CN106019615B - 一种2d/3d相互切换的显示方法 - Google Patents
一种2d/3d相互切换的显示方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种2D/3D相互切换的显示方法,属于立体显示领域,本发明为解决现有2D/3D切换器件加工工艺复杂,成本高,价格昂贵,而且交叉点的周围串扰现象很严重的问题。本发明该方法涉及的装置包括柱镜光栅器件、2D显示屏、光学玻璃和伸缩机构;2D显示屏的出光侧贴有光学玻璃,柱镜光栅器件设置在光学玻璃的出光侧;切换至3D显示状态的过程:通过伸缩机构调整柱镜光栅器件的位置,使柱镜光栅器件与光学玻璃之间的距离d满足条件d=f‑T/n,并播放3D格式文件;切换至2D显示状态的过程:通过伸缩机构调整柱镜光栅器件的位置,使柱镜光栅器件与光学玻璃距离d为0,再前进1/3h~1/2h,使空隙被压挤填满,并播放2D格式文件。
Description
技术领域
本发明涉及属于立体显示领域。
背景技术
视觉是人类感知外部客观事件的主要信息来源,通过显示装置还原真实、清晰、直观的世界是人们一直追求的目标,显示技术的发展真切地表现了这一过程:从静态到动态,从黑白到彩色,从标清到高清,从平面到立体,以及未来的全息显示技术。
光栅式裸眼3D显示作为目前较成熟的技术,已经越来越被市场接受。特别是柱镜式光栅,其90%以上的透光率,远优于狭缝式光栅,成为市场研发和生产的主流。
我们知道,柱透镜光栅式裸眼3D显示技术是利用透镜的分光折射原理,将重新排布的多视差立体图像分别投射到人眼,使人的左右眼同时接收到视差图像,从而产生立体效果。同时,我们不难发现,纯柱镜式光栅折射了图像,必然使平面的图像模糊不清,无法用于观看,这是其技术弱点。
从3D内容市场来看,尽管从2009年,电影《阿凡达》的热映开始,3D影像作品每年以指数式井喷增长,但相比于当年的2D影像产品,仍是九牛一毛。换言之,在相当长的一段时期内,市场对显示产品的主要用途仍是播放普通2D影像,特别是在家用市场。因此,具备2D/3D切换的柱镜光栅式裸眼3D产品将是市场需求的方向。
为解决这个问题,以菲利普、超多维为代表的国内外公司纷纷推出具有2D/3D切换功能的裸眼3D显示器。尽管各家实现方式有所不同,但普遍原理是依靠2D/3D切换器件的开关而实现的。上述2D/3D切换器件均需要一种通过TFT工艺加工制造的光阀来实现,结构和普通的液晶显示屏一样,两片玻璃内侧布有整面的ITO电极及液晶取向材料,中间填充液晶材料。但是就目前市场情况来看,加工工艺非常复杂,产品成本是普通液晶屏的两倍以上,价格昂贵,而且交叉点的周围串扰现象很严重,非常不利于市场的广泛应用。
发明内容
本发明目的是为了解决现有2D/3D切换器件加工工艺复杂,成本高,价格昂贵,而且交叉点的周围串扰现象很严重的问题,提供了一种2D/3D相互切换的显示方法。
本发明所述一种2D/3D相互切换的显示方法,该方法涉及的装置包括柱镜光栅器件、2D显示屏、光学玻璃和伸缩机构;2D显示屏的出光侧贴有光学玻璃,柱镜光栅器件设置在光学玻璃的出光侧,且通过伸缩机构调整柱镜光栅器件与光学玻璃之间的距离d;
柱镜光栅器件包括柱镜结构层、PET基材层和玻璃基材层,柱镜结构层为有机硅胶水材质,柱镜结构层面向光学玻璃侧;
切换至3D显示状态的过程:通过伸缩机构调整柱镜光栅器件的位置,使柱镜光栅器件与光学玻璃之间的距离d满足条件d=f-T/n,并播放3D格式文件;其中f为柱镜结构层的柱镜焦距,T为光学玻璃的厚度,n为光学玻璃的折射率;
切换至2D显示状态的过程:通过伸缩机构调整柱镜光栅器件的位置,使柱镜光栅器件与光学玻璃距离d为0,再前进1/3h~1/2h,使柱镜结构层的柱镜之间的空隙被压挤填满,并播放2D格式文件;其中h为柱镜结构层的柱镜拱高。
优选的方案为:柱镜光栅器件的制备过程为:通过模具将有机硅胶水成型到PET基材层上,固化脱膜形成柱镜光栅膜,其中柱镜光栅膜由柱镜结构层和PET基材层两部分构成,再将柱镜光栅膜裱贴到玻璃基材层上,形成柱镜光栅器件。
本发明的优点:本发明所采用的成型胶水为有机硅胶水,其固化后成透明果冻状,具有较好的弹性和恢复性。固化后的胶体受外力加压后,会发生形变,填充空气的间隙;当外力释放后,胶体恢复原来的形状。
本发明所述的柱镜光栅器件和传统光栅器件,除成型胶水外,其他工艺基本一致,制作工艺简单,不额外增加生产成本。
本发明方法快速进行2D/3D切换,3D立体感强烈,特别是由于柱镜之间的空隙被挤压消除掉,使得2D画面清晰,完全保留原有图像分辨率和清晰度。
附图说明
图1是本发明所述一种2D/3D相互切换的显示方法涉及装置的结构示意图,3D显示状态;
图2是本发明所述一种2D/3D相互切换的显示方法涉及装置的结构示意图,2D显示状态;
图3是柱镜光栅器件的结构示意图;
图4是柱镜光栅器件与光学玻璃之间挤压使柱镜结构层消失的前后对比图。
具体实施方式
具体实施方式一:下面结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式所述一种2D/3D相互切换的显示方法,该方法涉及的装置包括柱镜光栅器件1、2D显示屏2、光学玻璃3和伸缩机构4;2D显示屏2的出光侧贴有光学玻璃3,柱镜光栅器件1设置在光学玻璃3的出光侧,且通过伸缩机构4调整柱镜光栅器件1与光学玻璃3之间的距离d;
柱镜光栅器件1包括柱镜结构层1-1、PET基材层1-2和玻璃基材层1-3,柱镜结构层1-1为有机硅胶水材质,柱镜结构层1-1面向光学玻璃3侧;
切换至3D显示状态的过程:通过伸缩机构4调整柱镜光栅器件1的位置,使柱镜光栅器件1与光学玻璃3之间的距离d满足条件d=f-T/n,并播放3D格式文件;其中f为柱镜结构层1-1的柱镜焦距,T为光学玻璃3的厚度,n为光学玻璃3的折射率;
切换至2D显示状态的过程:通过伸缩机构4调整柱镜光栅器件1的位置,使柱镜光栅器件1与光学玻璃3距离d为0,再前进1/3h~1/2h,使柱镜结构层1-1的柱镜之间的空隙被压挤填满,并播放2D格式文件;其中h为柱镜结构层1-1的柱镜拱高。
柱镜光栅器件1的制备过程为:通过模具将有机硅胶水成型到PET基材层1-2上,固化脱膜形成柱镜光栅膜,其中柱镜光栅膜由柱镜结构层1-1和PET基材层1-2两部分构成,再将柱镜光栅膜裱贴到玻璃基材层1-3上,形成柱镜光栅器件1。
传统柱镜光栅一般是通过将UV胶水按照模具形状成型到PET基材的方式制作生产的。上述UV胶水是一种脂类化合物,经固化后变成坚硬的固体,即成为光栅器件的光学结构部分。
本发明所采用的成型胶水固化后成透明果冻状,具有较好的弹性和恢复性。固化后的胶体受外力加压后,会发生形变,填充空气的间隙;当外力释放后,胶体恢复原来的形状。
将上述柱镜光栅器件1放置于一款表面贴有光学玻璃3的2D显示屏2前方,并由一套伸缩结构4连接,其中柱镜结构层1-1面向光学玻璃3。光学玻璃3的厚度为T,折射率为n。当柱镜结构层1-1到光学玻璃3的距离达到d=f-T/n(f是柱透镜的焦距),同时播放器播放裸眼3D格式的内容,观众将观看到3D内容,如图1所示。当柱镜结构层1-1靠近光学玻璃3,直到d=0,进一步施加压力,柱镜结构层1-1形变,柱镜的空隙变小,当进一步前进的距离为柱镜拱高的1/3~1/2,使得光学玻璃3和光学玻璃3之间的所有空气间隙都被填充,即柱镜结构层1-1被压迫消失(如图4),同时播放器播放2D格式的内容,由于此状态柱透镜的分光折射作用消失,观众将看到2D的内容,如图2,由于柱镜的空隙被填满,柱镜结构层1-1消失,光线无折射,2D显示效果非常理想。
有机硅胶水具有良好的弹性、排泡性、恢复性,因此可以重复实现2D/3D切换过程。
Claims (2)
1.一种2D/3D相互切换的显示方法,其特征在于,该方法涉及的装置包括柱镜光栅器件(1)、2D显示屏(2)、光学玻璃(3)和伸缩机构(4);2D显示屏(2)的出光侧贴有光学玻璃(3),柱镜光栅器件(1)设置在光学玻璃(3)的出光侧,且通过伸缩机构(4)调整柱镜光栅器件(1)与光学玻璃(3)之间的距离d;
柱镜光栅器件(1)包括柱镜结构层(1-1)、PET基材层(1-2)和玻璃基材层(1-3),柱镜结构层(1-1)为有机硅胶水材质,柱镜结构层(1-1)面向光学玻璃(3)侧;
切换至3D显示状态的过程:通过伸缩机构(4)调整柱镜光栅器件(1)的位置,使柱镜光栅器件(1)与光学玻璃(3)之间的距离d满足条件d=f-T/n,并播放3D格式文件;其中f为柱镜结构层(1-1)的柱镜焦距,T为光学玻璃(3)的厚度,n为光学玻璃(3)的折射率;
切换至2D显示状态的过程:通过伸缩机构(4)调整柱镜光栅器件(1)的位置,使柱镜光栅器件(1)与光学玻璃(3)距离d为0,再前进1/3h~1/2h,使柱镜结构层(1-1)的柱镜之间的空隙被压挤填满,并播放2D格式文件;其中h为柱镜结构层(1-1)的柱镜拱高。
2.根据权利要求1所述一种2D/3D相互切换的显示方法,其特征在于,柱镜光栅器件(1)的制备过程为:通过模具将有机硅胶水成型到PET基材层(1-2)上,固化脱膜形成柱镜光栅膜,其中柱镜光栅膜由柱镜结构层(1-1)和PET基材层(1-2)两部分构成,再将柱镜光栅膜裱贴到玻璃基材层(1-3)上,形成柱镜光栅器件(1)。
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