立體成像裝置和用戶終端的製作方法
2023-10-04 04:52:09
本發明實施例涉及顯示技術領域，更具體地，涉及一種立體成像裝置和用戶終端。
背景技術：
目前，自由立體(auto-stereoscopic)顯示器也稱為裸眼雙視顯示器或裸眼三維顯示器或雙目立體視差顯示器。
在一種現有的自由立體顯示器中，每個微透鏡覆蓋多個像素，並在中心深度平面(central depth plane)上產生立體圖像。用戶的雙眼聚焦在中心深度平面上時可以看到立體圖像。
另外，還可以利用電可調液晶的相位特性來實現三維(Three Dimension，3D)顯示技術。例如，可以將電可調液晶緊貼在現有的用戶設備屏幕上方，利用液晶在通電情況下的相位特性，形成液晶透鏡陣列，以將用戶設備的顯示器的像素射出的光束向左右偏轉來實現裸眼雙目視差，從而在觀察者眼中產生立體的效果。
通常，液晶透鏡陣列的光學平面與用戶設備的顯示器的像素之間至少存在幾百微米的光學距離，而顯示器有比較大的顯示角度(例如，可能大於176度)，這樣，儘管顯示器的強度和對比度在顯示角度達到±30度時會顯著減弱，顯示器的一個像素射出的光線可能還是會覆蓋到液晶透鏡陣列中一個以上的液晶透鏡中，從而在相鄰像素之間會產生串擾(crosstalk)現象，而相鄰像素之間的串擾會極大降低顯示器的顯示效果。
技術實現要素：
本發明提供了一種立體成像裝置和用戶終端，能夠減輕立體成像裝置的像素間的串擾現象的影響，從而提高立體成像裝置的顯示效果。
第一方面，提供了一種立體成像裝置，包括：顯示模塊，包括顯示像素層和第一基板，顯示像素層包括像素陣列，第一基板設置在顯示像素層上； 第二基板，與第一基板相對布置；第一透鏡層，包括透鏡陣列，第一透鏡層設置在第一基板與第二基板之間，透鏡陣列，用於接收像素陣列射出的光線，並將像素陣列中的對應像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以實現立體視差。
在第一種可能的實現方式下，立體成像裝置為液晶顯示器LCD，顯示模塊還包括第一偏光片，第一偏光片設置在第一基板與第一透鏡層之間，顯示像素層包括：第二偏光片、顯示器液晶層和彩色濾光片層，其中彩色濾光片層設置在顯示器液晶層與第一基板之間，顯示器液晶層設置在彩色濾光片層與第二偏光片之間。
結合第一方面，在第二種可能的實現方式下，立體成像裝置為液晶顯示器LCD，顯示像素層包括：第一偏光片、第二偏光片、顯示器液晶層、第三基板和彩色濾光片層，其中彩色濾光片層設置在第一基板與第三基板之間，第三基板設置在彩色濾光片層與第一偏光片之間，顯示器液晶層設置在第一偏光片與第二偏光片之間，彩色濾光片層可以用一種採集光能的材料組成為立體成像裝置的顯示屏來補充電能。
結合第一方面，在第三種可能的實現方式下，立體成像裝置為有機發光二極體OLED顯示器，顯示像素層包括：第三基板和OLED層，其中OLED層設置第三基板與第一基板之間。
結合第一方面或上述任何一種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式下，透鏡陣列包括交替布置的第一電極、與第一電極成對的電極、第二電極以及與第二電極成對的電極以及液晶材料，用於接收像素陣列射出的光線，並控制透鏡陣列中的液晶透鏡將像素陣列中的像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以實現立體視差。
結合第四種可能的實現方式，在第五種可能的實現方式下，第一電極、與第一電極成對的電極、第二電極以及與第二電極成對的電極平行設置在第二基板靠近液晶材料的一側上，並且在第一時段，在第一電極施加電壓，將與第一電極成對的電極接地，第二電極以及與第二電極成對的電極不加電壓，在第二時段，在第二電極施加電壓，將與第二電極成對的電極接地，第一電極以及與第一電極成對的電極不加電壓。
結合第五種可能的實現方式，在第六種可能的實現方式下，第一電極對、與第一電極成對的、第二電極對以及與第二電極成對的電極在第二基板上沿 立體成像裝置的橫向布置，第一電極、與第一電極成對的電極、第二電極以及與第二電極成對的電極在立體成像裝置被縱向使用時控制透鏡陣列中的液晶透鏡將像素陣列中的對應像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以實現立體視差。
結合第六種可能的實現方式，在第七種可能的實現方式下，其特徵在於，透鏡陣列還包括交替布置的第三電極、與第三電極成對的電極、第四電極以及與第四電極成對的電極，第三電極、與第三電極成對的電極、第四電極、以及與第四電極成對的電極在第一基板上沿立體成像裝置的縱向布置，第三電極、與第三電極成對的電極、第四電極以及與第四電極成對的電極在立體成像裝置被橫向使用時控制透鏡陣列中的液晶透鏡將像素陣列中的對應像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以實現立體視差。
結合第四種可能的實現方式，在第八種可能的實現方式下，立體成像裝置還包括導電膜，導電膜接地，導電膜設置在第一基板靠近液晶材料的一側上，並且在第一時段，第一電極以及與第一電極成對的電極施加電壓，第二電極以及與第二電極成對的電極不加電壓或是接地，在第二時段，第一電極以及與第一電極成對的電極不加電壓或是接地，第二電極以及與第二電極成對的電極施加電壓。
結合第七種可能的實現方式，在第九種可能的實現方式下，第三電極、與第三電極成對的電極、第四電極以及與第四電極成對的電極由導電油墨製成。
結合第一方面或上述任何一種可能的實現方式，在第十種可能的實現方式下，第一方面的立體成像裝置還包括：觸控螢幕，設置在第二基板上；保護玻璃，設置在觸控螢幕上。
結合第一方面或上述任何一種可能的實現方式，在第十一種可能的實現方式下，像素陣列包括多個像素，透鏡陣列包括多個第一透鏡，多個第一透鏡中的每個第一透鏡對應至少一個像素。
結合第一方面或上述任何一種可能的實現方式，在第十二種可能的實現方式下，像素陣列包括多個像素，透鏡陣列包括多個第一透鏡，多個像素中的每個像素包括多個子像素，多個第一透鏡中的每個第一透鏡對應至少一個子像素。
結合第一種可能的實現方式，在第十三種可能的實現方式下，第一基板 的厚度為50-300微米。
結合第二種可能的實現方式，在第十四種可能的實現方式下，第一基板為彩色濾光片層的保護玻璃，保護玻璃的厚度為50-300微米。
結合第三種可能的實現方式，在第十五種可能的實現方式下，第一基板的厚度為50-300微米。
第二方面，提供了一種終端，包括第一方面的立體成像裝置。
基於本發明的技術方案，用於實現立體視差的透鏡層布置在顯示模塊上，減小了透鏡層與顯示模塊中的顯示像素層之間的距離，使得像顯示像素層中的每個像素射出的光線在透鏡層上的覆蓋範圍變小，減輕了像素間的串擾現象的影響，增強了自由立體顯示效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明的一個實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖2是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖3是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖4是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖5是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖6是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖7是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖8是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖9是本發明的另一實施例的立體成像裝置的結構示意圖。
圖10是顯示像素層、液晶透鏡層以及觀看位置的位置關係的示意圖。
圖11是液晶透鏡層與顯示像素層之間的距離、液晶透鏡層的轉向角以及最佳視角距離的關係的示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
應理解，在本發明的實施例中，立體成像可以指三維顯示或自由立體顯示。本發明的技術方案可以應用於各種立體成像顯示器，尤其是採用電可調液晶技術的立體成像顯示器。
通常，實現自由立體顯示的透鏡模塊被設置在用戶終端的顯示器的表面上，這樣，透鏡模塊的透鏡層與顯示器中的像素層之間隔著多層基板，例如，用戶終端的觸控螢幕的基板和保護玻璃以及像素層的基板，這些基板的厚度大約為300微米，使得無論透鏡層的基板的厚度為多少，透鏡層與像素層之間距離都超過了900微米。這樣的距離會導致實現自由立體顯示時存在如下問題：1)像素層的像素髮出的光束到達透鏡層時其顏色強度會減弱很多，從而影響圖像經透鏡層轉向後到達眼部的光強；2)從像素層的像素髮出的光束有一定的散射角度，每個像素髮出的光束會擴散到多個透鏡上，從而產生串擾；3)特別在手機縱向使用時，像素中心與透鏡中心的垂直距離很短，自由立體圖像的轉向角會因為像素層與透鏡層之間距離的增大而變小，這樣觀察者需要站在較遠的地方才能享受自由立體顯示的最佳效果。
圖1示出了根據本發明的實施例的立體成像裝置100的結構示意圖。立體成像裝置100包括：顯示模塊130，第二基板120和第一透鏡層110。
顯示模塊130包括顯示像素層131和第一基板132，顯示像素層131包括像素陣列133，第一基板132設置在顯示像素層131上。第二基板120，與第一基板132相對布置。第一透鏡層110，包括透鏡陣列111，第一透鏡層110設置在第一基板132與第二基板120之間，透鏡陣列111用於接收像素陣列133射出的光線，並將像素陣列133中的對應像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以實現立體視差。
具體而言，透鏡陣列111疊加設置在與像素陣列133的位置，用於將通過透鏡陣列111的像素陣列133顯示的圖像的光線偏轉到不同的投射方向。例如，透鏡陣列111中的每個透鏡可以對應至少一個像素，在自由立體顯示時，可以將對應左眼圖像的像素髮出的光束投射至觀察者的左眼方向，並將對應右眼圖像的像素髮出的光束投射至觀察者的右眼方向，從而實現自由立體顯示。而且，第一透鏡層110設置在顯示像素層131上，並且採用第一基 板132將第一透鏡層110和顯示像素層131隔開。
根據本發明的實施例，用於實現立體視差的透鏡層布置在顯示模塊上，減小了透鏡層與顯示模塊中的顯示像素層之間的距離，使得像顯示像素層中的每個像素射出的光線在透鏡層上的覆蓋範圍變小，減輕了像素間的串擾現象的影響，增強了自由立體顯示效果。
透鏡層可以由液晶(liquid crystal，簡稱LC)構成。液晶在施加電場後能夠改變折射率，不同的電場可以對應於不同的折射率，即採用液晶在透鏡層形成電可調的稜鏡陣列。當光線通過施加了電場的液晶時，出射光的相位差會隨著外加電場的變化而變化。本發明的實施例並不限於此，透鏡層也可以由施加電場時能夠改變折射率的其它晶體材料構成，例如，可以由鋰酸鈮晶體構成。每個液晶透鏡的液晶在施加電場之後相當於一個微透鏡，多個微透鏡形成微透鏡陣列。
不同的投射方向對應的觀察方向可以包括一個左眼觀察方向和一個右眼觀察方向，根據本發明的實施例並不限於此，例如，不同的觀察方向可以包括多個左眼觀察方向和多個右眼觀察方向，以供多人同時觀看自由立體圖像。
另外，為了使得立體成像裝置呈現出來的立體圖像的解析度為全部像素單元，透鏡層所施加的電場要滿足在視覺暫留的時間內將全部像素顯示圖像的光線偏轉至多個不同的投射方向。立體成像裝置在顯示不同拍攝角度拍攝的圖像時所採用的時分方式應該與第一透鏡層所施加的時分變化的電場相對應，使得多個觀察者中每個觀察者的雙眼在視覺暫留時間內看到的分別是立體成像裝置中的全部像素顯示的從兩個拍攝角度拍攝的同一場景的圖像，即可以實現多人在不同的觀察方向上觀察到高解析度的自由立體圖像。
應理解的是，本發明的實施例並不限於所有像素在同一時段顯示相同投射方向的圖像，例如，也可以是在第一時段，第一部分像素顯示第一投射方向的圖像，而第二部分像素顯示第二投射方向的圖像，在第二時段，第一部分像素顯示第二投射方向的圖像，第二部分像素顯示第一投射方向的圖像，只要能夠在人眼視覺暫留的時間內在不同觀察方向觀察到所有像素單元顯示的圖像即可，換句話說，只要第一時段與第二時段之和小於人眼視覺暫留的時間即可。
應理解，顯示像素層上的兩個或三個子像素(例如，紅、綠和藍色子像素)可以構成一個顯示像素(或圖像像素)，根據本發明的實施例並不限於此， 例如，也可以是顯示像素層上的一個像素構成一個顯示像素。
根據本發明的實施例，通過調整電極上接收的電壓，可以在透鏡層(例如，液晶層)中產生電場，從而給透鏡層促生一個需要的相位配置。不同的相位配置取決於不同的電壓配置和電極分布。電極可以由透明導電材料製成，例如，可以是氧化銦錫(Indium Tin Oxide，簡稱ITO)之類的透明導電材料。
應理解，顯示模塊131的結構可以因立體成像裝置的種類的不同而不同。例如，本發明的實施例應用於有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)時，該顯示模塊包括OLED層；本發明的實施例應用於液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)時，該顯示模塊包括液晶層和彩色濾光片(Color Filter，CF)層，而且液晶層兩側還設置有兩個偏振方向相互垂直的偏光片(polarizer)，其中偏光片可以設置成立體成像裝置的一部分，也可以單獨設置，本發明對此不作限定。
應理解，第一基板可以是顯示像素層的基板，也可以第一透鏡層的基板，換句話說，顯示像素層和第一透鏡層可以共用第一基板。第一基板的厚度可以在50微米至300微米的範圍。第一基板132可以為透明基板，例如，玻璃基板，但本發明的實施例並限於此，第一基板也可以為其它透明材料製成的基板，例如，透明陶瓷材料製成的基板。
根據本發明的實施例，像素陣列133可以包括多個像素，透鏡陣列111可以包括多個第一透鏡，每個第一透鏡可以與一個或多個像素對應。例如，在橫向使用顯示屏時，每個透鏡可以對應兩個像素。
可選地，作為另一實施例，像素陣列133可以包括多個像素，透鏡陣列111可以包括多個第一透鏡，多個像素中的每個像素還可以包括多個子像素，多個第一透鏡中的每個第一透鏡對應一個或多個子像素。例如，在縱向使用顯示屏時，每個像素可以包括兩個子像素，而一個透鏡可以對應兩個子像素。
應理解，本發明的實施例對透鏡與像素或子像素的對應關係不作限定，可以根據透鏡的構造和空間多個不同的觀察角度的需要設置透鏡與像素或子像素的對應關係。
可替代地，作為另一實施例，第一透鏡層還在未施加電場的情況下使得顯示面板呈現二維圖像。
透鏡陣列111包括交替布置的第一電極V1、與V1成對的電極V10、第二電極V2以及與電極V2成對的電極V20以及液晶材料，用於接收像素陣列 133射出的光線，並控制透鏡陣列111中的液晶透鏡將像素陣列133中的像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以實現立體視差。
電極V1，電極V10，電極V2和電極V20平行設置在第二基板(120)靠近液晶材料的一側上，並且在第一時段，電極V1施加電壓，將電極V10接地，電極V2和電極V20不加電壓，在第二時段，電極V2施加電壓，將電極V20接地，電極V1和電極V10不加電壓。
立體成像裝置500還包括導電膜，導電膜接地，導電膜設置在第一基板靠近液晶材料的一側上，並且在第一時段，第一電極V1和電極V10施加電壓，第二電極V2和電極V20不加電壓或是接地，在第二時段，第一電極V1和電極V10不加電壓或是接地，第二電極V2和電極V20施加電壓。
液晶透鏡陣列的結構可以採用垂直配向(Vertical Alignment，VA)液晶分子結構，而其電極的驅動方式可以採用平面轉換(In-Plane Switching，IPS)技術的驅動方式，即對垂直排列的液晶分子的驅動可以通過位於一塊基板(本實施例為第二基板)上排列的銦錫氧化物(Indium-Tin Oxide，ITO)電極結構來控制。上述實施例中的液晶透鏡還可以採用平行排列(Planar alignment)的液晶分子結構，其中上述平行排列液晶分子結構需要在第一基板上靠近液晶透鏡層的一側設置ITO鍍膜層。
圖2是本發明的另一實施例的立體成像裝置200的結構示意圖。立體成像裝置200為立體成像裝置100的例子，包括：顯示模塊130，第二基板120和第一透鏡層110，在此適當省略詳細的描述。立體成像裝置200可以為液晶顯示器LCD。
在本實施例中，顯示模塊130包括第一基板232、第一偏光片234和顯示像素層231。第一偏光片234設置在第一基板232與第一透鏡層110之間。顯示像素層231包括：第二偏光片235、顯示器液晶層236和彩色濾光片層233，其中彩色濾光片層233設置在顯示器液晶層236與第一基板232之間，顯示器液晶層236設置在彩色濾光片層233與第二偏光片235之間。
在本實施例中，LCD的偏光片設置在背光出口的最外一層，離LCD的背光源最遠。第一透鏡層110可以直接設置在LCD的背板的背光出口處，即LCD的第一偏光片234可以緊貼著第一透鏡層110設置以作為第一透鏡層110的基板。第一透鏡層110的透鏡陣列可以為液晶透鏡陣列，液晶透鏡陣列的結構可以採用垂直配向(Vertical Alignment，VA)液晶分子結構，而其電極 的驅動方式可以採用平面轉換(In-Plane Switching，IPS)技術的驅動方式，即對垂直排列的液晶分子的驅動可以通過位於一塊基板(本實施例為第二基板)上排列的銦錫氧化物(Indium-Tin Oxide，ITO)電極來控制。這樣，在組裝置立體成像裝置時，可以不在偏光片上進行ITO鍍膜，這樣簡化了組裝的過程。液晶透鏡陣列可以採用如下驅動方式：在第一時間段，電極V1加電壓，電極V10接地，電極V2和電極V20不加電壓；在第二時間段，電極V2加電壓，電極V20接地，電極V1和電極V10不加電極。
在本實施例中，第一基板232可以為彩色濾光片層233的基板。參見圖10，彩色濾光片層233的基板的厚度約為270微米。液晶透鏡層和彩色濾光片層之間的距離d可以減小到270微米至280微米。該距離取決於第一偏光片與第一基板的厚度，隨著彩色濾光片層的基板厚度越來越小，液晶透鏡層和彩色濾光片層之間的距離還可以變得更小。參見圖11，與常規技術中液晶透鏡層和彩色濾光片層之間大約1.45mm的距離相比，本實施例中縮短後的液晶透鏡層和彩色濾光片層之間的距離使得到達液晶透鏡層上的子像素的光強度增強了大約5倍，光的空間強度分布寬度變窄了大約4倍。另外，轉向角α(steering angle)從0.7°增加到了3.6°，觀看自由立體顯示的最佳距離可以從2700mm縮短到500mm左右。
圖3是本發明的另一實施例的立體成像裝置300的結構示意圖。立體成像裝置300為立體成像裝置100的例子，包括：顯示模塊130，第二基板120和第一透鏡層110，在此適當省略詳細的描述。立體成像裝置300可以為液晶顯示器LCD。
在本實施例中，顯示模塊130包括第一基板332和顯示像素層331。顯示像素層331包括：第一偏光片334、第二偏光片335、顯示器液晶層336、第三基板337和彩色濾光片層333，其中彩色濾光片層333設置在第一基板332與第三基板337之間，第三基板337設置在彩色濾光片層333與第一偏光片334之間，顯示器液晶層336設置在第一偏光片334與第二偏光片335之間。彩色濾光片層333可以是一種採集光能的材料組成為立體成像裝置的顯示屏補充電能。
在本實施例中，第一基板332可以為彩色濾光片層的保護玻璃。彩色濾光片層的保護玻璃設置在背光出口的最外一層，離LCD的背光源最遠。第一 透鏡層110可以直接設置在LCD的背板的背光出口處，即彩色濾光片層的保護玻璃可以緊貼著第一透鏡層110設置以作為第一透鏡層110的基板。第一透鏡層110的透鏡陣列可以為液晶透鏡陣列，液晶透鏡陣列的結構可以採用垂直排列(Vertical Alignment，VA)液晶分子結構，而其電極的驅動方式可以採用平面轉換(In-Plane Switching，IPS)技術的驅動方式，即對垂直排列的液晶分子的驅動可以通過位於一塊基板(本實施例為第二基板)上排列的ITO電極來控制。這樣，在組裝置立體成像裝置時，可以不在第一基板332靠近液晶透鏡層的一側上進行ITO鍍膜，這樣簡化了組裝的過程。例如，液晶透鏡陣列可以採用如下驅動方式：在第一時間段，電極V1加電壓，電極V10接地，電極V2和電極V20不加電壓；在第二時間段，電極V2加電壓，電極V20接地，電極V1和電極V10不加電壓。
在本實施例中，彩色濾光片層的保護玻璃的厚度約為50-300微米，例如，150微米。這樣，液晶透鏡層和彩色濾光片層之間的距離d可以減小到150微米至160微米。該距離取決於彩色濾光片層的保護玻璃的厚度，隨著彩色濾光片層的保護玻璃厚度越來越小，液晶透鏡層和彩色濾光片層之間的距離還可以變得更小。與常規技術中液晶透鏡層和彩色濾光片層之間大約1.45mm的距離相比，本實施例中縮短後的液晶透鏡層和彩色濾光片層之間的距離使得到達液晶透鏡層上的子像素的光強度增強了大約8倍，光的空間強度分布寬度變窄了大約7倍。另外，轉向角(steering angle)從0.7°增加到了6.2°，觀看自由立體顯示的最佳距離可以從2700mm縮短到300mm左右。
圖4是本發明的另一實施例的立體成像裝置400的結構示意圖。立體成像裝置400為立體成像裝置100的例子，包括：顯示模塊130、第二基板120和第一透鏡層110，在此適當省略詳細的描述。立體成像裝置400可以為有機發光二極體OLED顯示器。
在本實施例中，顯示模塊130包括第一基板432和顯示像素層431。顯示像素層431包括：第三基板434和OLED層433，其中OLED層433設置第三基板434與第一基板432之間。
在本實施例中，OLED為自發光器件，不同的OLED能夠發出不同顏色的光，因此，不需要背光和彩色濾光片層。液晶透鏡可以採用VA結構和IPS驅動方式相結合。VA結構和IPS驅動則不需要在第一基板432上設置ITO鍍 膜層。例如，液晶透鏡陣列可以採用如下驅動方式：在第一時間段，電極V1加電壓，電極V10接地，電極V2和電極V20不加電壓；在第二時間段，電極V2加電壓，電極V20接地，電極V1和電極V10不加電壓。
第一基板432為第一透鏡層的底層玻璃基板，其厚度約為50-300微米，例如，150微米，可以作為OLED的保護玻璃。該玻璃基板可以粘在OLED層上，例如，可以採用很薄的粘性層(約10微米)來粘合150微米厚的超薄玻璃，使得OLED像素層到LC透鏡層之間的距離在0.16mm左右，因此，觀看自由立體顯示的最佳距離可以從2700mm縮短到300mm左右(假設OLED子像素和LCD子像素大小一樣)。
圖5是本發明的另一實施例的立體成像裝置500的結構示意圖。立體成像裝置500為立體成像裝置100的例子，包括：顯示模塊130、第二基板120和第一透鏡層110，在此適當省略詳細的描述。立體成像裝置500可以為有機發光二極體OLED顯示器。
在本實施例中，顯示模塊130包括第一基板532和顯示像素層531。顯示像素層531包括：第三基板534和OLED層533，其中OLED層533設置第三基板534與第一基板532之間。
在本實施例中，液晶透鏡採用平行排列(Planar alignment)的液晶分子結構，其中需要在立體成像裝置500包括導電膜512，導電膜接地，導電膜設置在第一基板靠近液晶材料的一側上，並且在第一時間段，電極V1和電極V10加電壓，電極V2和電極V20不加電壓或接地；在第二時間段，電極V2和電極V20加電壓，電極V1和電極V10不加電極或接地。
在本實施例中，OLED為自發光器件，不同的OLED能夠發出不同顏色的光，因此，不需要背光和彩色濾光片層。
第一基板432為第一透鏡層的底層玻璃基板，其厚度約為50-300微米，例如，150微米，可以作為OLED的保護玻璃。該玻璃基板可以粘在OLED層上，例如，可以採用很薄的粘性層(約10微米)來粘合150微米厚的超薄玻璃，使得OLED像素層到LC透鏡層之間的距離在0.16mm左右，因此，觀看自由立體顯示的最佳距離可以從2700mm縮短到300mm左右(假設OLED子像素和LCD子像素大小一樣)。
圖6是本發明的另一實施例的立體成像裝置600的在第一時段的結構示意圖。圖7是本發明的另一實施例的立體成像裝置600在第二時段的結構示 意圖。立體成像裝置600可以為立體成像裝置200、300、400、500的例子。
立體成像裝置600還包括觸控螢幕630和保護玻璃640。觸控螢幕630設置在第二基板120上，保護玻璃640設置在觸控螢幕630上，即透鏡層110設置在觸控螢幕630與顯示像素層631之間。
參見圖6，以一個液晶透鏡對應兩個子像素為例，在第一時段，電極V1加電壓，電極V10接地，電極V2和電極V20不加電壓，第一子像素和第二子像素射出的光束被液晶透鏡分別投射向左眼方向和右眼方式。參見圖7，在第二時段，電極V2加電壓，電極V20接地，電極V1和電極V10不加電壓，第一子像素和第二子像素射出的光束被液晶透鏡分別投射向右眼方向和左眼方向。
圖8是本發明的另一實施例的立體成像裝置800的與縱軸垂直的截面示意圖。圖9是本發明的另一實施例的立體成像裝置800的與橫軸垂直的截面示意圖。
參見圖8，第一電極V1、與第一電極V1成對的電極V10，第二電極V2以及與第二電極V2成對的電極V20在第二基板120上沿立體成像裝置100的橫向布置，電極V1，電極V10，電極V2和電極V20在立體成像裝置100被縱向使用時控制透鏡陣列中的液晶透鏡將像素陣列133中的對應像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以在立體成像裝置800縱向使用時實現立體視差。具體而言，電極V1，電極V10，電極V2和電極V20為條形，電極V1，電極V10，電極V2和電極V20平行且沿縱向伸展。
參見圖9，透鏡陣列111還包括交替布置的第三電極V3、與第三電極V3成對的電極V30、第四電極V4以及與第四電極V4成對的電極V40，第三電極V3，電極V30，第四電極V4和電極V40在第一基板132上沿立體成像裝置800的縱向布置，電極V3，電極V30，電極V4和電極V40在立體成像裝置800被橫向使用時控制透鏡陣列中的液晶透鏡將像素陣列133中的對應像素射出的光線偏轉至不同的投射方向，以在立體成像裝置800橫向使用時實現立體視差。具體而言，電極V3，電極V30，電極V4和V40為條形，電極V3，電極V30，電極V4和電極V40平行且沿橫向伸展。
例如，液晶透鏡陣列可以採用VA結構，而電極可以採用IPS方式驅動。立體成像裝置可以檢測當前立體成像裝置被縱向使用還是被橫向使用，當用戶縱向使用立體成像裝置時，切換到電極V1，電極V10，電極V2和電極V20 控制液晶透鏡的偏轉；當用戶橫向使用立體成像裝置時，切換到電極V3，電極V30，電極V4和電極V40控制液晶透鏡的偏轉。這樣，使得用戶可以在縱向和橫向使用立體成像裝置時均能夠獲得自由立體顯示效果。
根據本發明的實施例，電極V3，電極V30，電極V4和電極V40可以由導電油墨(conductive inks)製成。導電油墨可以塗覆與液晶透鏡層與像素顯示層之間的基板(例如，偏光片、保護玻璃或者顯示像素層的基板)上。液晶透鏡層與像素顯示層之間的基板上的ITO作為第一組電極，液晶透鏡的基板上的ITO作為第二組電極。這兩套電極均可以採用IPS驅動方式來驅動具有VA結構的液晶透鏡層。這兩套電極相互垂直，橫向和縱向使用立體成像裝置時都可以實現裸眼3D。液晶透鏡層設計得足夠厚(例如，大於幾十微米)，使得一套電極發出的電場不因另一套電極的存在而受影響，而且IPS驅動的轉向速度不受液晶透鏡層厚度的影響。
根據本發明的實施例，液晶透鏡可以採用VA結構，而兩套電極可以採用IPS驅動方式。兩套電極相互垂直，並且分別與手機的縱向和橫向使用方向一致。由於液晶透鏡的厚度大於幾十微米，從而使得一套電極發出的電場不因另一套電極的存在而受影響。立體成像裝置通常被設計為在橫向使用狀態下實現自由立體顯示，這樣，顯示像素層(例如，彩色濾光片層)上的液晶透鏡中心與彩色濾光片上子像素中心的垂直距離(圖10中的dy)較大(因為立體成像裝置橫向使用時彩色濾光片上子像素是長方形的，液晶透鏡層不需要離像素顯示層很近就可以達到合適的轉向角，串擾的問題也不很明顯。然而，當立體成像裝置縱向使用時，液晶透鏡半徑大概是橫向使用時的液晶透鏡半徑的1/3，此時LC透鏡層和CF層之間就需要很小的距離來實現在大約300mm的地方看到自由立體顯示，並且同時起到減小串擾和提高亮度的效果。本發明的實施例能夠滿足縱向使用立體成像裝置時對LC透鏡層與CF層之間的距離的要求。
本發明的實施例還提供了一種終端。該終端包括上述任一實施例所述的立體成像裝置。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。