3d顯示手機皮的製作方法
2023-04-26 19:53:46 2
專利名稱：3d顯示手機皮的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及3D顯示技術領域，特別是涉及一種3D顯示手機皮。
背景技術：
隨著3D圖像的流行，3D技術的創新也隨之增加。3D圖像是通過投射相鄰的兩張同一主題的圖像來實現的，所述的兩張同一主題的圖像就是左眼和右眼立體圖像對。3D顯示技術的關鍵是怎樣把「左眼圖像」和「右眼圖像」兩組畫面分別分配給左右眼。目前的3D顯示設備，通常需要藉助於3D眼鏡將「左眼圖像」和「右眼圖像」兩組畫面分別分配給左右眼，使得用戶觀看到3D圖像效果。對於近視眼用戶，在佩帶近視眼鏡的情況下，不方便再佩帶3D眼鏡。因此有必要提供一種3D顯示手機皮以解決上述技術問題。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種3D顯示手機皮。本實用新型的目的在於提供一種3D顯示手機皮，包括:殼體，所述殼體用於容置手機；電場提供裝置，所述電場提供裝置設置於殼體上，用於與電致變色裝置電連接以向電致變色裝置提供電場；電致變色裝置，所述電致變色裝置用於設置於殼體上以將手機裝載於殼體內，所述電場提供裝置不向電致變色裝置提供電場時，所述電致變色裝置全透光且不改變入射光線的傳播方向，在所述電致變色裝置設置於手機顯示屏上方且電場提供裝置向電致變色裝置提供電場時，所述電致變色裝置變成明暗相間的狹縫光柵，使得所述手機顯示屏顯示3D圖像時，其左眼子像素光線和右眼子像素光線經狹縫光柵的透光間隙後分離開；一個長方形的框架，所述電致變色裝置設置於框架上，所述框架可通過卡合方式設置於殼體上；雙攝像頭成像裝置，所述雙攝像頭成像裝置設置於框架上，所述雙攝像頭成像裝置包括人體紅外光透光片，所述人體紅外光透光片僅允許人體紅外光透過，使得所述雙攝像頭成像裝置僅能利用人體紅外光形成人手原始圖像數據，所述雙攝像頭成像裝置利用其自帶的無線數據發射模塊將所述原始圖像數據無線傳輸給手機本體上的處理器，以計算人手3D位移數據，手機可根據人手3D位移數據生成操作指令。其中，在所述電致變色裝置設置於手機顯示屏上方時，所述電致變色裝置由手機顯示屏側起，包括依次排列的第一基板、第一導電層、電致變色層、電解質層、第二導電層、
第二基板；所述第一基板、第一導電層、電解質層、第二導電層和第二基板對入射到其上的光線全透射；所述電場提供裝置用於為所述第一導電層和第二導電層提供電場；[0015]所述電致變色層，包括多個等間距的且大小相同的表現形式為長方形的電致變色片以及位於相鄰電致變色片之間的透光間隙，所述電致變色片平行於手機顯示屏，所述電場提供裝置向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其氧化著色變暗而不透光，所述電場提供裝置不向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其逆氧化褪色恢復到透光狀態；或在所述電致變色裝置設置於手機顯示屏上方時，所述電致變色裝置由手機顯示屏側起，包括依次排列的第一基板、第一導電層、電解質層、電致變色層、第二導電層、第二基板；所述第一基板、第一導電層、電解質層、第二導電層和第二基板對入射到其上的光線全透射；所述電場提供裝置用於為所述第一導電層和第二導電層提供電場；所述電致變色層，包括多個等間距的且大小相同的表現形式為長方形的電致變色片以及位於相鄰電致變色片之間的透光間隙，所述電致變色片平行於手機顯示屏，所述電場提供裝置向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其氧化著色變暗而不透光，所述電場提供裝置不向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其發生氧化逆反應進而褪色恢復到透光狀態。其中，所述多個等間距的且大小相同的表現形式為長方形的電致變色片以及位於相鄰電致變色片之間的透光間隙的寬度總和與顯示屏的行寬或列高相等。其中，所述電致變色片，包括:可印刷的電致變色油墨，或電致變色薄膜，或電致變色玻璃，或電控透光薄膜。其中，所述電解質層，包括:可印刷的電解質油墨。其中，所述第一導電層，包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃；所述第二導電層，包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃。其中，所述第一基板，包括:可印刷的透明油墨、可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃；所述第二基板，包括:可印刷的透明油墨、可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃。通過上述方式，本實用新型提供的3D顯示手機皮利用電場提供裝置給電致變色裝置提供電場時，手機顯示屏上顯示的3D圖像的左眼圖像子像素光線和右眼像素圖像光線分別被分配給左右眼，可實現觀看3D圖像的目的，而在未給電致變色裝置提供電場時，手機顯示屏的顯示的圖像經電致變色裝置後顯示為2D圖像。因此本實用新型的3D顯示手機皮可方便用戶在2D觀看圖像和3D圖像時，進而顯示模式的切換，且本實用新型的3D顯示手機皮可利用雙攝像頭成像裝置實現手機的非接觸式人手3D位移數據的輸入。
圖1是本實用新型的3D顯示手機皮的第一實施例的結構示意圖；[0029]圖2是圖1中電致變色裝置的第一種結構示意圖；圖3是圖1中電致變色裝置的第二種結構示意圖；圖4是包含圖2所示結構的電致變色裝置的本實用新型的3D顯示手機皮的成像原理示意圖；請參見圖5，圖5是圖1中框架背向殼體的表面的結構示意圖；圖6-圖11是本實用新型的3D顯示手機皮的雙攝像頭成像裝置實現手機手勢數據輸入過程中的人手坐標數據的模擬示意圖。
具體實施方式
請參見圖1，圖1是本實用新型的3D顯示手機皮的第一實施例的結構示意圖。如圖1所示，本實施例的3D顯示手機皮包括殼體12、電場提供裝置(未圖示)和電致變色裝置
11。其中，殼體12用於容置手機，電場提供裝置設置於殼體12上，電場提供裝置用於與電致變色裝置11電連接以向電致變色裝置11提供電場，電致變色裝置用於設置於殼體上以將手機裝載於殼體內，電場提供裝置不向電致變色裝置11提供電場時，電致變色裝置11全透光且不改變入射光線的傳播方向，在電致變色裝置11設置於手機顯示屏上方且電場提供裝置向電致變色裝置11提供電場時時，電致變色裝置11變成明暗相間的狹縫光柵，使得手機顯示屏顯示3D圖像時，其左眼子像素光線和右眼子像素光線經狹縫光柵的透光間隙後分離開。請進一步參見圖1，在本實用新型的優選實施例中，本實用新型的3D顯示手機皮進一步包括:一個長方形的框架111，電致變色裝置11設置於框架111上，框架111可通過卡合方式設置於殼體12上。具體地，框架111上的第一側部設置有一彎折部112，所述彎折部112垂直於框架111彎折，框架111上與第一側部相對的第二側部設置有兩個插件113，框架111通過彎折部112和兩個插件113卡合設置於殼體12上。在框架111通過卡合方式設置於殼體12上後，電致變色裝置11通過其電路外接部與電場提供裝置建立電連接，容置在殼體12中的手機的顯示屏面向電致變色裝置11，用戶手動閉合電場提供裝置的開關向電致變色裝置11提供電場時，手機顯示屏的左眼子像素光線和右眼子像素光線被電致變色裝置11分離開，左眼子像素光線進入左眼，右眼子像素光線進入右眼，進而經過人腦的處理，形成3D圖像效果。在本實用新型的實施例中，3D顯示手機皮和手機是兩個相互獨立的個體，在需要裸眼觀看手機顯示屏上顯示的3D格式的圖像時，可以將手機容置在本實用新型的3D顯示手機皮中，並使得殼體12上的電場提供裝置與電致變色裝置11電連接，通過閉合電場提供裝置的開關向電致變色裝置11提供電場，使得電致變色裝置11變色成狹縫光柵，進而實現裸眼觀看3D圖像的目的。請參見圖2和圖3，圖2是圖1中電致變色裝置的第一種結構示意圖，圖3是圖1中電致變色裝置的第二種結構示意圖。如圖2所示，在液晶光柵片11設置於手機顯示屏上方時，電致變色裝置11由手機顯示屏131側起，包括依次排列的第一基板111、第一導電層112、電致變色層113、電解質層114、第二導電層115和第二基板116。如圖3所示，電致變色裝置11由手機顯示屏131側起，包括依次排列的第一基板111、第一導電層112、電解質層114、電致變色層113、第二導電層115和第二基板116。圖2和圖3中:第一基板111、第一導電層112、電解質層114、第二導電層115和第二基板116對入射到其上的光線全透射；電場提供裝置用於與第一導電層111和第二導電層115電連接以向第一導電層111和第二導電層115提供電場；電致變色層113包括多個等間距的且大小相同的以及表現形式為長方形的電致變色片1131以及位於相鄰電致變色片1131之間的透光間隙1132，電致變色片1131平行於手機顯示屏131，電場提供裝置向第一導電層112和第二導電層115提供電場時，電解質層114提供離子給電致變色片1131使其氧化著色變暗而不透光，電場提供裝置不向第一導電層112和第二導電層115提供電場時，電解質層114提供離子給電致變色片1131使其逆氧化褪色恢復到透光狀態。其中，多個等間距的且大小相同的以及表現形式為長方形的電致變色片1131以及位於相鄰電致變色片1131之間的透光間隙1132的寬度總和與顯示屏13的行寬或列高相等。在本實用新型的一個優選實施例中，第一導電層111包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫(ITO)導電玻璃。在本實用新型的一個優選實施例中，第二導電層115包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃。在本實用新型的一個優選實施例中，電解質層114包括:可印刷的電解質油墨。在本實用新型的一個優選實施例中，電致變色片1131包括:可印刷的電致變色油墨，或電致變色薄膜，或電致變色玻璃，或電控透光薄膜。在本實用新型的一個優選實施例中，第一基板111包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃。在本實用新型的一個優選實施例中，第二基板115包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃。請參見圖4，圖4是包含圖2所示結構的電致變色裝置的本實用新型的3D顯示手機皮的成像原理示意圖。如圖4所示,在手機顯示屏131顯示3D圖像時,經顯示屏131顯示的圖像光線入射到電致變色裝置11 (第一基板111和第二基板115在圖4中未圖示)上。具體地應用中，用戶首先使得電場提供裝置與電致變色裝置11建立電連接，在電場提供裝置向第一導電層112和第二導電層115提供電場時，第一導電層112和第二導電層115之間的電場電壓V不等於0，在電場的驅動下，電解質層114提供離子給電致變色片1131使其氧化著色變暗而不透光，電致變色裝置11表現為狹縫光柵。手機顯示屏131的左眼子像素1311光線經透光間隙1132入射到人的左眼14內，而右眼子像素1312光線經相鄰電致變色片透光1131之間的透光間隙1132入射到人的右眼15內。這樣，觀察者就能接收到視差圖像對，進而觀看到3D效果。相應地，在電場提供裝置不向第一導電層112和第二導電層115提供電場時，第一導電層112和第二導電層115之間的電場電壓V等於零，這時，電解質層114提供離子給電致變色片113使其逆氧化褪色恢復到透光狀態，電致變色裝置11全透光且不改變入射光的傳播方向，使得視差圖像對無法通過電致變色裝置11分離開，觀察者只能觀看到2D圖像效果。其中，包含圖3所示結構的電致變色裝置的本實用新型的3D顯示手機皮的成像原理與圖4所示的成像原理相同，唯一不同的只是電致變色層113和電介質層114的位置不同，在此不再贅述。請參見圖5，圖5是圖1中框架背向殼體的表面的結構示意圖。如圖5所示，框架111上設置有雙攝像頭成像裝置(未標示)，雙攝像頭成像裝置包括兩個攝像頭(左眼攝像頭121和右眼攝像頭122)。其中，雙攝像頭成像裝置11的兩鏡頭中心間距為固定值b，雙攝像頭成像裝置11包括人體紅外光透光片(未圖示)，人體紅外光透光片僅允許人體紅外光透過，而除人體紅外光以外的環境光被最大限度地阻止透過，使得雙攝像頭成像裝置僅能利用人體紅外光形成人手的原始圖像數據。具體地，當雙攝像頭成像裝置無線接收到手機發出的開啟雙攝像頭成像裝置的指令後，左眼攝像頭121和右眼攝像頭122開始拾取周圍環境中人手位置的原始圖像數據，雙攝像成像裝置利用其自帶的無線數據發射模塊將原始圖像數據無線傳輸給手機本體上的數據處理器，以計算人手3D位移數據，手機可根據人手3D位移數據生成操作指令。在本實用新型的一個優選實施例中，人體紅外光透光片設置在左眼攝像頭121和右眼攝像頭122的鏡頭上。在本實用新型的另一個優選實施例中，人體紅外光透光片設置在雙攝像頭成像裝置的感光元件的表面上。人體紅外光透光片的這兩種位置設置方式都是為了阻止人體紅外光以外的其他光線落在感光元件上成像，以達到減少環境光幹擾的目的。請參 見圖6-圖11，圖6-圖11是本實用新型的3D顯示手機皮的雙攝像頭成像裝置實現手機手勢數據輸入過程中的人手坐標數據的模擬示意圖。圖6-圖11對應的空間直角坐標系XYZ中的XY平面位於感光元件的感光面上，左眼攝像頭121的鏡頭中心點L和右眼攝像頭122的鏡頭中心點R連線的中點在Z軸上。其中，X軸平行於直線RL。手機本體根據接收到的人手在XY面上感光元件感受到的圖像的原始數據可以計算出人手在3D空間中所成的像點的位置。人手在XY平面內的位置坐標及運動情況可以通過原始圖像數據簡單直接地計算出來，在此不再贅述。本實用新型中著重描述像點位置的判斷方法及像點深度的計算方法，假設模擬出的人手在感光元件的感光面上的匯聚成的兩個圖像的y坐標相等。當然在本實用新型的實際應用中所利用的直角坐標系可以與上述XYZ坐標系不同，對比不作限制。請參見圖6，手機本體得到的人手的圖像原始數據的模擬坐標圖如圖6所示。其中，點PJx1, 0)的橫坐標X1是人手經左眼攝像頭121匯聚在感光面上的像所對應的X坐標值，點PR(x2，0)的橫坐標X2是人手經右眼攝像頭122匯聚在感光面上所對應的像X坐標值，且點Pk和點匕的視差Xl-X2〈0，這種情況下，像點位於感光面之後。手機本體根據圖6所示的坐標數據計算出的像點的位置，具體可見圖7所示。請參見圖7，左眼攝像頭121的鏡頭中心點L和右眼攝像頭122的鏡頭中心點R之間的線段LR的長度為b，線段LR與XY平面之間的距離=d。其中點P (0，z)是手機本體模擬出的像點的位置。在三角形LRP中，像點P的z坐標滿足以下關係式:
^ =丄⑴，
OZjTU對(I)式變化後可得:z = ('\( 2 )。
b - (.Y2 -..Y1 )上述(I)和(2)式中b和d都是由雙攝像頭成像裝置決定的常量，因此手機本體根據獲得的原始圖像數據中視差X1-X2的值，就可以計算出像點P的深度z+d。請參見圖8，人手經左眼攝像頭121和右眼攝像頭122所成的圖像在感光元件的感光面上匯聚於一點P，這時，視差X1-X2=O,手機本體根據視差的值計算出的像點的位置如圖9所示，這種情況下，像點P的深度等於d。請參見圖10，手機本體得到的人手的圖像原始數據的模擬坐標如圖10所示。與圖6不同之處在於:視差Xl-X2>0，此種情況下，像點位於感光面之前。手機本體根據圖10所示的坐標數據計算出的像點的位置如圖11所示。請參見圖11，在三角形LRP中，像點P的z坐標仍滿足(I)式和(2)式，同樣可以計算出像點P的深度z+d。圖11與圖7所示的情況的不同之處在於:圖11中視差X1-X2M),使得計算出的像點的z坐標〈O,進而使得計算出的像點的深度值0，進而使得像點的深度值>d。手機本體根據人手的原始圖像數據得出視差值，並根據視差值可以計算出像點在3D空間中的瞬時位置坐標，然後根據不同時刻的瞬時3D位置坐標生成用戶的手勢對應的操作指令。通過上述方式，本實用新型提供的3D顯示手機皮利用驅動裝置給液晶光柵片加電壓時，手機顯示屏上的左眼圖像子像素光線和右眼像素圖像光線分別被分配給左右眼，可實現觀看3D圖像的目的，而在未給液晶光柵片通電壓時，手機顯示屏的圖像經液晶光柵片後顯示為2D圖像。因此，本實用新型的3D顯示手機皮可方便用戶在觀看2D和3D圖像模式之間做出選擇，本實用新型的結構簡單，方便攜帶，便於用戶使用。進一步地，本實用新型提供的3D顯示手機皮可利用雙攝像頭成像裝置實現3D手勢數據的輸入以達到非接觸式操作手機的目的。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或者操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包含」、「包括」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系統要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設
備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個......」限定的要素，並不
排除在包括所述要素的過程、方法、物品、設備或者裝置中還存在另外的相同要素。對於本實用新型的3D顯示手機皮，實現的形式是多種多樣的。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種3D顯示手機皮，其特徵在於，包括: 殼體，所述殼體用於容置手機； 電場提供裝置，所述電場提供裝置設置於殼體上，用於與電致變色裝置電連接以向電致變色裝置提供電場； 電致變色裝置，所述電致變色裝置用於設置於殼體上以將手機裝載於殼體內，所述電場提供裝置不向電致變色裝置提供電場時，所述電致變色裝置全透光且不改變入射光線的傳播方向，在所述電致變色裝置設置於手機顯示屏上方且電場提供裝置向電致變色裝置提供電場時，所述電致變色裝置變色成明暗相間的狹縫光柵，使得所述手機顯示屏顯示3D圖像時，其左眼子像素光線和右眼子像素光線經狹縫光柵的透光間隙後分離開； 一個長方形的框架，所述電致變色裝置設置於框架上，所述框架可通過卡合方式設置於殼體上； 雙攝像頭成像裝置，所述雙攝像頭成像裝置設置於框架上，所述雙攝像頭成像裝置包括人體紅外光透光片，所述人體紅外光透光片僅允許人體紅外光透過，使得所述雙攝像頭成像裝置僅能利用人 體紅外光形成人手原始圖像數據，所述雙攝像頭成像裝置利用其自帶的無線數據發射模塊將所述原始圖像數據無線傳輸給手機本體上的處理器，以計算人手3D位移數據，手機可根據人手3D位移數據生成操作指令。
2.根據權利要求1所述的3D顯示手機皮，其特徵在於，在所述電致變色裝置設置於手機顯示屏上方時，所述電致變色裝置由手機顯示屏側起，包括依次排列的第一基板、第一導電層、電致變色層、電解質層、第二導電層、第二基板； 所述第一基板、第一導電層、電解質層、第二導電層和第二基板對入射到其上的光線全透射； 所述電場提供裝置用於為所述第一導電層和第二導電層提供電場； 所述電致變色層，包括多個等間距的且大小相同的表現形式為長方形的電致變色片以及位於相鄰電致變色片之間的透光間隙，所述電致變色片平行於手機顯示屏，所述電場提供裝置向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其氧化著色變暗而不透光，所述電場提供裝置不向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其逆氧化褪色恢復到透光狀態；或 在所述電致變色裝置設置於手機顯示屏上方時，所述電致變色裝置由手機顯示屏側起，包括依次排列的第一基板、第一導電層、電解質層、電致變色層、第二導電層、第二基板； 所述第一基板、第一導電層、電解質層、第二導電層和第二基板對入射到其上的光線全透射； 所述電場提供裝置用於為所述第一導電層和第二導電層提供電場； 所述電致變色層，包括多個等間距的且大小相同的表現形式為長方形的電致變色片以及位於相鄰電致變色片之間的透光間隙，所述電致變色片平行於手機顯示屏，所述電場提供裝置向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其氧化著色變暗不透光，所述電場提供裝置不向第一導電層和第二導電層提供電場時，所述電解質層提供離子給所述電致變色片使其發生氧化逆反應進而褪色恢復到透光狀態。
3.根據權利要求2所述的3D顯示手機皮，其特徵在於，所述多個等間距的且大小相同的表現形式為長方形的電致變色片以及位於相鄰電致變色片之間的透光間隙的寬度總和與顯示屏的行寬或列高相等。
4.根據權利要求2或3所述的3D顯示手機皮，其特徵在於，所述電致變色片，包括:可印刷的電致變色油墨，或電致變色薄膜，或電致變色玻璃，或電控透光薄膜。
5.根據權利要求2或3所述的3D顯示手機皮，其特徵在於，所述電解質層，包括:可印刷的電解質油墨。
6.根據權利要求2或3所述的3D顯示手機皮，其特徵在於，所述第一導電層，包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃； 所述第二導電層，包括:可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃。
7.根據權利要求2或3所述的3D顯示手機皮，其特徵在於，所述第一基板，包括:可印刷的透明油墨、可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電玻璃； 所述第二基板，包括:可印刷的透明油墨、可印刷的透明導電油墨，或可導電的塑料薄膜，或氧化銦錫ITO導電 玻璃。
專利摘要本實用新型公開一種3D顯示手機皮，包括殼體、電場提供裝置、電致變色裝置和雙攝像頭成像裝置；殼體用於容置手機；電場提供裝置與電致變色裝置電連接以向電致變色裝置提供電場；電致變色裝置設置於殼體上以將手機裝載於殼體內，在電場提供裝置向電致變色裝置提供電場時，電致變色裝置形成狹縫光柵，使得手機顯示屏顯示3D圖像；雙攝像頭成像裝置與電致變色裝置共同設置於同一個長方形的框架上，框架可通過卡合方式設置於殼體上，雙攝像頭成像裝置利用人體紅外光成像實現人手3D位移數據的輸入。通過上述方式，本實用新型可實現2D圖像顯示和3D圖像顯示模式的切換，可實現手機非接觸式人手3D位移數據的輸入。
文檔編號G02F1/153GK202956571SQ20122055594
公開日2013年5月29日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者劉美鴻 申請人:深圳市億思達顯示科技有限公司