图像显示装置制造方法及图纸

公开了一种能够追踪观看者并可转换为2D显示模式而不损失视角的图像显示装置，所述图像显示装置包括：呈现二维图像的图像面板；将准直光引导至图像面板的背光单元；设置在背光单元上方的散射光转换单元，散射光转换单元在2D显示时散射准直光，而在3D显示时直接发出准直光；以及设置在背光单元上方的全息光学元件，所述全息光学元件在3D显示时调整光路来设定符合观看者的位置的观看窗口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像显示装置，尤其涉及一种能够实现追踪观看者并可转换为2D显示模式而不损失视角的图像显示装置。
技术介绍
当前，基于高速信息通信网络构建的快速传播信息的服务已经 从诸如现在电话的简单“听说”服务，发展到基于用于快速处理字符、声音和图像的数字终端的“视听”多媒体型服务，并预计最终发展为实现摆脱时空约束的虚拟现实和立体观看的超空间三维立体信息通信服务。通常，通过观看者的双眼基于立体视觉原理实现表现三维的立体图像。然而，因为观看者的双眼彼此隔开约65毫米、即具有双眼视差，所以由于双眼之间的位置差异，左眼和右眼感知略微不同的图像。这种由于双眼之间的位置差异引起的图像差异称为双眼视差。三维立体图像显示装置基于双眼视差而设计，使左眼只观看左眼图像，右眼只观看右眼图像。左眼和右眼分别观看不同的二维图像。如果这两幅不同的图像通过视网膜被传送到大脑，则大脑会把这两幅图像准确地结合，再现原始三维(3D)图像的深度感和真实性。这种能力通常称为立体平画法(立体视法)，而应用了所述立体视法的显示装置称为立体显示装置。可根据与实现三维(3D)图像有关的方法和特性来分类立体显示装置。在一个示例中，立体显示装置被分类为眼镜型立体显示装置和无眼镜(免除眼镜)型立体显示装置。无眼镜型立体显示装置使观看者不需要使用眼镜便能看到3D图像，并可被分类为双眼视差型装置和真实3D型装置。上述常规无眼镜型立体显示装置具有如下问题。在最近的无眼镜型立体显示装置中，已经通过按多视图方法获得多幅聚焦图像来实现图像。然而，因为诸如分辨率恶化或串扰等许多缺点，这种多视图型装置的商业化为时过早。此外，无眼镜型立体显示装置当观看者移动时不能提供对观看者的追踪，因此需要解决这样不足。如果在3D模式下可投影最佳的图像，则一旦转换为2D模式，则会不利地限制视角。因此，对适于2D和3D模式两者的图像显示装置的需求正在增加。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种基本上避免了由于现有技术的限制和不足导致的一个或多个问题的图像显示装置。本专利技术的目的是提供一种能够实现追踪观看者并可转换为2D显示模式而不损失视角的图像显示装置。本专利技术的其它优点、目的和特点的一些将在下面的描述中列出，这些优点、目的和特点的另一些在后续描述的基础上，对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，或可以通过对本专利技术的实施而获悉。本专利技术的目的和其它优点可以通过书面描述、权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。为实现这些目的和其它优点，并根据本专利技术的意图，如这里具体和概括地描述的，一种图像显示装置包括图像面板，配置为呈现二维(2D)图像；背光单元，配置为将准直光引导至所述图像面板；在所述背光单元上方的散射光转换单元，所述散射光转换单元配置为在2D显示时散射准直光，而在3D显示时直接发出准直光；以及在所述背光单元上方的全息光学元件，所述全息光学元件配置为在3D显示时调整光路来设定符合观看者的位置的观看窗口。所述全息光学元件可在2D显示时起透明薄膜的作用。所述背光单元可包括光源阵列，包括按行排列的多个光源，每个光源独立地打开或关闭；以及导光板，包括面对所述光源阵列的较薄的邻近侧和与所述邻近侧相对的远端侦牝所述导光板具有厚度从所述邻近侧起逐渐增加的垂直截面。所述导光板的远端侧可具有曲面。所述散射光转换单元可包括布置成彼此面对的第一基板和第二基板；分别在所述第一基板和所述第二基板上形成的第一电极和第二电极；在所述第一基板和所述第二基板之间的每个都含有向列液晶的多个微胶囊；以及填充所述第一基板和所述第二基板之间除所述多个微胶囊外的空间的聚合物层。所述图像面板可以是液晶面板、有机发光显示面板、量子点发光面板、电场发光显示面板和等离子体显示面板的任何一种。所述图像面板可以是空间光调制器(SLM)。所述全息光学元件可在3D显示时具有衍射功能。可替代地，所述全息光学元件在3D显示时可具有折射功能。所述散射光转换单元和所述全息光学元件可设置在所述图像面板的上方。所述图像显示装置可进一步包括追踪与观看者的位置有关的信息的追踪单元。所述与观看者的位置有关的信息可被传输至所述光源阵列。所述光源阵列的光源可根据所述与观看者的位置有关的信息来选择性地打开或关闭。所述光源阵列的所有光源可在2D显示时都打开。所述光源可以是发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)和激光二极管的任何一种。应该理解的是，前面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，意在提供对要求保护的本专利技术的进一步说明。附图说明被包括来提供对本专利技术的进一步理解且并入并构成说明书的一部分的附解了本专利技术的实施例，并且连同文字描述一起用来解释本专利技术的原理。在附图中图I是示出根据本专利技术第一实施例的图像显示装置的截面图；图2是示出根据本专利技术第二实施例的图像显示装置的截面图；图3是示出用在本专利技术的图像显示装置中的背光单元的平面图；图4A和图4B是示出根据本专利技术的图像显示装置的散射光转换单元的打开/关闭操作的截面图；图5A和图5B是示出根据本专利技术的图像显示装置的2D观看模式和3D观看模式的截面图；以及图6A和图6B是示出相对于根据本专利技术的图像显示装置的3D显示模式，当观看者静止或者观看者移动时在上面形成3D图像的观看窗口的视图。 具体实施例方式现在将详细描述根据本专利技术的优选实施例的立体显示装置，这些立体显示装置的示例在附图中示出。只要有可能，在所有附图中相同的附图标记将用于指代相同或相似的部件。以下将参照附图来详细描述根据本专利技术的图像显示装置。图I是示出根据本专利技术第一实施例的图像显示装置的截面图，图2是示出根据本专利技术第二实施例的图像显示装置的截面图。此外，图3是示出用在本专利技术的图像显示装置中的背光单元的平面图。如图I所示，根据本专利技术第一实施例的图像显示装置是通过从下往上一个在另一个上方地顺序层叠背光单元100、图像面板200、散射光转换单元300和全息光学元件400而形成的。图像面板200呈现2D图像，背光单元100将准直光照射至图像面板200。散射光转换单元300在3D显示时起直接发出准直光的作用，而在2D显示时起散射从背光单元100穿过图像面板200的准直光的作用。全息光学元件400在3D显示时起调整光路来设定符合观看者的位置的观看窗口的作用。全息光学元件400在2D显示时起透明薄膜的作用。参照图3，背光单元100由光源阵列和导光板120组成。光源阵列包括按行排列的多个光源110，用于将准直光照射至上方的图像面板200，每个光源110独立地打开或关闭。导光板120包括面对光源阵列110的较薄的邻近侧，以及与邻近侧相对的远端侧。导光板120具有厚度从邻近侧向远端侧逐渐增加的垂直截面。这种形状称为楔形，适合于引导准直光。导光板120的远端侧优选具有曲面。同样地，有需要时，导光板120的邻近侧可具有曲面，以便与远端侧的曲面平行。可按这种方式设计导光板120，即导光板120在两个不平行侧(在邻近侧和远端侧之间的另外两侧)之间的长度从邻近侧到远端侧逐渐增加。确定导光板120的设计需要来保证在导光板120内全反射的光以特定角度到达每一边界，以作为准直光向上照射。有需要时，光源阵列可布置为靠近导光板120的远端侧，而不是邻近侧。光源110可以是发光二极管(L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显示装置，包括：图像面板，配置为呈现二维图像；背光单元，配置为将准直光引导至所述图像面板；在所述背光单元上方的散射光转换单元，所述散射光转换单元配置为在2D显示时散射准直光，而在3D显示时直接发出准直光；以及在所述背光单元上方的全息光学元件，所述全息光学元件配置为在3D显示时调整光路来设定符合观看者的位置的观看窗口。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李根植，林希珍，方炯锡，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：