[发明专利]3D显示装置、3D互动显示系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及平板3D显示技术领域，尤其涉及一种3D显示装置、3D互动显示系统和方法。

背景技术

3D显示器（3Dimensional Display）如果需要与人实现互动，如3D射击游戏、3D显示报告，可以在3D显示器上增加触摸功能，组成3D互动显示器。该触摸功能可以利用发光笔-光感触摸屏系统来实现远程触摸，实现对3D显示器的远程操作。

3D互动显示器显示的物体是虚拟的，每个物体均有立体位置的3D坐标。而操作者使用发光笔向光感触摸屏发射光线时，光笔-光感触摸屏系统只能确定一个2D的坐标，这将导致人机互动出现很大误差。

如图1所示，由3D显示屏1和光感触摸层2组成3D互动显示器，使用者5用发光笔3指向3D互动显示器的显示物体4中的B物体并通过发光笔3发出入射光6，由于入射光6垂直方向上存在入射角度，使光感触摸层感知的位置可能是指向显示物体4中C物体的位置，得到错误指向的信息，从而影响了远程互动操作的准确性。

现有的一种解决方案中，使用者需要使用能够发出两个不同颜色光的发光装置，3D互动显示装置的光感测阵列通过感测不同颜色光的不同光强计算坐标，所需光感测阵列结构复杂、设计困难，而且需使用彩色滤光片使不同颜色的光透过后呈现不同的光强，因此只适用于某些显示器，如液晶3D显示器，如果用于其他类型的3D显示器，如OLED显示器、PDP显示器等，则需要增加额外的彩色滤光片，既增加了成本又会严重影响亮度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种3D显示装置、3D互动显示系统和方法，能够更精确的判定入射光线的方向，从而保证了使用者对3D互动显示装置进行互动操作的准确性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种3D显示装置，包括3D显示屏，在所述3D显示屏的出光方向上依次设有第二光感触摸层和第一光感触摸层，所述第一光感触摸层、所述第二光感触摸层分别用于感测入射光在所述第一光感触摸层的第一入射点坐标、在所述第二光感触摸层的第二入射点坐标，以判定所述入射光的方向。

所述第二光感触摸层和第一光感触摸层设置于所述3D显示屏之外。

所述显示装置还包括设置于所述3D显示屏之外的第一透明基板和第二透明基板，第一光感触摸层设置于所述第一透明基板上形成第一光感触摸屏，第二光感触摸层设置于所述第二透明基板上形成第二光感触摸屏。

所述显示装置还包括设置于所述3D显示屏之外的第三透明基板，所述第一光感触摸层和所述第二光感触摸层分别设置于所述第三透明基板的两个相对的表面上。

所述第二光感触摸层和第一光感触摸层内嵌于所述3D显示屏。

所述3D显示屏包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述第二光感触摸层和第一光感触摸层设置于所述彩膜基板面向所述阵列基板的一侧。

所述第一光感触摸层设置于所述3D显示屏之外，所述第二光感触摸层内嵌于所述3D显示屏。

所述显示装置还包括设置于所述3D显示屏之外的第四透明基板，第一光感触摸层设置于所述第四透明基板上形成第三光感触摸屏，所述3D显示屏包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述第二光感触摸层设置于所述彩膜基板面向所述阵列基板的一侧。

所述第一光感触摸层和第二光感触摸层之间的距离为0.5mm-10mm。

所述3D显示屏为液晶显示屏或者OLED显示屏或者等离子显示屏。

所述入射光为单色光。

所述显示装置还包括数据处理器，所述数据处理器与所述第一光感触摸层和第二光感触摸层电连接，用于根据所述第一入射点坐标、第二入射点坐标和所述第一光感触摸层与第二光感触摸层之间的距离，判定入射光的方向。

一种3D互动显示系统，包括发光装置、数据处理装置以及上述显示装置；所述发光装置用于向所述显示装置发出入射光；所述数据处理装置与所述显示装置通信连接，用于根据所述显示装置感测的第一入射点坐标、第二入射点坐标和所述第一光感触摸层与第二光感触摸层之间的距离，判定入射光的方向。

一种3D互动显示系统，包括发光装置以及上述的显示装置；所述发光装置用于向所述显示装置发出入射光；所述显示装置用于感测所述入射光的第一入射点坐标、第二入射点坐标并判定所述入射光的方向。

一种3D互动显示方法，该方法包括：

在3D显示屏的出光方向上依次设置第二光感触摸层和第一光感触摸层；

所述第一光感触摸层感测入射光的第一入射点坐标；