[發(fā)明專利]3D顯示裝置、3D互動(dòng)顯示系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210515879.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103853392A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樓均輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海天馬微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/042
• 分類號(hào): G06F3/042;G02B27/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及平板3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D顯示裝置、3D互動(dòng)顯示系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

3D顯示器（3Dimensional?Display）如果需要與人實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，如3D射擊游戲、3D顯示報(bào)告，可以在3D顯示器上增加觸摸功能，組成3D互動(dòng)顯示器。該觸摸功能可以利用發(fā)光筆-光感觸摸屏系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觸摸，實(shí)現(xiàn)對(duì)3D顯示器的遠(yuǎn)程操作。

3D互動(dòng)顯示器顯示的物體是虛擬的，每個(gè)物體均有立體位置的3D坐標(biāo)。而操作者使用發(fā)光筆向光感觸摸屏發(fā)射光線時(shí)，光筆-光感觸摸屏系統(tǒng)只能確定一個(gè)2D的坐標(biāo)，這將導(dǎo)致人機(jī)互動(dòng)出現(xiàn)很大誤差。

如圖1所示，由3D顯示屏1和光感觸摸層2組成3D互動(dòng)顯示器，使用者5用發(fā)光筆3指向3D互動(dòng)顯示器的顯示物體4中的B物體并通過(guò)發(fā)光筆3發(fā)出入射光6，由于入射光6垂直方向上存在入射角度，使光感觸摸層感知的位置可能是指向顯示物體4中C物體的位置，得到錯(cuò)誤指向的信息，從而影響了遠(yuǎn)程互動(dòng)操作的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有的一種解決方案中，使用者需要使用能夠發(fā)出兩個(gè)不同顏色光的發(fā)光裝置，3D互動(dòng)顯示裝置的光感測(cè)陣列通過(guò)感測(cè)不同顏色光的不同光強(qiáng)計(jì)算坐標(biāo)，所需光感測(cè)陣列結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)困難，而且需使用彩色濾光片使不同顏色的光透過(guò)后呈現(xiàn)不同的光強(qiáng)，因此只適用于某些顯示器，如液晶3D顯示器，如果用于其他類型的3D顯示器，如OLED顯示器、PDP顯示器等，則需要增加額外的彩色濾光片，既增加了成本又會(huì)嚴(yán)重影響亮度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種3D顯示裝置、3D互動(dòng)顯示系統(tǒng)和方法，能夠更精確的判定入射光線的方向，從而保證了使用者對(duì)3D互動(dòng)顯示裝置進(jìn)行互動(dòng)操作的準(zhǔn)確性。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種3D顯示裝置，包括3D顯示屏，在所述3D顯示屏的出光方向上依次設(shè)有第二光感觸摸層和第一光感觸摸層，所述第一光感觸摸層、所述第二光感觸摸層分別用于感測(cè)入射光在所述第一光感觸摸層的第一入射點(diǎn)坐標(biāo)、在所述第二光感觸摸層的第二入射點(diǎn)坐標(biāo)，以判定所述入射光的方向。

所述第二光感觸摸層和第一光感觸摸層設(shè)置于所述3D顯示屏之外。

所述顯示裝置還包括設(shè)置于所述3D顯示屏之外的第一透明基板和第二透明基板，第一光感觸摸層設(shè)置于所述第一透明基板上形成第一光感觸摸屏，第二光感觸摸層設(shè)置于所述第二透明基板上形成第二光感觸摸屏。

所述顯示裝置還包括設(shè)置于所述3D顯示屏之外的第三透明基板，所述第一光感觸摸層和所述第二光感觸摸層分別設(shè)置于所述第三透明基板的兩個(gè)相對(duì)的表面上。

所述第二光感觸摸層和第一光感觸摸層內(nèi)嵌于所述3D顯示屏。

所述3D顯示屏包括相對(duì)設(shè)置的彩膜基板和陣列基板，所述第二光感觸摸層和第一光感觸摸層設(shè)置于所述彩膜基板面向所述陣列基板的一側(cè)。

所述第一光感觸摸層設(shè)置于所述3D顯示屏之外，所述第二光感觸摸層內(nèi)嵌于所述3D顯示屏。

所述顯示裝置還包括設(shè)置于所述3D顯示屏之外的第四透明基板，第一光感觸摸層設(shè)置于所述第四透明基板上形成第三光感觸摸屏，所述3D顯示屏包括相對(duì)設(shè)置的彩膜基板和陣列基板，所述第二光感觸摸層設(shè)置于所述彩膜基板面向所述陣列基板的一側(cè)。

所述第一光感觸摸層和第二光感觸摸層之間的距離為0.5mm-10mm。

所述3D顯示屏為液晶顯示屏或者OLED顯示屏或者等離子顯示屏。

所述入射光為單色光。

所述顯示裝置還包括數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器與所述第一光感觸摸層和第二光感觸摸層電連接，用于根據(jù)所述第一入射點(diǎn)坐標(biāo)、第二入射點(diǎn)坐標(biāo)和所述第一光感觸摸層與第二光感觸摸層之間的距離，判定入射光的方向。

一種3D互動(dòng)顯示系統(tǒng)，包括發(fā)光裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及上述顯示裝置；所述發(fā)光裝置用于向所述顯示裝置發(fā)出入射光；所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述顯示裝置通信連接，用于根據(jù)所述顯示裝置感測(cè)的第一入射點(diǎn)坐標(biāo)、第二入射點(diǎn)坐標(biāo)和所述第一光感觸摸層與第二光感觸摸層之間的距離，判定入射光的方向。

一種3D互動(dòng)顯示系統(tǒng)，包括發(fā)光裝置以及上述的顯示裝置；所述發(fā)光裝置用于向所述顯示裝置發(fā)出入射光；所述顯示裝置用于感測(cè)所述入射光的第一入射點(diǎn)坐標(biāo)、第二入射點(diǎn)坐標(biāo)并判定所述入射光的方向。

一種3D互動(dòng)顯示方法，該方法包括：

在3D顯示屏的出光方向上依次設(shè)置第二光感觸摸層和第一光感觸摸層；

所述第一光感觸摸層感測(cè)入射光的第一入射點(diǎn)坐標(biāo)；