CN103913847B - 一种三维显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维显示系统，包括：显示器件和位于显示器件出光侧的光栅，由于在显示器件和光栅之间增加一距离调整结构，该距离调整结构通过调整显示器件和光栅之间的距离，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种三维显示系统。
背景技术
目前，三维（Three-Dimensional，3D）显示技术已经备受关注，它可以使画面变得立体逼真，其最基本的原理是利用左右人眼分别接收不同的画面，经过大脑对接收的图像信息进行叠加重生，构成立体方向效果的影像。
现有的一种重要的可以实现3D显示的显示装置是在显示面板的出光侧设置狭缝光栅或液晶光栅等遮蔽物，利用狭缝光栅或液晶光栅在显示面板的出光侧形成若干视区。如图1所示，以在显示面板的出光侧设置狭缝光栅101为例进行说明，显示面板上的不同的亚像素单元102（图1以5个亚像素单元为例进行说明）发出的光射落在不同的视场内，观看者的双眼103落在不同的视场内可以产生3D感觉。如图1所示，a为显示面板上的亚像素单元102与狭缝光栅101之间的距离，b为3D显示装置的视距即显示面板上的亚像素单元102与观看者的双眼103之间的距离。
在现有的3D显示技术中，由于狭缝光栅或液晶光栅与显示面板之间的距离a是固定的，会导致观看者观看显示面板的视距b也是固定的。观看者在除该视距b以外的其他距离处观看显示面板，均会产生串扰的问题，影响3D显示效果，这样大大限制了3D显示的应用范围。
因此，如何使3D显示避免受到固定的视距的限制，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种三维显示系统，用以使3D显示避免受到固定的视距的限制。
因此，本发明实施例提供了一种三维显示系统，包括：显示器件，以及位于所述显示器件出光侧的光栅；还包括：
设置于所述显示器件和所述光栅之间的距离调整结构；
所述距离调整结构用于通过调整所述显示器件与所述光栅的距离，以调整所述三维显示系统的视距。
本发明实施例提供的上述三维显示系统，由于在显示器件和光栅之间增加一距离调整结构，该距离调整结构通过调整显示器件和光栅之间的距离，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。
具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述显示器件分为显示区域和包围所述显示区域的边界闭合的非显示区域；
所述距离调整结构包括设置于所述非显示区域的至少一个中空腔，通过对所述中空腔的腔体输入或输出气体或液体，使所述中空腔的容积相应增大或减小。
较佳地，为了使整个光栅能够平行于显示器件移动，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述中空腔为一包围所述显示区域的环状腔。
进一步地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述距离调整结构还包括：
设置于所述中空腔的腔壁上的至少一对输入口和输出口，与所述输入口相连的第一压力泵，与所述输出口相连的第二压力泵，设置于所述输入口和所述第一压力泵之间的输入阀门，以及设置于所述输出口和所述第二压力泵之间的输出阀门。
较佳地，为了使中空腔的整个腔体中气体或液体能够均匀进出，保证显示器件和光栅之间相互平行，从而保证三维显示系统的显示效果，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，在一所述中空腔中，每相邻的两对所述输入口和所述输出口之间的间距均相等。
具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述第一压力泵和所述第二压力泵为气压泵或液压泵。
进一步地，为了可以精密地控制中空腔的容积的变化，从而精密地调整显示器件和光栅之间的距离，实现精密地调整三维显示系统的视距的目的，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述距离调整结构还包括：设置于所述输入口和所述输入阀门之间的第一流量控制器；设置于所述输出口和所述输出阀门之间的第二流量控制器。
具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述光栅为狭缝光栅或液晶光栅。
具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，所述显示器件为液晶显示器件或有机电致发光显示器件。
附图说明
图1为现有技术中的三维显示装置的光路示意图；
图2为本发明实施例提供的三维显示系统的侧视结构示意图；
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的三维显示系统在调节视距前后的光路示意图；
图4a和图4b分别为本发明实施例提供的三维显示系统的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的三维显示系统的具体实施方式进行详细地说明。
本发明实施例提供的一种三维显示系统，如图2所示，包括：显示器件1，以及位于显示器件1出光侧的光栅2；还包括：
设置于显示器件1和光栅2之间的距离调整结构3；
距离调整结构3用于通过调整显示器件1与光栅2的距离，以调整三维显示系统的视距。
本发明实施例提供的上述三维显示系统，由于在显示器件1和光栅2之间增加一距离调整结构3，该距离调整结构3通过调整显示器件1和光栅2之间的距离，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的上述三维显示系统在调整视距前后的光路示意图。如图3a所示，显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2之间的距离为a1，三维显示系统的视距即显示器件1中的各亚像素单元4与观看者的双眼5之间的距离为b1；如图3b所示，通过距离调整结构3的调整后，显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2之间的距离变为a2，三维显示系统的视距即显示器件1中的各亚像素单元4与观看者的双眼5之间的距离变为b2；这样，通过距离调整结构3的调整后，显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2的距离的变化量为Δa＝a2-a1，三维显示系统的视距的变化量为Δb＝b2-b1。
具体地，在显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2之间的距离变化Δa时，相应地，三维显示系统的视距变化Δb，显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2之间的距离的变化量Δa与三维显示系统的视距的变化量Δb之间的关系为：其中，c为亚像素单元4的宽度，d为观看者d双眼5的间距。例如：在亚像素单元4的宽度c为90μm，观看者的双眼5的间距d为5cm时，若三维显示系统的视距根据应用环境需要增大Δb为1m，则可以计算出显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2之间的距离需要增大约1.8mm。
具体地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，如图4a和图4b所示，显示器件1可以分为显示区域6和包围显示区域6的边界闭合的非显示区域7；距离调整结构3具体可以包括设置于非显示区域7的至少一个中空腔8；通过对中空腔8的腔体输入或输出气体或液体，使中空腔8的容积相应增大或减小，从而可以改变显示器件1和光栅2（图4a和图4b中未示出）之间的距离，进而可以实现三维显示系统的视距可调的目的。
图4a是以在显示器件1的非显示区域7设置四个中空腔8为例进行说明的。为了能够保证显示器件1和光栅2之间相互平行，从而保证三维显示系统的显示效果，可以将多个中空腔8均匀的设置于显示器件1的非显示区域7，图4a是以将四个中空腔8分别设置在显示器件1的非显示区域7中的四个拐角处为例进行说明的。当然，如图4a所示的中空腔8的数量并非局限于4个，并且，中空腔8的分布方式还可以为其他方式，在此不做限定。
较佳地，为了使整个光栅2能够平行于显示器件1进行移动，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，如图4b所示，距离调整结构3可以仅包括一个中空腔8，该中空腔8为一包围所述显示区域6的环状腔。
具体地，在如图4a和图4b所示的距离调整结构3中，一般将中空腔8在显示器件1的非显示区域7的投影的宽度e设置为大于0mm，且小于或等于25mm。
在三维显示系统的视距需要调节Δb，显示器件1中的各亚像素单元4与光栅2之间的距离需要调节Δa时，中空腔8的腔体内的容积需要变化其中，S为中空腔8的截面面积。例如：中空腔8的截面面积为100mm2，在三维显示系统的视距需要增大1m，显示器件1与光栅2之间的距离需要增大1.8mm时，中空腔8的腔体内的容积需要变化0.18mL。
具体地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，如图4a所示，距离调整结构3还可以包括：设置于中空腔8的腔壁上的至少一对输入口9和输出口10，与输入口9相连的第一压力泵11，与输出口10相连的第二压力泵12，设置于输入口9和第一压力泵11之间的输入阀门13，以及设置于输出口10和第二压力泵12之间的输出阀门14。其中，在输入阀门13打开时，第一压力泵11向中空腔8的腔体内充入气体或液体，在输出阀门14打开时，第二压力泵12从中空腔8的腔体内抽出气体或液体。图4a仅以其中一个中空腔8与第一压力泵11和第二压力泵12的连接方式为例进行说明，其他三个中空腔8与第一压力泵11和第二压力泵12的连接方式类似，在此不做赘述。
在本发明实施例提供的上述三维显示系统用于正常3D显示时，即不需要调整本发明实施例提供的上述三维显示系统的视距时，输入阀门13和输出阀门14均处于关闭状态，显示器件1和光栅2之间的距离一定，三维显示系统的视距一定，保证三维显示系统的显示效果；在需要增大本发明实施例提供的上述三维显示系统的视距时，输入阀门13处于开启状态，输出阀门14处于关闭状态，第一压力泵11向中空腔8的腔体内充入气体或液体，使显示器件1和光栅2之间的距离增大，从而增大三维显示系统的视距；在需要减小本发明实施例提供的上述三维显示系统的视距时，输入阀门13处于关闭状态，输出阀门14处于开启状态，第二压力泵12由中空腔8的腔体内抽出气体或液体，使显示器件1和光栅2之间的距离减小，从而减小三维显示系统的视距。
本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，可以如图4a所示，设置第一压力泵11和第二压力泵12分别与输入口9和输出口10相连；或者，还可以如图4b所示，将输入口9和输出口10设置为均与一个压力泵（图4b以第一压力泵11为例进行说明）相连，这样还可以节约生产成本。
较佳地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，可以在中空腔8的腔壁上设置足够数量的输入口9和输出口10，尤其对于较大尺寸的三维显示系统而言，这样可以保证中空腔8的整个腔体中气体或液体能够均匀进出，保证显示器件1和光栅2之间相互平行，从而保证三维显示系统的显示效果。例如：在如图4a所示的四个中空腔8中，可以在每个中空腔8的腔壁上分别设置一对或多对输入口9和输出口10；在如图4b所示的中空腔8中，可以在中空腔8的四个侧边的腔壁上分别设置一对或多对输入口9和输出口10。
为了进一步地使中空腔8的整个腔体中气体或液体能够均匀进出，保证显示器件1和光栅2之间相互平行，从而保证三维显示系统的显示效果，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，在一中空腔8（即如图4a所示的任一中空腔8或如图4b所示的环状的中空腔8）中，可以将每相邻的两对输入口9和输出口10之间的间距设置为均相等，即在中空腔8的腔壁上均匀地设置各对输入口9和输出口10。
具体地，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，第一压力泵11和第二压力泵12具体可以为气压泵或液压泵，在此不做限定。通过气压泵或液压泵向中空腔8中充入或抽出气体或液体，可以调整光栅2与显示器件1之间的距离，可以实现三维显示系统的视距可调的目的。
具体地，气压泵内的气体可以为稳定性和安全性较好的任意气体，在此不做限定；液压泵具体可以油压泵，或者，也可以为水压泵，在此不做限定。
当然，本发明实施例提供的上述三维显示系统在具体实施时，第一压力泵11和第二压力泵12内还可以为流动性较好的其他物质，在此不做限定。
进一步地，为了可以精密地控制中空腔8的容积的变化，从而精密地调整显示器件1和光栅2之间的距离，实现精密地调整三维显示系统的视距的目的，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，距离调整结构3还可以包括：设置于输入口9和输入阀门13之间的第一流量控制器15；设置于输出口10和输出阀门14之间的第二流量控制器16。其中，第一流量控制器15内可以设置有控制进入中空腔8的腔体内的气体或液体的流量的第一流量控制阀门17，第二流量控制器16内可以设置有控制由中空腔8的腔体内抽出的气体或液体的流量的第二流量控制阀门18。
具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，光栅2具体可以为狭缝光栅，或者，也可以为液晶光栅，在此不做限定。并且，狭缝光栅和液晶光栅的结构可以具有多种实现情况，在此不做赘述。通过距离调整结构3调整光栅2与显示器件1之间的距离，可以实现三维显示系统的视距可调的目的。
本发明实施例提供的上述三维显示系统均是以采用狭缝光栅作为光栅2为例进行说明的，采用液晶光栅作为光栅2的具体实施参照采用狭缝光栅作为光栅2的实施例，在此不做赘述。
具体地，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中，显示器件1具体可以为液晶显示器件，或者，也可以为有机电致发光显示器件，在此不做限定。并且，液晶显示器件和有机电致发光显示器件的结构可以具有多种实现情况，在此不做赘述。通过距离调整结构3调整光栅2与显示器件1之间的距离，可以实现调整三维显示系统的视距可调的目的。
此外，在本发明实施例提供的上述三维显示系统中的显示器件1为液晶显示器件时，液晶显示器件具体可以为高级超维场开关型（ADS）、扭转向列型（TN）或平面内开关型（IPS）等，在此不做限定。
本发明实施例提供的一种三维显示系统，包括：显示器件和位于显示器件出光侧的光栅，由于在显示器件和光栅之间增加一距离调整结构，该距离调整结构通过调整显示器件和光栅之间的距离，可以调整三维显示系统的视距，使得三维显示系统不再受固定的视距的限制，从而可以使三维显示系统的空间适应能力更强，应用范围更广。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种三维显示系统，包括：显示器件，以及位于所述显示器件出光侧的光栅；其特征在于，还包括：
设置于所述显示器件和所述光栅之间的距离调整结构；
所述距离调整结构用于通过调整所述显示器件与所述光栅的距离，以调整所述三维显示系统的视距；
所述显示器件分为显示区域和包围所述显示区域的边界闭合的非显示区域；所述距离调整结构包括设置于所述非显示区域的至少一个中空腔，通过对所述中空腔的腔体输入或输出气体或液体，使所述中空腔的容积相应增大或减小。
2.如权利要求1所述的三维显示系统，其特征在于，所述中空腔为一包围所述显示区域的环状腔。
3.如权利要求1所述的三维显示系统，其特征在于，所述距离调整结构还包括：
设置于所述中空腔的腔壁上的至少一对输入口和输出口，与所述输入口相连的第一压力泵，与所述输出口相连的第二压力泵，设置于所述输入口和所述第一压力泵之间的输入阀门，以及设置于所述输出口和所述第二压力泵之间的输出阀门。
4.如权利要求3所述的三维显示系统，其特征在于，在一所述中空腔中，每相邻的两对所述输入口和所述输出口之间的间距均相等。
5.如权利要求3所述的三维显示系统，其特征在于，所述第一压力泵和第二压力泵为气压泵或液压泵。
6.如权利要求3所述的三维显示系统，其特征在于，所述距离调整结构还包括：设置于所述输入口和所述输入阀门之间的第一流量控制器；设置于所述输出口和所述输出阀门之间的第二流量控制器。
7.如权利要求1-6任一项所述的三维显示系统，其特征在于，所述光栅为狭缝光栅或液晶光栅。
8.如权利要求1-6任一项所述的三维显示系统，其特征在于，所述显示器件为液晶显示器件或有机电致发光显示器件。
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