一種三維圖像顯示單元及具有三維圖像顯示功能的終端的製作方法

2023-06-17 10:27:51

專利名稱：一種三維圖像顯示單元及具有三維圖像顯示功能的終端的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三維圖像顯示單元及具有三維圖像顯示功能的終端，特別是一種可實現3D顯示效果的手機。
背景技術：
3D是three-dimensional的縮寫，就是三維圖形。在計算機裡顯示3D圖形，就是說在平面裡顯示三維圖形。不像現實世界裡，真實的三維空間，有真實的距離空間。計算機裡只是看起來很像真實世界，因此在計算機顯示的3D圖形，就是讓人眼看上就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小，就會形成立體感。計算機屏幕是平面二維的，我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像，是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產生視覺上的錯覺，而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像。基於色彩學的有關知識，三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色，而凹下去的部分由於受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應用於網頁或其他應用中對按鈕、3D線條的繪製。比如要繪製的3D文字，即在原始位置顯示高亮度顏色，而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓，這樣在視覺上便會產生3D文字的效果。具體實現時， 可用完全一樣的字體在不同的位置分別繪製兩個不同顏色的2d文字，只要使兩個文字的坐標合適，就完全可以在視覺上產生出不同效果的3D文字。如今主流的3D立體顯示技術，仍然不能使我們擺脫特製眼鏡的束縛，這使得其應用範圍以及使用舒適度都打了折扣。而且不少3D技術會讓長時間的體驗者有噁心眩暈等感覺。於是，3D立體顯示能夠持續發展的動力，就落到了裸眼3D顯示技術這一前沿科技身上。目前主要的裸眼3D顯示技術都是在以下這兩種技術的基礎上改良而成的。一是視差障壁技術，另一個為柱狀透鏡技術。A.視差障壁技術目前，電影院在放映3D電影時，廣泛採用的是偏振眼鏡法。而視差障壁(Parallax Barrier)技術(它也被稱為視差屏障或視差障柵技術)，與偏振眼鏡法有些相似，不過一個需要通過眼鏡，另一個卻不需要。視差障壁技術是由夏普歐洲實驗室的工程師經過十年研究所得。它的實現方法是使用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜製造出一系列方向為90°的垂直條紋。這些條紋寬幾十微米，通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為「視差障壁」。而該技術正是利用了安置在背光單元及LCD面板間的視差障壁，在立體顯示模式下，應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開， 使觀者看到3D影像。缺陷由於背光遭到視差障壁的阻擋，所以亮度也會隨之降低，要看到高亮度的畫面比較困難。除此之外，解析度也會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加成反比降低，導致清晰度的降低。[0009]B.柱狀透鏡技術另一項名為柱狀透鏡(Lenticular Lens)的技術，也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡。 它相比視差障壁技術最大的優點是其亮度不會受到影響。它的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶屏的像平面位於透鏡的焦平面上，這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。於是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。不過像素間的間隙也會被放大，因此不能簡單地疊加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的，而是成一定的角度。這樣就可以使每一組子像素重複投射視區，而不是只投射一組視差圖像。之所以它的亮度不會受到影響，是因為柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由於它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處，所以解析度仍是一個比較難解決的問題。儘管當前已經研發了 3D電影、3D顯示器等等，但尚未在移動通信終端(例如手機、 PDA、平板電腦)上應用3D顯示技術。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單的三維圖像顯示單元及具有三維圖像顯示功能的終端。根據本實用新型的第一方面，提供了一種三維圖像顯示單元，其特徵在於，包括液晶顯示屏、液晶光柵和背光單元，所述液晶光柵固定在液晶顯示屏的外側，而背光單元置於液晶顯示屏的另一側。在上述第一方面的三維圖像顯示單元中，所述液晶光柵可以為狹縫光柵，所述液晶顯示屏可以是TFT IXD。根據本實用新型的另一方面，提供了一種具有三維圖像顯示功能的終端，其特徵在於，包括控制單元、2D/3D選擇單元、如上文所述的三維圖像顯示單元、以及顯示器單元， 上述控制單元分別於與上述2D/3D選擇單元和上述三維圖像顯示單元連接，並且上述顯示器單元連接到上述三維圖像顯示單元。在上述第二方面的終端中，所述2D/3D選擇單元接收用戶對於2D顯示/3D顯示的選擇，並將用戶的選擇決定發送給控制單元。在接收到來自2D/3D選擇單元的選擇決定後，控制單元判定是否需要改變當前顯示狀態；若需要改變當前顯示狀態，則向所述三維圖像顯示單元發出顯示模式切換指令。當接收到來自顯示控制單元的顯示模式切換指令時， 該三維圖像顯示單元切換液晶光柵的開啟/關閉狀態，從而改變顯示器單元的當前顯示狀態。利用本實用新型的三維圖像顯示單元以及具有三維圖像顯示功能的終端，用戶可以容易地在2D顯示模式和3D顯示模式之間切換。
圖1是示出本實用新型的3D顯示單元的結構示意圖；圖2是設置有3D顯示單元的手機終端的結構框圖；以及圖3是本實用新型的3D顯示效果原理示意圖。
具體實施方式
下面，結合附圖具體說明本實用新型的具體實施方式
。[0024]如圖1所示，本實用新型所述具有3D顯示效果的顯示控制單元10包括層疊設置的液晶顯示屏12、液晶光柵11和背光單元13。所述液晶光柵11和背光單元13設置於液晶顯示屏12的兩側。液晶光柵11固定在液晶顯示屏12的外側，背光單元13置於液晶顯示屏12的另一側。優選地，上述液晶光柵11是狹縫光柵，而所述液晶顯示屏12是TFT IXD。用戶可以自主地控制液晶光柵11的開啟/關閉。當用戶選擇觀看3D圖像時，控制開啟液晶光柵11，從而使得設置有圖1所示的顯示控制單元10的手機將立體融像原理產生3D空間感。而當用戶希望觀看普通的2D圖像時，控制關閉液晶光柵11，從而使得手機恢復到普通顯示狀態。圖2所示為設置有3D顯示單元的手機終端的結構框圖。在此，為了說明的清楚， 省略了與普通手機相同的通信模塊等等。如圖2所示，設置有圖1的顯示控制單元10的手機包括控制單元21 (諸如CPU等)、2D/3D選擇單元22、顯示控制單元10和顯示器單元23。 控制單元21分別於與2D/3D選擇單元22和顯示控制單元10連接，顯示器單元23連接到顯示控制單元10。上述2D/3D選擇單元22接收用戶對於2D顯示/3D顯示的選擇(例如，通過手機菜單進行選擇)，並將用戶的選擇決定發送給控制單元21。控制單元21在接收到來自2D/3D 選擇單元22的選擇決定後，通過與當前顯示狀態進行比較，判定是否需要改變當前顯示狀態；若需要改變當前顯示狀態(例如，2D顯示變為3D顯示，或者3D顯示變為2D顯示)，則向顯示控制單元10發出顯示模式切換指令。顯示控制單元10用於改變液晶光柵11的開啟/關閉狀態。當接收到來自控制單元21的顯示模式切換指令時，該顯示控制單元10切換液晶光柵11的開啟/關閉狀態，從而改變顯示器單元23的當前顯示狀態(例如，2D顯示變為3D顯示，或者3D顯示變為2D顯示)°圖3示出了利用液晶光柵11進行3D現實的原理。如圖3所示，在液晶顯示屏12 前置一塊液晶光柵11。當液晶光柵11開啟時，顯示平面的各像素的光線分別只進入觀察者的左眼L或右眼R，由此使得使用者的雙眼看到不同的畫面，由立體融像原理產生3D空間感。而當液晶光柵11關閉時，只顯示普通的2D圖像。通過本實用新型的三維圖像顯示單元以及裝備有該三維圖像顯示單元的終端，用戶可以容易地在2D顯示模式和3D顯示模式之間切換，從而在不同的應用場合獲得優異的用戶體驗。並且，本實用新型的結構相對簡單，大大降低了製造成本。以上所述的結構和處理僅僅是示例性的，而並非用於限制本實用新型的範圍。本領域的技術人員可以理解，可以對本實用新型進行各種改動，而不脫離本實用新型的精神和範圍。
權利要求1.一種三維圖像顯示單元，其特徵在於，包括液晶顯示屏、液晶光柵和背光單元，所述液晶光柵固定在液晶顯示屏的外側，而背光單元置於液晶顯示屏的另一側。
2.根據權利要求1所述的三維圖像顯示單元，其特徵在於，所述液晶光柵為狹縫光柵。
3.根據權利要求1所述的三維圖像顯示單元，其特徵在於，所述液晶顯示屏是TFTLCD。
4.一種具有三維圖像顯示功能的終端，其特徵在於，包括控制單元、2D/3D選擇單元、 如權利要求1-3的任何一個所述的三維圖像顯示單元、以及顯示器單元，上述控制單元分別於與上述2D/3D選擇單元和上述三維圖像顯示單元連接，並且上述顯示器單元連接到上述三維圖像顯示單元。
專利摘要本實用新型提供了一種三維圖像顯示單元及具有三維圖像顯示功能的終端。該具有三維圖像顯示功能的終端包括控制單元、2D/3D選擇單元、三維圖像顯示單元、以及顯示器單元，上述控制單元分別於與上述2D/3D選擇單元和上述三維圖像顯示單元連接，並且上述顯示器單元連接到上述三維圖像顯示單元。該三維圖像顯示單元包括層疊的液晶顯示屏液晶光柵和背光單元。通過本實用新型的三維圖像顯示單元以及裝備有該三維圖像顯示單元的終端，用戶可以容易地在2D顯示模式和3D顯示模式之間切換，從而在不同的應用場合獲得優異的用戶體驗。
文檔編號H04M1/725GK202306008SQ201120176729
公開日2012年7月4日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者虞仲華 申請人:杭州在信科技有限公司