一种裸眼3D显示装置的制作方法

本实用新型涉及立体显示设备领域，尤其涉及了一种裸眼3D显示装置。

背景技术：

近年来，随着智能显示产品的不断普及和竞争的加剧，3D显示技术得到了长足的进步，同时显示产品越来越往轻薄化的方向发展。3D显示技术的受到技术人员关注的同时，伴随着显示技术的革新，显示技术正在经历从平面到立体的过渡，现有技术中3D显示主要使用3D眼镜来完成3D效果的呈现，虽然呈现了3D效果，但是佩戴眼镜的方式大大影响了消费者的体验感觉。而不需要佩戴3D眼镜的裸眼3D立体显示技术正在受到技术人员和消费者的追捧。人眼在看到实际物体时，由于两眼视距有一个细微的差距，导致我们看物体呈现立体状态。裸眼3D技术是通过技术手段让显示设备自然投射出两幅画面分别进入左眼和右眼，然后经大脑整合成立体影像。

传统的光栅式裸眼3D显示装置，只能进行3D效果显示，不能2D和3D进行切换。而且狭缝式光栅3D显示，由于光栅挡住一部分光，所以导致光照强度下降，色彩呈现较差，而且观看的视觉角度较小，不能根据使用者的位置进行调节，串扰率较大。同时由于3D显示时，一部分光被遮挡，每只眼睛只能看到左图像或右图像，所以像素损失较多，影响人们的视觉体验，同时影像的色彩饱和度较低，色彩表现力较弱。

LED背光源可大致分为三类：白色、单色和多色。

使用白色LED背光时，电路相对简单。但是由于其发出白光的原理是：芯片发出的蓝光一部分通过媒介转变为黄光；蓝光和黄光混和就产生了白光，色坐标(白点)取决于蓝光和黄光的比例。因此存在色彩再现性较差，色彩再现范围变窄等问题，当显示3D显示时，由于亮度和分辨率的变低，导致图像呈现更差。

对于红色、蓝色、绿色三色光的发光二极管，其与发出白色光的发光二极管相比，可以获得更宽的色彩再现性的范围，而且还可以通过调节三基色LED灯管的驱动电流自由地改变背光源色度。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在3D光栅显示3D模式时亮度降低，分辨率降低、色彩表现能力差、不能根据观看者的位置进行调节造成串扰率较大等问题，提供了一种裸眼3D显示装置。

为了解决上述的技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种裸眼3D显示装置，包括LED显示屏和3D光栅，LED显示屏包括背光模块，背光模块为直下式背光模组，背光模块包含背板和设置在背板上的两组LED光源模块，第一组为第一LED光源模块，第二组为第二LED光源模块，第一LED光源模块和第二LED光源模块在背板上呈网格状设置；第一LED光源模块使用的是白色光LED灯管，第二LED光源模块使用的是红、绿、蓝三基色光灯管；LED显示屏还包括处理器，处理器包括亮度调节系统，亮度调节系统与背光模块电连接。

作为优选，还包括视觉定位系统，视觉定位系统包括有距离传感器和图像采集识别模块，视觉定位系统与处理器电连接，视觉处理系统将使用者的位置进行识别后转换为信号传输给处理器，处理器根据信号对3D光栅和背光模块进行调节。图像采集模块能够采集屏幕前人员的信息，如人员的数量和位置信息，从而能够根据用户的信息对屏幕亮度和屏幕的3D可视角进行调节，从而降低设备的串扰率，提高用户的视觉体验。

作为优选，亮度调节系统还包括亮度传感器。亮度传感器能够根据观看条件对光源的亮度进行调节，从而保证视觉的亮度需求。

作为优选，LED显示屏的像素的个数为4196×2160个。4K像素能够保证3D显示时实现高清显示。

作为优选，图像采集识别模块对LED显示屏前人员的数量和位置信息进行采集。从而准确的对光栅进行调节，保证用户的可视角。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型能够实现2D和3D显示的转换，同时两组LED光源模块能够提升显示屏的亮度，而且红色、蓝色、绿色三色光的发光二极管与发出白色光的发光二极管相比，可以获得更宽的色彩再现性的范围，而且还可以通过调节三基色LED的驱动电流自由地改变背光源色度，从而不仅能够提升3D显示的图像亮度，而且能够提高3D显示时图像的色彩表现力。同时本装置能够实现2D和3D之间的转换。同时亮度调节系统能够根据周围环境和人员信息对背光模组的电压进行调节，使屏幕的光照强度满足用户需求。采用4K显示屏能够实现2D超高清显示和3D高清显示。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2是背板和光源模块的结构示意图；

图3是控制示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1一LED显示屏、2一3D光栅、3一背光模块、31一第一LED光源模块、32一第二LED光源模块、33一背板、4一处理器、41一亮度调节系统、5一视觉定位系统、51一距离传感器、52一图像采集识别模块、411一亮度传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图3所示，一种裸眼3D显示装置，包括LED显示屏1和3D光栅2，LED显示屏1包括背光模块3，背光模块3为直下式背光模组，背光模块3包含背板33和设置在背板33上的两组LED光源模块，第一组为第一LED光源模块31，第二组为第二LED光源模块32，第一LED光源模块31和第二LED光源模块32在背板上呈网格状设置；第一LED光源模块31使用的是白色光LED灯管，第二LED光源模块32使用的是红、绿、蓝三基色光灯管；LED显示屏1还包括处理器4，处理器4包括亮度调节系统41，亮度调节系统41与背光模块3电连接。装置还包括视觉定位系统5，视觉定位系统5包括有距离传感器51和图像采集识别模块52，图像采集识别模块52对LED显示屏1前人员的数量和位置信息进行采集；视觉定位系统5与处理器4电连接，视觉处理系统将使用者的位置进行识别后转换为信号传输给处理器4，处理器4根据信号对3D光栅2和背光模块3进行调节。

3D光栅为液晶光栅，3D光栅2与LED显示屏1平行设置，3D光栅2包括两层设有透明导电层的玻璃基板和夹在两基板之间的液晶层，玻璃基板包括外导电层、刻蚀有光栅电极的内导电层和两导电层内的绝缘层，内导电层和外导电层与处理器4电连接，处理器4通过接收的信号驱动内导电层的光栅电极实现液晶站立；从而实现光栅功能。为了检测装置周围的亮度，从而在满足观看的情况下节约电能，亮度调节系统41还包括亮度传感器411。LED显示屏1的像素的个数为4196×2160个，满足实现2D超高清显示和3D高清显示的需求。

本装置的控制过程为：

当用户选择2D显示时，处理器4控制点亮第一LED光源模块31，同时视觉定位系统5对用户的位置信息进行读取，亮度传感器411对周围的环境的亮度进行读取，读取后的信息传送给处理器4，处理器4根据所接收的信息调节第一LED光源模块31的供电电压，从而调节显示屏的光照强度，当显示2D影像时，3D光栅2不参与工作，也就是说3D光栅2的导电层不施加电压，所以光线无阻碍的穿过3D光栅2，实现超高清2D显示。

当用户选择3D显示模式时，处理器4对3D光栅2的两个玻璃基板施加电压使液晶层的液晶站立实现光栅功能，从而得到3D显示效果，由于3D显示会损失较多的光，所以光照强度会降低，处理器4同时打开第一LED光源模块31和第二LED光源模块32，从而只能增加光照强度；而且视觉定位系统5对用户的位置信息进行读取，亮度传感器411对周围的环境的亮度进行读取，读取后的信息传送给处理器4，处理器4根据所接收的信息调节背光模块3的供电电压，从而调节显示屏的光照强度，同时根据图像采集识别模块52所采集的信息，对光栅电极电压的施加个数进行调节，从而能够对光栅的密度进行调节，从而实现远距离和近距离都能实现3D效果显示，降低串扰率。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。