二双折射晶体22b的光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的o光的振动方向时,光线在第一双折射晶体22a中按照o光的方向传播,在第二双折射晶体22b中按照o光的方向传播,由此显示出如图6a所示的多个像素单元p1。
89.当第一偏振转换器21a将入射到第一双折射晶体22a的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体22a的o光的振动方向,第二偏振转换器21b再将入射到第二双折射晶体22b的光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的e光的振动方向时,光线在第一双折射晶体22a中按照o光的方向传播,在第二双折射晶体22b中按照e光的方向传播,由此显示出如图6b所示的多个像素单元p2,像素单元p2相对于像素单元p1产生竖直方向的偏移。
90.当第一偏振转换器21a将入射到第一双折射晶体22a的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体22a的e光的振动方向,第二偏振转换器21b再将入射到第二双折射晶体22b的光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的o光的振动方向时,光线在第一双折射晶体22a中按照e光的方向传播,在第二双折射晶体22b中按照o光的方向传播,由此显示出如图6c所示的多个像素单元p3,像素单元p3相对于像素单元p1产生水平方向的偏移。
91.当第一偏振转换器21a将入射到第一双折射晶体22a的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体22a的e光的振动方向,第二偏振转换器21b再将入射到第二双折射晶体22b的光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体22b的e光的振动方向时,光线在第一双折射晶体22a中按照e光的方向传播,在第二双折射晶体22b中按照e光的方向传播,由
此显示出如图6d所示的多个像素单元p4,像素单元p4相对于像素单元p1既产生竖直方向的偏移也产生水平方向的偏移。
92.当第一偏振转换器21a和第二偏振转换器21b以人眼不可分辨的速率将入射光线的偏振方向在第一偏振方向和第二偏振方向之间进行切换时,利用人眼的滞留效应,可以同时观看到如图6e所示的像素单元p1-p4。当显示屏配合第一偏振转换器21a和第二偏振转换器21b的转换频率加载图像数据时,可以使图像分辨率提升4倍。
93.在具体实施时,还可以设置更多个偏移组件20,从而可以使像素单元可以产生更多方向的影像偏移,从而构造用于显示图像的像素单元结构,在不增加显示屏数量,以及显示屏内像素单元数量的前提下,实现高分辨率的图像显示。
94.图7为本发明实施例提供的双折射晶体的分离角度示意图。
95.如图7所示,当光线沿着双折射晶体22的主截面入射时,o光和e光均在入射面内,且o光和e光的分离角度θ固定。如果双折射晶体22的厚度为t,那么o光和e光的平移距离δl=t
×
tanθ。
96.如图6a所示,当一个像素单元的尺寸为pitch时,双折射晶体22的厚度t可以满足以下关系:
[0097][0098]
其中,t为双折射晶体的厚度,pitch为显示屏中像素单元的宽度,θ为双折射晶体中寻常光和非寻常光的分离角度。
[0099]
像素单元包括开口区和遮光区,将双折射晶体的厚度设置在上述值,可以使像素单元在经过双折射晶体后平移pitch/2,从而使偏移后的像素单元可以位于原始像素单元的中间位置,从而使像素单元的排列更加均匀。
[0100]
当采用两个偏移组件,将使第一双折射晶体和第二双折射晶体对光线偏移方向分别平行于像素单元行和列的方向时,第一双折射晶体和第二双折射晶体的厚度均采用pitch/2,可以使偏移的像素单元分别位于每行的相邻像素单元之间,和位于每列的相邻像素单元之间,由此使图像分辨率提升4倍。
[0101]
在具体实施时,显示屏10用于出射线偏振光,该线偏振光的偏振方向可以平行于待入射的双折射晶体22的寻常光的偏振方向;也可以平行于待入射的双折射晶体的非寻常光的偏振方向。这样可以减少一次偏振转换器21的偏振方向的转换,从而简化偏振转换器21的工作流程。
[0102]
在一些实施例中,显示屏10可以采用液晶显示屏。液晶显示屏的两侧分别设置有偏光片,因此液晶显示屏的出射光为线偏振光。
[0103]
在一些实施例中,显示屏10还可以采用有机发光二极管显示屏。图8为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之三。
[0104]
如图8所示,当显示屏10采用有机发光二极管显示屏时,由于有机发光二极管显示面板的出射光为自然光,因此需要在其出光侧先设置偏光片30。从而可以使显示屏的出射光为线偏振光。
[0105]
图9为本发明实施例提供的偏振转换器的结构示意图。
[0106]
如图9所示,偏振转换器可以采用液晶盒,具体包括:相对而置的第一基板211和第
二基板212,位于第一基板和第二基板之间的液晶层213,位于第一基板211面向液晶层213一侧的第一电极层214,和位于第二基板212面向液晶层213一侧的第二电极层215。
[0107]
与现有技术中的液晶显示面板不同,本发明实施例中的偏振转换器可以采用液晶盒,但是去掉两侧的偏光片,利用液晶分子的各向异性的性质,可以使出射光线产生相位延迟,从而实现对偏振方向进行转换。
[0108]
在具体实施时,液晶盒可以采用现有技术中的扭曲向列液晶,也可以采用电控双折射液晶,在此不做限定。由于偏振转换器用于对光线的偏振方向进行转换,因此第一电极层214和第二电极层215均采用整面电极进行设置即可,由此简化液晶盒的结构。
[0109]
图10为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四。
[0110]
本发明实施例提供的显示装置可以为近眼显示装置,例如,可以为虚拟现实显示装置或增加现实显示装置。
[0111]
当应用于近眼显示领域时,如图10所示,还需要在偏移组件背离显示屏10的一侧设置成像透镜组40。显示屏10的尺寸较小,因此需要设置成像透镜组40将显示屏10的显示图像进行成像,将显示屏10的显示图像放大并成像在适合人眼观看的位置。通常情况下,显示屏10与成像透镜组40之间的距离小于成像透镜组40的一倍焦距,从而形成正立放大的虚像。
[0112]
在具体实施时,成像透镜组40可以包括至少一个透镜,成像透镜组40中的各透镜可以采用球面透镜、非球面透镜或自由曲面透镜等,在此不做限定。
[0113]
另一方面,本发明实施例还提供一种基于上述任一显示装置的显示方法。图11为本发明实施例提供的显示装置的显示方法的流程图。
[0114]
如图11所示,显示装置的显示方法,包括:
[0115]
s10、在进行图像显示时,针对每帧图像,控制显示屏分时显示第一图像和第二图像;
[0116]
s20、驱动偏移组件中的偏振转换器在显示屏显示第一图像时将入射光的偏振方向转换为第一偏振方向,在显示屏显示第二图像时将入射光的偏振方向转换为第二偏振方向。
[0117]
其中,第一图像和第二图像构成完整图像。第一偏振方向平行于偏移组件中双折射晶体的寻常光的偏振方向,第二偏振方向平行于双折射晶体的非寻常光的偏振方向。
[0118]
本发明实施例提供的上述显示装置可以采用如图1所示的结构,包括一个偏移组件,该偏移组件可以使显示图像向设定方向偏移。在进行图像显示时,针对每帧显示图像可以分解为两个图像,分别为第一图像和第二图像,第一图像和第二图像均由显示屏的各像素单元进行相应的图像显示构成,第一图像和第二图像构成一帧完整图像。在进行显示时,在显示屏显示第一图像时,偏振转换器将出射光的偏振方向转换为平行于双折射晶体的o光方向,从而可以将第一图像投影在相应的位置;在显示屏显示第二图像时,偏振转换器将出射光的偏振方向转换为平行于双折射晶体的e光方向,从而可以将第二图像投影在相对于第一图像产生平移的位置。利用人眼的滞留效应,人而可以观看到第一图像和第二图像构成的高分辨率图像。
[0119]
图12为本发明实施例提供的偏振转换器的时序控制示意图之一。
[0120]
具体来说,如图12所示,针对每一帧图像的显示时间均为t,将每一帧图像的显示
时间分解为t1时段和t2时段,显示屏在t1时段显示第一图像,在t2时段显示第二图像。偏振转换器在t1时段将出射光线的偏振方向转换为平行于双折射晶体的o光方向,在t2时段将出射光线的偏振方向转换为平行于双折射晶体的e光方向。那么在t1时段,偏振转换器将第一图像的光线的偏振方向转换为平行于双折射晶体的o光方向,从而使第一图像的光线沿着o光的方向传播,形成第一图像。在t2时段,偏振转换器将第二图像的光线的偏振方向转换为平行于双折射晶体的e光方向,从而使第二图像的光线沿着e光的方向传播,产生偏移,形成第二图像。当第一图像和第二图像的切换速度大于人眼可分辨频率,第一图像和第二图像在人眼中滞留形成一帧显示图像。针对显示屏显示的每一帧图像(如图12所示的第一帧图像~第四帧图像)均可以按照上述方式进行驱动,从而可以将图像分辨率提升一倍。
[0121]
在一些实施例中,显示装置的结构如图4所示,可以包括两个偏移组件,分别为第一偏移组件和第二偏移组件;第一偏移组件位于显示屏的出光侧,第二偏移组件位于第一偏移组件背离显示屏的一侧;第一偏移组件包括第一偏振转换器和第一双折射晶体;第二偏移组件包括第二偏振转换器和第二双折射晶体;第一双折射晶体和第二双折射晶体对显示图像的偏移方向相互垂直。
[0122]
显示装置的显示方法可以包括:
[0123]
s11、在进行图像显示时,针对每帧图像,控制显示屏分时显示第一图像、第二图像、第三图像和第四图像;
[0124]
s21、驱动第一偏振转换器在显示屏显示第一图像和第二图像时将入射光的偏振方向转换为第一偏振方向,在显示屏显示第三图像和第四图像时将入射光的偏振方向转换为第二偏振方向;
[0125]
s31、驱动第二偏振转换器在显示屏显示第一图像时将入射光的偏振方向转换为第三偏振方向,在显示屏显示第二图像时将入射光的偏振方向转换为第四偏振方向,在显示屏显示第三图像时将入射光的偏振方向转换为第三偏振方向,在显示屏显示第四图像时将入射光的偏振方向转换为第四偏振方向;
[0126]
其中,第一图像、第二图像第三图像和第四图像构成完整图像;第一偏振方向平行于第一双折射晶体的寻常光的偏振方向,第二偏振方向平行于第一双折射晶体的非寻常光的偏振方向;第三偏振方向平行于第二双折射晶体的寻常光的偏振方向,第四偏振方向平行于第二双折射晶体的非寻常光的偏振方向。
[0127]
当采用两个偏移组件时,可以使第一双折射晶体与第二双折射晶体对光线的偏移方向相互垂直,由此配合使用第一双折射晶体和第二双折射晶体可以实现两个方向的图像偏移,将显示图像的分辨率提升4倍。
[0128]
在具体实施时,可以使第一双折射晶体和第二双折射晶体对光线的偏移方向分别平行于像素单元行和列的方向,从而可以使显示图像中的各像素单元的排列规则与显示屏一致。当设置第一双折射晶体和第二双折射晶体的厚度为合适尺寸,从而使像素单元的偏移距离为像素单元宽度的一半时,则可以使显示图像的显示像素的排列更为均匀。
[0129]
图13为本发明实施例提供的偏振转换器的时序控制示意图之一。
[0130]
具体来说,如图13所示,针对每一帧图像的显示时间均为t,将每一帧图像的显示时间分解为t1时段和t2时段,其中,第t1时段再分解为t11时段和t12时段;第t2时段再分解为t21时段和t22时段。显示屏在t11时段显示第一图像,在t12时段显示第二图像,在t21时
段显示第三图像,在t22时段显示第四图像。第一偏振转换器在t11时段和t12时段将出射光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体的o光方向(即o1光方向),在t21时段和在t22时段将出射光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体的e光方向(即e1光方向)。第二偏振转换器在t11时段和t21时段将出射光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体的o光方向(即o2光方向),在t12时段和在t22时段将出射光线的偏振方向转换为平行于第二双折射晶体的e光方向(即e2光方向)。
[0131]
那么在t11时段,第一偏振转换器将第一图像的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体的o光方向,第二偏振转换器将第一图像的光线的偏振方向再转换为平行于第二双折射晶体的o光方向,从而使第一图像的光线沿着第一双折射晶体的o光以及第二双折射晶体的o光的方向传播,形成第一图像。在t12时段,第一偏振转换器将第二图像的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体的o光方向,第二偏振转换器将第二图像的光线的偏振方向再转换为平行于第二双折射晶体的e光方向,从而使第二图像的光线沿着第一双折射晶体的o光以及第二双折射晶体的e光的方向传播,产生第一方向上的偏移,形成第二图像。在t21时段,第一偏振转换器将第三图像的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体的e光方向,第二偏振转换器将第三图像的光线的偏振方向再转换为平行于第二双折射晶体的o光方向,从而使第三图像的光线沿着第一双折射晶体的e光以及第二双折射晶体的o光的方向传播,产生第二方向上的偏移,形成第三图像。在t22时段,第一偏振转换器将第四图像的光线的偏振方向转换为平行于第一双折射晶体的e光方向,第二偏振转换器将第四图像的光线的偏振方向再转换为平行于第二双折射晶体的e光方向,从而使第四图像的光线沿着第一双折射晶体的e光以及第二双折射晶体的e光的方向传播,同时产生第一方向和第二方向上的偏移,形成第四图像。上述的第一方向和第二方向可以分别为像素单元列和像素单元行的方向。当第一图像、第二图像、第三图像和第四图像的切换速度大于人眼可分辨频率,第一图像、第二图像、第三图像和第四图像在人眼中滞留形成一帧显示图像。针对显示屏显示的每一帧图像(如图13所示的第一帧图像~第二帧图像)均可以按照上述方式进行驱动,从而可以将图像分辨率提升4倍。
[0132]
由图13可以看出,当第一偏振转换器切换一次状态时,第二偏振转换器切换两次状态,因此第二偏振转换器的转换频率为第一偏振转换器的转换频率的2倍。且显示屏切换图像的频率以及第一偏振转换器和第二偏振转换器的转换频率均需要大于人眼可分辨频率,由此可以在不增加显示屏尺寸以及数量的前提下,实现图像分辨率的提升。
[0133]
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0134]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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