液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法。液晶透镜组件，包括：液晶波片、第一液晶透镜单元、第二液晶透镜单元和控制系统，控制系统配置成可控制所述液晶波片在第一状态和第二状态之间切换，可根据所述液晶透镜组件的目标焦距控制施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压以及施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压，以获得所述目标焦距。液晶透镜组件的变焦只取决于第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元的驱动电压的大小，利于降低液晶透镜组件的变焦响应时间。通过对过驱动电压进行设置，使液晶透镜组件在不同焦距之间切换的响应时间保持一致，有助于提升液晶透镜组件的显示效果。提升液晶透镜组件的显示效果。提升液晶透镜组件的显示效果。

【技术实现步骤摘要】
液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法


[0001]本专利技术大致涉及显示
，尤其是一种液晶透镜组件、液晶透镜显示装置及驱动方法。

技术介绍

[0002]随着液晶技术的不断发展，液晶材料广泛地应用于显示技术、各类光学器件等领域。液晶透镜是一种利用液晶分子双折射特性以及随电场分布变化排列特性让光束聚焦或是发散的光学组件。液晶透镜可通过改变驱动电压来改变液晶分子的排列方向，实现调变焦距的效果，进而可以实现在较小空间内达到有效的光学变焦效果。
[0003]在三维立体显示当中，液晶透镜这种技术被广泛应用，主要原因是其具有很高的灵活性，只需要在液晶层控制相应的电极的电压分布，液晶透镜的折射率分布就会相应的改变，从而对像素出射光的分布进行控制，实现自由立体显示和2D/3D自由切换。
[0004]为了实现画面的动态流畅切换，需要立体显示装置具备动态变焦显示功能，从而实现2D/3D的快速自由切换。现有技术中，实现此功能大多是通过减小液晶透镜盒厚或改善液晶材料特性或增大驱动电压或设置特殊的电极结构以形成水平电场加速液晶分子回到初始取向位置，如采用设置特殊电极结构形成水平电场的方式获取较快的响应速度，但这类透镜的电极结构设计都较为复杂，且大部分液晶透镜仍受限于断电响应时间的影响，一方面使得动态变焦应用受到限制，另一方面，不同焦距之间切换的响应速度有快有慢，严重影响了2D/3D切换过程的显示流畅性，影响了视觉体验。
[0005]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。<br/>
技术实现思路

[0006]针对现有技术中的一个或多个缺陷，本专利技术提供一种液晶透镜单元、液晶透镜显示装置及驱动方法。
[0007]本专利技术提供一种液晶透镜组件，包括：
[0008]液晶波片，具有第一状态和第二状态，其中在第一状态下，所述液晶波片保持通过其中的第一线偏振光的偏振方向不变；在第二状态下，所述液晶波片将通过其中的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光；
[0009]第一液晶透镜单元，位于所述液晶波片的光路下游，其焦距可根据施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压而调节；
[0010]第二液晶透镜单元，位于所述第一液晶透镜单元的光路下游，其焦距可根据施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压而调节；和
[0011]控制系统，与所述液晶波片、所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元电连接，配置成可控制所述液晶波片在第一状态和第二状态之间切换，可根据所述液晶透镜组件的目标焦距控制施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压以及施加到所述第二液晶
透镜单元上的第二驱动电压，以获得所述目标焦距。
[0012]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制系统包括：
[0013]控制单元，配置成用于根据所述液晶透镜组件的目标焦距确定所述第一驱动电压和第二驱动电压；
[0014]驱动单元，与所述控制单元、所述第一液晶透镜单元以及所述第二液晶透镜单元分别连接，所述驱动单元配置成将所述第一驱动电压和第二驱动电压分别施加到所述第一液晶透镜单元和所述第二液晶透镜单元。
[0015]根据本专利技术的一个方面，其中所述第一液晶透镜单元包括一个或多个第一液晶透镜，所述第二液晶透镜单元包括一个或多个第二液晶透镜，其中所述第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，所述第一方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述第二方向与所述第二线偏振光的偏振方向相同。
[0016]根据本专利技术的一个方面，其中，所述第一方向与所述第二方向之间具有70
‑
110
°
夹角。
[0017]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制系统配置成：将从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态，通过驱动所选择的所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中的一个获得所述目标焦距。
[0018]根据本专利技术的一个方面，还包括跟踪单元，所述跟踪单元配置成通过眼部追踪或视线追踪确定所述目标焦距。
[0019]根据本专利技术的一个方面，还包括存储单元，所述存储单元存储所述第一液晶透镜单元的焦距与第一驱动电压之间的关系、所述第二液晶透镜单元的焦距与第二驱动电压之间的关系，所述存储单元另外存储所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前被选择的一个的信息。
[0020]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制系统配置成：当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第一液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第一状态；当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第二液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第二状态。
[0021]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制系统配置成：
[0022]当所述液晶透镜组件的目标焦距大于当前焦距时，增大所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个的驱动电压，以获得所述目标焦距；
[0023]当所述液晶透镜组件的目标焦距小于当前焦距时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。
[0024]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制系统配置成：
[0025]当所述液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间；
[0026]确定该响应时间与预设时间的关系；
[0027]当所述响应时间小于所述预设时间时，则驱动所述所选择的一个以获得所述目标焦距；
[0028]若所述响应时间大于所述预设时间时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。
[0029]根据本专利技术的一个方面，所述控制系统配置成可以实时地计算或读取预存的所述响应时间。
[0030]根据本专利技术的一个方面，其中所述控制系统配置成以“过电压
‑
稳定”的方式驱动所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元。
[0031]本专利技术还提供一种液晶透镜显示装置，包括：
[0032]显示模块，用于发射图像光，所述图像光为第一线偏振光；
[0033]如权利要求1
‑
12中任一项所述的液晶透镜组件，所述液晶透镜组件设置在所述显示模块的光路下游以接收所述第一线偏振光并投射出去。
[0034]本专利技术还提供一种液晶透镜组件的驱动方法，其中所述液晶透镜组件包括液晶波片、第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元，所述驱动方法包括：
[0035]以预设电压将所述第一液晶透镜单元驱动至预设焦距，将所述液晶波片切换到第一状态，或者，以预设电压将所述第二液晶透镜单元驱动至预设焦距，将所述液晶波片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶透镜组件，包括：液晶波片，具有第一状态和第二状态，其中在第一状态下，所述液晶波片保持通过其中的第一线偏振光的偏振方向不变；在第二状态下，所述液晶波片将通过其中的第一线偏振光的偏振方向旋转一定角度并出射第二线偏振光；第一液晶透镜单元，位于所述液晶波片的光路下游，其焦距可根据施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压而调节；第二液晶透镜单元，位于所述第一液晶透镜单元的光路下游，其焦距可根据施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压而调节；和控制系统，与所述液晶波片、所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元电连接，配置成可控制所述液晶波片在第一状态和第二状态之间切换，可根据所述液晶透镜组件的目标焦距控制施加到所述第一液晶透镜单元上的第一驱动电压以及施加到所述第二液晶透镜单元上的第二驱动电压，以获得所述目标焦距。2.根据权利要求1所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统包括：控制单元，配置成用于根据所述液晶透镜组件的目标焦距确定所述第一驱动电压和第二驱动电压；驱动单元，与所述控制单元、所述第一液晶透镜单元以及所述第二液晶透镜单元分别连接，所述驱动单元配置成将所述第一驱动电压和第二驱动电压分别施加到所述第一液晶透镜单元和所述第二液晶透镜单元。3.根据权利要求1所述的液晶透镜组件，其中所述第一液晶透镜单元包括一个或多个第一液晶透镜，所述第二液晶透镜单元包括一个或多个第二液晶透镜，其中所述第一液晶透镜沿着第一方向摩擦取向，第二液晶透镜沿着第二方向摩擦取向，所述第一方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述第二方向与所述第二线偏振光的偏振方向相同。4.根据权利要求3所述的液晶透镜组件，其中，所述第一方向与所述第二方向之间具有70
‑
110
°
夹角。5.根据权利要求1所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：将从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择一个，将所述液晶波片切换到或保持在所述第一状态或所述第二状态，通过驱动所选择的所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中的一个获得所述目标焦距。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的液晶透镜组件，还包括跟踪单元，所述跟踪单元配置成通过眼部追踪或视线追踪确定所述目标焦距。7.根据权利要求5所述的液晶透镜组件，还包括存储单元，所述存储单元存储所述第一液晶透镜单元的焦距与第一驱动电压之间的关系、所述第二液晶透镜单元的焦距与第二驱动电压之间的关系，所述存储单元另外存储所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前被选择的一个的信息。8.根据权利要求5所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第一液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第一状态；当从所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中选择所述第二液晶透镜单元时，将所述液晶波片切换到所述第二状态。9.根据权利要求8所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：
当所述液晶透镜组件的目标焦距大于当前焦距时，增大所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中当前所选择的一个的驱动电压，以获得所述目标焦距；当所述液晶透镜组件的目标焦距小于当前焦距时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得所述目标焦距。10.根据权利要求8所述的液晶透镜组件，其中所述控制系统配置成：当所述液晶透镜组件的目标焦距与当前焦距不相同时，判断将所述第一液晶透镜单元和第二液晶透镜单元中所选择的一个驱动至目标焦距的响应时间；确定该响应时间与预设时间的关系；当所述响应时间小于所述预设时间时，则驱动所述所选择的一个以获得所述目标焦距；若所述响应时间大于所述预设时间时，将所述液晶波片在所述第一状态和所述第二状态之间切换，将所述当前所选择的一个的驱动电压归零，选择另一个并增大所述另一个的驱动电压，以获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄林凡，刘国栋，曾吉勇，
申请(专利权)人：联创电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：