一种3D影像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D影像显示装置，主要由一显示器屏幕元件、一视差光栅元件与一透镜阵列元件所构成，该视差光栅元件与该透镜阵列元件具有等效视景分离的作用，该显示器屏幕元件所显示的一多视景合成影像可产生一致的最佳观赏距离与最佳观赏点，以同时改善过去单一视景分离装置所产生的低亮度与高鬼影的问题，达到最佳3D影像显示的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种3D影像显示装置
本专利技术提供了一种3D影像显示的装置，主要将该视差光栅结构与该Lenticular结构合而为一，以同时改善过去单一视景分离装置所产生的问题，达到最佳3D影像显示的目的。
技术介绍
现有裸视3D影像显示(Auto-StereoscopicDisplay)技术一般是使用由视差光栅(ParallaxBarrier)或者透镜阵列(LenticularLensArray，以下简称Lenticular)所构成的多视景分离装置(Multi-ViewSeparationDevice)，以显示一裸视的3D影像。所谓的多视景，是指总视景数为大于、等于2的视景数。其中，由该视差光栅所构成的多视景影像分离装置呈现的3D影像一般具有低鬼影(GhostImage)、低亮度的特征；由该Lenticular所构成的多视景分离装置呈现的3D影像则具有高鬼影、高亮度的特征。亦即，对于3D影像的呈现，该两种现有装置均无法同时满足低鬼影与高亮度的需求。如图1所为现有垂直条状视差光栅的结构示意图。该垂直条状(VerticalStrip)视差光栅结构10由多个具有垂直条状特征的遮光元件10a、与多个具垂直条状特征的透光元件10b所构成。该单一个遮光元件10a与该单一个透光元件10b的水平宽度分别为该单一个遮光元件10a与该单一个透光元件10b构成一视差光栅的单元结构，并具有一单元结构的宽度PB，如下式所示：根据中国台湾专利申请案号98128986中所述，该具有以下关系：其中，n为总视景数。如图2所示为现有倾斜条状视差光栅的结构示意图。该倾斜条状(SlantwiseStrip)视差光栅结构11由多个具倾斜条状特征的遮光元件11a与多个具倾斜条状特征的透光元件11b所构成。该单一个遮光元件11a与该单一个透光元件11b的水平宽度分别为且皆具有一倾斜角度θ。该单一个遮光元件11a与该单一个透光元件11b构成一视差光栅的单元结构，并具有一单元结构的宽度PB，其中，该PB、B之间，亦具有如式(1)～(2)所示的关系。如图3所示为视差光栅结构与视景分离作用关系的示意图。以下，对于3D影像的显示，以双视景(2-View)为例，说明视差光栅与视景分离作用(ViewSeparationFunction)的关系。对于一显示于一般屏幕(无图示)上的双视景合成影像1，该视差光栅10、11以LB的距离(以下称LB为安装距离)装置于该双视景合成影像1之前，用于对该视差光栅10、11进行视景分离，可于最佳观赏距离Z0(OptimumViewingDistance,OVD)上的多个最佳视点(OptimumViewinPoint,OVP)OVP(L)、OVP(R)处，分别呈现单一视景影像L、R。其中，该双视景合成影像1由一左视景影像L与一右视景影R，以垂直交错或倾斜交错的方式构成。对于左眼2、右眼3分别位于该最佳视点OVP(L)、OVP(R)上的观赏者而言，该观赏者的左眼2、右眼3可分别观看到一对具有视差效果的单一视景影像L、R。所以，该观赏者可观看到一3D影像。该左右影像分离的原理、视景影像的合成、视差光栅与Lenticular结构的设计等细节，请详阅中国台湾专利申请案号101135830。此处，为清楚呈现上述各显示结构与观赏相关位置的关系，设定一坐标系XYZ，并令该X轴设定于水平方向、Y轴设定于垂直方向、Z轴则以垂直于该3D结构面10、11而设定。如图4～6所示为现有倾斜Lenticular结构构成的示意图。其中，图4为3D示意图，图5为上视示意图，图6为侧视示意图。该倾斜Lenticular20由多个倾斜柱状形透镜21所构成，该单一个柱状形透镜21由一具有焦距f、与单元结构宽度PL所构成的透镜，并以一倾斜角度θ，沿水平方向重复排列该该单一个柱状形透镜21，以构成该整体倾斜Lenticular20。另外，当令倾斜角度θ＝0时，即可构成一垂直Lenticular结构(无图标，以下并以同样图号20表示)。其中，f～2r，r为构成该单一柱状形透镜21圆形表面22的半径。如图7所示为Lenticular结构与视景分离作用关系的示意图。对于一显示于一般屏幕(无图示)上的双视景合成影像1，通过该Lenticular20的视景分离作用，可于最佳观赏距离Z0上的多个最佳视点OVP(L)、OVP(R)处分别呈现单一视景影像L、R。其中，该双视景合成影像1由一左视景影像L与一右视景影R以垂直交错或倾斜交错的方式构成。对于左眼2、右眼3分别位于该最佳视点OVP(L)、OVP(R)上的观赏者而言，该观赏者的左眼2、右眼3可分别观看到一对具有视差效果的单一视景影像L、R。所以，该观赏者可观看到一3D影像。如上述该专利101135830中所提，当视差光栅结构与Lenticular结构具有以下关系时，可具有等效视景分离的作用。f＝LB(3)PL＝PB(4)如图8所示，所谓的等效视景分离作用，是指当该视差光栅结构10、11与Lenticular结构20，满足式(3)～(4)的关系时，对于同样的双视景3D合成影像1，该视差光栅结构10、11与Lenticular结构20，可于同样的最佳观赏距离Z0上同样的该最佳视点OVP(L)、OVP(R)处，分别提供该左视景影像L、该右视景影R，亦即，对该3D合成影像1，提供同样视景分离的作用，以达到显示3D影像的目的。如上所述，分别使用视差光栅或Lenticular显示一裸视的3D影像时，该视差光栅所呈现的3D影像一般具有低鬼影、低亮度的特征；对于由该Lenticular所呈现的3D影像，则具有高鬼影、高亮度的特征。亦即，对于3D影像的呈现，该两种现有的装置均无法同时满足低鬼影与高亮度的需求。
技术实现思路
针对上述缺失，本专利技术公开了一种3D影像显示装置，由一显示器屏幕元件、一视差光栅元件与一透镜阵列元件(Lenticular元件)所构成，其中，该显示器屏幕元件用以显示一多视景合成影像；该视差光栅元件用于对该多视景合成影像进行视景分离；该透镜阵列元件，用于对该多视景合成影像进行视景分离；该视差光栅元件与该Lenticular元件具有等效视景分离的作用，对于该显示器屏幕元件所显示的一多视景合成影像可产生一致的最佳观赏距离与最佳观赏点，以同时改善过去单一视景分离装置所产生的低亮度与高鬼影的问题，达到最佳3D影像显示的目的。本专利技术公开了一种3D影像显示装置，其中该显示器屏幕元件为一液晶显示器、一等离子体显示器、一有机发光二极管显示器或一发光二极管显示器，且该显示器屏幕元件的次像素为垂直条状、马赛克、三角状或Pentile的排列方式。本专利技术公开了一种3D影像显示装置，其中该显示器屏幕元件由一背投屏幕与一投影机所构成。本专利技术公开了一种3D影像显示装置，其中该视差光栅元件由一透明基材、一视差光栅结构与一透明保护膜所构成，该视差光栅结构设置于该透明基材的一表面，该透明保护膜覆盖于该视差光栅结构上。本专利技术公开了一种3D影像显示装置，其中该透镜阵列元件由多个柱状形透镜所构成。本专利技术公开了一种3D影像显示装置，其中该透明基材由一平板状结构的一透明玻璃或一压克力所构成。本专利技术公开了一种3D影像显示装置，其中该视差光栅结构由多个遮光元件与多个透光元件所构成，该些遮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D影像显示装置，其特征在于，包括：一显示器屏幕元件，用以显示一多视景合成影像；一视差光栅元件，用于对该多视景合成影像进行视景分离；以及一透镜阵列元件，用于对该多视景合成影像进行视景分离；所述该视差光栅元件与该透镜阵列元件具有等效的视景分离作用。

【技术特征摘要】
2013.09.06 TW 1021322161.一种3D影像显示装置，其特征在于，包括：一显示器屏幕元件，用以显示一多视景合成影像；一视差光栅元件，用于对该多视景合成影像进行视景分离，该视差光栅元件由一透明基材、一视差光栅结构与一透明保护膜所构成，该视差光栅结构设置于该透明基材的一表面，该透明保护膜覆盖于该视差光栅结构上，该视差光栅结构由多个遮光元件与多个透光元件所构成，该些遮光元件与该些透光元件具有垂直条状或倾斜条状结构特征，其中，单个遮光元件与单个透光元件的水平宽度分别为B，并由该单个遮光元件与该单个透光元件构成一视差光栅单元结构，该视差光栅单元结构的单元宽度为PB，并具有的关系，其中，n为构成该多视景合成影像的总视景数；另外，该视差光栅结构以一安装距离LB设置于该显示器屏幕元件前，用于对该多视景合成影像进行视景分离，于一特定观赏距离与观赏点处显示3D影像；以及一透镜阵列元件，用于对该多视景合成影像进行视景分离，该透镜阵列元件由多个柱状形透镜所构成，对于该透镜阵列元件中所装置的该些柱状形透镜，其中，单一个柱状形透镜具有一垂直条状或一倾斜条状结构，且该单一个柱状形透镜包括一圆形透镜表面、该单一个柱状形透镜的焦距为f、以及该单一个柱状形透镜的透镜单元结构宽度为PL；另外，该些柱状形透镜以一安装距离f装置于该显示器屏幕元件前，用于该多视景合成影像进行视景分离，于一特定观赏距离与观赏点处显示3D影像；所述该视差光栅元件与该透镜阵列元件具有等效的视景分离作用，其中，该透镜单元结构宽度具有PL＝PB的关系，该视差光栅结构的安装距离LB具有LB＝f的关系。2.如权利要求1所述的3D影像显示装置，其中该显示器屏幕元件为一液晶显示器、一等离子体显示器、一有机发光二极管显示器或一发光二极管显示器，且该显示器屏幕元件的次像素为垂直条状、马赛克、三角状或Pentile的排列方式。3.如权利要求1所述的3D影像显示装置，其中该显示器屏幕元件由一背投屏幕与一投影机所构成。4.如权利要求1所述的3D影像显示装置，其中该透明基材由一平板状结构的一透明玻璃或一压克力所构成。5.如权利要求1所述的3D影像显示装置，其中该些遮光元件与该些透光元件通过一光蚀刻、一凸版转印与一凹版转印的精密制程复制于该透明基材的一面上。6.如权利要求1所述的3D影像显示装置，其中该些遮光元件与该些透光元件的制作方式为在该透明基材的一面上先涂布一层非透光薄膜，再利用对位技术与具有精密定位功能的一激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明彦，李侃儒，秦寿仑，张钧胜，
申请(专利权)人：张家港康得新光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32