CN2430715Y - 具有高遮光率的3d电子液晶快门眼镜 - Google Patents

Abstract

一种具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜,主要由两高遮光率的电子液晶快门及一眼镜框架组成,经重新设计电子液晶快门的光学机构,利用双重液晶分子层与三层中性偏光片,使之在遮蔽状态时无漏光,克服了现有技术产生的鬼影现象,达最佳状态,有开发生产前景。

Description

具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜

一种具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，使电子液晶快门得到高遮光效果，避免产生鬼影现象，提高立体影像的清晰度。

本实用新型属保健与娱乐领域眼或耳的治疗或防护类。

传统的3D电子液晶快门眼镜，主要由两现有的电子液晶快门及眼镜框架组成，两电子液晶快门交替开启与遮蔽，达到观赏立体影像的目的；当左立体影像被扫描出现于显示器的荧幕上时，必须使左电子液晶快门为开启状态，右电子液晶快门处于关闭状态，反之，则右电子液晶快门开启，左电子液晶快门关闭，观看者可看到左或右立体影像，但由于现有的电子液晶快门并无法有效遮蔽入射光线，即无法完全将入射光线全遮，造成电子快门漏光现象，这就使观赏者看立体图像时产生所谓的鬼影现象，即左眼看到左立体影像时右眼也因电子液晶快门漏光，隐约看到左立体影像，反之，当右眼观看到右立体影像时，左眼也因快门漏光，隐约看到右立体影像，即造成鬼影现象。假设理想的电子液晶快门使用现有的电子液晶快门的光学结构(图1)该快门由一偏光轴方向为垂直的一中性线性偏光片B、一液晶分子层D及一偏光轴方向为水平的一中性线性偏光片F等组成，该理想快门为遮蔽状态时，其光学作用过程如下：假设Z轴为光的方向，上述各光学元件B、D、F的光作用面(X-Y平面)沿Z轴且垂直Z轴排列，对一入射自然光A，偏光方向均匀分布于X-Y平面上各方向，经偏光轴方向垂直的一中性线性偏光片B作用后，入射的自然光A的水平偏光被滤除而成一垂直偏光的自然光C；当对快门加电压时，液晶分子层D中的液晶分子不影响入射的垂直偏光的自然光C的偏光方向，使维持垂直偏光经液晶分子层D，而成为一垂直偏光的自然光E，自然光E经偏光轴方向为水平的一中性线性偏光片F作用后，自然光E全被偏光片F遮蔽，处于全遮蔽状态G，市面上的电子液晶快门，因生产中线性偏光片切割误差，手工组装贴合两线性偏光片，造成两线性偏光片的偏光方向无法相互垂直，使之遮蔽时产生漏光现象；当两线性偏光片的偏光方向无法处于相互垂直状态时(图2)该电子液晶快门由一偏光轴方向为垂直的(Y轴)一中性线性偏光片I、一液晶分子层K及一偏光轴方向为偏离水平方向的一中性线性偏光片M等组成，该快门遮蔽时，作用如下：假设Z轴为光进行方向，元件I、K、M的光作用面(X-Y平面)沿Z轴垂直于Z轴排列，一入射自然光H，偏光方向均匀分布各方向，经偏光轴方向为垂直(Y轴)的一中性线性偏光片I作用后，入射的自然光H的水平偏光被滤除而成一垂直偏光的自然光J；当快门加电压时，液晶分子层K中的液晶分子不会影响入射的垂直偏光的自然光J的偏光方向，维持垂直偏光通过分子层K，而成为一垂直偏光的自然光L，自然光L再经偏光轴方向为偏离水平方向的一中性线性偏光片H作用后，垂直偏光的自然光L不能全被偏光片II所遮蔽，在X轴方向残留一小部分光线N，其亮度可被肉眼察觉，造成快遮蔽时的漏光现象，另因液晶分子层及其他材料问题破坏了偏光方向的一致性，也会漏光；(图3)该电子液晶快门由一偏光轴方向为垂直(Y轴)的一中性线性偏光片P、一会破坏偏光方向的液晶分子层R及一偏光轴方向为水平方向(X轴)的一中性线性偏光片T等组成，该快门遮蔽时，其作用为：设Z轴为光进行方向，元件P、R、T的光作用面(X-Y平面)沿Z轴垂直于Z轴排列，一入射自然光O，其偏光方向为均匀分布各方向，经偏光轴方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片P作用后，入射的自然光O的水平偏光被滤除而成为一垂直偏光的自然光Q；当时快门加电压时，会破坏偏光方向的液晶分子层R中的液晶分子干扰了垂直偏光的自然光Q的偏光方向，使垂直偏光的自然光Q的部分光线，散射并分布于Y轴方向之外，而成一垂直偏光部分散乱的自然光S，此散乱的自然光S经偏光轴方向为水平方向(X轴)的一中性线性偏光片T作用后，垂直偏光部分散乱的自然光S无法全被线性偏光片T所遮蔽，在X轴方向残留一小部分光线，即水平偏光的残留光线U，可被肉眼察觉，这就是快门关闭时的漏光现象。

本实用新型的目的是：提供一种具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，克服快门眼镜可能产生的鬼影现象，提高遮光效果，可将立体像的解析度提高至最佳状况。

本实用新型的目的可依下列措施达到：高遮光率的电子液晶快门的各元件由左至右排列，包括一第一中性线性偏光片、一第一透明导电玻璃、一第一可旋转偏光方向的液晶分子层、一第二透明导电玻璃、一第二中性线性偏光片、一第三透明导电玻璃、一第二可旋转偏光方向的液晶分子层、一第四透明导电玻璃及第三中性线性偏光片；该两独立的高遮光率的电子液晶快门设于眼镜框架上；本实用新型的目的也可按下列措施实现：第一、第二与第三中性线性偏光片的偏光轴方向彼此相互关系为第一与第二偏光片的偏光轴方向相互垂直，第二与第三偏光片的偏光轴方向彼此相垂直，第一与第三偏光片的偏光轴方向彼此相互平行，第一、第二与第三中性线性偏光片的偏光轴方向也为第一与第二偏光片的偏光轴方向彼此相互垂直，第二与第三偏光片的偏光轴方向彼此相互平行，第一与第三偏光片的偏光轴方向彼此相互垂直；第一可旋转偏光方向的液晶分子层的封装由第一透明导电玻璃与第二透明导电玻璃夹合与密封，第二可旋转偏光方向的液晶分子层的封装由透过第三透明导电玻璃与第四透明导电玻璃的夹合与密封；第一、二、三、四透明导电玻璃上各镀有一导电层；第二与第三透明导电玻璃上各设第一导电极与第二导电极，第二透明导电玻璃上的第一导电极与第一透明导电玻璃的导电层相接，第二导电极与第二透明导电玻璃的导电层相接，第三透明导电玻璃上的第一导电极与第三透明导电玻璃的导电层相接触，第二导电极与第四透明导电玻璃的导电层相接触；第二透明导电玻璃上的第一导电极与第二透明导电玻璃上的导电层接触，第二导电极与第一透明导电玻璃的导电层接通，第三透明导电玻璃上的第一导电极与第四透明导电玻璃的导电层接通，第二导电极与第三透明导电玻璃的导电层导通；第二与第三透明导电玻璃上的导电极，是由一金属导电夹将第二、三导电玻璃上的第一导电极夹合接通，由另一金属导电夹与第二、三透明导电玻璃的第二导电极夹合接通；该快门是由两独立的电子液晶快门组成，其第一透明导电玻璃上设有第一、二导电极，第一导电极与第一透明导电玻璃的导电层接触，第二导电极与第二透明导电玻璃的导电层接触，或是第一导电极与第二透明导电玻璃的导电层接通，而第二导电极与第一透明导电玻璃的导电层接通；用两金属导电夹各分别与第一、二导电极夹合接通；加工贴合成具有四金属导电夹的高遮光率的3D电子液晶快门，该两电子液晶快门相互贴合面上的中性线性偏光片，其偏光轴方向彼此相互平行。

本实用新型的优点是：新设计的电子液晶快门眼镜光学结构，大幅提高了遮光效果，解决了因遮蔽不良漏光形成的鬼影现象，可将立体影像的解析度提高到最佳的状况。

附图图面说明：

图1为一理想电子液晶快门于遮蔽状态时光学作用示意图

图2为两线性偏光片的偏光方向无法处于完全相互垂直状态时，电子液晶快门在遮蔽状态时其光学作用示意图

图3为液晶分子层破坏偏光方向的一致性时，电子液晶快门在遮蔽状态时其光学作用示意图

图4为本实用新型的实施例示意图

图5为本实用新型高遮光率的电子液晶快门的光学结构示意图

图6为本实用新型另一具有高遮光率的电子液晶快门的光学结构示意图

图7A为本实用新型具有高遮光率的电子液晶快门的实际立体示意图

图7B为本实用新型具有高遮高率的电子液晶快门的侧面示意图

图8A为本实用新型的组合式高遮光率电子液晶快门的实际立体示意图

图8B为本实用新型的组合式高遮光率电子液晶快门的侧面示意图

兹对照附图对本实用新型实施例详细说明如下：

本实用新型是一种高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，主要由两高遮光率的电子液晶快门及一眼镜框架组成，重新设计电子液晶快门光学结构，利用双重液晶分子层与三层中性偏光片，使本实用新型在遮蔽状态时，可将显示器所显示的立体影像完全遮蔽，解决了现有3D电子液晶快门眼镜所产生的鬼影现象，将立体影像的清晰度提高至最佳状况。首先参阅图4，由一眼镜框架1及两组具有高遮光率的电子液晶快门2及3构成，本实用新型的电子液晶快门光学结构(图5)，根据液晶分子层会破坏偏光方向的假设，说明电子液晶快门在遮蔽状态时光学作用，本实用新型主要由一偏光轴方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片5、一会破坏偏光方向的液晶分子层7、一偏光轴方向为水平方向(X轴)的中性线性偏光片9、一会破坏偏光方向的液晶分子层11及一偏光轴方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片13等元件组成，电子液晶快门为遮蔽状态时，其光学作用如下：假设Z轴为光进行的方向，光学元件5、7、9、11、13的光学作用面(X-Y平面)皆沿Z轴且垂直于Z轴排列，这样，一入射自然光4的偏光方向为均匀分布各方向，经偏光轴方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片5作用后，该入射自然光4的水平偏光被滤除而成为一垂直偏光的自然光6，并入射于会破坏偏光方向的液晶电子层7；在对电子液晶快门加电压时，会破坏偏光方向的液晶分子层7中的液晶分子，干扰了垂直偏光的自然光6的偏光方向，使垂直偏光的自然光6的部分光线，散射并分布于Y轴方向之外，而成为垂直偏光部分散乱的自然光8，此垂直偏光部分散乱的自然光8再经过偏光轴方向为水平方向(X轴)的一中性线性偏光片9的作用后，垂直偏光部分散乱的自然光8无法全被线性偏光片9所遮蔽，于X轴方向残留一小部分光线，成为水平偏光的残留光线10，残留光线10再经加电压的液晶分子层11作用后，因液晶分子干扰了该水平偏光的残留光线10的偏光方向，使水平偏光的残留光线10的部分光线散乱的残留光线12再经该偏光方向偏光轴方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片13作用后，其水平偏光的残留光均被滤除，只剩下其垂直偏光的微量残留光线14，残留光线14的亮度已弱到几乎用肉眼不能察觉，这就使本实用新型可达到高度遮光的效果。

本实用新型另一具有高遮光率的电子液晶快门光学结构示意图(图6)根据液晶分子层会破坏偏光方向的假设，说明快门在遮蔽时其光学作用原理，本实用新型主要由一偏光方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片16、一会破坏偏光方向的液晶分子层18、一偏光方向为水平(X轴)的中性线性偏光片20、一会破坏偏光方向的液晶分子层22及一偏光轴方向为水平(X轴)的中性线性偏光片24等元件组成，该电子液晶快门于遮蔽状态时，其光学作用如下：假设Z轴为光进行方向，上述各组成元件16、18、20、22、24的光学作用面(X-Y平面)皆沿Z轴且垂直于Z轴排列，这样，一入射的自然光15的偏光方向为均匀分布各方向，经偏光轴方向为垂直(Y轴)的中性线性偏光片16作用后，入射的自然光15的水平偏光被滤除而成为一垂直偏光的自然光17，并入射于会破坏偏光方向的液晶分子层18；当对快门加电压时，会破坏偏光方向的液晶分子层18中的液晶分子，干扰了垂直偏光的自然光17的偏光方向，使垂直偏光的自然光17的部分光线，散射并分布于Y轴方向之外，而成为垂直偏光部分散乱的自然光19，此垂直偏光部分散乱的自然光19再通过偏光轴方向为水平方向(X轴)的一中性线性偏光片20的作用后，垂直偏光部分散乱的自然光19无法全被此线性偏光片20所遮蔽，于X轴方向残留一小部分光线，成为水平偏光的残留光线21，水平偏光的残留光线21再经加电压的液晶分子层22作用后，因液晶分子除了将入射光的偏光方向旋转90°之外，也干扰了入射光的偏光方向，使水平偏光的残留光线10的偏光方向被旋转至Y轴，且有部分光线的偏光方向被散射并分布于Y轴方向之外，而成为一垂直偏光部分散乱的残留光线23，该垂直偏光部分散乱的残留光线23，再经偏光轴方向为水平(X轴)的中性线性偏光片24作用后，其垂直偏光的残留光均被滤除，只剩下具水平偏光的微量残留光线25，残留光线25的亮度已弱到几乎用肉眼不能察觉，这就使本实用新型可达到高度遮光的效果。

本实用新型具有高遮光率的电子液晶快门的立体示意图(图7A)和本实用新型具有高遮光率的电子液晶快门的侧面示意图(图7B)各组成元件说明如下：本实用新型在外观上是由一中性线性偏光片26、一小片导电玻璃27、一大片导电玻璃28、一中性线性偏光片29、一大片导电玻璃30、一小片导电玻璃31、一中性线性偏光片32、两导电极35及两金属导电夹33、34等元件组成，本实用新型使用两液晶分子层，厚度只有数微米(μm)因过于薄图未示出，液晶分子层放于小片导电玻璃27与大片导电玻璃28之间，而另一液晶分子层则置于大片导电玻璃30与小片导电玻璃31之间，两大片导电玻璃28、30上各设有两导电极35，由两金属导电夹33、34的连接，可各别将两大片导电玻璃28、30上的导电极35导通；本实用新型组合式的具有高遮光率的电子液晶快门，可从其立体图(图8A)和侧面示意图(图8B)中看出，其组成元件如下：从外观上是由两个同样的现有的电子液晶快门36、43组成，该现有的电子液晶快门36在外观上是由一中性线性偏光片37、一大片导电玻璃38、一小片导电玻璃39、一中性线性偏光片40及两金属导电夹41、42等元件组成，而现有的电子液晶快门43在外观上是由一中性线性偏光片44、一小片导电玻璃45、一大片导电玻璃46、一中性线性偏光片47及两金属导电夹48、49等元件组成，该两现有电子液晶快门36、43是以小片导电玻璃为内侧，相互紧密贴合。

综上所述，本实用新型充分显示了进步性，有产业上的利用价值，申请前未见公开于任何场合及刊物。

Claims (10)

1．一种具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，主要由电子液晶快门及一眼镜框架组成，其特征在于：高遮光率的电子液晶快门的各元件由左至右排列，包括一第一中性线性偏光片、一第一透明导电玻璃、一第一可旋转偏光方向的液晶分子层、一第二透明导电玻璃、一第二中性线性偏光片、一第三透明导电玻璃、一第二可旋转偏光方向的液晶分子层、一第四透明导电玻璃及第三中性线性偏光片；该两高遮光率的电子液晶快门设于眼镜框架上。

2．根据权利要求1所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：第一、第二与第三中性线性偏光片的偏光轴方向彼此相互关系为第一与第二偏光片的偏光轴方向相互垂直，第二与第三偏光片的偏光轴方向彼此相垂直，第一与第三偏光片的偏光轴方向彼此相互平行，第一、第二与第三中性线性偏光片的偏光轴方向也为第一与第二偏光片的偏光轴方向彼此相互垂直，第二与第三偏光片的偏光轴方向彼此相互平行，第一与第三偏光片的偏光轴方向彼此相互垂直。

3．根据权利要求1所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：第一可旋转偏光方向的液晶分子层的封装由第一透明导电玻璃与第二透明导电玻璃夹合与密封，第二可旋转偏光方向的液晶分子层的封装由透过第三透明导电玻璃与第四透明导电玻璃的夹合与密封。

4．根据权利要求1所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：第一、二、三、四透明导电玻璃上各镀有一导电层。

5．根据权利要求1所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：第二与第三透明导电玻璃上各设第一导电极与第二导电极，第二透明导电玻璃上的第一导电极与第一透明导电玻璃的导电层相接，第二导电极与第二透明导电玻璃的导电层相接，第三透明导电玻璃上的第一导电极与第三透明导电玻璃的导电层相接触，第二导电极与第四透明导电玻璃的导电层相接触。

6．根据权利要求5所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：第二透明导电玻璃上的第一导电极与第二透明导电玻璃上的导电层接触，第二导电极与第一透明导电玻璃的导电层接通，第三透明导电玻璃上的第一导电极与第四透明导电玻璃的导电层接通，第二导电极与第三透明导电玻璃的导电层导通。

7．根据权利要求5、6所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：第二与第三透明导电玻璃上的导电极，是由一金属导电夹将第二、三导电玻璃上的第一导电极夹合接通，由另一金属导电夹与第二、三透明导电玻璃的第二导电极夹合接通。

8．根据权利要求1所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：该快门是由两独立的电子液晶快门组成，其第一透明导电玻璃上设有第一、第二导电极，第一导电极与第一透明导电玻璃的导电层接触，第二导电极与第二透明导电玻璃的导电层接触，或是第一导电极与第二透明导电玻璃的导电层接通，而第二导电极与第一透明导电玻璃的导电层接通。

9．根据权利要求8所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：用两金属导电夹各分别与第一、二导电极夹合接通。

10．根据权利要求8所述的具有高遮光率的3D电子液晶快门眼镜，其特征在于：加工贴合成具有四金属导电夹的高遮光率的3D电子液晶快门，该两电子液晶快门相互贴合面上的中性线性偏光片，其偏光轴方向彼此相互平行。

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