立体成像装置、方法、显示器和终端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示技术，尤其是涉及一种立体成像装置、方法、显示器和终端。
【背景技术】
[0002] 目前，自由立体（auto-stereoscopic)显示器也称为裸眼双视显示器或裸眼Η维 显示器或双目立体视差显示器。
[0003]在一种自由立体显示器中，可W利用电可调液晶的相位特性来实现Η维灯虹ee Dimension, 3D)显示技术。例如，可W将电可调液晶紧贴在现有的用户设备屏幕上方，利用 液晶在通电情况下的相位特性，形成液晶透镜阵列，W将用户设备的显示器的像素射出的 光束向左右偏转来实现裸眼双目视差，从而在观察者眼中产生立体的效果。
[0004]目前，利用电可调液晶的相位特性实现的裸眼Η维显示技术只能供一个观察者使 用。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供了一种立体成像装置、方法、显示器和终端，能够供多人同时 观看Η维立体图像。
[0006]第一方面，提供了一种立体成像装置，包括：显示面板，包括像素阵列，用于显示图 像；透镜部件，包括至少两层透镜层，至少两层透镜层叠加设置在与像素阵列对应的位置， 用于根据所施加的时分变化的电场，将通过透镜部件的像素阵列显示的图像的光线偏转到 不同的投射方向。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，施加在至少两层透镜层上的时分变 化的电场间隔预设时段交替切换。
[0008]结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，施加在至少两层透镜层上的时分变 化的电场间隔预设时段同步切换。
[0009]结合第一方面或第一种或第二种可能的实现方式，在第Η种可能的实现方式中， 像素阵列具体用于采用时分方式显示从两个拍摄角度拍摄的图像，W在每两个投射方向上 呈现立体图像。
[0010] 结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，至少 两层透镜层为Ν层透镜层，Ν层透镜层用于根据所施加的时分变化的电场，在2^个预设时段 内，将像素阵列中的每个像素显示的图像的光线交替地偏转到2^个不同的投射方向，其中Ν 为大于1的正整数。
[0011] 结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，至少 两层透镜层包括；第一透镜层和第二透镜层，第一透镜层设置在第二透镜层与像素阵列之 间，其中，第一透镜层包括：第一透镜阵列、第一电极层和第二电极层，第一电极层和第二电 极层分别设置在第一透镜阵列的两侧，第一透镜阵列用于根据第一电极层和第二电极层之 间所施加的时分变化的电压配置形成的电场，将像素阵列中的像素显示的图像的光线交替 地偏转第一角度；第二透镜层包括：第二透镜阵列、第Η电极层和第四电极层，第Η电极层 和第四电极层分别设置在第二透镜阵列的两侧，第二透镜阵列用于根据第Η电极层和第四 电极层之间所施加的时分变化的电压配置形成的电场，将第一透镜阵列射出的光线交替地 偏转第二角度，使得像素阵列中的像素显示的图像的光线投射向四个不同的投射方向。
[0012] 结合第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，第一透镜阵列中的每 个第一透镜对应第一电极层中的两个第一电极、连接在两个第一电极之间的电阻膜和第二 电极层中的一个第二电极，两个第一电极用于分别接收两个不同的电压，一个第二电极作 为公共电极用于接收参考电压，使得第一透镜在两个第一电极接收的两个电压与一个第二 电极接收的参考电压所形成的电场的作用下产生离轴透镜的功能，用于将第一透镜对应的 像素射出的光线交替地偏转第一角度，第二透镜阵列中的每个第二透镜对应第Η电极层中 的两个第Η电极、连接在两个第Η电极之间的电阻膜和第四电极层中的一个第四电极，两 个第Η电极用于分别接收两个不同的电压，一个第四电极作为公共电极用于接收参考电 压，使得第二透镜在两个第Η电极接收的两个电压与一个第四电极接收的参考电压所形成 的电场的作用下产生离轴透镜的功能，用于将第二透镜对应的第一透镜射出的光线交替地 偏转第二角度。
[0013] 结合第六种可能的实现方式，在第走种可能的实现方式中，第一透镜阵列中的每 个第一透镜与相邻第一透镜共用一个第一电极。
[0014] 结合第走种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，第二透镜阵列中的第 二透镜对应的第二电极与相邻第二透镜对应的第二电极保持预设的间隔，其中，第一透镜 阵列中的第一透镜与相邻第一透镜在不同的电压配置下分别将第一透镜与相邻第一透镜 对应的两个像素射出的光线向相反的方向偏转第一角度，第一透镜与相邻第一透镜对应的 两个第二透镜在的相同电压配置下将第一透镜与相邻第一透镜射出的光线向同一方向偏 转第二角度。
[0015] 结合第五种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，在第一时段，第一透镜 阵列中的第一透镜根据第一电压配置，将第一透镜对应的第一像素的光线向第一方向偏转 第一角度，并且相邻第一透镜根据第二电压配置，将相邻第一透镜对应的第二像素的光线 向第二方向偏转第一角度，第一透镜对应的第二透镜根据第Η电压配置将第一像素的第一 方向的光线向第Η方向偏转第二角度至第一投射方向，并且相邻第一透镜对应的第二透镜 根据第Η电压配置将第二像素的第二方向的光线向第Η方向偏转第二角度至第二投射方 向，其中第一电压配置不同于第二电压配置，第一方向与第二方向互为相反方向，
[0016] 在第二时段，第一透镜阵列中的第一透镜根据第一电压配置，将第一像素的光线 向第一方向偏转第一角度，并且相邻第一透镜根据第二电压配置，将第二像素的光线向第 二方向偏转第一角度，第一透镜对应的第二透镜根据第四电压配置将第一像素的第一方向 的光线向第四方向偏转第二角度至第Η投射方向，并且相邻第一透镜对应的第二透镜根据 第四电压配置将第二像素的第二方向的光线向第四方向偏转第二角度至第四投射方向，其 中，第四电压配置不同于第Η电压配置，第四方向与第Η方向互为相反方向，
[0017] 在第Η时段，第一透镜阵列中的第一透镜根据第二电压配置，将第一像素的光线 向第二方向偏转第一角度，并且相邻第一透镜根据第一电压配置，将第二像素的光线向第 一方向偏转第一角度，与第一透镜对应的第二透镜根据第四电压配置将第一像素的第二方 向的光线向第四方向偏转第二角度至第四投射方向，并且相邻第一透镜对应的第二透镜根 据第四电压配置将第二像素的第一方向的光线向第四方向偏转第二角度至第Η投射方向，
[0018] 在第四时段，第一透镜阵列中的第一透镜根据第二电压配置，将第一像素的光线 向第二方向偏转第一角度，并且相邻第一透镜根据第一电压配置，将第二像素的光线向第 一方向偏转第一角度，与第一透镜对应的第二透镜根据第Η电压配置将第一像素的第二方 向的光线向第Η方向偏转第二角度至第二投射方向，并且相邻第一透镜对应的第二透镜根 据第Η电压配置将第二像素的第一方向的光线向第Η方向偏转第二角度至第一投射方向。
[0019] 结合第五种至第九种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第十种可能 的实现方式中，该立体成像装置还包括：透明基板，设置在第一透镜层和第二透镜层之间， 第二电极层设置在透明基板靠近第一透镜层的一侧，第四电极层设置在透明基板靠近第二 透镜层的一侧。
[0020] 结合第五种至第十种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第^^一种可 能的实现方式中，第一角度为18°，第二角度为5°。
[0021] 结合第五种至第十一种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第十二种 可能的实现方式中，第二电极层和第四电极层包括连续的氧化钢锡ΙΤ0透明导电膜。
[0022] 结合第五种至第十二种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第十Η种 可能的实现方式中，第一透镜和第二透镜包括液晶或银酸裡晶体。
[0023] 结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第十四种可能的实现方式中，在Ν 层透镜层之一施加电场的情况下使得像素阵列中的每个像素显示的图像的光线交替地偏 转两个不同的投射方向。
[0024] 结合第一方面或上述任一种可能的实现方式，在第十五种可能的实现方式中，在 至少两层透镜层在未施加电场的情况下使得显示面板呈现二维图像。
[00巧]第二方面，提供了一种显示器，包括：如第一方面或第一方面的第一种至第十Η种 可能的实现方式中的任一种可能的实现方式所述的立体成像装置；背光层，与立体成像装 置的至少两层透镜层相叠加，用于发射背光；控制模块，用于控制立体成像装置的显示面板 按照时分方式显示图像，并且控制立体成像装置的至少两层透镜层根据所施加的时分变化 的电场，将显示面板显示的图像的光线交替地偏转至不同的投射方向。
[0026] 结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，控制模块还包括；方向计 算子模块，用于根据传感器反馈的信息计算图像的投射方向；电压计算子模块，用于根据投 射方向计算与投射方向对应的电压配置；显示控制子模块，用于根据投射方向控制立体成 像装置的显示面板显示图像；电压控制子模块，用于根据电压配置控制立体成像装置的电 光调制层施加的时分变化的电场，W控制立体成像装置的透镜层将图像的光线交替地偏转 至不同的投射方向。
[0027] 结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式 中，传感器反馈的信息包括人眼位置信息、巧螺仪信息、加速度信息和温度信息中的至少一 个。
[0028] 第Η方面，提供了一种终端，包括：如第一方面或第一方面的第一种至第十五种可 能的实现方式中的任一种可能的实现方式所述的立体成像装置或者第二方面或第二方面 的第一种或第二种可能的实现方式所述的显示器。
[0029] 第四方面，提供了一种立体成像方法，该立体成像方法用于第一方面或第一方面 的第一种至第十五种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式所述的立体成像装置，包 括：在像素阵列上显示图像；在至少两层透镜层上施加时分变化的电场；根据时分变化的 电场，将像素阵列显示的图像的光线偏转到不同的投射方向。
[0030] 结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，在至少两层透镜层上施 加时分变化的电场包括：间隔预设时段交替切换施加在至少两层透镜层中的任意两层透镜 层上的时分变化的电场。
[0031] 结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式 中，在至少两层透镜层上施加时分变化的电场包括：间隔预设时段同步切换施加在至少两 层透镜层上的时分变化的电场。
[0032] 结合第四方面或第四方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第四方面的第Η 种可能的实现方式中，在像素阵列上显示图像包括：采用时分方式在像素阵列上显示从两 个拍摄角度拍摄的图像，W在每两个投射方向上呈现立体图像。
[0033] 结合第四方面或第四方面的第一种或第二种或第Η种可能的实现方式，在第四方 面的第四种可能的实现方式中，至少两层透镜层为Ν层透镜层，根据时分变化的电场，在2^ 个预设时段内，将像素阵列中的每个像素显示的图像的光线交替地偏转到2^个不同的投射 方向，其中Ν为大于1的正整数。
[0034] 结合第四方面或第四方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的 实现方式，在第四方面的第五种可能的实现方式中，至少两层透镜层包括第一透镜层和第 二透镜层，在至少两层透镜层上施加时分变化的电场，包括：在第一层透镜层中的第一电极 层和第二电极层之间接收时分变化的电压配置形成电场，将像素阵列中的像素显示的图像 的光线交替地偏转第一角度；在第二透镜层中的第Η电极层和第四电极层之间接收时分变 化的电压配置形成电场，将第一层透镜层射出的光线交替地偏转第二角度，使得像素阵列 中的像素显示的图像的光线投射向四个不同的投射方向。
[0035] 结合第四方面的第五种可能的实现方式，在第四方面的第六种可能的实现方式 中，在第一层透镜层的第一电极层和第二电极层之间接收时分变化的电压配置形成电场， 包括：
[0036] 在第一透镜层的第一透镜阵列中的每个第一透镜对应的连接有电阻膜的两个第 一电极上接收两个不同的电压，并且在第一透镜对应的一个第二电极上接收参考电压，使 得第一透镜在两个第一电极接收的两个电压与一个第二电极接收的参考电压所形成的电 场的作用下产生离轴透镜的功能，用于将第一透镜对应的像素射出的光线交替地偏转第一 角度；
[0037] 在第二透镜层的第Η电极层和第四电极层之间接收时分变化的电压配置形成电 场，包