能够自动立体显示的光学膜制造技术

本发明专利技术公开了一种用于3D自动立体显示器的光学膜，所述光学膜的一个表面上具有透镜，所述透镜对准所述光学膜的所述相对表面上的棱镜。所述透镜可以是非圆柱形的透镜或圆柱形透镜，并且所述透镜的旋转可以随在所述光学膜的所述表面上的位置而变化。所述棱镜可以是邻接的或非邻接的。所述光学膜的所述棱镜可以具有与所述透镜间距不同的间距，或者所述棱镜间距可以与所述透镜间距基本上相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能够自动立体显示的光学膜
技术介绍
提供3D图像的显示器在技术上正在发展，这种显示器受到消费者的欢迎。立体显示技术包括快门眼镜、偏光眼镜和其他需要用户佩戴额外设备的技术。不需要额外设备的自动立体显示器越来越受关注。一种实现自动立体显示的技术涉及空间复用方法，该方法将显示器中的像素数量细分为左眼图像像素和右眼图像像素。该方法使显示器的分辨率减半，因此降低了观看体验。一些自动立体显示器使用在两个面上具有特征的光学膜。这些方法涉及图像的时分复用，因此避免了空间复用所需的分辨率降低。然而，一些膜具有宽立体视觉边缘，这会导致图像串扰并降低观看者观察到的图像效果。当显示器尺寸增大和/或观看者与显示器的距离增加时，立体视觉边缘的宽度和图像串扰量变得愈加显著。
技术实现思路
一些实施例涉及光学膜，其包括设置在光学膜的第一表面上的非圆柱形的透镜和设置在光学膜第二表面上的棱镜。第一表面上的每个透镜对准第二表面上的一个棱镜。棱镜可以是邻接的或非邻接的。在一些具体实施中，光学膜的棱镜的间距与透镜的间距不同。在其他具体实施中，棱镜间距与透镜间距基本相同。在一些膜中，非圆柱形的透镜基本上不旋转，而在其他膜中，非圆柱形的透镜具有随第一表面上的位置而变化的旋转。例如，透镜可以围绕在非圆柱形的透镜顶点下方并在旋转的非圆柱形的透镜中心线上的旋转点旋转。旋转点可以是透镜的焦点。在一些具体实施中，光学膜包括正向旋转的非圆柱形的透镜和负向旋转的非圆柱形的透镜两者。每个正向旋转的非圆柱形的透镜相对于正向旋转的非圆柱形的透镜的中心线以正角旋转，每个负向旋转的非圆柱形的透镜相对于负向旋转的非圆柱形的透镜的中心线以负角旋转。一些实施例涉及采用双面光学膜的自动立体的显示模块。自动立体的显示模块包括具有第一侧面、与第一侧面相对的第二侧面、在第一和第二侧面之间延伸的第一光导表面、以及与第一光导表面相背对的第二光导表面的光导。第一光导表面基本上重定向光，第二光导表面基本上发射光。第一光源沿着光导的第一侧面设置，第二光源沿着光导的第二侧面设置。同步驱动元件电连接到第一和第二光源，并以交替的顺序同步开启和关闭每个第一光源和第二光源。双面光学膜被布置用于接收通过光导的第二表面发出的光。光学膜包括设置在光学膜的第一表面上的非圆柱形的透镜，和设置在光学膜第二表面上的棱镜。光学膜的第一表面上的每个透镜对准光学膜第二表面上的棱镜。非圆柱形的透镜可以朝估计的观看者位置旋转。例如，一组第一透镜可以相对于它们的中心线以正角朝估计的观看者位置旋转。一组第二透镜可以相对于它们的中心线以负角朝估计的观看者位置旋转。另一个实施例涉及双面光学膜，其具有设置在光学膜的第一表面上的透镜，所述透镜对准设置在光学膜第二表面上的棱镜。第一表面上的透镜的旋转随第一表面上的位置而变化。透镜可以围绕其各自的焦点旋转。透镜可以是圆柱形或非圆柱形。光学膜可以包括一组相对于其中心线以正角旋转的第一透镜和一组相对于其中心线以负角旋转的第二透镜。光学膜的棱镜可以是邻接的或非邻接的。棱镜的间距可以与透镜间距不同，或者棱镜间距与透镜间距可以基本上相等。另一个实施例涉及具有光学膜的自动立体的显示模块，其中光学膜上的透镜具有可变的旋转。自动立体显示器包括具有第一侧面、与第一侧面相对的第二侧面、在第一和第二侧面之间延伸的第一光导表面、以及与第一光导表面相背对的第二光导表面的光导。第一光导表面基本上重定向光，第二光导表面基本上发射光。第一光源沿着光导的第一侧面设置，第二光源沿着光导的第二侧面设置。同步驱动元件电连接到第一和第二光源。同步驱动元件被构造为以交替的顺序同步开启和关闭每个第一光源和第二光源。双面光学膜被布置用于接收通过光导的第二表面发出的光。光学膜包括设置在光学膜的第一表面上的透镜，所述透镜对准设置在光学膜第二表面上的棱镜 。透镜具有随光学膜的第一表面上的位置而变化的旋转。透镜可以是圆柱形或非圆柱形。棱镜可以是邻接的或非邻接的。在一些情况下，棱镜的间距与透镜的间距不同。附图说明结合附图对本专利技术的各种实施例所做的以下详细说明可以更全面地理解本专利技术，其中图IA为示例性显示设备的示意性侧视图；图IB为图IA的背光源的视图；图2A示出了开启左眼图像光源并关闭右眼图像光源时背光源的操作；图2B为开启左眼图像光源并关闭右眼图像光源时来自背光源的角输出光的曲线图；图2C示出了开启右眼图像光源并关闭左眼图像光源时背光源的操作；图2D为开启右眼图像光源并关闭左眼图像光源时来自背光源的角输出光的曲线图；图3和4比较了两类光学膜对从光导发出的光的方向的影响；图5A为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的邻接的棱镜，并且透镜间距基本上等于棱镜间距；图5B为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的邻接的棱镜，并且棱镜间距大于透镜间距；图5C为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的非邻接的棱镜，并且透镜间距基本上等于棱镜间距；图为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的非邻接的棱镜，并且棱镜间距大于透镜间距；图6A示出了透镜的旋转；图6B为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有旋转的圆柱形或非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的邻接的棱镜，并且透镜间距基本上等于棱镜间距；图6C为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有旋转的圆柱形或非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的邻接的棱镜，并且棱镜间距大于透镜间距；图6D为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有旋转的圆柱形或非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的非邻接的棱镜，并且透镜间距基本上等于棱镜间距;图6E为光学膜的横截面，其中光学膜的一个表面上具有旋转的圆柱形或非圆柱形的透镜，所述透镜对准光学膜相对表面上的非邻接的棱镜，并且棱镜间距大于透镜间距；图7A示出了实例1-3所用显示器的构造；图7B为实例1-3所用光学膜的横截面，图中示出了多个部分的厚度(厚度安排);图8A示出了从实例I中模拟的显示器的左眼图像光源和右眼图像光源以0度发出的光的角输出分布曲线图；图SB示出了从实例I中模拟的显示器的左眼图像光源和右眼图像光源以7. 5度 发出的光的角输出分布曲线图；图9A示出了圆柱形透镜和非圆柱形的透镜的轮廓；图9B示出了从实例2中模拟的显示器的左眼图像光源和右眼图像光源以0度发出的光的角输出分布曲线图；图9C示出了从实例2中模拟的显示器的左眼图像光源和右眼图像光源以7. 5度发出的光的角输出分布曲线图；图IOA示出了从实例3中模拟的显示器的左眼图像光源和右眼图像光源以0度发出的光的角输出分布曲线图；以及图IOB示出了从实例3中模拟的显示器的左眼图像光源和右眼图像光源以7. 5度发出的光的角输出分布曲线图。附图未必按比例绘制。在附图中使用的相同的标号表示相同的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一个附图中用相同标号标记的部件。具体实施例方式在以下说明中，参考了附图，附图形成说明的一部分，并且在附图中通过举例说明的方式示出若干实施例。应当理解，在不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.21 US 12/643,5031.一种双面光学膜，包括 设置在所述光学膜的第一表面上的非圆柱形的多个透镜；以及设置在所述光学膜的第二表面上的多个棱镜，其中所述第一表面上的每个所述透镜对准所述第二表面上的一个所述棱镜。2.根据权利要求I所述的光学膜，其中所述棱镜是邻接的。3.根据权利要求I所述的光学膜，其中所述棱镜是非邻接的。4.根据权利要求I所述的光学膜，其中所述棱镜的间距与所述透镜的间距不同。5.根据权利要求I所述的光学膜，其中所述棱镜的间距与所述透镜的间距基本上相同。6.根据权利要求I所述的光学膜，其中所述非圆柱形的透镜具有随在所述第一表面上的位置而变化的旋转。7.根据权利要求6所述的光学膜，其中所述非圆柱形的透镜包括 正向旋转的非圆柱形的透镜，每个所述正向旋转的非圆柱形的透镜相对于所述正向旋转的非圆柱形的透镜的中心线以正角旋转；以及 负向旋转的非圆柱形的透镜，每个所述负向旋转的非圆柱形的透镜相对于所述负向旋转的非圆柱形的透镜的中心线以负角旋转。8.根据权利要求6所述的光学膜，其中每个旋转的所述非圆柱形的透镜围绕在所述非圆柱形的透镜的顶点下方并在所述旋转的非圆柱形的透镜的中心线上的旋转点旋转。9.根据权利要求8所述的光学膜，其中所述旋转点是所述透镜的焦点。10.根据权利要求I所述的光学膜，其中所述透镜的旋转基本上不随在所述第一表面上的位置而变化。11.一种自动立体的显示模块,包括 光导，所述光导具有第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、在所述第一侧面与所述第二侧面之间延伸的第一光导表面、以及与所述第一光导表面相背对的第二光导表面，其中所述第一光导表面基本上重定向光，而所述第二光导表面基本上发射光； 第一光源，其沿所述光导的所述第一侧面设置； 第二光源，其沿所述光导的所述第二侧面设置； 同步驱动元件，其电连接到所述第一光源和所述第二光源，所述同步驱动元件被构造为以交替顺序同步开启或关闭每个所述第一光源和所述第二光源； 双面光学膜，其被布置成用于接收透过所述第二光导表面发出的光，所述光学膜包括 设置在所述光学膜第一表面上的非圆柱形的多个透镜；以及 设置在所述光学膜第二表面上的多个棱镜，所述光学膜的所述第二表面朝向所述光导定向，其中所述光学膜的所述第一表面上的每个所述透镜对准所述光学膜的所述第二表面上的一个所述棱镜。12.根据权利要求11所述的显示模块，其中所述棱镜为邻接的。13.根据权利要求11所述的显示模块，其中所述棱镜为非邻接的。14.根据权利要求11所述的显示模块，其中所述棱镜的间距与所述透镜的间距不同。15.根据权利要求11所述的显示模块，其中所述棱镜的间距与所述透镜的间距基本上相同。16.根据权利要求11所述的显示模块，其中所述透镜具有随在所述光学膜的所述第一表面上的位置而变化的旋转。17.根据权利要求16所述的显示模块，其中每个所述非圆柱形的透镜围绕在所述非圆柱形的透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·L·布劳特，迈克尔·J·希科劳，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：