CN102445758B - 三维/二维显示装置切换模块 - Google Patents

Abstract

一种三维/二维显示装置切换模块，组设于一显示装置的正面，其包括分设于该显示装置两侧的一第一转轴及一第二转轴，循环绕设于该两转轴上的一薄膜单元。其中，该第一转轴连接一第一动力源，该薄膜单元具有一透光区及至少一光栅区，利用该第一动力源带动该第一转轴正向或反向运转后，切换该透光区或该光栅区以对应该显示装置，并产生三维/二维的显示效果。另外，本发明还具有一容置盒，设置于该显示装置背面，以供层叠收容具有更多不同形式的光栅区的该薄膜单元。

Description

三维/二维显示装置切换模块

技术领域

本发明涉及三维/二维显示装置的领域，特别是关于一种利用单/双动力循环带动一薄膜单元，以快速且多变化切换模式的三维/二维显示装置切换模块。

背景技术

目前常见的立体成像一般利用视差方式呈现，因此，该立体成像一般会针对各个场景至少创造两张图像的影像信息，该两张图像称立体重叠图像(Stereo Pair)，而使左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像，当同步播放该两图像的影像信息时，由于两眼分别从不同角度会看到有差别的两个影像信息，尤其针对该两影像信息的阴影或场景轮廓间的细微差别，经大脑接收并加以综合处理后而形成精确的三维物体，以及该三维物体于场景中的定位，遂产生具有深度的立体感觉。

目前已有厂商设计出一种可切换三维及二维显示的液晶显示器，其利用一视差栅栏(Parallax Barrier)将原有二维显示时的影像信息，准确地将光线引导给左眼及右眼而产生类比视差，达到快速切换为三维显示的效果，且无需专用眼镜即能看到立体图像。请参阅图1所示，为现有技术可切换三维及二维显示的液晶显示器的原理示意图。如图中所示，该液晶显示器10主要包括一显示面板11、一开关液晶12及一视差栅栏13(ParallaxBarrier)，该视差栅栏13设置于该显示面板11正面，且该开关液晶12与该视差栅栏13电连接。当该液晶显示器10进行三维显示时，开启开关液晶12，使该视差栅栏13分隔光的传播路径，而将左眼的图像信息及右眼的图像信息分别聚焦于观视者的左眼及右眼，故两图像信息叠合后会产生立体的视觉效果；再者，当关闭该开关液晶12时，则会使该视差栅栏13的遮光部分转为透明，而影像信息到达两眼的光传播路径会回复到一致，恢复到原来的二维平面显示。然而，该种可切换三维及二维显示的液晶显示器10为实现快速切换三维/二维的显示效果，必须使用到该开关液晶12及该视差栅栏13，但由于该开关液晶12的造价昂贵，其制造成本会提高50％以上。

有鉴于此，遂有厂商提出利用另一种型式的三维/二维可切换显示装置。请参阅图2，为现有技术另一种三维/二维可切换显示装置的结构示意图。该种三维/二维可切换显示装置20主要包括一显像模块21、一薄膜阵列装置22、一薄膜驱动装置23及一高度控制装置24；其中，该薄膜阵列装置22包括一完全透光区221与一二元光栅区222，该薄膜驱动装置23带动上述薄膜阵列装置22转动，且该薄膜阵列装置22位于该显像模块21的上方，而该薄膜驱动装置23位于该显像模块21的侧面，另外，该高度控制装置24控制该薄膜阵列装置22与该显像模块21的间距。据此，该种三维/二维可切换显示装置20利用该薄膜驱动装置23带动该薄膜阵列装置22转动，而使该薄膜阵列装置22上的完全透光区221与二元光栅区222于该显像模块21上进行切换，该具有二元光栅区222的薄膜阵列装置22可实现前述视差栅栏13的遮光功能，达成三维/二维显示效果的切换功能，并有效降低制造成本及技术难度。然而，该种三维/二维可切换显示装置20的薄膜阵列装置22仅有完全透光区221及二元光栅区222，但由于呈现三维立体效果的光栅，其光栅排列必须以垂直于画面的下缘，方能呈现出景深的效果，针对市面上有些能够转动角度使用的显示装置或是行动通讯装置，该种仅有单一方向的二元光栅区222设计在角度转动后，会无法产生立体景深的效果，而该薄膜阵列装置22、该薄膜驱动装置23及该高度控制装置24，也无法随着该显像模块21转动角度，故使用时仍有不足的处而必须加以改良。

因此，有鉴于上述缺点，本发明提供一种全新的三维/二维显示装置切换模块，除了利用单/双动力去循环带动一具有多种型式的光栅区的薄膜单元，随着二维画面改变角度(如从垂直改变为倾斜，或是从垂直改变为水平，或水平改变为倾斜，亦或是水平改变为垂直等)，快速转动该薄膜单元，以切换成对应不同视线角度的立体光栅显示效果；再者，该三维/二维显示装置切换模块具有更大的容置盒及张力调整机构，而增加更多储放该薄膜单元的空间，以及确保该薄膜单元转动后的表面平整度。

发明内容

本发明的一目的，旨在提供一种三维/二维显示装置切换模块，利用单/双动力带动一薄膜单元转动，以达到快速切换三维/二维的显示效果。

本发明的次一目的，旨在提供一种三维/二维显示装置切换模块所使用的容置盒结构，具有更多储放该薄膜单元的空间，以容置具有更多不同型式光栅区的薄膜单元，并可具有更多的立体光栅效果。

本发明的再一目的，旨在提供一种三维/二维显示装置切换模块所使用的张力调整结构，能调整该薄膜单元被带动转动时的张力值，而确保该薄膜单元对应该画面的表面平整度。

为达上述目的，本发明的三维/二维显示装置切换模块，组设于一显示装置上，供以切换三维/二维的显示方式，其包括：一第一转轴，设于该显示装置的一侧；一第二转轴，设于该显示装置的另一侧；一薄膜单元，呈圈绕状结构，而循环绕设该第一滚轴及该第二滚轴之间，且该薄膜单元具有一透光区及至少一光栅区；及一第一动力源，与该第一转轴相连接，供以带动该第一转轴转动，使该薄膜单元受转动后，该透光区或该光栅区的其中之一对应该显示装置的正面，而可利用该第一动力源单向带动该薄膜单元循环转动，来达到切换三维/二维显示效果的目的。

在一实施例中，该三维/二维显示装置切换模块还具有一第二动力源，其与该第二转轴相连接，供以带动该第二转轴转动，故该第一动力源带动该第一转轴，而该第二动力源带动该第二转轴，以供调整该两转轴间的该薄膜单元的张力值，亦可双向带动该薄膜单元的转动，而提高其切换的效率。

在一实施例中，该第一动力源及该第二动力源可为步进马达、感应马达或伺服马达。

在一实施例中，该三维/二维显示装置切换模块还具有一容置盒，该容置盒设置于该显示装置背面，且该容置盒内水平设有至少两对称的滚轴组，以将该薄膜单元层叠绕设于多组滚轴组之间，而具有更多储放该薄膜单元的空间，以容置具有更多不同型式光栅区的薄膜单元，并可具有更多的立体光栅效果。

在一实施例中，该多滚轴组还分别具有一张力调整结构，供以调整该薄膜单元于该容置盒内转动时的张力值，而确保该薄膜单元对应该画面的表面平整度。

应注意的是，该薄膜单元具有多个光栅区，且各光栅区的排列方式不同，如：该薄膜单元至少具有一与该第一转轴与第二转轴垂直排列设置的光栅区；或是该薄膜单元至少具有一与该第一转轴与第二转轴水平排列设置的光栅区；亦或是该薄膜单元至少具有一与该第一转轴与第二转轴呈斜向排列设置的光栅区。而可随着二维画面改变角度(如从垂直改变为倾斜，或是从垂直改变为水平，或水平改变为倾斜，亦或是水平改变为垂直等)，本发明依然能够通过快速转动该薄膜单元，切换成对应不同视线角度的光栅区而获得三维的显示效果。

附图说明

图1为现有技术可切换三维及二维显示的液晶显示器的原理示意图；

图2为现有技术另一种三维/二维可切换显示装置的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例的结构示意图；

图4为本发明较佳实施例的使用状态示意图；

图5为本发明另一较佳实施例的结构示意图；

图6为本发明另一较佳实施例的使用状态示意图；

图7为本发明另一较佳实施例中的薄膜单元的展开示意图。

附图标记说明：【习知】10-液晶显示器；11-显示面板；12-开关液晶；13-视差栅栏；20-三维/二维可切换显示装置；21-显像模块；22-薄膜阵列装置；221-完全透光区；222-二元光栅区；23-薄膜驱动装置；24-高度控制装置。

【本发明】30-三维/二维显示装置切换模块；31-第一转轴；32-第二转轴；33-薄膜单元；331-透光区；332-光栅区；3321-第一光栅区；3322-第二光栅区；3323-第三光栅区；34-第一动力源；35-第二动力源；36-容置盒；361-滚轴组；362-张力调整结构；40-显示装置。

具体实施方式

为使贵审查委员能清楚了解本发明的内容，谨以下列说明搭配附图，敬请参阅。

请参阅图3、图4，为本发明较佳实施例的结构示意图及其使用状态示意图。如图中所示，本发明的三维/二维显示装置切换模块30组设于一显示装置40上，供以切换三维/二维的显示方式，该三维/二维显示装置切换模块30包括一第一转轴31、一第二转轴32、一薄膜单元33或一第一动力源34。

其中，该第一转轴31设于该显示装置40的右侧；而该第二转轴32设于该显示装置40的左侧；该薄膜单元33呈圈绕状结构，而循环绕设该第一滚轴31及该第二滚轴32之间，且该薄膜单元33具有一透光区331及一光栅区332，使该薄膜单元33的该透光区331及该光栅区332位于该显示装置40的画面正面，且该薄膜单元33与该显示装置40的画面间具有一设定间距；该第一动力源34与该第一转轴31相连接，供以带动该第一转轴31单向转动，则该第二转轴32形成从动件，故该薄膜单元33的一侧受到该第一转轴31的转动后，使该透光区331或该光栅区332的其中之一对应该显示装置40的画面正面，当该透光区331对应于该显示装置40的画面时，会显示原有的二维画面，当该光栅区332对应于该显示装置40的画面时，则利用该光栅区332使该二维画面产生立体景深的三维显示效果。应注意的是，该第一动力源34为一般常见的步进马达、感应马达或伺服马达，以便精准控制该薄膜单元33的移动距离。因此，本发明利用该第一动力源34单向带动该薄膜单元34循环转动，来达到切换三维/二维显示效果的目的。

为提升前一实施例的使用效果，请参阅图5、图6，为本发明另一较佳实施例的结构示意图及其使用状态示意图。如图中所示在前一实施例的架构下，在该三维/二维显示装置切换模块30增加一第二动力源35，且该第二动力源35为一般常见的步进马达、感应马达或伺服马达，并使该第二动力源35与该第二转轴32相连接，而能带动该第二转轴32转动，故该第一动力源34带动该第一转轴31转动，而该第二动力源35带动该第二转轴32转动，以供调整该两转轴31、32间的该薄膜单元33的张力值，亦作为带动该薄膜单元33进行单向或双向的转动，而提高其切换的效率。

此实施例中，并在该显示装置40的背面设置有一容置盒36，且该容置盒36内水平设有至少两对称的滚轴组361，以将该薄膜单元33层叠绕设于多组滚轴组361之间，而具有更多储放该薄膜单元33的空间，以容置具有更多不同型式光栅区332的薄膜单元33，并可具有更多的立体光栅效果。应注意的是，在该等滚轴组361更分别具有一张力调整结构362，供以调整该薄膜单元33在该容置盒36内转动时的张力值，以确保该薄膜单元33对应该画面的表面平整度。

请再参阅图7为本发明另一较佳实施例中的薄膜单元的展开示意图。请搭配图5所示，该薄膜单元33具有多个光栅区332及一透光区331，且各光栅区332的排列方式不同，其依序分别为一第一光栅区3321，该第一光栅区3321与该第一转轴31与第二转轴32水平排列设置；一第二光栅区3322，该第二光栅区3322与该第一转轴31与第二转轴32垂直排列设置；以及一第三光栅区3323，且该第三光栅区3323与该第一转轴31与第二转轴32呈斜向排列设置。当该显示装置40的三维画面改变角度，如：三维画面呈水平状态时则使用第一光栅区3321，三维画面呈现垂直状态时则使用第二光栅区3322，三维画面呈现倾斜状态时则使用第三光栅区3323。应注意的是，目前已有移动通讯装置的显示器或是一般携带式电子装置的显示器，于内设有一陀螺仪，以检测该些装置的方向状态而自动改变显示画面的方向，因此，本发明得以应用于该类移动通讯装置或携带式电子装置上，而可在各种观视角度时，都能具备有切换三维/二维的显示效果。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围，其他如：该薄膜单元的材质、长度或距离该显示装置的距离，或是该第一动力源及/或该第二动力源的设置位置或型式，亦或是容置盒的材质、尺寸或设置位置等，亦皆在本发明的范畴之中；因此，该所属技术领域中具有通常知识者，或是熟习此技术所做出等效或轻易的变化，在不脱离本发明的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，其组设于一显示装置上，供以切换三维/二维的显示方式，其包括：

一第一转轴，设于该显示装置的一侧；

一第二转轴，设于该显示装置的另一侧；

一薄膜单元，呈圈绕状结构，该薄膜单元循环绕设于该第一转轴及该第二转轴之间，且该薄膜单元具有一透光区及多个光栅区，且各光栅区的排列方式不同；及

一第一动力源，与该第一转轴相连接，该第一动力源供以带动该第一转轴转动，使该薄膜单元受转动后，该透光区或该光栅区的其中之一对应该显示装置的正面，以达到切换的目的。

2.根据权利要求1所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，还具有一第二动力源，与该第二转轴相连接，该第二动力源供以带动该第二转轴转动。

3.根据权利要求2所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该第一动力源及该第二动力源为步进马达、感应马达或伺服马达。

4.根据权利要求1所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，还具有一容置盒，且该容置盒设置于该显示装置背面。

5.根据权利要求4所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该容置盒内水平设有至少两对称的滚轴组，该滚轴组将该薄膜单元层叠绕设于多组滚轴组之间。

6.根据权利要求5所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该多组滚轴组还分别具有一张力调整结构，该张力调整结构供以调整该薄膜单元在该容置盒内转动时的张力值。

7.根据权利要求1所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该薄膜单元至少具有一与该第一转轴与第二转轴垂直排列设置的光栅区。

8.根据权利要求1所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该薄膜单元至少具有一与该第一转轴与第二转轴水平排列设置的光栅区。

9.根据权利要求1所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该薄膜单元至少具有一与该第一转轴与第二转轴呈斜向排列设置的光栅区。

10.根据权利要求1所述的三维/二维显示装置切换模块，其特征在于，该第一动力源为步进马达、感应马达或伺服马达。

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