專利名稱：一種3d眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3D眼鏡。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的3D眼鏡分為偏光式、分光式還是快門式。但不論是偏光式、分光式還是快門式都不具有近視和遠(yuǎn)視功能，不能對(duì)眼鏡的度數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于本身就佩戴眼鏡的人群在觀看3D畫面時(shí)造成一定的不便；現(xiàn)在已有將3D眼鏡做成夾片式附屬結(jié)構(gòu)組合在原眼鏡框外，但佩戴舒適程度較差，另外這種方法也不適用于快門眼鏡，應(yīng)用范圍小，極大地限制了 3D眼鏡的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種3D眼鏡，使其具備近視或遠(yuǎn)視功倉(cāng)泛。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種3D眼鏡，該3D眼鏡，包括3D功能單元，其特征是，該3D眼鏡還包括液晶透鏡單元和控制單元；所述液晶透鏡單元包括第一基板、位于所述第一基板之上的第一電極層、位于所述第一電極層之上的液晶層、位于所述液晶層之上的第二電極層和位于所述第二電極層之上的第二基板；所述控制單元包括電源模塊和控制模塊，所述電源模塊和控制模塊連接，所述控制模塊分別與所述第一電極層和第二電極層連接?？蛇x的，所述第一電極層包括多個(gè)同心圓環(huán)電極，所述圓環(huán)電極相互不重疊，所述圓環(huán)電極分別和所述控制模塊連接。可選的，相鄰的兩個(gè)同心圓環(huán)電極中的靠外側(cè)的圓環(huán)電極的內(nèi)環(huán)半徑和靠?jī)?nèi)側(cè)的圓環(huán)電極的外環(huán)半徑的半徑差在0.5微米到20微米之間?？蛇x的，所述第一電極層和所述液晶層之間還包括第一取向?qū)?；所述第二電極層和所述液晶層之間還包括第二取向?qū)??？蛇x的，所述第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝偷诙∠驅(qū)拥哪Σ练较虼怪被蚱叫?。可選的，當(dāng)所述第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝退龅诙∠驅(qū)拥哪Σ练较蚱叫袝r(shí)，所述第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝退龅诙∠驅(qū)拥哪Σ练较蛳喾础？蛇x的，所述3D功能單元包括3D功能層，所述3D功能層位于所述第二基板上。可選的，所述3D功能層包括偏光層?？蛇x的，所述偏光層與所述第一基板或所述第二基板為集成的一體結(jié)構(gòu)。可選的，所述3D功能層包括第一偏光層、液晶盒和第二偏光層組成，所述液晶盒位于所述第一偏光層和第二偏光層之間。(三)有益效果[0017]本實(shí)用新型在3D眼鏡鏡片的第一電極層上設(shè)置組成同心圓環(huán)電極，使其控制液晶層內(nèi)液晶的偏轉(zhuǎn)角度，以適應(yīng)眼睛的近視或遠(yuǎn)視角度，極大地?cái)U(kuò)大了 3D眼鏡的適用人群；本實(shí)用新型的3D功能層可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，大大增加了本實(shí)用新型的適用場(chǎng)
八
口 ο

圖1是本實(shí)用新型的組成及結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是第一電極層2的一種設(shè)計(jì)示意圖；圖3是3D眼鏡中第一電極層2的一種設(shè)計(jì)示意圖；圖4是液晶分子層工作態(tài)排列狀態(tài)示意圖；圖4 (a)為遠(yuǎn)視模式；圖4 (b)為近視模式；圖5是窄波3D結(jié)構(gòu)及工作原理；圖6是外圍電路圖示；圖6 (a)為簡(jiǎn)單模式；圖6 (b)為TFT控制模式；圖7是單個(gè)圓環(huán)電極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。為了使3D眼鏡具備近視遠(yuǎn)視功能，本實(shí)用新型提供了一種具有近視/遠(yuǎn)視功能的3D眼鏡。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)液晶方向的控制來(lái)適應(yīng)遠(yuǎn)視/近視用戶。需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型所有實(shí)施例中，“上”、“下”是按照觀眾觀看3D顯示器的方向定義的，靠近觀眾的一側(cè)為下，靠近3D顯不器的一側(cè)為上。本實(shí)用新型的基本組成為:3D功能單元、液晶透鏡單元和控制單元；液晶透鏡單兀包括第一基板、位于第一基板之上的第一電極層、位于第一電極層之上的液晶層、位于液晶層之上的第二電極層和位于第二電極層之上的第二基板；控制單元包括電源模塊和控制模塊，電源模塊和控制模塊連接，控制模塊分別與第一電極層和第二電極層連接。以下通過(guò)實(shí)施例具體對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行敘述。本實(shí)用新型從提高3D眼鏡的適用范圍出發(fā)，利用液晶透鏡對(duì)光的調(diào)制作用，通過(guò)電極設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)，同時(shí)在透鏡玻璃基板外側(cè)附加3D功能層，實(shí)現(xiàn)多功用3D眼鏡的設(shè)計(jì)效果，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括液晶透鏡單元、控制單元和3D功能單元。液晶透鏡單元包括:第一基板1，第一基板I之上的第一電極層2,位于第一電極層2之上液晶層4,位于液晶層4之上的第二電極層6和位于第二電極層6之上的第二基板7?？刂茊卧娫茨K和控制模塊，所述電源模塊和控制模塊連接，電源模塊為控制模塊供電，可以選用紐扣電池等。如圖1所示，控制模塊分別與所述第一電極層和第二電極層連接，控制模塊使第一電極層和第二電極層之間形成電場(chǎng)，進(jìn)而控制液晶層中的液晶在電場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。具體的，第一基板I和第二基板7的材料可以為玻璃或其他透明材料。如圖2所示是第一電極層2的一種設(shè)計(jì)示意圖，第一電極層2包括多個(gè)透明的同心圓環(huán)電極，圓環(huán)電極不重疊，每個(gè)圓環(huán)電極分別和控制模塊連接。每個(gè)同心圓環(huán)電極的寬度可根據(jù)需要設(shè)定。同心圓環(huán)電極的數(shù)量約多，調(diào)節(jié)越精確，對(duì)遠(yuǎn)視或者近視的改善效果越好。圖2中的黑點(diǎn)表示導(dǎo)線和圓環(huán)電極的連接點(diǎn)。其中，相鄰的兩個(gè)同心圓環(huán)電極中的靠外側(cè)的圓環(huán)電極的內(nèi)環(huán)半徑和靠?jī)?nèi)側(cè)的圓環(huán)電極的外環(huán)半徑的半徑差在0.5微米到20微米之間，這個(gè)半徑差可視為相鄰兩個(gè)同心圓環(huán)的間距，該間距的典型值為1_。若引出電極走線過(guò)多，總線寬過(guò)寬，可分多個(gè)區(qū)域引出。特別的，考慮到眼鏡外形的不規(guī)則性，其納米銦錫金屬氧化物ITO走線方法的示意圖可參考圖3，黑點(diǎn)表示導(dǎo)線和圓環(huán)電極的連接點(diǎn)。第二電極層6可以為整層平鋪的面狀透明電極，一般接地，但也可以具有固定的非零電壓值。需要說(shuō)明的是第一電極層和第二電極層的位置可以互換。液晶透鏡單元還可以包括位于第一電極層I和液晶層4之間第一取向?qū)?和位于第二電極層6和液晶層4之間第二取向?qū)?，第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝偷诙∠驅(qū)拥哪Σ练较虼怪被蚱叫?。特別的，當(dāng)?shù)谝蝗∠驅(qū)拥哪Σ练较蚝偷诙∠驅(qū)拥哪Σ练较蚱叫袝r(shí)，第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝偷诙∠驅(qū)拥哪Σ练较蛳喾?。這樣可以使液晶層的液晶具有更規(guī)則的初始取向，更利于液晶在電場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)更好的效果。摩擦方向采用反向平行摩擦方法，另外也可以通過(guò)狹縫傾斜蒸鍍方法獲得旋轉(zhuǎn)取向。3D功能單元包括3D功能層，3D功能層位于所述第一基板或第二基板上。具體，如圖1所示，3D功能層8設(shè)置在第二基板7對(duì)應(yīng)3D顯示器的一側(cè)。需要說(shuō)明的是3D功能層也可以設(shè)置在第一基板遠(yuǎn)離3D顯示器的一側(cè)，或者設(shè)置在第一基板和第二基板之間。3D功能層主要是將顯示器的圖像轉(zhuǎn)化為三維立體圖像的光學(xué)結(jié)構(gòu)。具體的，可以有以下幾種情況:第I情況.3D功能層可以包括偏光層，偏光層可集成設(shè)置在第一基板I或第二基板7中，與第一基板或者第二基板集成為一體結(jié)構(gòu)，這樣可以減小3D眼鏡的整體厚度，減少偏光片的使用，節(jié)約成本；偏光層也可以設(shè)置在第一基板和第二基板之間。3D功能層8中的偏光片偏振方向同一般偏光式3D眼鏡,如果偏光片為線偏光片，則對(duì)應(yīng)左右眼的偏光片的偏振方向互相垂直；如果是圓偏光片，則對(duì)應(yīng)左右眼的圓偏光片的旋轉(zhuǎn)方向相反。第2種情況.3D功能層可以包括窄波濾光片，左右眼對(duì)應(yīng)的濾光片可以通過(guò)不同波段的波譜從而實(shí)現(xiàn)立體成像，具體原理如圖5所示；第3種情況.3D功能層8包括第一偏光層、液晶盒和第二偏光層的結(jié)構(gòu)，液晶盒位于第一偏光層和第二偏光層之間，具體原理同一般快門式眼鏡相似。除了以上3種模式的3D眼鏡，其他的現(xiàn)有的3D眼鏡都適用于該3D功能層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型的3D眼鏡主要是通過(guò)液晶透鏡單元實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)視/近視切換的。該3D眼鏡具有三種模式:近視模式、遠(yuǎn)視模式和自定義模式。具體的，液晶透鏡單元中的第一電極層包含一個(gè)圓電極和該圓電極外側(cè)的六個(gè)同心圓環(huán)電極，其中圓電極和同心圓環(huán)電極的圓心相同，如圖6 (a)所示，圓電極連接的外接信號(hào)引線為D1，六個(gè)同心圓環(huán)由內(nèi)向外依次連接外接信號(hào)引線D2到D7，通過(guò)控制模塊給外接信號(hào)引線D1-D7分別輸入電壓信號(hào)，同時(shí)給第二電極層也輸入電壓信號(hào)，控制液晶層的液晶偏轉(zhuǎn)。單個(gè)圓環(huán)電極上的電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形如圖7所示為周期性方波。具體的，D1-D7信號(hào)引線中的每一個(gè)都與圖7類似，不同之處在于根據(jù)具體電壓值的不同，D1-D7對(duì)應(yīng)的信號(hào)波形的幅值有所不同。以液晶層的液晶為正性液晶且液晶初始取向?yàn)樗椒较驗(yàn)槔f(shuō)明，當(dāng)給外接信號(hào)引線Dl到D7輸入的電壓值為依次變小時(shí)，此時(shí)的液晶排列方式如圖4 (a)所示，中心的圓電極的電壓最大，因此正性液晶在該電場(chǎng)作用下呈現(xiàn)垂直排列，電場(chǎng)由中心往兩邊依次遞減，到最邊緣電場(chǎng)最弱，因此在最外側(cè)的電場(chǎng)對(duì)應(yīng)的液晶的偏轉(zhuǎn)并不明顯，此時(shí)液晶透鏡的中心延遲量最小，邊緣延遲量最大，從中心到邊緣在電壓作用下梯度變化，相當(dāng)于凹透鏡，這種情況下3D眼鏡處于遠(yuǎn)視模式。當(dāng)D1-D7上的電壓值依次變大時(shí)，液晶排列如圖4 (b)所示，具體的原理與圖4(a)的模式剛好相反，相當(dāng)于凸透鏡，起到近視鏡的效果，此時(shí)3D眼鏡處于近視模式。當(dāng)D1-D7上的電壓值都相等時(shí)，所有液晶透鏡中液晶的排列取向都是一致的，此時(shí)液晶透鏡各個(gè)部分的延遲量都是相等的，特殊的可以通過(guò)電壓調(diào)節(jié)使相位延遲量為O，此時(shí)光線直接透過(guò)，這樣非近視和非遠(yuǎn)視的人也能使用該3D眼鏡。這樣通過(guò)調(diào)節(jié)圓環(huán)電極上電壓的大小，就可以實(shí)現(xiàn)3D眼鏡在不同模式之間自由轉(zhuǎn)換，方便使用。需要說(shuō)明的是這里只是以6個(gè)同心圓環(huán)電極為實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，同心圓環(huán)電極的數(shù)量還可以更多。如圖6 (b)所示，外接信號(hào)引線D1-D7分別通過(guò)一個(gè)薄膜晶體管與第一電極層中的中心圓電極和由圓電極內(nèi)向外的六個(gè)同心環(huán)電極相互連接。外接信號(hào)引線D1-D7與各自對(duì)應(yīng)的薄膜晶體管的源極連接，薄膜晶體管的柵極與信號(hào)線Gate連接，只有在信號(hào)線Gate為高電平信號(hào)，使所有薄膜晶體管都開(kāi)啟時(shí)，D1-D7上的電壓信號(hào)才能傳給對(duì)應(yīng)的電極。圖6 (a)與圖6 (b)的主要差異在于:圖6 (b)的結(jié)構(gòu)更適合數(shù)字化，例如多擋選擇不同度數(shù)；圖6 (a)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，并且適合模擬信號(hào)輸入，適合連續(xù)調(diào)解度數(shù)。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:實(shí)現(xiàn)方法一:步驟一:分別在兩片玻璃基板上制作第一電極層2和第二電極層6圖形，第一電極層2的圖形為多個(gè)同心圓環(huán)電極，第二電極層6的圖形為面電極圖形為整塊ITO (氧化銦錫)，第一電極層圖形如圖2、圖3所示；同心圓環(huán)電極和面電極采用透明導(dǎo)電材料，例如ITO(氧化銦錫)。進(jìn)一步的，在兩塊玻璃基板的電極圖案上分別形成第一取向?qū)雍偷诙∠驅(qū)?。步驟二:將兩塊具有電極的玻璃基板對(duì)盒，灌入液晶制成液晶盒，完成液晶透鏡單元制作；步驟三:貼附3D功能層，3D功能層的具體結(jié)構(gòu)可以采用上述實(shí)施例中已幾種結(jié)構(gòu)；步驟四，完成鏡片和控制電路的綁定連接。另外，在3D功能層外可以涂布保護(hù)層，保護(hù)3D功能層被劃傷或損壞。本實(shí)用新型在3D眼鏡鏡片的第一電極層2上設(shè)置組成同心圓環(huán)電極，第一電極層2和第二電極層6的圖形不限于本實(shí)施例中的圖案，只要選用合適的第一電極層2和第二電極層6的圖形通過(guò)施加電壓控制液晶偏轉(zhuǎn)，以適應(yīng)眼睛的近視或遠(yuǎn)視角度即可。使其控制液晶層內(nèi)液晶的偏轉(zhuǎn)角度，以適應(yīng)眼睛的近視或遠(yuǎn)視角度，極大地?cái)U(kuò)大了 3D眼鏡的適用人群；本實(shí)用新型的3D功能層可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，大大增加了本實(shí)用新型的適用場(chǎng)
八
口 ο本實(shí)用新型涉及一種適合任意度數(shù)的3D眼鏡，通過(guò)液晶透鏡和偏光片的搭配；或通過(guò)液晶透鏡和光閥鏡片的搭配；或通過(guò)液晶透鏡和窄波濾光膜的搭配，實(shí)現(xiàn)適用與不同3D顯示模式的近視\遠(yuǎn)視\老花眼鏡，通過(guò)外部電路控制像素電壓便可實(shí)現(xiàn)近視與遠(yuǎn)視的切換，并為不同視力情況的人群提供通用型產(chǎn)品。適合批量生產(chǎn)和公共場(chǎng)合(如影院等)的使用。并且度數(shù)可調(diào)節(jié)的一體化3D眼鏡，利于批量生產(chǎn)和廣范圍的適用性。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種3D眼鏡，包括3D功能單元，其特征是，該3D眼鏡還包括液晶透鏡單元和控制單元;所述液晶透鏡單元包括第一基板、位于所述第一基板之上的第一電極層、位于所述第一電極層之上的液晶層、位于所述液晶層之上的第二電極層和位于所述第二電極層之上的第二基板； 所述控制單元包括電源模塊和控制模塊，所述電源模塊和控制模塊連接，所述控制模塊分別與所述第一電極層和第二電極層連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D眼鏡，其特征是，所述第一電極層包括多個(gè)同心圓環(huán)電極，所述圓環(huán)電極相互不重疊，所述圓環(huán)電極分別和所述控制模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D眼鏡，其特征是，相鄰的兩個(gè)同心圓環(huán)電極中的靠外側(cè)的圓環(huán)電極的內(nèi)環(huán)半徑和靠?jī)?nèi)側(cè)的圓環(huán)電極的外環(huán)半徑的半徑差在0.5微米到20微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的3D眼鏡，其特征是，所述第一電極層和所述液晶層之間還包括第一取向?qū)?；所述第二電極層和所述液晶層之間還包括第二取向?qū)印?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3D眼鏡，其特征是，所述第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝偷诙∠驅(qū)拥哪Σ练较虼怪被蚱叫小?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D眼鏡，其特征是，當(dāng)所述第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝退龅诙∠驅(qū)拥哪Σ练较蚱叫袝r(shí)，所述第一取向?qū)拥哪Σ练较蚝退龅诙∠驅(qū)拥哪Σ练较蛳喾础?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D眼鏡，其特征是，所述3D功能單元包括3D功能層，所述3D功能層位于所述第二基板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D眼鏡，其特征是，所述3D功能層包括偏光層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的3D眼鏡，所述偏光層與所述第一基板或所述第二基板為集成的一體結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的3D眼鏡，其特征是，所述3D功能層包括第一偏光層、液晶盒和第二偏光層組成，所述液晶盒位于所述第一偏光層和第二偏光層之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3D眼鏡。本實(shí)用新型的鏡片依次包括第一基板、第一電極層、第一PI定向?qū)?、液晶層、第二PI定向?qū)印⒚骐姌O層、第二基板和3D功能層；該眼鏡還包括電源模塊和控制模塊，電源模塊和控制模塊連接，控制模塊和第一電極層連接。本實(shí)用新型在3D眼鏡鏡片的第一電極層上設(shè)置多個(gè)同心圓環(huán)電極，使其控制液晶層內(nèi)液晶的偏轉(zhuǎn)角度，以適應(yīng)眼睛的近視或遠(yuǎn)視角度，極大地?cái)U(kuò)大了3D眼鏡的適用人群；本實(shí)用新型的3D功能層可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，大大增加了本實(shí)用新型的適用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G02B27/26GK203037968SQ20132004343
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者王俊偉, 王明超 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司