[发明专利]一种用于切换2D/3D显示模式的狭缝光栅阵列组件

说明书

技术领域

本发明涉及立体显示领域，尤其是一种用于切换2D/3D显示模式的狭缝光栅阵列组件。

背景技术

自由立体显示装置是通过视差原理来实现立体图像的识别，由于人类左右眼观察到的物体存在物体深度的细微差异，因此最终能够感知到立体图像。立体显示技术通过人为手段来制造人的左右眼的视差，令左右眼分别观察到有视差的两幅图像，再经过大脑对图像的融合，就能够产生观察到真实三维物体的效果，而不需要借助任何其他的设备。目前的研究结果中，被广泛采用的立体显示装置有两种方式：狭缝光栅式立体显示装置和微透镜阵列立体显示装置，其中狭缝光栅式装置包括平板显示面板和安装在显示面板前方的狭缝光栅阵列，从而将来自于显示面板的3D图像分成左右眼的视差图像，这项技术早在美国专利US7255567中就得以公开。

在传统的狭缝光栅式或者微透镜阵列立体显示装置中，由于狭缝光栅和微透镜阵列置于观察者和平板显示屏幕之间，无法实现2D和3D的显示模式的切换，给用户带来了不便。针对这一需求，提升用户体验，研究者展开了许多工作。在US6069650、CN1892289中研究者利用了液晶对o光和e光的不同折射率来实现2D/3D转换，它们都需要在微透镜阵列表面镀导电薄层或梯度结构的导电层，以达到控制液晶的目的，但该方法在对工艺要求非常高，难以保证镀膜薄层的加工精度，而且电场间距大导致转换响应时间长，会导致显示的功能和效果均不如人意。在US6157424中，发明者将传统的狭缝光栅组件取代为一条纹式液晶面板屏障，利用切换液晶面板达到2D/3D切换的目的，但该方法的主要缺点在于所加入的纹式液晶面板较为昂贵，因而制造整个2D/3D切换装置的成本也随之而增加，加之液晶的切换无法完全替代光栅对光的遮挡效果，2D/3D切换的显示效果也不尽理想。总之，现有的2D/3D切换装置在工艺，成本，实用性方面都有加以改良的必要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于切换2D/3D显示模式的狭缝光栅阵列组件。

本发明采用以下方案实现：一种用于切换2D/3D显示模式的狭缝光栅阵列组件，其特征在于：包括一框架，所述框架内均匀间隔设置有若干个挡光条，所述每一个挡光条的上端部都设置一蜗轮，且所有的蜗轮与一蜗杆相啮合，所述蜗杆通过齿轮与一步进电机的转轴齿轮相啮合，从而带动蜗轮的旋转，实现挡光条的90°旋转。

在本发明一实施例中，还包括若干个挡片，分别设置于所述每一个挡光条下端部对应的框架上，用于在挡光条旋转过程中的限位。

在本发明一实施例中，所述挡片采用耐用性较好的金属材质，例如铁、钢或合金。

在本发明一实施例中，所述狭缝光栅阵列组件所用的材料为热膨胀系数较低的材料，例如合金或塑料。

在本发明一实施例中，还包括一平板显示屏幕，所述狭缝光栅阵列组件设置于所述平板显示屏幕前方。

在本发明一实施例中，所述平板显示屏幕是LED显示屏幕、FED显示屏幕、LCD显示屏幕或OLED显示屏幕。

在本发明一实施例中，所述狭缝光栅阵列组件能够实现快速有效的2D/3D的全屏幕切换，其中：

初始状态下，所述挡光条平面与所述框架所在平面平行，此时，观察者能够观察到裸眼3D显示画面；

当所述挡光条旋转过90°，即所述挡光条与所述框架所在平面垂直时，观察者能够观察到2D显示画面。

在本发明一实施例中，所述挡光条由两个或者多个更细窄的挡光条无间隔并列代替，其总宽度与原挡光条宽度一致，用以实现2D显示状态下可视角度的扩展。

在本发明一实施例中，所述挡光条的前后表面做喷黑处理，以提高对比度。

本发明能够实现实时的全屏幕2D/3D画面的切换，相对于其他2D/3D可切换的平板显示装置，不仅实施难度低，具有高速响应、切换效果出色、结构简单、可靠性高、成本低廉的优势，而且能够实现低成本、高质量的2D/3D转换效果。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实现3D显示模式时的狭缝光栅组件的配置正视图。

图2为本发明实现2D/3D显示模式切换的蜗轮蜗杆的机械控制结构。

图3为本发明实现2D显示模式时的狭缝光栅组件的配置正视图。

图4为本发明用于限定挡光片旋转位置的挡片结构示意图。