3D显示器及3D观看系统技术方案

本申请公开了一种3D显示器及3D观看系统，显示器包括叠层设置的第一光栅层、第二光栅层和2D面板层，所述第一光栅层透光区位置可调设置，所述第二光栅层折射率可调设置。根据本申请实施例提供的技术方案，通过在第一光栅层和2D面板层之间增加设置第二光栅层，通过第二光栅层内液晶折射率的变化实现该第二光栅层等效放置高度的变化，即实现第一光栅层和2D面板层之间等效放置高度的变化，使得人眼在观看时靠近或者远离3D显示器都能实现较好的3D观看效果。

【技术实现步骤摘要】
3D显示器及3D观看系统
本公开一般涉及显示领域，尤其涉及可3D显示器及3D观看系统。
技术介绍
传统液晶光栅存在最佳观看距离，在最佳观看距离，左眼和右眼可分别观看到对应的左视图和右视图，串扰较小，3D效果最佳。但是，当观众偏离最佳观看距离，即人眼相对屏幕前后左右移动时，人眼无法独立观看到对应视图，串扰显著增大，3D效果变差。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种3D显示器及3D观看系统。第一方面，提供一种3D显示器，包括叠层设置的第一光栅层、第二光栅层和2D面板层，所述第一光栅层透光区位置可调设置，所述第二光栅层折射率可调设置。第二方面，提供一种基于3D显示器的3D观看系统，包括上述3D显示器、设置在所述3D显示器的上人眼追踪装置和处理模块；所述人眼追踪装置用于对人眼与所述3D显示器之间的距离进行测量；所述处理模块用于根据人眼与所述3D显示器之间的距离控制所述3D显示器内的第一光栅层透光区位置变化和/或者第二光栅层折射率变化。根据本申请实施例提供的技术方案，通过在第一光栅层和2D面板层之间增加设置第二光栅层，通过第二光栅层内液晶折射率的变化实现该第二光栅层等效放置高度的变化，即实现第一光栅层和2D面板层之间等效放置高度的变化，使得人眼在观看时靠近或者远离3D显示器都能实现较好的3D观看效果。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1本专利技术一实施例中3D显示器结构示意图；图2本专利技术另一实施例中3D显示器结构示意图；图3-5为本专利技术实施例中第二光栅层液晶折射率变化结构示意图；图6-图7为本专利技术实施例中不同观看距离下的光路图；图8为x/y/z向可视空间示意图；图9为x向可视空间计算示意图；图10为人眼移动出现串扰示意图；图11为本专利技术实施例中3D显示器可视空间计算结果；图12为x向自由观看第一光栅层电极控制示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1和图2，本实施例提供一种3D显示器，包括叠层设置的第一光栅层11、第二光栅层12和2D面板层13，所述第一光栅层11透光区位置可调设置，所述第二光栅层12折射率可调设置。本实施例提供的3D显示器提供设置两个光栅层，第一光栅层的透光区位置可调，根据人眼对屏幕的移动位置对应的调节第一光栅层透光区位置，使得人眼在相对于屏幕左右移动时不会产生观看影响；同时第二光栅层折射率可调，即实现第一光栅层和2D面板层之间等效放置高度的变化，使得人眼在观看时靠近或者远离3D显示器都能实现较好的3D观看效果。进一步的，所述第一光栅层11结构与所述第二光栅层12结构相同。本实施例中提供第一光栅层与第二光栅层结构相同，通过电极控制第一光栅层和第二光栅层进行不同的变化实现该显示器的多角度3D自由观看。进一步的，所述第一光栅层11或者所述第二光栅层12包括第一基板9和第二基板1，所述第一基板9与所述第二基板1之间设有液晶层6，所述液晶层6与所述第二基板1之间顺次设有第一取向层3和绝缘层2，所述第一取向层3上间隔设有第一电极柱5，所述绝缘层2上间隔设有第二电极柱4，所述第一电极柱5与所述第二电极柱4间隔设置。如图3所示为第二光栅层结构示意图，第一光栅层结构与第二光栅层结构相同，两者均采用双层电极结构，消除了单层电极间液晶偏转不完全的问题。如图3至图5所示为第二光栅层中液晶层折射率不同的结构示意图，图3为第二光栅层折射率最小的情况，此时对应的光学放置高度最大，此时对应的显示器观看距离最远；图4为第二光栅层折射率介于最大和最小之间的一种情况，对应的光学放置高度介于最大和最小之间，此时观看距离介于最远和最近之间；图5为第二光栅层折射率最大的情形，对应光学放置高度最小，此时对应的显示器观看距离最近，图6为图3-图5中不同观看距离下的光路图，图7为增加了第二光栅层，且第二光栅层中的液晶层折射率发生如图3至图5的变化时的光路图；本实施例中通过增加设置第二光栅层，保证第一光栅层与2D面板层之间实际距离不变，通过改变第二光栅层的折射率改变光线的偏转角度，达到人眼在距离显示器的距离发生变化时，3D观看效果也不会受到影响。进一步的，所述第一基板9与所述液晶层6之间还设有公共电极层8和第二取向层9。本实施例中的第一光栅层和第二光栅层还设有公共电极层和第二取向层，实现光栅层的正常工作。进一步的，所述第一光栅层11与所述第二光栅层12、所述第二光栅层12与所述2D面板层13之间分别连接有胶层14。本实施例提供了一种该3D显示器连接的方式，将第一光栅层和第二光栅层、第二光栅层和2D面板层分别通过胶层相连接，通过改变第一光栅层的透光区位置以及第二光栅层的液晶层折射率实现3D自由观看。进一步的，所述第一光栅层11的第一基板或者第二基板与所述第二光栅层12的第一基板或者第二基板为同一基板，所述第二光栅层12与所述2D面板层13之间连接有胶层14。本实施例还提供了另一种连接方式，将第二光栅层与2D面板层之间通过胶层连接，第一光栅层与第二光栅层结构相同，最外侧均是基板，因此第一光栅层与第二光栅层可以共用一层基板，在该基板两侧均设置电路等结构即可，本实施例中提供的结构相对于另一实施例中的结构而言，厚度进行了减薄。进一步的，所述第一光栅层透光区开口率为30％-50％。当人眼沿竖直方向移动时，为了满足人眼在该方向上移动时的自由观看，将第一光栅层的透光区开口率设置为30％-50％即能够保证，下面根据具体的例子进行说明，其中，优选的设置第一光栅层的透光区开口率为50％。为了说明人眼观看自由度，需要计算出不同方向可视空间，如图8所示。以13.3inch、8K、BV3的3D显示器为例说明x/y/z方向可视空间，其中x方向为人眼相对于屏幕左右移动的方向，y方向为人眼相对于屏幕上下移动的方向，z方向为人眼靠近或者远离屏幕的方向。其中，x向可视空间计算示意图如图9所示，计算步骤为：首先确定最佳观看距离；然后确定人眼水平方向可移动距离，即A1A2/A3A4长度；由显示屏AA区边缘子像素光线偏转角度确定可视空间。由于人眼沿y或z向移动时，可以转化为x向移动分量，因此y/z向可视空间计算可以转化为x向可视空间计算。如图10所示，当人眼沿x或y或z方向移动时，由于不再满足人眼、光栅、2D面板对应遮挡关系，使其他视点信息进入人眼，便会出现串扰。因此本专利技术具体说明使人眼沿x/y/z方向自由移动时都能获得最佳3D效果的解决方法。如图11所示为13.3inch、8K、BV3的2D显示屏、倾斜光栅在最佳观看位置可视空间计算相关参数及结果，获得x/y/z方向观看自由效果的具体说明如下：x向自由观看：如图12所示为第一光栅层电极控制示意图，在极限工艺条件下，假设ITO电极宽度为2μm，每一个光栅周期分成25档。图12左侧为最佳观看位置时光栅控制示意图，右侧为人眼水平移动(由左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D显示器，其特征在于，包括叠层设置的第一光栅层、第二光栅层和2D面板层，所述第一光栅层透光区位置可调设置，所述第二光栅层折射率可调设置。

【技术特征摘要】
1.一种3D显示器，其特征在于，包括叠层设置的第一光栅层、第二光栅层和2D面板层，所述第一光栅层透光区位置可调设置，所述第二光栅层折射率可调设置。2.根据权利要求1所述的3D显示器，其特征在于，所述第一光栅层结构与所述第二光栅层结构相同。3.根据权利要求2所述的3D显示器，其特征在于，所述第一光栅层或者所述第二光栅层包括第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板之间设有液晶层，所述液晶层与所述第二基板之间顺次设有第一取向层和绝缘层，所述第一取向层上间隔设有第一电极柱，所述绝缘层上间隔设有第二电极柱，所述第一电极柱与所述第二电极柱间隔设置。4.根据权利要求3所述的3D显示器，其特征在于，所述第一基板与所述液晶层之间还设有公共电极层和第二取向层。5.根据权利要求1-4任一所述的3D显示器，其特征在于，所述第一光栅层与所述第二光栅层、所述第二光栅层与所述2D面板层之间分别连接有胶层。6.根据权利要求1-4任一所述的3D显...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宝强，董学，陈小川，赵文卿，陈祯祐，朱劲野，牛小辰，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11