柱透鏡組件和顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種柱透鏡組件，其中，包括柱透鏡陣列、閉合罩和儲(chǔ)液槽，所述柱透鏡陣列與所述閉合罩之間形成填充腔室，所述填充腔室與所述儲(chǔ)液槽連通，所述儲(chǔ)液槽用于存儲(chǔ)透明液體，所述透明液體的折射率與所述柱透鏡陣列的折射率相同，所述透明液體能夠在所述儲(chǔ)液槽和所述填充腔室之間流動(dòng)，且能夠充滿所述填充腔室。本發(fā)明還提供一種包括上述柱透鏡組件的顯示裝置。本發(fā)明所提供的柱透鏡組件操作簡(jiǎn)單容易，包括該柱透鏡組件的顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)平面顯示與立體顯示之間的轉(zhuǎn)換，成本較低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】柱透鏡組件和顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及立體顯示領(lǐng)域，具體地，設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)平面顯示與立體顯示切換的柱透鏡組件和一種包括該柱透鏡組件的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]人類(lèi)是通過(guò)左眼和右眼所看到的物體的細(xì)微差異來(lái)感知物體的深度，從而識(shí)別出立體圖像的。上述差異被稱(chēng)為視差。立體顯示技術(shù)就是通過(guò)人為的手段來(lái)制造觀看者的左右眼視差，給觀看者的左、右眼分別送去有視差的兩幅圖像，使大腦在獲取了左右眼看到的不同圖像之后，產(chǎn)生真實(shí)的立體感覺(jué)。
[0003]為了滿足不同用戶的喜好(有些用戶希望體驗(yàn)立體顯示效果，有些用戶希望體驗(yàn)平面顯示效果)，已經(jīng)有一些顯示裝置中設(shè)置了平面顯示/立體顯示切換機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)用戶的選擇使顯示裝置呈現(xiàn)不同的顯示效果。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)平面/立體可切換的顯示裝置包括設(shè)置在顯示面板出光面一側(cè)的液晶光柵，平面顯示時(shí)，液晶光柵為透光面；立體顯示時(shí)，液晶光柵為間隔的多個(gè)透光條紋與多個(gè)遮光條紋，液晶光柵配合顯示面板使用戶左眼僅看到左眼圖像，右眼僅看到右眼圖像，從而實(shí)現(xiàn)立體顯示。利用液晶光柵實(shí)現(xiàn)平面/立體可切換，顯示裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，而且光源利用率低、能耗高。現(xiàn)有技術(shù)也有利用透鏡組件實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)平面/立體可切換的顯示裝置，這種透鏡組件包括凹透鏡和與之契合的凸透鏡，凹透鏡和凸透鏡均由雙折射材料構(gòu)成，凹透鏡的其中一個(gè)的折射率與凸透鏡的其中一個(gè)的折射率大小相等，且對(duì)于一特定的偏振方向的偏振光，凹透鏡表現(xiàn)為尋常光折射率，凸透鏡表現(xiàn)為非尋常光折射率。為了實(shí)現(xiàn)平面顯示和立體顯示之間的切換，顯示裝置還需要一種可切換偏振器，該可切換偏振器可以在通過(guò)第一偏振分量的光的第一偏振模式和通過(guò)第二偏振分量的光的第二偏振模式之間進(jìn)行切換。這樣的顯示裝置結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜、成本較高。
[0005]因此，如何利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平面顯示和立體顯示之間的切換成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)平面顯示與立體顯示切換的柱透鏡組件和一種包括該柱透鏡組件的顯示裝置，所述柱透鏡組件具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種柱透鏡組件，其中，包括柱透鏡陣列、閉合罩和儲(chǔ)液槽，所述柱透鏡陣列與所述閉合罩之間形成填充腔室，所述填充腔室與所述儲(chǔ)液槽連通，所述儲(chǔ)液槽用于存儲(chǔ)透明液體，所述透明液體的折射率與所述柱透鏡陣列的折射率相同，所述透明液體能夠在所述儲(chǔ)液槽和所述填充腔室之間流動(dòng)，且能夠充滿所述填充腔室。
[0008]優(yōu)選地，所述柱透鏡陣列包括平行設(shè)置的多個(gè)凸透鏡，所述多個(gè)凸透鏡的凸面朝向一致，以形成所述柱透鏡陣列的凸面，所述閉合罩包括透明的罩頂壁、與所述罩頂壁連接的罩側(cè)壁和與罩頂壁相對(duì)的開(kāi)口，所述柱透鏡陣列設(shè)置在所述閉合罩的所述開(kāi)口中，所述柱透鏡陣列的凸面與所述閉合罩的所述罩頂壁、所述罩側(cè)壁形成所述填充腔室。
[0009]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)液槽包括缸筒、活塞和活塞桿，所述缸筒上設(shè)置有第一通孔，所述閉合罩上設(shè)置有與所述第一通孔連通的第二通孔，所述活塞設(shè)置在所述缸筒中，所述透明液體能夠存儲(chǔ)在所述活塞與所述缸筒之間的空腔中，所述活塞桿設(shè)置在所述活塞上，通過(guò)操作所述活塞桿能夠使所述透明液體在所述儲(chǔ)液槽和所述填充腔室之間流動(dòng)。
[0010]優(yōu)選地，所述第二通孔設(shè)置在所述閉合罩的所述罩側(cè)壁上。
[0011]優(yōu)選地，所述第二通孔設(shè)置在所述罩側(cè)壁的下部，所述儲(chǔ)液槽設(shè)置在所述填充腔室的下方，使得所述透明液體能夠在自身的重力作用下流入所述儲(chǔ)液槽。
[0012]優(yōu)選地，所述第二通孔包括第二上通孔和第二下通孔，所述儲(chǔ)液槽還包括上連通管和下連通管，所述第二上通孔位于所述罩側(cè)壁的上部，所述第二下通孔位于所述罩側(cè)壁的下部，所述第二上通孔通過(guò)所述上連通管與所述第一通孔相連，所述第二下通孔通過(guò)所述下連通管與所述第一通孔相連，所述儲(chǔ)液槽設(shè)置在所述填充腔室的下方，使得所述透明液體能夠在自身的重力作用流入所述儲(chǔ)液槽。
[0013]優(yōu)選地，所述罩側(cè)壁包括上壁、下壁、左壁和右壁，所述左壁和所述右壁連接所述上壁和所述下壁，第二上通孔設(shè)置在所述右壁的最上部，所述第二下通孔設(shè)置在所述右壁的最下部，所述上連通管包括與所述第二上通孔同軸設(shè)置的管水平部和與該管水平部相連的管豎直部，所述管豎直部與所述第一通孔相連。
[0014]優(yōu)選地，所述第一通孔包括第一上通孔和第一下通孔，所述第一上通孔設(shè)置在所述缸筒的筒頂壁上，所述第一下通孔設(shè)置在所述缸筒的筒側(cè)壁上，所述第一下通孔通過(guò)所述下連通管與所述第二下連通孔相連，所述第一上通孔與所述上連通管的豎直部相連，當(dāng)所述透明液體充滿所述填充腔室時(shí)，所述活塞能夠?qū)⑺龅谝幌峦追忾]。
[0015]優(yōu)選地，所述第一下通孔設(shè)置在所述筒側(cè)壁的頂部，所述活塞包括活塞水平部和活塞豎直部，所述活塞水平部與所述活塞桿相連，所述活塞豎直部從所述活塞水平部上朝向所述筒頂壁延伸，當(dāng)所述透明液體充滿所述填充腔室時(shí)，所述活塞豎直部能夠?qū)⑺龅谝幌峦追忾]。
[0016]優(yōu)選地，所述柱透鏡組件包括驅(qū)動(dòng)件，該驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述活塞桿移動(dòng)，從而控制所述透明液體流入或流出所述缸筒，使得所述透明液體充滿或排出所述填充腔室。
[0017]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)件包括凸輪，所述凸輪可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述活塞桿的下方，所述活塞桿的下端面與所述凸輪的表面相接觸，且所述活塞桿的下端面能夠與所述凸輪的表面之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。
[0018]作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種顯示裝置，包括顯示面板，其中，所述顯示裝置還包括本發(fā)明所提供的上述柱透鏡組件，所述柱透鏡組件設(shè)置在所述顯示面板上。
[0019]優(yōu)選地，所述顯示裝置還包括背光源，所述顯示面板為液晶顯示面板，所述背光源設(shè)置在所述顯示面板的入光面一側(cè)，所述柱透鏡組件設(shè)置在所述液晶顯示面板的出光面一側(cè)；或者所述柱透鏡組件設(shè)置在所述背光源的出光面與所述液晶顯示面板的入光面之間。
[0020]優(yōu)選地，所述柱透鏡組件的柱透鏡陣列中的每個(gè)柱透鏡的寬度與所述顯示面板的兩列或四列像素的寬度相匹配。
[0021]當(dāng)需要平面顯示時(shí)，儲(chǔ)液槽能夠使得透明液體充滿閉合罩的罩頂壁與柱透鏡陣列之間的填充腔室，當(dāng)需要立體顯示時(shí)，所述填充腔室內(nèi)的透明液體至少部分地流回儲(chǔ)液槽。由此可知，利用本發(fā)明所提供的柱透鏡組件對(duì)顯示裝置的平面顯示模式和立體顯示模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，只需使得透明液體在填充腔室或儲(chǔ)液槽之間流動(dòng)即可，無(wú)需扭曲柱透鏡陣列，也無(wú)需施加驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，操作簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，并且所述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的柱透鏡組件的立體示意圖；
[0024]圖2和圖10是圖1中所示的柱透鏡組件的填充腔室充滿透明液體狀態(tài)時(shí)的示意圖；
[0025]圖3和圖9是圖1中所示的柱透鏡組件的填充腔室排出透明液體狀態(tài)時(shí)的示意圖；
[0026]圖4是閉合罩的一部分的示意圖，展示了設(shè)置在罩側(cè)壁的右壁上的第二上通孔和第二下通孔；
[0027]圖5是驅(qū)動(dòng)裝置中缸筒的示意圖，展示了分別設(shè)置在缸筒頂壁和缸筒側(cè)壁上的第一上通孔和第一下通孔；
[0028]圖6是圖1中所示的柱透鏡組件的填充腔室充滿透明液體狀態(tài)時(shí)的儲(chǔ)液槽的示意圖；
[0029]圖7是圖1中所示的柱透鏡組件的填充腔室排出透明液體狀態(tài)時(shí)的儲(chǔ)液槽的示意圖；`
[0030]圖8是本發(fā)明實(shí)施例所提供柱透鏡組件中，閉合罩和柱透鏡陣列的分解示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0032]10:閉合罩11:開(kāi)口
[0033]12:罩頂壁13:罩側(cè)壁
[0034]20:柱透鏡陣列21:安裝面
[0035]22:凸面30:儲(chǔ)液槽
[0036]31:缸筒32:活塞
[0037]33:活塞桿34:上連通管
[0038]35:下連通管40:顯示面板
[0039]13a:第二上通孔13b:第二下通孔
[0040]31a:第一上通孔31b:第一下通孔[0041 ]20a:柱透鏡 32a:活塞水平部
[0042]32b:活塞豎直部34a:管水平部
[0043]34b:管豎直部50:填充腔室
[0044]60:凸輪
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0046]如圖1至圖3以及圖8至圖10中所示，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種柱透鏡組件，其中，該柱透鏡組件包括閉合罩10、柱透鏡陣列20和用于儲(chǔ)存透明液體的儲(chǔ)液槽30，柱透鏡陣列20與閉合罩10之間形成填充腔室50，該填充腔室50與儲(chǔ)液槽30連通，儲(chǔ)液槽30中的透明液體可以在儲(chǔ)液槽30和填充腔室50之間流動(dòng)，并且可以充滿填充腔室50，儲(chǔ)液槽30中的透明液體的折射率與柱透鏡陣列20的折射率相同。
[0047]本發(fā)明所提供的柱透鏡組件可以設(shè)置在顯示面板的上方，與顯示面板配合使用，并實(shí)現(xiàn)平面顯示和立體顯示之間的轉(zhuǎn)換。
[0048]具體地，當(dāng)需要平面顯示時(shí)，儲(chǔ)液槽30能夠使得流體充滿填充腔室50，當(dāng)需要立體顯示時(shí)，填充腔室50內(nèi)的透明液體至少部分地流回儲(chǔ)液槽30。下文中將詳細(xì)介紹平面顯示和立體顯示的原理，這里先不贅述。
[0049]容易理解的是，所述透明液體是沒(méi)有顏色的，并且光線可以透過(guò)閉合罩10的頂部射入填充腔室50內(nèi)。
[0050]在本發(fā)明中，對(duì)柱透鏡陣列20的具體形式不做限定，只要柱透鏡陣列20可以對(duì)射出該柱透鏡陣列20的光線進(jìn)行折射，以改變光線的傳播方向并最終實(shí)現(xiàn)立體顯示即可。例如，柱透鏡陣列20可以包括平行設(shè)置的多個(gè)凹透鏡，或者，柱透鏡陣列20可以包括平行設(shè)置的多個(gè)凸透鏡。應(yīng)當(dāng)理解的是，無(wú)論是凹透鏡還是凸透鏡，都應(yīng)當(dāng)是柱狀的。
[0051]在本發(fā)明所提供的【具體實(shí)施方式】中，柱透鏡陣列20包括平行設(shè)置的多個(gè)凸透鏡(即，柱透鏡陣列20的柱透鏡20a為凸透鏡)，該多個(gè)凸透鏡的凸面朝向一致(均朝向閉合罩10的罩頂壁12)，以形成柱透鏡陣列20的凸面22，如圖8所示。
[0052]同樣地，在本發(fā)明中對(duì)閉合罩10的具體結(jié)構(gòu)也不做特殊限定，只要可以容納柱透鏡陣列20，并且形成填充空間50即可。作為本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】，如圖8所示，閉合罩10包括透明的罩頂壁12、與該罩頂壁12連接的罩側(cè)壁13 (容易理解的是，罩側(cè)壁13環(huán)繞罩頂壁12設(shè)置)和與罩頂壁12相對(duì)的開(kāi)口 11，柱透鏡陣列20設(shè)置在閉合罩10的開(kāi)口 11中(參見(jiàn)圖9和圖10)，柱透鏡陣列20的凸面與閉合罩10的罩頂壁12、罩側(cè)壁13形成填充腔室50。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所述的罩“頂”壁是指在使用過(guò)程中朝向觀看者的壁，而非在使用過(guò)程中位于頂部的壁。
[0053]如圖8所示，柱透鏡陣列20包括安裝面21，該安裝面大致為平面，凸面22從安裝面21上突出。設(shè)置安裝面21的作用在于，將所述柱透鏡組件與顯示面板組裝在一起時(shí)。安裝面21與顯示面板的表面相對(duì)設(shè)置。顯示面板的表面包括該顯示面板的出光面和入光面。在圖9和圖10中所示的實(shí)施方式中，柱透鏡陣列20的安裝面與顯示面板的出光面相對(duì)設(shè)置。
[0054]在本發(fā)明中，形成罩頂壁12的材料折射率應(yīng)當(dāng)與空氣的折射率近似，當(dāng)本發(fā)明所提供的柱透鏡組件與顯示面板配合使用時(shí)，罩頂壁12的折射率可以忽略。在本發(fā)明中，可以將整個(gè)閉合罩10都設(shè)置為無(wú)色透明的，并且，整個(gè)閉合罩10的折射率處處相同?；蛘?，可以將閉合罩10的罩頂壁12設(shè)置為具有較小的厚度，對(duì)光線的改變作用可以忽略。
[0055]下面結(jié)合圖2、圖3以及圖9、圖10描述本發(fā)明所提供的柱透鏡組件的工作原理。假設(shè)顯示面板40上像素A、像素B、像素C、像素D在立體顯示時(shí)分別對(duì)應(yīng)四幅視差圖。下文中將根據(jù)平面顯示和立體顯示兩種情況介紹本發(fā)明所提供的機(jī)構(gòu)的工作原理。[0056]如圖2和圖10所示，當(dāng)觀看者需要平面顯示時(shí)，儲(chǔ)液槽30提供的透明液體充滿填充腔室50。顯示面板8發(fā)出的光線進(jìn)入柱透鏡陣列20中，經(jīng)柱透鏡陣列20傳遞至充滿填充腔室50的透明液體中，由于所述透明液體的折射率與柱透鏡陣列20的折射率相同，因此，光線傳播的方向不變，最終光線穿過(guò)閉合罩10的罩頂壁12可以同時(shí)進(jìn)入觀看者的左眼和右眼。在這種情況中，觀看者的左眼和右眼都可以透過(guò)透明液體和柱透鏡陣列20看到顯示面板上的全部圖像(即像素A、像素B、像素C、像素D)，此時(shí)觀看者感知到的圖像為平面圖像。
[0057]如圖3和圖9所示，當(dāng)觀看者需要立體顯示時(shí)，儲(chǔ)液槽30可以使得填充腔室50中的至少部分流體(圖7中為全部流體)流回該儲(chǔ)液槽30。如圖7所示，顯示面板8發(fā)出的光線進(jìn)入柱透鏡陣列20中，經(jīng)柱透鏡陣列20傳遞至填充腔室50的空氣中，由于空氣的折射率與柱透鏡陣列20的折射率不同，因此，光線經(jīng)過(guò)柱透鏡陣列折射作用，傳播的方向改變，最終光線穿過(guò)閉合罩10的罩頂壁12進(jìn)入觀看者的眼睛。像素A出射的光線經(jīng)過(guò)柱透鏡陣列改變對(duì)應(yīng)視點(diǎn)A’，像素B出射的光線經(jīng)過(guò)柱透鏡陣列改變對(duì)應(yīng)視點(diǎn)B’，像素C出射的光線經(jīng)過(guò)柱透鏡陣列改變形成對(duì)應(yīng)視點(diǎn)C’，像素D出射的光線經(jīng)過(guò)柱透鏡陣列改變對(duì)應(yīng)視點(diǎn)D’，視點(diǎn)A’、視點(diǎn)B’、視點(diǎn)C’和視點(diǎn)D’處分別可以看到像素A、像素B、像素C或像素D，即四副視差圖中的一副。例如，如圖9所示，觀看者左眼只看到其中一幅視差圖(像素C)，右眼只看到其中另一幅視差圖(像素B)，大腦融合出立體效果。
[0058]由此可知，利用本發(fā)明所提供的機(jī)構(gòu)對(duì)顯示裝置的平面顯示模式和立體顯示模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，只需使得透明液體在填充腔室50或儲(chǔ)液槽30之間流動(dòng)即可，無(wú)需扭曲柱透鏡陣列，也無(wú)需施加驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，操作簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，并且所述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
[0059]在本發(fā)明中，柱透鏡陣列的折射率可以為1.5左右，透明液體的折射率與柱透鏡陣列的折射率相同，也為1.5左右。應(yīng)當(dāng)理解的是，柱透鏡陣列和透明液體的折射率都是各向同性的。在本發(fā)明中，所述透明液體可以是水或有機(jī)溶劑，也可以是含有溶質(zhì)的水溶液或有機(jī)溶液，或者是幾種流體物質(zhì)的混合物。當(dāng)所述透明液體為水溶液時(shí)，可以為偏鎢酸鹽溶液，通過(guò)調(diào)整透明液體的濃度可以使該透明液體具有不同的折射率。例如，所述偏鎢酸鹽溶液可以為偏鎢酸銫溶液，當(dāng)偏鎢酸銫溶液中水的重量占30%，偏鎢酸銫的重量占70%時(shí)，折射率可達(dá)1.486。再或者，所述偏鎢酸鹽溶液可以是偏鎢酸銨溶液。
[0060]在本發(fā)明中，對(duì)儲(chǔ)液槽30的具體結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特殊的限制，只要可以存儲(chǔ)所述透明液體，并使得所述透明液體在填充腔室50和儲(chǔ)液槽30之間流動(dòng)即可。例如，儲(chǔ)液槽30可以包括存儲(chǔ)容器和抽吸泵，存儲(chǔ)容器用于存儲(chǔ)所述透明液體，抽吸泵用于驅(qū)動(dòng)所述透明液體在填充腔室50和存儲(chǔ)容器之間流動(dòng)。
[0061]作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，如圖2、圖3、圖6和圖7中所示，儲(chǔ)液槽30可以包括缸筒31、活塞32和活塞桿33，缸筒31上設(shè)置有第一通孔，閉合罩10上設(shè)置有與所述第一通孔連通的第二通孔，活塞32設(shè)置在缸筒31中，所述透明液體可以存儲(chǔ)在活塞32與缸筒31之間的空腔中，活塞桿33設(shè)置在活塞32上，通過(guò)操作活塞桿33可以使所述透明液體在儲(chǔ)液槽30和填充腔室50之間流動(dòng)。在本發(fā)明中，可以通過(guò)導(dǎo)管連通所述第一通孔和所述第二通孔，具體參見(jiàn)下文中的詳細(xì)描述。
[0062]當(dāng)需要平面顯示時(shí)，向上推動(dòng)活塞桿33，使得活塞32推動(dòng)透明液體流動(dòng)，并通過(guò)所述第一通孔和所述第二通孔進(jìn)入所述填充腔室內(nèi)。需要立體顯示時(shí)，向下拉動(dòng)活塞桿33，使填充腔室內(nèi)的透明液體從填充腔室中流回缸筒31。整個(gè)切換過(guò)程只需要向上推動(dòng)活塞桿或向下拉動(dòng)活塞桿，因此將儲(chǔ)液槽30設(shè)置成上述結(jié)構(gòu)可以降低在進(jìn)行所述平面顯示模式和立體顯示模式之間的切換時(shí)的噪音，并且可以降低進(jìn)行所述平面顯示模式和立體顯示模式之間的切換時(shí)的能耗。
[0063]如上文中所述，閉合罩10可以包括環(huán)繞罩頂壁12四周設(shè)置的罩側(cè)壁13。在使用過(guò)程中，罩頂壁12是朝向觀看者的，為了使得在將透明液體充入所述填充腔室內(nèi)、以及將所述透明液體抽回所述儲(chǔ)液槽中的過(guò)程中不影響使用者觀看顯示面板顯示的畫(huà)面，優(yōu)選地，可以將所述第二通孔設(shè)置在罩側(cè)壁13上。
[0064]在本發(fā)明中，對(duì)所述第二通孔的數(shù)量并沒(méi)有特殊的限制，例如，可以設(shè)置一個(gè)第二通孔，并且儲(chǔ)液槽包括一個(gè)與所述第二通孔對(duì)應(yīng)的第一通孔。
[0065]為了便于在實(shí)現(xiàn)立體顯示時(shí)將所述透明液體全部流回儲(chǔ)液槽30中，優(yōu)選地，可以將所述第二通孔設(shè)置在所述罩側(cè)壁13的下部，并將儲(chǔ)液槽30設(shè)置在閉合罩10的下方。應(yīng)當(dāng)指出的是，此處的方向“下”是指圖2至圖7中的方向“下”。在使用本發(fā)明所提供的柱透鏡組件實(shí)現(xiàn)平面顯示和立體顯示之間的切換時(shí)，所述柱透鏡組件設(shè)置在顯示面板的出光面一側(cè)，閉合罩10的罩頂壁12朝向觀看者。為了實(shí)現(xiàn)立體顯示，需要將填充腔室50內(nèi)的透明液體排空，由于第二通孔設(shè)置在罩側(cè)壁13的下部，因此，在需要將填充腔室50內(nèi)的透明液體排空時(shí)，所述透明液體可以在自身的重力作用下向下流，通過(guò)所述第二通孔流入儲(chǔ)液槽30。
[0066]或者，如圖4所示，所述第二通孔可以包括第二上通孔13a和第二下通孔13b，第二上通孔13a位于罩側(cè)壁13的上部，所述第二下通孔13b位于罩側(cè)壁13的下部，儲(chǔ)液槽30還包括上連通管34和下連通管35 (如圖2和圖3所示)，所述第二上通孔13a通過(guò)上連通管34與所述第一通孔相連，第二下通孔13b通過(guò)下連通管35與所述第一通孔相連，儲(chǔ)液槽30設(shè)置在閉合罩10的下方。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所述的“上、下”方向仍然是所述柱透鏡組件在使用狀態(tài)下的“上、下”方向，也是圖2至圖4中的“上、下”方向。
[0067]將所述第二上通孔13a設(shè)置在罩側(cè)壁13的上端可以確保所述透明液體充滿所述填充腔室，將第二下通孔13b設(shè)置在罩側(cè)壁13的下部可以確保將所述填充腔室內(nèi)的所述透明液體完全排出。
[0068]如上文中所述，罩側(cè)壁13環(huán)繞罩頂壁12設(shè)置，因此，如圖2和圖3所示，罩側(cè)壁13包括上壁、下壁、左壁和右壁，所述左壁和所述右壁連接所述上壁和所述下壁，應(yīng)當(dāng)理解的是，此處的方位詞“上、下、左、右”均是值圖2和圖3中的“上、下、左、右”方向。為了便于布置上連通管34和下連通管35，優(yōu)選地，可以將第二上通孔13a和第二下通孔13b均設(shè)置在罩側(cè)壁13的左壁上，或者可以將第二上通孔13a和第二下通孔13b均設(shè)置在罩側(cè)壁13的右壁上。
[0069]進(jìn)一步優(yōu)選地，可以將第二上通孔13a設(shè)置在罩側(cè)壁13的左壁的最上部，上連通管34包括與第二上通孔13a同軸設(shè)置的管水平部34a (B卩，當(dāng)管水平部34a與第二上通孔13a相連時(shí)，第二上通孔13a與管水平部34a同軸)和與該管水平部34a相連的管豎直部34b，該管豎直部34b與所述第一通孔相連。在這種情況中，第二下通孔13b也設(shè)置在右壁上。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然在這種實(shí)施方式中，第二上通孔13a和第二下通孔13b均設(shè)置在了右壁上，但這并不構(gòu)成對(duì)第二上通孔13a和第二下通孔13b的設(shè)置位置的限制，第二上通孔13a和第二下通孔13b也可以同時(shí)設(shè)置在罩側(cè)壁13的左壁上。
[0070]由于第二上通孔13a設(shè)置在罩側(cè)壁13的左壁的最上部，根據(jù)連通管原理，第二上通孔13a中的液位與管水平部34a的液位相同，當(dāng)?shù)诙峦?3b封閉時(shí)，透明液體不會(huì)從第二上通孔13a中流向管水平部34a，因此，設(shè)置管水平部34a的一個(gè)目的在于，防止透明液體充滿所述填充腔室時(shí)，透明液體從第二上通孔13a中流出。設(shè)置管豎直部34b的一個(gè)目的在于，減小機(jī)構(gòu)所占的安裝空間，從而可以減小利用本發(fā)明所提供的機(jī)構(gòu)的顯示裝置的整體體積。
[0071]為了便于在實(shí)現(xiàn)立體顯示時(shí)，將填充腔室50中的透明液體完全排出，優(yōu)選地，可以將第二下通孔13b設(shè)置在罩側(cè)壁13的右壁的最下部。
[0072]如圖5所示，所述第一通孔可以包括第一上通孔31a和第一下通孔31b，所述第一上通孔31a設(shè)置在缸筒31的筒頂壁上，所述第一下通孔31b設(shè)置在缸筒31的筒側(cè)壁上，如圖2和圖3所示，所述第一上通孔31a通過(guò)上連通管34與所述第二上連通孔相連，所述第一下通孔31b通過(guò)下連通管35與所述第二下連通孔相連，所述第一上通孔31a與上連通管34的管豎直部34b相連，當(dāng)所述透明液體充滿所述填充腔室時(shí)(平面顯示)，活塞32可以將所述第一下通孔31b封閉。
[0073]利用活塞32將所述第一下通孔31b封閉的優(yōu)點(diǎn)在于，可以防止透明液體填充滿所述填充腔室時(shí)透明液體從所述填充腔室50中流回儲(chǔ)液槽30。具體地，由于第二上通孔13a與上連通管34的管水平部34a平齊，因此，所述透明液體不會(huì)通過(guò)第二上通孔13a流回儲(chǔ)液槽30，由于第一下通孔31b是封閉的，因此，所述透明液體不會(huì)通過(guò)第一下通孔31b流回儲(chǔ)液槽30，從而可以使顯示裝置具有穩(wěn)定的平面顯示效果。
[0074]在本發(fā)明中，對(duì)活塞32的具體結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特殊的限制，只要可以推動(dòng)透明液體流動(dòng)，并在平面顯示時(shí)將第一下通孔31b封閉即可。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，如圖2至圖5中所示，活塞32可以包括活塞水平部32a和活塞豎直部32b，活塞水平部32a與活塞桿33相連，活塞豎直部32b從活塞水平部32a上朝向所述筒頂壁延伸，當(dāng)所述透明液體充滿所述填充腔室時(shí)，活塞豎直部32b可以將所述第一下通孔31b封閉。
[0075]在本發(fā)明中，通常將第一下通孔31b設(shè)置在所述筒側(cè)壁的頂部，從而可以防止在需要立體顯示時(shí)，儲(chǔ)液槽中的透明液體逆流回所述填充腔室中。因此活塞32設(shè)置為包括活塞豎直部32b和活塞水平部32a的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)活塞豎直部32b封閉所述第一下通孔31b時(shí)，活塞水平部32a仍然與筒頂壁之間保持一段距離，從而不會(huì)撞到所述筒頂壁，進(jìn)而不會(huì)損壞所述筒頂壁。
[0076]作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，如圖1、圖8至圖10中所示，柱透鏡陣列20可以包括并排設(shè)置的多個(gè)柱透鏡20a，該多個(gè)柱透鏡20a的底面形成安裝面21。
[0077]為了使立體顯示時(shí)效果更穩(wěn)定，進(jìn)一步地，如圖7和圖8所示，每個(gè)柱透鏡2a的底面的寬度(此處所述的寬度的方向是指圖7和圖8中的左右方向)大于與該機(jī)構(gòu)配合使用的顯示面板40的每列像素的寬度。優(yōu)選地，所述每個(gè)柱透鏡2a的寬度與配合使用的顯示面板的兩列像素的寬度相當(dāng)，當(dāng)顯示面試顯示立體圖像時(shí)，這兩列像素分別顯示左眼圖像和右眼圖像。每個(gè)柱透鏡20a可以對(duì)應(yīng)兩列像素，當(dāng)進(jìn)行立體顯示時(shí)，通過(guò)柱透鏡20a可以改變兩列像素出射光線的方向，兩列像素顯示的圖像分別射入觀察者的左眼和右眼，從而實(shí)現(xiàn)立體顯示效果。每個(gè)柱透鏡20a可以對(duì)應(yīng)四列像素，四列像素分別用于顯示四副視差圖，如圖9所示。
[0078]優(yōu)選地，所述機(jī)構(gòu)還可以包括驅(qū)動(dòng)組件，該驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)活塞桿33沿豎直方向上下移動(dòng)，從而控制所述透明液體流入或流出缸筒31，使得所述透明液體充滿或排出填充腔室50。
[0079]在本發(fā)明中，對(duì)驅(qū)動(dòng)組件的具體結(jié)構(gòu)并沒(méi)有特殊的限制，只要可以驅(qū)動(dòng)活塞桿33沿豎直方向上下移動(dòng)即可。例如，所述驅(qū)動(dòng)組件可以包括齒輪齒條結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，如圖2和圖3所示，所述驅(qū)動(dòng)組件可以包括凸輪60，該凸輪60可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在活塞桿33的下方，該活塞桿33的下端面與凸輪60的表面相接觸。應(yīng)當(dāng)指出的是，活塞桿33的下端面可以與凸輪60的表面之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。
[0080]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，凸輪60的外表面上的各個(gè)點(diǎn)與凸輪60的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離并不是處處相等，所以隨著凸輪60的旋轉(zhuǎn)，活塞桿33可以向上或向下移動(dòng)。
[0081]如圖2和圖3所示，在本發(fā)明所提供的實(shí)施方式中，凸輪60的旋轉(zhuǎn)中心為0，點(diǎn)a為凸輪60外表面上距離旋轉(zhuǎn)中心O最遠(yuǎn)的點(diǎn)，其中，點(diǎn)a與旋轉(zhuǎn)中心O之間的距離為dl，點(diǎn)b為凸輪60外表面上距離旋轉(zhuǎn)中心O最近的點(diǎn)，其中，點(diǎn)b與旋轉(zhuǎn)中心O之間的距離為d2(dl > d2)。
[0082]如圖2所示，當(dāng)需要進(jìn)行平面顯示時(shí)，凸輪60的外表面上距離凸輪60的旋轉(zhuǎn)中心O最遠(yuǎn)的點(diǎn)a與活塞桿33的底部相接觸，以使活塞32處于最高的位置，在此位置處，活塞豎直部32b將所述第一下通孔31b封閉。需要進(jìn)行平面顯示時(shí)，將凸輪60保持這種狀態(tài)，凸輪60可以支撐活塞桿33，防止活塞32下行。
[0083]需要切換為立體顯示時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪60,點(diǎn)a向下移動(dòng)，活塞桿33在自身重力以及缸筒31內(nèi)透明液體重力作用下下行，透明液體回到缸筒31內(nèi)，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)立體顯示時(shí)，如圖3所示，凸輪60的外表面上距離凸輪60的旋轉(zhuǎn)中心最近的點(diǎn)b與活塞桿33的底部相接觸，以使活塞32處于最低的位置，并且凸輪60支撐活塞桿33，可以防止活塞桿33進(jìn)一步下行。
[0084]當(dāng)活塞桿33下行時(shí)，依靠的是活塞32以及缸筒31內(nèi)透明液體的重力，無(wú)需其他外力，從而節(jié)約了電能。并且，只需利用電機(jī)等驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)凸輪60轉(zhuǎn)動(dòng)即可。包括凸輪60的驅(qū)動(dòng)組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從而可以節(jié)約安裝空間，降低所述機(jī)構(gòu)的總體尺寸。
[0085]如圖9和圖10所示，作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括顯示面板40，其中，所述顯示裝置還包括本發(fā)明所提供的上述柱透鏡組件，該柱透鏡組件設(shè)置在顯示面板40上。
[0086]應(yīng)當(dāng)指出的是，此處所述的“柱透鏡組件設(shè)置在顯示面板上”并非指所述柱透鏡組件設(shè)置在顯示面板的上方，而是指柱透鏡組件與顯示面板40配合使用，射入顯示面板40或者從顯示面板40射出的光線可以經(jīng)過(guò)所述柱透鏡組件。
[0087]在本發(fā)明中，對(duì)柱透鏡組件的設(shè)置位置并沒(méi)有特殊的限制。例如，可以將柱透鏡組件的安裝面21設(shè)置在顯示面板40的出光面一側(cè)。再例如，當(dāng)顯示面板40為液晶顯示面板時(shí)，所述顯示裝置還包括背光源，可以將所述柱透鏡組件設(shè)置在顯示面板40的出光面一偵牝也可以將所述柱透鏡組件設(shè)置在背光源與顯示面板的入光面之間。
[0088]可以根據(jù)顯示面板40的具體形式確定將柱透鏡組件設(shè)置在顯示面板40的出光面一側(cè)還是顯示面板的入光面一側(cè)。[0089]優(yōu)選地，柱透鏡陣列20中的每個(gè)柱透鏡20a的長(zhǎng)度方向與顯示裝置中的顯示面板顯示區(qū)域的高度(此處所述的“高度”方向是指圖2和圖3中的“上、下”方向)方向一致。優(yōu)選地，所述柱透鏡組件的柱透鏡陣列20的每個(gè)柱透鏡20a的寬度與顯示面板40的兩列像素的寬度相匹配。優(yōu)選地，所述柱透鏡組件的柱透鏡陣列20的每個(gè)柱透鏡20a的寬度與顯示面板40的四列像素的寬度相匹配。
[0090]本發(fā)明所提供的上述顯示裝置可實(shí)現(xiàn)2D/3D切換，所述柱透鏡組件中的填充腔室內(nèi)充滿所述透明液體，顯示裝置實(shí)現(xiàn)2D顯示(S卩，平面顯示);所述柱透鏡組件中的所述填充腔室內(nèi)的所述透明液體排空，顯示裝置實(shí)現(xiàn)3D顯示(B卩，立體顯示)。
[0091]容易理解的是，本發(fā)明所提供的顯示裝置的立體顯示效果為裸眼3D效果。
[0092]可以將所述實(shí)現(xiàn)平面顯示與立體顯示切換的機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述顯示裝置的殼體中。
[0093]利用本發(fā)明所提供的機(jī)構(gòu)對(duì)顯示裝置的平面顯示模式和立體顯示模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，只需使得透明液體在填充腔室50或儲(chǔ)液槽30之間流動(dòng)即可，無(wú)需扭曲柱透鏡陣列，也無(wú)需施加驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，操作簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，并且所述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
[0094]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種柱透鏡組件，其特征在于，包括柱透鏡陣列、閉合罩和儲(chǔ)液槽，所述柱透鏡陣列與所述閉合罩之間形成填充腔室，所述填充腔室與所述儲(chǔ)液槽連通，所述儲(chǔ)液槽用于存儲(chǔ)透明液體，所述透明液體的折射率與所述柱透鏡陣列的折射率相同，所述透明液體能夠在所述儲(chǔ)液槽和所述填充腔室之間流動(dòng)，且能夠充滿所述填充腔室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述柱透鏡陣列包括平行設(shè)置的多個(gè)凸透鏡，所述多個(gè)凸透鏡的凸面朝向一致，以形成所述柱透鏡陣列的凸面，所述閉合罩包括透明的罩頂壁、與所述罩頂壁連接的罩側(cè)壁和與罩頂壁相對(duì)的開(kāi)口，所述柱透鏡陣列設(shè)置在所述閉合罩的所述開(kāi)口中，所述柱透鏡陣列的凸面與所述閉合罩的所述罩頂壁、所述罩側(cè)壁形成所述填充腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述儲(chǔ)液槽包括缸筒、活塞和活塞桿，所述缸筒上設(shè)置有第一通孔，所述閉合罩上設(shè)置有與所述第一通孔連通的第二通孔，所述活塞設(shè)置在所述缸筒中，所述透明液體能夠存儲(chǔ)在所述活塞與所述缸筒之間的空腔中，所述活塞桿設(shè)置在所述活塞上，通過(guò)操作所述活塞桿能夠使所述透明液體在所述儲(chǔ)液槽和所述填充腔室之間流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述第二通孔設(shè)置在所述閉合罩的所述罩側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述第二通孔設(shè)置在所述罩側(cè)壁的下部，所述儲(chǔ)液槽設(shè)置在所述填充腔室的下方，使得所述透明液體能夠在自身的重力作用下流入所述儲(chǔ)液槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述第二通孔包括第二上通孔和第二下通孔，所述儲(chǔ)液槽還包括上連通管和下連通管，所述第二上通孔位于所述罩側(cè)壁的上部，所述第二下通孔位于所述罩側(cè)壁`的下部，所述第二上通孔通過(guò)所述上連通管與所述第一通孔相連，所述第二下通孔通過(guò)所述下連通管與所述第一通孔相連，所述儲(chǔ)液槽設(shè)置在所述填充腔室的下方，使得所述透明液體能夠在自身的重力作用流入所述儲(chǔ)液槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述罩側(cè)壁包括上壁、下壁、左壁和右壁，所述左壁和所述右壁連接所述上壁和所述下壁，第二上通孔設(shè)置在所述右壁的最上部，所述第二下通孔設(shè)置在所述右壁的最下部，所述上連通管包括與所述第二上通孔同軸設(shè)置的管水平部和與該管水平部相連的管豎直部，所述管豎直部與所述第一通孔相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述第一通孔包括第一上通孔和第一下通孔，所述第一上通孔設(shè)置在所述缸筒的筒頂壁上，所述第一下通孔設(shè)置在所述缸筒的筒側(cè)壁上，所述第一下通孔通過(guò)所述下連通管與所述第二下連通孔相連，所述第一上通孔與所述上連通管的豎直部相連，當(dāng)所述透明液體充滿所述填充腔室時(shí)，所述活塞能夠?qū)⑺龅谝幌峦追忾]。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述第一下通孔設(shè)置在所述筒側(cè)壁的頂部，所述活塞包括活塞水平部和活塞豎直部，所述活塞水平部與所述活塞桿相連，所述活塞豎直部從所述活塞水平部上朝向所述筒頂壁延伸，當(dāng)所述透明液體充滿所述填充腔室時(shí)，所述活塞豎直部能夠?qū)⑺龅谝幌峦追忾]。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任意一項(xiàng)所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述柱透鏡組件包括驅(qū)動(dòng)件，該驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述活塞桿移動(dòng)，從而控制所述透明液體流入或流出所述缸筒，使得所述透明液體充滿或排出所述填充腔室。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柱透鏡組件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)件包括凸輪，所述凸輪可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述活塞桿的下方，所述活塞桿的下端面與所述凸輪的表面相接觸，且所述活塞桿的下端面能夠與所述凸輪的表面之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。
12.—種顯示裝置，包括顯示面板，其特征在于，所述顯示裝置還包括根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的柱透鏡組件，所述柱透鏡組件設(shè)置在所述顯示面板上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置還包括背光源，所述顯示面板為液晶顯示面板，所述背光源設(shè)置在所述顯示面板的入光面一側(cè)，所述柱透鏡組件設(shè)置在所述液晶顯示面板的出光面一側(cè)；或者所述柱透鏡組件設(shè)置在所述背光源的出光面與所述液晶顯示面板的入光面之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，所述柱透鏡組件的柱透鏡陣列中的每個(gè)柱透鏡的寬度與 所述顯示面板的兩列或四列像素的寬度相匹配。
【文檔編號(hào)】G02F1/1335GK103728678SQ201310740189
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】鄭簫逸, 林鴻濤 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司