CN105044918B - 一种2d/3d可切换的集成成像立体显示装置 - Google Patents
一种2d/3d可切换的集成成像立体显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105044918B CN105044918B CN201510519781.XA CN201510519781A CN105044918B CN 105044918 B CN105044918 B CN 105044918B CN 201510519781 A CN201510519781 A CN 201510519781A CN 105044918 B CN105044918 B CN 105044918B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- guiding plate
- light guiding
- optical light
- unit
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000010354 integration Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims abstract description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000010147 laser engraving Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置，包括：背光单元，用于产生支持2D显示的背光；侧光式导光板，用于产生支持3D显示的点光源阵列；切换控制单元，用于切换控制背光单元与侧光式导光板的开启与关闭状态，使每一时刻仅开启背光单元或侧光式导光板；透过式显示面板，用于根据切换控制单元的切换控制结果显示相应的2D或3D图像。本发明公开的装置结构简单，成本低，光能利用率高，可供多人观看，且没有视疲劳。
Description
技术领域
本发明涉及立体显示技术领域，尤其涉及一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，3D显示正在朝着大众化的方向发展。相比于普通的2D显示，3D显示可以提供物体的深度信息，使得观看更加的逼真。
现有常见的3D显示技术有如下两种：(1)佩戴偏振眼镜，眼镜的左右镜片是一对正交偏振片，左右眼的视差图像分别用正交的偏振光显示，因此左右眼分别获得相对应的视差图像，大脑融合产生立体感。由于需要配戴特殊眼镜，大大降低观看舒适度。由于使用偏振片，光能利用率减半。(2)柱透镜阵列技术和视差障栅技术。通过柱透镜阵列的折射作用或视差障栅的遮挡作用，使得在某个特定位置上左右眼分别只能接受到左右眼视差图像，大脑融合产生立体感。这种技术不需要配戴特殊眼镜，但是观看位置固定且很难满足多人观看需求，实用性不高。并且，以上技术在观看中均会产生视疲劳。
2D/3D可切换显示器具有很高的实用性，因为同时集成了2D和3D显示功能；然而，目前常见的2D/3D可切换显示器使用的技术是液晶透镜和液晶光栅技术，其成本昂贵，并且观看位置固定，无法供多人同时观看。
发明内容
本发明的目的是提供一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置，该装置结构简单，成本低，光能利用率高，可供多人观看，且没有视疲劳。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置，包括：
背光单元，用于产生支持2D显示的背光；
侧光式导光板，用于产生支持3D显示的点光源阵列；
切换控制单元，用于切换控制背光单元与侧光式导光板的开启与关闭状态，使每一时刻仅开启背光单元或侧光式导光板；
透过式显示面板，用于根据切换控制单元的切换控制结果显示相应的2D或3D图像。
进一步的，所述背光单元为平板背光。
进一步的，所述侧光式导光板为亚克力材质的波导结构，其底面为散射点阵列结构，散射点呈正方排列或六角排列；
所述侧光式导光板的两侧安装有侧入式光源，所述侧入式光源为发光二极管。
进一步的，所述透过式显示面板为透射式显示装置。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用集成成像原理实现裸眼3D显示，无视疲劳，视点连续，有很好的3D显示效果；并且通过简单的光源切换实现2D和3D功能切换，结构简单，成本低，光能利用率高，有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置处于3D模式下的原理示意图；
图3a为本发明实施例提供的基于小孔阵列集成成像立体显示原理示意图；
图3b为本发明实施例提供的基于点光源阵列集成成像3D立体显示原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置处于2D显示模式下的原理示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例
图1为本发明实施例提供的一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置的示意图。如图1所示，其主要包括：背光单元00，用于产生支持2D显示的背光；侧光式导光板01，用于产生支持3D显示的点光源阵列(其光源02位于侧光式导光01的侧面)；切换控制单元04，用于切换控制背光单元与侧光式导光板的开启与关闭状态，使每一时刻仅开启背光单元或侧光式导光板；透过式显示面板03，用于根据切换控制单元的切换控制结果显示相应的2D或3D图像。
其工作原理可参见附图2与附图4，分别表示3D显示模式与2D显示模式下的原理示意图。
如图2所示：
1、背光单元20可以为平板背光，其光源可以为发光二极管，匀光方式可以为导光板加散射片。
2、侧光式导光板22可以为亚克力材质的波导结构，其底面为散射点阵列结构21，散射点可以通过激光雕刻方式形成，呈正方排列或六角排列；所述侧光式导光板22的两侧安装有侧入式光源23(仅示出了一个，其数量可根据实际情况来确定)，所述侧入式光源23可以为发光二极管。当侧入式光源23打开时，光在导光板内部传导不会漏出，只有碰到散射点阵列21时会被散射，形成亮点，因此其底面会形成点光源阵列从而实现集成成像3D立体显示。
具体来说，集成成像3D立体显示技术是一种真3D立体显示技术。集成成像技术最早的原理是用小孔阵列拍摄物体，基于小孔成像原理从不同角度获取物体的像。显示过程是拍摄过程的逆过程。如图3a所示，拍摄获得的单元像阵列11显示在显示器10上，仍然放在小孔阵列12后面，与拍摄时的参数一致，光线便沿原路返回，再现了由3D像点13组成的3D立体像14。这种技术不需要配戴特殊眼镜，拥有连续的观看位置，并且不会产生视疲劳，是很有发展潜力的3D显示技术。集成成像3D立体显示也可以通过用点光源阵列方法来实现，如图3b所示，单元像阵列17显示在透过式显示面板16上，配合上点光源阵列15的照明，可以还原出由3D像点18组成的3D立体像19。
3、透过式显示面板24为透射式显示装置，可以为液晶显示面板。
3D显示模式下，切换控制单元控制背光单元20关闭，侧入式光源23打开，形成点光源阵列，显示单元24上显示用于3D显示的单元像阵列25，从而形成3D像26。
2D显示模式下，如图4所示，切换控制单元控制背光单元30开启，侧入式光源33关闭，侧光式导光板32整体上透明，不会阻挡背光，显示单元34上显示普通2D图片，可以实现普通2D显示。
本发明实施例的上述方案，利用集成成像原理实现裸眼3D显示，无视疲劳，视点连续，有很好的3D显示效果；并且通过简单的光源切换实现2D和3D功能切换，结构简单，成本低，光能利用率高，有广阔的应用前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种2D/3D可切换的集成成像立体显示装置，其特征在于，包括：
背光单元，用于产生支持2D显示的背光；
侧光式导光板，用于产生支持3D显示的点光源阵列；
切换控制单元，用于切换控制背光单元与侧光式导光板的开启与关闭状态，使每一时刻仅开启背光单元或侧光式导光板；
透过式显示面板，用于根据切换控制单元的切换控制结果显示相应的2D或3D图像；
其中，背光单元、侧光式导光板与透过式显示面板依次放置，所述侧光式导光板底面为散射点阵列结构，散射点呈正方排列或六角排列；所述侧光式导光板的两侧安装有侧入式光源；当侧入式光源打开时，光在侧光式导光板内部传导不会漏出，只有碰到散射点阵列时会被散射，形成亮点，侧光式导光板的底面会形成点光源阵列从而实现集成成像3D立体显示。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述背光单元为平板背光。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧光式导光板为亚克力材质的波导结构，所述侧入式光源为发光二极管。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透过式显示面板为透射式显示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510519781.XA CN105044918B (zh) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | 一种2d/3d可切换的集成成像立体显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510519781.XA CN105044918B (zh) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | 一种2d/3d可切换的集成成像立体显示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105044918A CN105044918A (zh) | 2015-11-11 |
| CN105044918B true CN105044918B (zh) | 2018-03-06 |
Family
ID=54451574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510519781.XA Expired - Fee Related CN105044918B (zh) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | 一种2d/3d可切换的集成成像立体显示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105044918B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106054451B (zh) * | 2016-06-27 | 2019-10-18 | 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 | 2d/3d可切换的液晶显示装置及其显示方法 |
| CN108919506B (zh) * | 2018-08-13 | 2024-02-23 | 成都航空职业技术学院 | 一种双视3d显示装置及方法 |
| CN109828378A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-05-31 | 陶烈晖 | 三维矢量摄录显示方法和装置 |
| CN112087615B (zh) * | 2019-06-12 | 2022-08-02 | 上海麦界信息技术有限公司 | 一种立体光场显示装置及方法 |
| WO2023060382A1 (zh) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 镭亚股份有限公司 | 混合背光体、混合显示器和混合背光体的操作方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104049374A (zh) * | 2014-07-05 | 2014-09-17 | 福州大学 | 一种可实现面发光的led屏及其裸眼立体显示装置 |
| CN104251421B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光模组、显示装置及其显示方法 |
| CN104345466B (zh) * | 2014-11-11 | 2017-01-18 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 集成成像显示装置及其背光模块 |
-
2015
- 2015-08-20 CN CN201510519781.XA patent/CN105044918B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105044918A (zh) | 2015-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105044918B (zh) | 一种2d/3d可切换的集成成像立体显示装置 | |
| CN103605211B (zh) | 平板化无辅助立体显示装置及方法 | |
| CN102692722B (zh) | 基于视差屏障的 2d/3d可切换自动立体显示设备和方法 | |
| CN201107472Y (zh) | 自由立体显示器 | |
| CN103852819B (zh) | 一种增强裸眼立体显示空间连续性的光栅 | |
| CN108051927A (zh) | 一种3d显示器 | |
| CN103926704A (zh) | 透镜显示设备、液晶显示设备和驱动显示的方法 | |
| CN102830537B (zh) | 一种彩膜基板及其制造方法、显示装置 | |
| CN101738742A (zh) | 连续可调3deeps滤光眼镜优化立体观看及其控制的方法和手段 | |
| CN105807428A (zh) | 一种头戴式显示设备和系统 | |
| CN101666915B (zh) | 一种自由立体显示装置 | |
| CN106257322B (zh) | 影像显示装置 | |
| CN104597608B (zh) | 基于led的无辅助设备的立体显示器的指向性背光结构和方法 | |
| CN201156112Y (zh) | 2d-3d可转换自动立体显示装置 | |
| CN2929757Y (zh) | 自动成像立体显示设备 | |
| CN102692721B (zh) | 2d/3d可切换自动立体显示设备和方法 | |
| CN202929230U (zh) | 透镜光栅及显示装置 | |
| KR100586221B1 (ko) | 평면 표시 장치를 이용한 3차원 영상 표시 장치 | |
| CN203337990U (zh) | 指向光源3d成像屏幕及裸眼3d投影系统 | |
| CN203275846U (zh) | 一种显示装置 | |
| KR20070001533A (ko) | 렌티큘라방식 입체영상표시장치 | |
| CN104991349A (zh) | 一种显示装置及其工作方法 | |
| CN102768406B (zh) | 一种空间分割式裸眼立体显示器 | |
| CN101576215A (zh) | 用于3d显示的背光模组 | |
| CN104297933A (zh) | 一种电子设备及眼镜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180306 |