CN1629677A - 三维／二维可切换显示器 - Google Patents
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Abstract
一种三维/二维可切换显示器，包括一显像模块、一薄膜阵列装置、一薄膜驱动装置和一高度控制装置，该薄膜阵列装置包括完全透光区和二元光栅区，该驱动装置带动上述薄膜阵列装置转动，该薄膜阵列装置位于该显像模块的上方，该薄膜驱动装置位于该显像模块的侧面，该高度控制装置用于控制该薄膜阵列装置与该显像模块的间距。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种显示器，特别是一种适用于小尺寸行动通讯用的三维/二维可切换显示器。
【背景技术】
现有的立体电影和立体画片需借助双色眼镜、液晶快门眼镜、头戴式追踪装置(Head Trackers)、头盔或其它观赏工具才能使观者产生立体感觉，非常麻烦。长期以来，人们一直在探索直接用裸眼观看立体图像技术，并在近几年获得实质性进展。这些技术被统称为全真立体显示技术。
1903年，科学家发现“视差创造立体”的原理，所谓“视差”是指人两个眼从不同角度观看世界，左眼所看到的物体同右眼所看到的同一物体相互之间有差别。由于两眼看到的物体阴影有细微差别，因而描述场景轮廓的方式也不尽相同，大脑根据此两个有细微差别的场景进行综合处理，形成精确的三维物体及该物体于场景中的定位，即具有深度的立体感觉。
立体成像系统的全部工作是对每个场景至少创造两张图像，一张代表人左眼所看到的，另一张代表右眼看到的，该两张图像称立体重叠图像(Stereo Pair)；而立体放映系统必须使得左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像。
2002年9月27日，夏普公司(日本)和夏普欧洲研究所(英国)宣布开发成功无需专用眼镜也能看到立体图像并可从三维到二维显示进行切换的液晶显示器，图1是夏普所发布的三维/二维可切换显示器的三维显示原理图，图2是夏普所发布的三维/二维可切换显示器的二维显示原理图，如图1所示，该三维/二维可切换显示器1包括一LCD面板10和一开关液晶14，其中该LCD面板10包括多个显示像素15，该开关液晶14包括一视差栅栏(ParallaxBarrier)12，该三维/二维可切换显示器1是采用视差栅栏立体显示技术，三维显示时，开关液晶14打开，视差栅栏12分隔光的传播路径，让代表左右立体重叠图像的信息分别聚焦于观者的左眼16和右眼18，两种立体重叠图像合于一起产生三维效果。请参阅图2，当开关液晶关闭14时，原视差栅栏12的遮光部分转为透明，到达左眼和右眼的图像一致，恢复到普通的二维平面显示。
【发明内容】
本发明是提供另外一种方式的三维/二维可切换显示器，其可达到与现有技术相同的效果。
本发明所采用的技术方案是：提供一种三维/二维可切换显示器，包括一显像模块、一薄膜阵列装置、一薄膜驱动装置和一高度控制装置，该薄膜阵列装置包括完全透光区和二元光栅区，其位于该显像模块的上方，该薄膜驱动装置用于带动上述薄膜阵列装置转动，其位于该显像模块的侧面，该高度控制装置用于控制该薄膜阵列装置与该显像模块的间距。
与现有技术相比，本发明三维/二维可切换显示器采用具有二元光栅区的薄膜阵列装置实现视差栅栏的遮光功能，并通过薄膜驱动装置带动薄膜阵列装置转动，使完全透光区和二元光栅区在显像模块上切换，实现三维/二维的切换。
【附图说明】
图1是现有技术三维/二维可切换显示器的三维显示原理图。
图2是现有技术三维/二维可切换显示器的二维显示原理图。
图3是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的立体示意图。
图4是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的平面示意图。
图5是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的三维显示原理示意图。
图6是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的二维显示原理示意图。
图7是本发明三维/二维可切换显示器第二实施方式的平面示意图。
【具体实施方式】
请一同参阅图3与图4，分别是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的立体示意图及平面示意图。该三维/二维可切换显示器2包括一液晶显示器21、一可以转动的薄膜阵列装置22、一薄膜驱动装置24和一高度控制装置26。其中，该液晶显示器21是光源及影像提供者，该薄膜阵列装置22设置在该液晶显示器21上方，其包括完全透光区221和二元光栅区222。
该薄膜驱动装置24包括一具有弹簧回复力单元242、一马达驱动单元246和一锁定单元249，该具有弹簧回复力单元242设置在该液晶显示器21一侧并与该薄膜阵列装置22一端相连，用于保持薄膜阵列装置22处于预紧状态，该马达驱动单元246置于液晶显示器21的另一侧并与该薄膜阵列装置22的另一端相连，用于提供薄膜阵列装置22的转动动力，该锁定单元249与该马达驱动单元246置于液晶显示器21的同一侧，用于锁定该薄膜阵列装置22的转动，使其某一区域停留在液晶显示器21的正上方；该高度控制装置26位于薄膜阵列装置22与液晶显示器21之间，并靠近该液晶显示器21两个端面，用于控制薄膜阵列装置22与液晶显示器21的相对高度。
请参阅图5，是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的三维显示原理示意图，观察者左眼和右眼分别用286和288标示，多个像素25是液晶显示器21表面的影像单元，该像素25周期为d，其被分为L组与R组，该L组与该R组是交替分布，在三维显示时相邻L组与R组像素所显示的是经过运算后模拟出观察者双眼所看到物体的两个影像，该二元光栅区222的周期A约等于像素25的周期d，P是观察者眼睛距二元光栅区222的距离，H是二元光栅区222距像素25的距离，θ是观察角，为观察者双眼所能识别立体感觉的角度，由几何关系可得出如下关系式：
H＝d/(2tan(θ/2))
Pθ≈5-10cm
其中，Pθ代表观察者两眼距离的大小，通常取5-10cm。
如取观察者两眼距离为5cm，观察者眼睛距二元光栅区222的距离P取35cm，像素25周期d取280μm，则结合上述关系式可得二元光栅区222距像素25的距离H应控制在约2mm大小。
工作时，高度控制装置26调整二元光栅区222距像素25的距离H到需高度，二元光栅区222起到视差栅栏的作用，使得L组像素的影像只能传入左眼286，R组像素的影像只能传入右眼288，从而实现三维显示。
图6是本发明三维/二维可切换显示器第一实施方式的二维显示原理示意图，需二维显示时，马达驱动单元246带动薄膜阵列装置22转动，完全透光区221位于液晶显示器21正上方时，马达驱动单元246停止带动，同时锁定单元249锁定薄膜阵列装置22，使完全透光区221固定于液晶显示器21正上方，此时，每一像素25的影像得以同时进入左眼286与右眼288，实现三维到二维的切换显示。
请一同参阅图1至图6，该三维/二维可切换显示器2从二维显示到三维显示切换过程如下：先是锁定单元249解除锁定，后具有弹簧回复力单元242在弹性回复力作用下带动薄膜阵列装置22转动，二元光栅区222位于液晶显示器21正上方时，锁定单元249锁定二元光栅区222使其固定于液晶显示器21正上方，即完成从二维显示到三维显示切换过程。该三维/二维可切换显示器2从三维显示到二维显示切换过程也遵循同样原理，不同之处是此时带动薄膜阵列装置22转动的力来自马达驱动单元246。
请参阅图7，是本发明三维/二维可切换显示器第二实施方式的平面示意图，该三维/二维可切换显示器3与图3的三维/二维可切换显示器2基本相同，其也包括完全透光区321、弹簧回复力单元342等机构，不同之处是该三维/二维可切换显示器3用手动可调齿状转轮单元248代替马达驱动单元246带动薄膜阵列装置32转动。
本发明三维/二维可切换显示器采用具有二元光栅区的薄膜阵列装置实现视差栅栏的遮光功能，并通过薄膜驱动装置实现三维/二维的切换，本发明三维/二维可切换显示器的液晶显示器21也可以是电浆显示器等其它平面显示器，也可以是阴极射线管(CRT)，其锁定单元249也可设置在和弹簧回复力单元242的同一侧。
Claims (7)
1.一种三维/二维可切换显示器，包括一显像模块，其特征在于：其还包括一薄膜阵列装置、一薄膜驱动装置和一高度控制装置，该薄膜阵列装置包括完全透光区和二元光栅区，其位于该显像模块的上方，该薄膜驱动装置带动上述薄膜阵列装置转动，其位于该显像模块的侧面，该高度控制装置用于控制该薄膜阵列装置与该显像模块的间距。
2.如权利要求1所述的三维/二维可切换显示器，其特征在于：该显像模块是平面显示器。
3.如权利要求1所述的三维/二维可切换显示器，其特征在于：该显像模块是阴极射线管。
4.如权利要求1所述的三维/二维可切换显示器，其特征在于：该二元光栅区的周期A约等于该显像模块显示像素的周期d，该薄膜阵列装置与该显像模块的间距H为：H＝d/(2tan(θ/2))，其中θ为观察角。
5.如权利要求1所述的三维/二维可切换显示器，其特征在于：该薄膜驱动装置包括一具有弹簧回复力单元与一马达驱动单元，该具有弹簧回复力单元置于该薄膜阵列装置一侧，该马达驱动单元置于该薄膜阵列装置一侧的另一侧。
6.如权利要求1所述的三维/二维可切换显示器，其特征在于：该薄膜驱动装置包括一具有弹簧回复力单元和一手动可调齿状转轮单元，该具有弹簧回复力单元置于该薄膜阵列装置一侧，该手动可调齿状转轮单元置于该薄膜阵列装置一侧的另一侧。
7.如权利要求1所述的三维/二维可切换显示器，其特征在于：该薄膜驱动装置还包括一锁定单元，该锁定单元用于锁定该薄膜阵列装置的转动，使其某一区域停留于显像模块的正上方。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200310117592 CN1629677A (zh) | 2003-12-20 | 2003-12-20 | 三维／二维可切换显示器 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102096198A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-06-15 | 湖南创图视维科技有限公司 | 可切换显示模式的led裸眼显示装置 |
| CN102445758A (zh) * | 2010-10-12 | 2012-05-09 | 介面光电股份有限公司 | 三维/二维显示装置切换模块 |
| CN102118553B (zh) * | 2009-12-30 | 2014-11-05 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 便携式电子装置 |
-
2003
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102096198B (zh) * | 2010-12-14 | 2012-11-21 | 湖南创图视维科技有限公司 | 可切换显示模式的led裸眼显示装置 |
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