[发明专利]主动开关式三维显示镜片及主动开关式三维显示眼镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维立体镜片以及一种三维立体眼镜，尤其涉及一种主动开关式三维显示镜片及主动开关式三维显示眼镜。

背景技术

目前用于三维显示的眼镜主要有液晶开关式镜片和偏振片镜片两种类型。偏振片式眼镜其左右眼分别采用不同偏振方向的偏振镜片对应相应的左右眼图像偏振方向，这样左右眼分别只能看到对应的左右眼图像，通过眼睛的融合左右，观察到三维图像。液晶开关式镜片是针对每帧显示的内容分别对应左右图像，通过液晶开关镜片分别切换至左右眼。偏振片式眼镜的优点是结构简单，成本低。但偏振片式眼镜损失分辨率，串扰较大，且与观察位置关系密切，实际观察效果欠佳。液晶开关式镜片由于每帧只显示左图像或右图像，所以在实现过程中帧频减半。它的优点是不损失分辨率，且串扰较小；但是，当液晶开关式镜片用于三维液晶显示器时，由于通过液晶盒后的光是具有偏振性的，因此受液晶眼镜偏振方向的影响，对观察位置的要求十分苛刻，头部略有转的就会影响观看效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种串扰小并且其三维图像显示质量与观察位置和头部转动无关的能够适用于普通的任何一种三维显示器的主动开关式三维显示镜片以及一种主动开关式三维显示眼镜。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种主动开关式三维显示镜片，包括前玻璃基板、后玻璃基板、外围堰、前透明电极、后透明电极、有色非极性油滴、至少两个亲水介质层、至少两个疏水介质层和至少两个内围堰；

所述外围堰设置在前玻璃基板和后玻璃基板之间并且形成封闭的腔室；前透明电极、后透明电极、亲水介质层和疏水介质层和有色非极性油滴位于腔室内；

第一透明电极设置在腔室的上表面上并且覆盖腔室的全部上表面，后透明电极设置在腔室的下表面上并且覆盖腔室的全部下表面；

内围堰设置在后透明电极上，疏水介质层设置在后透明电极表面并且位于内围堰内，有色非极性油滴位于内围堰内并且设置在疏水介质层表面，亲水介质层也设置在后透明电极表面并且位于内围堰内，所述亲水介质层位于内围堰的内边缘与疏水介质层的外边缘之间，亲水介质层与疏水介质层处在同一平面内，疏水介质层的宽度与亲水介质层的宽度之比大于10∶1；腔室的其余部分充满水。

本发明主动开关式三维显示镜片的工作原理是：利用基于透明介质上电润湿效应，通过施加不同电压来调节介质层表面的疏水特性，使其由疏水转变为亲水，从而控制有色油滴覆盖介质层面积的大小。由于亲水介质层的存在，依靠表面张力的作用，使得聚集后的油滴朝向亲水介质层移动，即朝向腔室的边缘移动。从而使整体镜片的透光性更好。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述内围堰之间紧密排列形成矩阵式排列并且覆盖腔室内的全部表面。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述内围堰的截面为矩形、正方形、菱形、正六边形。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述有色非极性油滴由粒径为5～1000纳米的碳黑或碳纳米管分散在硅油中构成。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述前玻璃基板和后玻璃基板为厚度为0.01～3毫米的玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚苯二甲酸乙二醇酯的透明板材或薄膜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述前透明电极和后透明电极为厚度为10～1000纳米的氧化铟锡或氧化锌透明薄膜。

一种主动开关式三维显示眼镜，包括镜架、安装在镜架上的镜片、同步控制器以及安装在镜架上并且用于接收红外发生器所发出的红外信号同时控制施加在镜片上的电压的大小的红外接收器，同步控制器与红外发生器电连接并且用于控制红外发生器，所述镜片为上述所述的主动开关式三维显示镜片。

本发明主动开关式三维显示眼镜的工作原理是：由同步驱动器产生的控制信号与显示器中的驱动控制器的帧同步控制信号同步，对红外信号发生器逐帧施加左、右眼控制信号，眼镜上安装的红外接收器接收到相应的信号后，分别控制左右镜片的开和关，使得左右眼图像分别通过左、右镜片，通过人眼的融合左右，形成相应的三维图像。即本发明在任何一种显示器上逐帧显示三维图像对应的左、右眼图像，在此显示器上安装红外辐射装置，并根据显示器的帧同步信号和所对应的左眼或右眼图像，对红外辐射装置施加控制信号，使显示器输出的图像按左、右眼图像顺序显示，再通过眼镜上的红外接收器控制眼镜开关，使左眼或右眼分别接受对应的图像内容，以实现三维显示。