CN105911740A - 一种基于旋转偏光片的防窥显示系统 - Google Patents

一种基于旋转偏光片的防窥显示系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种基于旋转偏光片的防窥显示系统。本发明是为了解决在防窥显示技术中，现有防窥显示技术防窥性能及安全性差、技术难度大、生产成本高昂的问题。本发明包括一号偏光片、一号电机、液晶模块、一号控制模块、偏光眼镜。其中，液晶模块中包括TFT阵列板、液晶盒、滤色板；一号控制模块内包含信号发射装置；偏振眼镜内包含二号偏光片、三号偏光片、一号传动杆、二号传动杆、二号电机、二号控制模块、偏光片手动调节旋钮；二号控制模块内包含信号接收装置。通过各偏振片转速的变化，来增加窥视者对显示内容的破译难度。

Description

一种基于旋转偏光片的防窥显示系统
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种基于旋转偏光片的防窥显示系统。
背景技术
随着科学技术的发展，液晶显示技术水平提升迅速。人们在追求高画质、高分辨率显示器的同时，显示内容的私密性与安全性也越来越受到人们的重视。尤其在一些特殊场所，如：军事单位、技术研发单位、银行等，信息安全尤为重要。因显示内容被他人窥视而造成的危害比比皆是。为此，研发出安全性高、性能稳定、对现有生产设备改动小、生产成本相对低廉的防窥显示系统很有必要。
现有防窥显示器可大体分成三类：第一类为带有防窥片的防窥显示器，防窥片的作用是使显示内容只有当使用者从某一特定角度观看时，才能看清显示内容，其它角度无法看到。这种显示装置虽然制造成本较低，但安全性较差，当窥视者与使用者在同一角度观看显示器时，同样能够看到其显示的内容，无法满足高安全性的需求。第二类为带有附加图像处理装置的显示器，图像处理装置能够将显示内容进行转化，如：在原有图像上加入马赛克，通过非线性晶体改变光波频率，使其利用不可见光传输显示信息等，再通过特定装置转换为所需显示内容。这类显示器的安全性相对第一类明显提高，但生产成本很高同时技术难度很大，如利用非线性晶体改变光波频率时若不达到其相位匹配角，则倍频效率很差，由于显示器发出的光波长范围很宽，无法利用某一特定晶体使其完全满足相位匹配关系，从而严重影响显示效果。第三类为带有偏光眼镜的防窥显示器，使用者需戴特殊眼镜才能看到显示器的显示内容。中国实用新型专利CN201926835U公开了一种偏振眼镜及防窥显示系统。该防窥显示系统在显示器内只安装一个偏光片，另一对偏光片安装在偏光眼镜中，使用者需佩戴偏光眼镜才能看到显示器的显示内容，从而达到防窥目的。这种防窥显示系统虽然技术难度与成本较低，但安全性仍然不高，如果窥视者带有同样的偏光眼镜，并调整好观看角度也可看到其显示内容。
相比其他防窥显示技术，通过调整改进偏光片的方法技术操作相对简单，对现有生产设备改动相对较小，投资成本相对低廉。因此，针对上述问题，有必要在现有技术和设备上进行改进，发明出稳定性强、安全性高、防窥性能优异、生产成本相对较低的防窥显示系统。
发明内容
本发明的实施实例提供了一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，是为了解决现有防窥显示器防窥性能及安全性差、易被破解、生产成本高、技术难度大的问题。
为达上述目的，本发明实施实例采用如下技术方案：
提供了一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，应用于液晶显示器的成像部分，该防窥显示系统包括一号偏光片（1）、一号电机（2）、液晶模块（3）、一号控制模块（4）、偏光眼镜（5）；
液晶模块（3），所述的液晶模块（3）内包含有TFT阵列板（3-1）、液晶盒（3-2）、滤色板（3-3），其中，与一号偏振片（1）相邻的是TFT阵列板（3-1），液晶盒（3-2）位于TFT阵列板（3-1）与滤色板(3-3)之间；
一号控制模块（4），所述的一号控制模块（4）内包含信号发射装置（4-1）；
偏振眼镜（5），所述的偏振眼镜（5）内包含二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）、一号传动杆（5-3）、二号传动杆（5-4）、二号电机（5-5）、二号控制模块（5-6）、偏光片手动调节旋钮（5-7）；
二号控制模块（5-6），所述的二号控制模块（5-6）内包含信号接收装置（5-6-1）。
一号偏光片（1），所述的一号偏光片（1）为圆形机构并且只有边缘处与显示器的框架连接，可确保光源发出的光能完全通过一号偏光片（1）；
所述的一号偏光片（1）的边缘涂有防滑胶，一号电机（2）通过传动传动装置能够带动一号偏光片（1）旋转；
所述的一号偏光片（1）的直径应大于液晶模块（3）的对角线长度，显示器框架应保证一号偏光片（1）完整容纳。
一号电机（2），所述的一号电机（2）的转速受一号控制模块（4）的控制，一号电机（2）上带有传动装置，该传动装置与一号偏光片（1）边缘处的防滑胶紧密相连，工作过程中不能打滑。
一号控制模块（4），所述的一号控制模块（4）能够严格控制一号电机（2）的转速，该速度在显示器工作时不断变化，该处通过不断变化的转速增加显示内容破译的难度；
所述的一号控制模块（4）同时对液晶盒（3-2）内液晶分子的取向可控，在TFT阵列板（3-1）没加电压时，一号控制模块（4）控制其液晶盒（3-2）内液晶分子的取向与一号偏光片（1）的偏光轴方向一致，当给TFT阵列板（3-1）施加电压时，一号控制模块（4）对液晶分子取向进行补偿，此处补偿是指在调整液晶分子取向同时也能保证显示器的正常成像；
信号发射装置（4-1），所述的一号控制模块（4）内集成的信号发射装置（4-1）能够将一号电机（2）的转速实时发送给信号接收装置（5-6-1）。
偏光眼镜（5），所述的偏光眼镜（5）内的信号接收装置（5-6-1）能够接收信号发射装置（4-1）的信号，二号控制模块（5-6）由接收到的信号对二号电机（5-5）进行转速控制，同时二号控制模块（5-6）具有偏光眼镜(5)的平衡调整功能，当偏光眼镜（5）位于非水平状态时，二号控制模块（5-6）会对二号电机（5-5）进行速度补偿，使二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）的偏光轴方向与一号偏光片（1）的偏光轴方向一致；
所述的二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）均为圆形结构；
所述的二号电机（5-5）分别通过一号传动杆（5-3）、二号传动杆（5-4）连接控制二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）的转速；
所述的二号电机（5-5）带有偏光片手动调节旋钮（5-7），偏光片旋转后的角度可通过它进行调节。
所述的偏光眼镜（5）内所有耗电设备均由电池供电。
本发明专利提供了一种基于旋转偏光片的显示系统，该显示系统改善了现有防窥显示系统防窥性能差、安全性低、生产成本高、技术难度大的问题。
本发明的有益效果是：本发明针对已公开的中国实用新型专利CN201926835U在防窥安全性差的缺点，通过在显示器中加入控制模块、信号发射装置、电机、改进的可旋转偏光片，在偏光眼镜中加入控制模块、信号接收装置、电机、传动轴、可旋转偏光片，形成一种防窥性能好、安全性高、对现有生产设备改动小、生产技术难度低、成本相对低廉的防窥显示装置。该防窥显示装置的大部分显示部件可利用现有生产设备进行生产，这样可使生产成本大大降低同时提高原有生产设备的利用效率并且能够保证产品的稳定性。显示器内的控制模块对电机、液晶分子取向、信号发射装置进行控制。在工作过程中，控制模块实时改变电机转速从而改变偏振片的转速。液晶分子取向由控制模块进行补偿，既能满足在TFT阵列板未加电压时液晶分子取向与一号偏光片的透光轴取向一致又能满足在显示器正常工作时有良好的输出图像。通过信号发射装置，能够将一号偏光片的转速传递给信号接收装置。偏光眼镜内的信号接收装置接收到由信号发射装置发出的信号后，把该信息传递给偏光眼镜内的控制模块。控制模块同时具有偏振眼镜偏离水平补偿功能，当使用者非水平正视显示器时，控制模块对补偿后的电机转速进行控制，使电机带动的偏光眼镜内的两个偏光片转速一致。实时变化的转速大大增加了窥视者对显示内容的破译难度。因为每套设备偏光片转速不固定并且实时随机变化，所以破译的可能性几乎没有。另外，偏光眼镜内两偏光片旋转后的角度可手动调节，这样解决了长时间工作产生误差及偏光眼镜内电池突然没电造成的偏光眼镜内偏光片与显示器内偏光片透光轴不同步的问题。该旋转偏光片防窥显示装置相比传统防窥显示装置具有防窥性能好、安全性高、对现有生产设备改动小、生产技术难度低、成本相对低廉等优点。
附图说明
图1为一种基于旋转偏光片的防窥显示系统；
图2为液晶模块内部结构；
图3为偏光眼镜成像系统。
具体实施方式
下面结合说明书附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1，本实施方式所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，它包括一号偏光片（1）、一号电机（2）、液晶模块（3）、一号控制模块（4）、偏光眼镜（5）、含信号发射装置（4-1）；
如图2，液晶模块（3）内包含有TFT阵列板（3-1）、液晶盒（3-2）、滤色板（3-3），其中，与一号偏振片（1）相邻的是TFT阵列板（3-1），液晶盒（3-2）位于TFT阵列板（3-1）与滤色板(3-3)之间；
如图3，偏振眼镜（5）内包含二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）、一号传动杆（5-3）、二号传动杆（5-4）、二号电机（5-5）、二号控制模块（5-6）、信号接收装置（5-6-1）、偏光片手动调节旋钮（5-7）；
一号偏光片（1），所述的一号偏光片（1）为圆形机构并且只有边缘处与显示器的框架连接，可确保光源发出的光能完全通过一号偏光片（1）；
所述的一号偏光片（1）的边缘涂有防滑胶，一号电机（2）通过传动传动装置能够带动一号偏光片（1）旋转；
所述的一号偏光片（1）的直径应大于液晶模块（3）的对角线长度，显示器框架应保证一号偏光片（1）完整容纳。
一号电机（2），所述的一号电机（2）的转速受一号控制模块（4）的控制，一号电机（2）上带有传动装置，该传动装置与一号偏光片（1）边缘处的防滑胶紧密相连，工作过程中不能打滑。
一号控制模块（4），所述的一号控制模块（4）能够严格控制一号电机（2）的转速，该速度在显示器工作时不断变化，该处通过不断变化的转速增加显示内容破译的难度；
所述的一号控制模块（4）同时对液晶盒（3-2）内液晶分子的取向可控，在TFT阵列板（3-1）没加电压时，一号控制模块（4）控制其液晶盒（3-2）内液晶分子的取向与一号偏光片（1）的偏光轴方向一致，当给TFT阵列板（3-1）施加电压时，一号控制模块（4）对液晶分子取向进行补偿，此处补偿是指在调整液晶分子取向同时也能保证显示器的正常成像；
信号发射装置（4-1），所述的一号控制模块（4）内集成的信号发射装置（4-1）能够将一号电机（2）的转速实时发送给信号接收装置（5-6-1）。
偏光眼镜（5），所述的偏光眼镜（5）内的信号接收装置（5-6-1）能够接收信号发射装置（4-1）的信号，二号控制模块（5-6）由接收到的信号对二号电机（5-5）进行转速控制，同时二号控制模块（5-6）具有偏光眼镜(5)的平衡调整功能，当偏光眼镜（5）位于非水平状态时，二号控制模块（5-6）会对二号电机（5-5）进行速度补偿，使二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）的偏光轴方向与一号偏光片（1）的偏光轴方向一致；
所述的二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）均为圆形结构；
所述的二号电机（5-5）分别通过一号传动杆（5-3）、二号传动杆（5-4）连接控制二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）的转速；
所述的二号电机（5-5）带有偏光片手动调节旋钮（5-7），偏光片旋转后的角度可通过它进行调节。
所述的偏光眼镜（5）内所有耗电设备均由电池供电。
在使用时，先将显示器和偏光眼镜开启并佩戴好偏光眼镜，水平正视显示器，手动调整偏光片手动调节旋钮，直至看到显示器内清晰的画面即可。
工作原理：
基于旋转偏光片的防窥显示系统：
工作过程：先将显示器和偏振眼镜开关开启，佩戴好偏振眼镜并水平正视显示器，调节偏光片手动调节旋钮。显示器开启后，一号控制模块对一号电机、液晶分子取向、信号发射装置进行控制。光源发出的光经过一号偏光片变成线偏振光。在工作过程中，控制模块实时改变电机转速从而改变偏振片的转速。液晶分子取向由控制模块进行补偿，既能满足在TFT阵列板未加电压时液晶分子取向与一号偏光片的透光轴取向一致又能满足在显示器正常工作时有良好的输出图像。同时，线偏振光通过TFT阵列板到达液晶盒，经过补偿的液晶分子取向会改变线偏振光的传播径迹，从而使其到达指定滤色板的位置。信号发射装置，能够将一号偏光片的转速传递给信号接收装置。偏光眼镜内的信号接收装置接收到由信号发射装置发出的信号后，把该信息传递给偏光眼镜内的控制模块。控制模块同时具有偏振眼镜偏离水平补偿功能，当使用者非水平正视显示器时，控制模块对补偿后的电机转速进行控制，使电机带动的偏光眼镜内的两个偏光片转速一致。经过液晶分子改变传播径迹的线偏振光通过滤色板后到达防窥眼镜的偏光片处，经过该处偏光片后，线偏振光会变成承载显示信息的光波进入人眼，实现正常显示功能。另外，偏光眼镜内两偏光片旋转后的角度可手动调节，这样解决了长时间工作产生误差及偏光眼镜内电池突然没电造成的偏光眼镜内偏光片与显示器内偏光片透光轴不同步的问题。

Claims (10)

1.一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，应用于液晶显示器的成像部分，其特征在于：它包括一号偏光片（1）、一号电机（2）、液晶模块（3）、一号控制模块（4）、偏光眼镜（5）；
液晶模块（3），所述的液晶模块（3）内包含有TFT阵列板（3-1）、液晶盒（3-2）、滤色板（3-3），其中，与一号偏振片（1）相邻的是TFT阵列板（3-1），液晶盒（3-2）位于TFT阵列板（3-1）与滤色板(3-3)之间；
一号控制模块（4），所述的一号控制模块（4）内包含信号发射装置（4-1）；
偏振眼镜（5），所述的偏振眼镜（5）内包含二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）、一号传动杆（5-3）、二号传动杆（5-4）、二号电机（5-5）、二号控制模块（5-6）、偏光片手动调节旋钮（5-7）；
二号控制模块（5-6），所述的二号控制模块（5-6）内包含信号接收装置（5-6-1）。
2.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号偏光片（1）为圆形结构并且只有边缘处与显示器的框架连接，可确保光源发出的光能完全通过一号偏光片（1）。
3.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号偏光片（1）的边缘涂有防滑胶，一号电机（2）通过传动传动装置能够带动一号偏光片（1）旋转。
4.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号偏光片（1）的直径应大于液晶模块（3）的对角线长度。
5.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号电机（2）的转速受一号控制模块（4）的控制，一号电机（2）上带有传动装置，该传动装置与一号偏光片（1）边缘处的防滑胶紧密相连，工作过程中不能打滑。
6.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号控制模块（4）能够严格控制一号电机（2）的转速，该速度在显示器工作时不断变化。
7.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号控制模块（4）同时对液晶盒（3-2）内液晶分子的取向可控，在TFT阵列板（3-1）没加电压时，一号控制模块（4）控制其液晶盒（3-2）内液晶分子的取向与一号偏光片（1）的偏光轴方向一致，当给TFT阵列板（3-1）施加电压时，一号控制模块（4）对液晶分子取向进行补偿，此处补偿是指在调整液晶分子取向同时也能保证显示器的正常成像。
8.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：所述的一号控制模块（4）内集成的信号发射装置（4-1）能够将一号电机（2）的转速实时发送给信号接收装置（5-6-1）。
9.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：偏光眼镜（5）内的信号接收装置（5-6-1）能够接收信号发射装置（4-1）的信号，二号控制模块（5-6）由接收到的信号对二号电机（5-5）进行转速控制，同时二号控制模块（5-6）具有偏光眼镜(5)的平衡调整功能，当偏光眼镜（5）位于非水平状态时，二号控制模块（5-6）会对二号电机（5-5）进行速度补偿，使二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）的偏光轴方向与一号偏光片（1）的偏光轴方向一致；
所述的二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）均为圆形结构；
所述的二号电机（5-5）分别通过一号传动杆（5-3）、二号传动杆（5-4）连接控制二号偏光片（5-1）、三号偏光片（5-2）的转速；
所述的二号电机（5-5）带有偏光片手动调节旋钮（5-7），偏光片旋转后的角度可通过它进行调节。
10.根据权利要求1所述的一种基于旋转偏光片的防窥显示系统，其特征在于：偏光眼镜（5）内所有耗电设备均由电池供电。
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