裸眼三維顯示裝置及其方法與流程

技術特征：

1.一種裸眼三維顯示裝置，其特征在于，其包括：液晶顯示屏、以及為該液晶顯示屏提供背光的2D/3D可切換背光模組；其中，該2D/3D可切換背光模組包括：2D背光模組、位于該2D背光模組上的聲光介質基體、設置在該聲光介質基體一端的多個壓電傳感器、以及設置在該聲光介質基體另一端的多個聲波吸收器，每個壓電傳感器與每個聲波吸收器對應設置。

2.根據權利要求1所述的裸眼三維顯示裝置，其特征在于：所述壓電傳感器設有與所述聲光介質基體的側表面接觸的壓電晶體；所述聲波吸收器設有與所述聲光介質基體的側表面接觸的吸聲材料。

3.根據權利要求1所述的裸眼三維顯示裝置，其特征在于：所述聲光介質基體由透明光學各向同性的材料制成。

4.根據權利要求1所述的裸眼三維顯示裝置，其特征在于：設定液晶顯示屏的左下角作為坐標系的原點，以液晶顯示屏的水平方向作為坐標系的Z軸，以液晶顯示屏的垂直方向作為坐標系的X軸，垂直于XZ面的方向作為坐標系的Y軸；所述聲光介質基體的高度方向與X軸平行，聲光介質基體的寬度方向與Z軸平行，聲光介質基體的長度方向與Y軸平行；所述多個壓電傳感器和多個聲波吸收器分別依序設置Z軸方向上設置所述聲光介質基體的相對側邊。

5.根據權利要求4所述的裸眼三維顯示裝置，其特征在于：所述2D背光模組位于平行于XZ面的平面。

6.根據權利要求1-5任一所述的裸眼三維顯示裝置，其特征在于：所述2D/3D可切換背光模組的R、G、B光源是按時序依次切換，R、G、B光源的切換間隔小于1/180秒，R、G、B光源的半峰寬較窄。

7.根據權利要求1-6任一所述的裸眼三維顯示裝置的顯示方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：當液晶顯示屏顯示2D內容時，壓電傳感器和聲波吸收器處于不工作的狀態，2D/3D可切換背光模組發出面光源至液晶顯示屏上；

S2：當液晶顯示屏顯示3D內容時，通過對壓電傳感器施加電信號后會產生聲波，2D背光模組發出的光波通過含聲波作用的聲光介質基體后，調節對應聲波的頻率來控制光波經過聲光介質基體后產生不同衍射角度的衍射光，液晶顯示屏發出分離的多個視點圖像。

8.根據權利要求7所述的裸眼三維顯示裝置的顯示方法，其特征在于：所述步驟S2的具體內容為：每個壓電傳感器和對應的聲波吸收器產生的每個衍射區域與液晶顯示屏的像素一一對應。

9.根據權利要求7所述的裸眼三維顯示裝置的顯示方法，其特征在于：所述的視差圖像所對應的背光衍射角度θ_d滿足以下條件：

在L＞2λ²_s/λ條件下，當θ_i＝θ_d時，滿足衍射條件，當滿足公式(3)時，0級衍射光消失，只出現1級衍射光，衍射角度θ_d＝arcsin(λf_s/2n₀v_s)；

I₁＝I_isin²(πΔnL/λ) (1)

$\mathrm{\Δ}n=-\frac{1}{2}{n_0}^{3}ps---\left(2\right)$

$\mathrm{\Δ}nL/\mathrm{\λ}=\frac{1}{2}+k,k=0,\±1,\±2,.........---\left(3\right)$

其中，I_i表示入射光的光強；θ_i表示入射光與聲波面間的夾角；θ_d表示1級衍射光的衍射角度；聲波k_s沿著X向傳播；λ_s為聲波的波長；λ為光波的波長；L表示聲波場與光波場在聲光介質基體22中相互作用長度；n₀表示聲光介質基體的平均折射率；Δn表示聲致折射率變化(聲波引起聲光介質基體的折射率變化量)；S為聲波引起聲光介質產生的應變；P為聲光介質基體的彈光系數。

10.根據權利要求9所述的裸眼三維顯示裝置的顯示方法，其特征在于：人眼所處位置的最佳觀看距離與視點衍射光之間角距離的關系式為d_3D≈d/Δθ，Δθ＝θ_di-θ_dj，其中，d_3D為最佳觀看距離；d為人眼瞳孔間距的平均距離；Δθ為相應視點衍射光之間的角距離；θ_di與θ_dj表示多視點像素發出的相應多個衍射光的任意兩個視點的衍射光之間的角距離。