專利名稱：一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及顯示技術，更具體地說，本發明涉及集成成像顯示技術，尤指一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示技術。
背景技術：
集成成像是一種利用微透鏡陣列來記錄和再現三維(3D)場景的技術，它包括拍攝和顯示兩個過程。在拍攝過程中，采用由許多透鏡元在水平和垂直方向上并行排列組成的微透鏡陣列獲取3D場景的立體信息，并把立體信息記錄到位于微透鏡陣列焦平面的圖像記錄設備上得到圖像元，所有的圖像元在水平和垂直方向上并行排列，組成了微圖像陣列。 在顯示過程中采用的微透鏡陣列與拍攝時采用的微透鏡陣列一般具有相同的參數，微圖像陣列顯示于圖像顯示設備上，圖像顯示設備放置在微透鏡陣列后一定距離處，根據光路可逆原理，微透鏡陣列將許許多多圖像元透射出來的光線聚集還原，從而在微透鏡陣列的附近重建出3D場景的全真立體圖像，該立體圖像包含全真色彩以及連續的視差信息，觀看者無需佩戴輔助設備就可獲得觀看真實場景的感覺，且沒有立體觀看視疲勞。
微透鏡陣列是集成成像顯示系統的關鍵組成部分，目前主要分為常規微透鏡陣列和常規液晶微透鏡陣列兩種。常規微透鏡陣列一般由玻璃或有機材料等制造，其技術要求較高，且不可調焦，因此基于常規微透鏡陣列的集成成像顯示只能實現3D顯示。基于常規液晶微透鏡陣列的集成成像顯示能實現2D/3D顯示之間的自由切換，但其制作需要取向層，工藝復雜，2D/3D切換速度較慢。
藍相是一種新的液晶相態，其工作原理基于克爾效應，由外加電場引起的誘導雙折射由下式決定(Δ ) J114J —Α.- KE"(ι)其中λ為光波長，f為克爾常數，萬為電場強度。由式(1)可知，誘導雙折射(Az7)ind 與外加電場萬的平方呈線性關系。研究表明，隨著萬的持續增大，(Az7)ind會逐漸趨于飽和。 當不施加驅動電壓時，藍相液晶呈光學各向同性，誘導雙折射為零；當施加驅動電壓時，藍相液晶變為光學各向異性，在外加驅動電壓變化的過程中，它沒有常規液晶中液晶分子的轉動等重排布問題，且無需取向層，其響應速度大大加快。發明內容
本發明提出一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，如附

圖1所示， 該裝置包括圖像顯示設備和藍相液晶微透鏡陣列。圖像顯示設備用于顯示2D圖像或者微圖像陣列，它放置在藍相液晶微透鏡陣列后一定距離處，且兩者中心對齊。當藍相液晶微透鏡陣列上施加適當的驅動電壓Ktl且圖像顯示設備顯示2D圖像時，該裝置實現2D顯示；當藍相液晶微透鏡陣列上施加不等于Ktl的適當驅動電壓且圖像顯示設備顯示微圖像陣列時，該裝置實現集成成像3D顯示。
優選地，在所述裝置中，如附圖2所示，藍相液晶微透鏡陣列包括上基板玻璃層、 上基板弧形ITO透明電極、介質層、藍相液晶層、下基板平面ITO透明電極、下基板玻璃層， 它們緊密排列。其中上基板弧形ITO透明電極曲率半徑為r，每段弧形電極嚴格對應一個節距為/7的藍相液晶透鏡元，藍相液晶透鏡元邊緣處介質層的厚度為cL
優選地，在所述裝置中，藍相液晶微透鏡陣列中的藍相液晶透鏡元采取二維周期性緊密排布形式。
優選地，在所述裝置中，藍相液晶微透鏡陣列的焦距/與驅動電壓Z滿足關系
權利要求
1.一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，其特征在于，該裝置包括圖像顯示設備和藍相液晶微透鏡陣列，圖像顯示設備用于顯示2D圖像或者微圖像陣列，它放置在藍相液晶微透鏡陣列后一定距離處，且兩者中心對齊，當藍相液晶微透鏡陣列上施加適當的驅動電壓V0且圖像顯示設備顯示2D圖像時，該裝置實現2D顯示，當藍相液晶微透鏡陣列上施加不等于V0的適當驅動電壓且圖像顯示設備顯示微圖像陣列時，該裝置實現集成成像3D顯示。
2.根據權利要求1所述的一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，其特征在于，藍相液晶微透鏡陣列包括上基板玻璃層、上基板弧形ITO透明電極、介質層、藍相液晶層、下基板平面ITO透明電極、下基板玻璃層，它們緊密排列，每段弧形電極嚴格對應一個藍相液晶透鏡元，藍相液晶透鏡元采取二維周期性緊密排布形式。
3.根據權利要求2所述的一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，其特征在于，藍相液晶微透鏡陣列的焦距/與驅動電壓Z滿足關系介質層折射率，dh為藍相液晶層厚度，i/為藍相液晶透鏡元邊緣處介質層的厚度，/7為藍相液晶透鏡元的節距，^為光波長，左為克爾常數，r為上基板弧形ITO透明電極曲率半徑。
4.根據權利要求1-3任一項權利要求所述的一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，其特征在于，若對藍相液晶微透鏡陣列施加驅動電壓實現2D顯示。
5.根據權利要求1-3任一項權利要求所述的一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，其特征在于，保持圖像顯示設備距藍相液晶微透鏡陣列的距離g不變，調節驅動電壓V CV^ K。)分別使焦距/ > g,f = g,f < g,確定出與三個焦距值對應的三組驅動電壓值，通過在三個電壓值之間靈活切換，可便捷地實現集成成像3D顯示的虛模式、 聚焦模式和實模式之間的轉換，以滿足不同應用場合的需求。
6.根據權利要求1，2，3和5所述的一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，其特征在于，利用藍相液晶響應時間快的特點，通過快速調節驅動電壓可實現藍相液晶微透鏡陣列的快速變焦，從而構造出多個中心深度平面，增加再現3D場景的深度。,其中，A為上、下基板玻璃折射率，n2為，則藍相液晶微透鏡陣列焦距f變為無窮大，該裝置可
全文摘要
本發明提出了一種基于藍相液晶微透鏡陣列的集成成像顯示裝置，該裝置包括圖像顯示設備和藍相液晶微透鏡陣列。圖像顯示設備用于顯示2D圖像或者微圖像陣列，它放置在藍相液晶微透鏡陣列后一定距離處，且兩者中心對齊。當藍相液晶微透鏡陣列上施加適當的驅動電壓V0且圖像顯示設備顯示2D圖像時，該裝置實現2D顯示；當藍相液晶微透鏡陣列上施加不等于V0的適當驅動電壓且圖像顯示設備顯示微圖像陣列時，該裝置實現集成成像3D顯示；通過合理設置與調節裝置中藍相液晶微微透鏡陣列的驅動電壓還可實現集成成像顯示性能的改進。
文檔編號G02F1/29GK102520558SQ20121000320
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月8日 優先權日2012年1月8日
發明者王亞洲, 王瓊華, 羅成高 申請人:四川大學