2D/3D可切换显示装置

摘要

本发明提供一种2D/3D可切换显示装置，包括背光模组(2)、及设于背光模组(2)上的液晶面板(1)；液晶面板(1)上设有数个依次排列的元素图像(11)，背光模组(2)上对应数个元素图像(11)分别设有数个发光单元(21)，且每一发光单元(21)中分别包括一位于中间位置的中间区域(211)、及位于中间区域(211)外围的周边区域(212)，数个发光单元(21)的中间区域(211)分别与数个元素图像(11)相对应，中间区域(211)、及所述周边区域(212)分别由不同的电路控制其点亮或熄灭；当中间区域(211)、及周边区域(212)同时点亮时，显示装置呈2D显示模式，当中间区域(211)点亮、周边区域(212)熄灭时，显示装置呈二维集成成像的3D显示模式，从而实现2D/3D显示模式的切换。

权利要求

1.一种2D/3D可切换显示装置，其特征在于，包括背光模组(2)、及设于所述背光模组(2)上的液晶面板(1)；

所述液晶面板(1)上设有数个依次排列的元素图像(11)，所述背光模组(2)上对应所述数个元素图像(11)分别设有数个发光单元(21)，且每一发光单元(21)分别包括一位于中间位置的中间区域(211)、及位于所述中间区域(211)外围的周边区域(212)，所述数个发光单元(21)的中间区域(211)分别与所述数个元素图像(11)相对应，所述中间区域(211)、及所述周边区域(212)分别由不同的电路控制其点亮或熄灭；

当所述中间区域(211)、及所述周边区域(212)同时点亮时，所述显示装置呈2D显示模式，当所述中间区域(211)点亮，所述周边区域(212)熄灭时，所述显示装置呈二维集成成像的3D显示模式，从而实现2D/3D显示模式的切换；

所述元素图像(11)呈方形；

所述发光单元(21)呈方形；

所述中间区域(211)呈方形。

2.如权利要求1所述的2D/3D可切换显示装置，其特征在于，所述背光模组(2)采用白光OLED。

3.如权利要求1所述的2D/3D可切换显示装置，其特征在于，所述元素图像(11)包括9个像素，呈3像素×3像素排列。

4.如权利要求1所述的2D/3D可切换显示装置，其特征在于，所述数个元素图像(11)分别显示从不同角度记录的三维物体的二维图像，所述数个元素图像(11)共同构成元素图像阵列。

5.如权利要求4所述的2D/3D可切换显示装置，其特征在于，所述元素图像阵列包含所述三维物体的三维信息。

说明书

2D/3D可切换显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种2D/3D可切换显示装置。

背景技术

[0002] 集成成像技术(Integral Imaging)是由法国科学家M.G.Lippmann在1908年提出的集成摄像技术(Integral Photography)发展而来，其基本原理分为采集阶段与影像重构阶段。采集阶段是利用二维狭缝光栅或二维透镜阵列将空间场景记录到二维狭缝光栅或二维透镜阵列后面的介质上，每个二维狭缝或二维透镜对应其背后介质上的一个元素图像(Elemental Image,EI)，每个元素图像记录了空间场景中的一部分信息，所有元素图像集成起来组成的元素图像阵列就记录了整个空间场景的三维信息。而影像重构阶段是根据光路可逆原理，在元素图像阵列前面放置与记录时同样的二维狭缝光栅或二维透镜阵列，从而在二维狭缝光栅或二维透镜阵列前重构起原始的三维空间场景。

[0003] 请参阅图1，图1为集成成像3D显示系统的成像原理示意图，该集成成像3D显示系统包括采集系统110、及显示系统120，该采集系统110包括图像采集传感器400、及第一二维狭缝光栅300，该显示系统120包括液晶面板401、及第二二维狭缝光栅301。

[0004] 在采集阶段，将物体500放置在第一二维狭缝光栅300前，所述物体500发出的光线经过所述第一二维狭缝光栅300的数个狭缝，传递至所述图像采集传感器400，所述图像采集传感器400记录经过第一二维狭缝光栅300上每一狭缝的光线所对应形成的物体500的一个元素图像，最终在所述图像采集传感器400上得到经过第一二维狭缝光栅300中所有狭缝的光线所对应形成的数个视差不同的物体500的元素图像，构成元素图像阵列，从而完成对物体500的信息采集。

[0005] 在影像重构阶段，在液晶面板401上显示拍摄到的元素图像阵列，并在液晶面板401前面或后面叠加与所述第一二维狭缝光栅300相同的第二二维狭缝光栅301，从而根据光线可逆原理，通过所述第二二维狭缝光栅301重构出被采集的物体500的图像501，重构图像501能够提供不同方位的视差图像，并结合人眼的视差融合特性，使人们不用通过眼镜就能观看到物体500的3D效果，即人们常说的裸眼3D。

[0006] 请参阅图2，图2为一种现有的集成成像3D显示装置的结构示意图，该集成成像3D显示装置包括液晶面板100、设于所述液晶面板100下方的背光模组200、及设于所述液晶面板100与背光模组200之间的二维狭缝光栅600，其中，二维狭缝光栅600也可以设于所述液晶面板100的上方。

[0007] 所述背光模组200提供的均匀面光源经过所述二维狭缝光栅600后，光线具有方向性，这些光线照射到液晶面板100后，液晶面板100上的不同像素将朝不同的方向发射光线。通过对二维狭缝光栅600的狭缝开口部分与液晶面板100所显示的图像的合理设计，可使得观察者在图2所示的x方向和y方向上看到不同角度的视差图像，从而实现集成成像显示。

[0008] 然而，现有的集成成像3D显示装置只能用于实现3D效果显示，无法实现2D/3D显示模式的切换，因此有必要研制出一种2D/3D可切换显示装置，以解决上述问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供一种2D/3D可切换显示装置，能够实现二维和三维显示模式的自由切换，且结构简单，易于制作。

[0010] 为实现上述目的，本发明提供一种2D/3D可切换显示装置，包括背光模组、及设于所述背光模组上的液晶面板；

[0011] 所述液晶面板上设有数个依次排列的元素图像，所述背光模组上对应所述数个元素图像分别设有数个发光单元，且每一发光单元中分别包括一位于中间位置的中间区域、及位于所述中间区域外围的周边区域，所述数个发光单元的中间区域分别与所述数个元素图像相对应，所述中间区域、及所述周边区域分别由不同的电路控制其点亮或熄灭。

[0012] 当所述中间区域、及所述周边区域同时点亮时，所述显示装置呈2D显示模式，当所述中间区域点亮、所述周边区域熄灭时，所述显示装置呈二维集成成像的3D显示模式，从而实现2D/3D显示模式的切换。

[0013] 所述背光模组采用白光OLED。

[0014] 所述元素图像呈方形。

[0015] 所述发光单元呈方形。

[0016] 所述中间区域呈方形。

[0017] 所述元素图像包括9个像素，呈3像素×3像素排列。

[0018] 所述数个元素图像分别显示从不同角度记录的三维物体的二维图像，所述数个元素图像共同构成元素图像阵列。

[0019] 所述元素图像阵列包含所述三维物体的三维信息。

[0020] 本发明的有益效果：本发明的2D/3D可切换显示装置，采用液晶面板作为光调制层，采用白光OLED作为背光模组，液晶面板上设有数个依次排列的元素图像，背光模组上对应液晶面板的数个元素图像设有数个发光单元，且每一发光单元中设置分别由不同电路控制的中间区域与周边区域；通过在所述液晶面板上显示三维物体的元素图像阵列，并同时点亮背光模组的中间区域与周边区域，形成等效于均匀面光源的效果，实现2D显示；通过在所述液晶面板上显示三维物体的元素图像阵列，并点亮背光模组的中间区域，熄灭周边区域，形成等效于均匀面光源加二维狭缝光栅的图形化的光源效果，产生不同方位的视差图像，实现3D显示，从而实现二维和三维显示模式的自由切换，且结构简单，易于制作。

[0021] 为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

[0022] 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

[0023] 附图中，

[0024] 图1为集成成像3D显示系统的成像原理图；

[0025] 图2为一种现有的集成成像3D显示装置的结构示意图；

[0026] 图3为本发明的2D/3D可切换显示装置的结构示意图；

[0027] 图4为本发明的2D/3D可切换显示装置中液晶面板的结构示意图；

[0028] 图5为本发明的2D/3D可切换显示装置中背光模组的结构示意图；

[0029] 图6为本发明的2D/3D可切换显示装置处于3D显示模式时背光模组的发光单元的示意图；

[0030] 图7为本发明的2D/3D可切换显示装置处于3D显示模式时的光路示意图。

具体实施方式

[0031] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

[0032] 请同时参阅图3至图5，本发明提供一种2D/3D可切换显示装置，包括背光模组2、及设于所述背光模组2上的液晶面板1。

[0033] 所述液晶面板1作为光调制层，优选的，所述背光模组2采用白光OLED。

[0034] 请同时参阅图4与图5，所述液晶面板1上设有数个依次排列的呈方形的元素图像11，每个元素图像11包括9个像素，呈3像素×3像素排列，其中每个像素分别包括红、绿、蓝子像素。所述背光模组2上对应所述数个元素图像11分别设有数个呈方形的发光单元21。

[0035] 具体地，每一发光单元21分别包括一位于中间位置的呈方形的中间区域211、及位于所述中间区域211外围的周边区域212，所述数个发光单元21的中间区域211分别与所述数个元素图像11相对应。

[0036] 所述中间区域211、及所述周边区域212分别由不同的电路控制其点亮或熄灭。

[0037] 当本发明的2D/3D可切换显示装置工作时，所述液晶面板1上的数个元素图像11分别显示从不同角度记录的三维物体的二维图像，所述数个元素图像11共同构成元素图像阵列。具体地，可以采用现有技术采集三维物体的元素图像阵列，并利用现有二维图像处理方法进行处理，最终通过液晶面板1将所述元素图像阵列显示出来，所述元素图像阵列中包含了所述三维物体的三维信息。

[0038] 当所述中间区域211、及所述周边区域212同时点亮时，所述背光模组2为所述液晶面板1提供均匀的面光源，所述液晶面板1显示二维图像，所述显示装置呈2D显示模式。

[0039] 请同时参阅图6与图7，当所述中间区域211点亮、所述周边区域212熄灭时，所述背光模组2为所述液晶面板1提供等效于均匀面光源叠加二维狭缝光栅效果的图像化的光源。

[0040] 如图7所示，背光模组2发出的光线分别以不同的角度射向液晶面板1，液晶面板1上的不同像素向不同方向发出光线，因此观察者在x方向和y方向上可看到不同角度的视差图像，从而实现二维集成成像的3D显示模式。

[0041] 当需要从3D显示模式切换回2D显示模式时，只需点亮所述背光模组2的周边区域212，即可实现2D显示模式，从而实现2D/3D显示模式的切换。

[0042] 综上所述，本发明的2D/3D可切换显示装置，采用液晶面板作为光调制层，采用白光OLED作为背光模组，液晶面板上设有数个依次排列的元素图像，背光模组上对应液晶面板的数个元素图像设有数个发光单元，且每一发光单元中设置分别由不同电路控制的中间区域与周边区域；通过在所述液晶面板上显示三维物体的元素图像阵列，并同时点亮背光模组的中间区域与周边区域，形成等效于均匀面光源的效果，实现2D显示；通过在所述液晶面板上显示三维物体的元素图像阵列，并点亮背光模组的中间区域，熄灭周边区域，形成等效于均匀面光源加二维狭缝光栅的图形化的光源效果，产生不同方位的视差图像，实现3D显示，从而实现二维和三维显示模式的自由切换，且结构简单，易于制作。

[0043] 以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。