專利名稱：一種自由立體顯示技術(shù)的制作方法
一種自由立體顯示技術(shù)
自由立體成像技術(shù)隨著高分辨率平板顯示技術(shù)的發(fā)展越來越受 到人們的重視，各種顯示自由立體圖像的技術(shù)和手段紛紛出現(xiàn)，如利 用柱鏡板在平板顯示器上顯示自由立體圖像，利用光柵在平板顯示器 上顯示自由立體圖像。但是針對確定參數(shù)的各種平板顯示器，如何使 柱鏡板和光柵的設(shè)計更加精確，從而使其與平板顯示器結(jié)合后可以顯 示出更完美的立體圖像，以及利用何種制作工藝，何種材料和何種方 法來實(shí)施這種自由立體圖像顯示技術(shù)，使之具有實(shí)用性，己經(jīng)成為自 由立體成像技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中亟待解決的問題。
本發(fā)明提出一種利用特殊設(shè)計的光柵針對特定參數(shù)的平板顯示 器實(shí)現(xiàn)自由立體成像的自由立體圖像顯示方法。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


圖1是具有特定參數(shù)的液晶顯示器或等離子顯示器。其分辨率為
水平1366個像素或1365個像素，垂直為768個像素，每個像素的尺 寸為水平0.99毫米，垂直0.99毫米。像素結(jié)構(gòu)是水平方向為紅綠 藍(lán)排列，每排只有三個紅綠藍(lán)子像素，每個子像素的高度為0.99毫 米。該液晶顯示器或等離子顯示器的可視尺寸為水平1351. 35毫米， 垂直782. 32毫米。
圖1中的1表示這種特定參數(shù)的平板顯示器，它可以是等離子顯 示器，也可以是液晶顯示器。2是表示這種平板顯示器中的像素點(diǎn)，
由于像素點(diǎn)很多，為了表述方便，這里將每一個像素都畫的很大，實(shí) 際像素是很小的，肉眼幾乎看不出來。3是表明這種平板顯示器必須 在水平方向存在固定的1366個像素點(diǎn)或1365個像素點(diǎn)，4表明這種 平板顯示器必須在垂直方向上存在768個像素點(diǎn)。每個像素均由子像 素紅、綠、藍(lán)構(gòu)成，5表示紅、綠、藍(lán)像素的高，為0.99毫米，6表 示紅、綠、藍(lán)像素在水平排列下的總寬度，為0.99毫米，它們之間 的水平距離是均分的.
圖2是放置在上述平板顯示器前方的光柵。該光柵是由透明條紋 和不透明條紋構(gòu)成的。透明條紋的寬度和不透明條紋的寬度比小于1: 8，這些條紋是完全相互平行的，條紋的方向同平板顯示器像素的垂 直方向存在夾角，這個夾角為12. 30度到12. 80度之間，最佳為12. 50 度。條紋的周期(LPI)為每英寸9.9000到9.9100之間，最佳周期為 9.9069。條紋的周期沿著同條紋相垂直的方向計算。
圖2中的10表示光柵，ll表示該光柵的高度，為780.30毫米， 12表示該光柵的寬度，為1371.30毫米。18表示不透明條紋，為黑 色。19表示透明條紋，為白色。20表示同平板顯示器中像素水平方 向相平行的線，16表示同平板顯示器中像素垂直方向相平行的線， 13表示光柵方向同16之間存在的夾角，這個夾角為12. 30度到12. 80 度之間，最佳為12.50度。17表示同光柵平行方向相垂直的線，它 同光柵的夾角11為90度，15表示透明條紋的寬度，14表示不透明 條紋的寬度，它們的比小于l: 8，沿著17的方向，條紋的周期(LPI) 為每英寸9. 9000到9. 9100之間，最佳周期為9. 9069。
為了獲得最佳的立體圖像清晰度，消除在垂直方向上的融像誤 差，透明條紋應(yīng)該盡量平滑，這可以通過提高光柵制作時的分辨率實(shí)現(xiàn)。
圖3表明這種光柵的制作方法。光柵可以用三種方法加以實(shí)現(xiàn) 其一是首先制作出來光柵膠片，然后將其同厚度為4毫米到6毫米之 間的光學(xué)玻璃通過紫外固化透明粘合劑粘合，粘合時要通過冷壓機(jī)將 膠片和玻璃之間的氣體完全排除，然后放置在強(qiáng)紫外線下照射，使粘
合劑徹底干燥。另一種方法是直接將感光膠涂布在厚度為4毫米到6
毫米之間的光學(xué)玻璃上，或其它透明塑料板材上，按照上述的光柵參 數(shù)，直接在該玻璃上或透明塑料板材上曝光成像，形成光柵。還有一 種方法就是通過絲網(wǎng)印刷直接在玻璃上或透明塑料板材上印刷，這種 方法尤其適用于制作大型尺寸的光柵。
該光柵的尺寸要大于平板顯示器的可視尺寸，水平方向為
1373.35毫米，垂直方向為782.32毫米。光柵中有光柵膠片的一面 對著平板顯示器顯示圖像的一面，或者將光柵中有感光膠的一面對著 平板顯示器顯示圖像的一面。光柵同平板顯示器的距離為7毫米到 12毫米之間。通過調(diào)整這個距離，可以調(diào)整最佳立體圖像觀看距離。 當(dāng)觀看距離較近時，可以將光柵到平板顯示器屏幕之間的距離縮短， 當(dāng)觀看距離較大時，可以將光柵到平板顯示器之間的距離加大。這種 調(diào)節(jié)也可以改善立體觀看角度，當(dāng)光柵距離平板顯示屏幕之間的距離
縮短時，可以增加立體觀看視角。因此，這快光柵可以作成距離平板 顯示器屏幕之間的距離可調(diào)，以適應(yīng)不同的觀看距離的要求。平板自
由立體顯示器多數(shù)用于廣告領(lǐng)域，而不同的廣告場所，觀眾到觀看屏 幕的距離是不一樣的，因此，通過調(diào)整上述距離，就可以讓觀眾獲得 最佳的觀看效果。
22表示用膠片根據(jù)上述光柵的光學(xué)特性參數(shù)制作完成的光柵，
要求該膠片平整，光柵的透明之處應(yīng)該有非常好的透過率，不透明之
處要有很好的對光線的阻斷能力，膠片的厚度在0. 1毫米到0. 3毫米 之間，德國生產(chǎn)的AGFA膠片就很適合制作這種光柵。23表示光學(xué)玻 璃或透明塑料板材，厚度在4毫米到6毫米之間。24是紫外固化透 明粘合劑，它均勻地涂布在玻璃上，將22粘合在23上，并放入冷壓 機(jī)的壓棍24中，它們按照25的方向轉(zhuǎn)動，這樣就可以將膠片22和 玻璃23之間的空氣排除干凈，再將該光柵放在強(qiáng)紫外光線下照射干 燥。
圖4說明光柵是如何安置在平板顯示器上的。光柵有兩層，其中 一層是膠片光柵層，或感光膜光柵層，或印刷層；另一層為玻璃層或 透明塑料板材層。將有光柵層的一面對準(zhǔn)平板顯示器的屏幕，并是光 柵與平板顯示器保持7毫米到12毫米的距離，這個距離是通過安裝 在平板顯示器邊緣上的矩形墊圈實(shí)現(xiàn)的。矩形墊圈同平板顯示器之間 通過強(qiáng)力雙面不干膠固定，矩形墊圈同光柵板之間也通過強(qiáng)力不干雙 面膠固定。最后矩形墊圈在通過定位器同平板顯示器牢固固定，以避 免運(yùn)輸中產(chǎn)生的振動影響了光柵同平板顯示器之間的位置關(guān)系。矩形 墊圈同平板顯示器之間可以安裝調(diào)整裝置，調(diào)整光柵同平板顯示器屏 幕之間的距離。
29是平板顯示器的機(jī)身，而27是該平板顯示器的顯示屏幕。28 是矩形墊圈，30表示矩形墊圈的厚度，該厚度是可以調(diào)節(jié)的。這種 調(diào)節(jié)可以通過改變矩形墊圈厚度的方法實(shí)現(xiàn)，也可以通過安裝調(diào)節(jié)裝
置實(shí)現(xiàn)。該矩形墊圈環(huán)繞該平板顯示器的邊框放置的。23是光柵板， 其中有光柵的一面22朝向平板顯示屏幕27。 23是光柵的玻璃面或 透明塑料板材面，它朝向觀眾。23的一面鍍有增透膜，以減輕來自 外界的反光且提升光柵的光透過率。
圖5是說明在上述自由立體圖像顯示器上顯示的自由立體圖像 是如何生成的。從32開始，直到39是8個具有不同視差的立體序列 圖，通過圖像處理的方法，可以將他們加工為一個立體幀。利用光柵 10作為光篩，分別將這8張立體圖序列篩出。首先用光柵10篩圖32， 得到40，然后將光柵沿著光柵的水平方向位移一個透明條紋的距離， 繼續(xù)篩33，得到41，將光柵沿著光柵的水平方向再位移一個透明條 紋的距離，繼續(xù)篩34，的到42。就這樣將這個立體幀的最后一副圖 47篩出。將篩出的圖疊加到一起形成一個自由立體圖像幀48，將該 幀圖像放到平板顯示器上去顯示，透過光柵就可以看到立體圖像了。 當(dāng)然，這里所說的光篩，只是一種圖像處理方法利用光柵10作光 篩去處理圖像，就意味著將一副圖對這光柵透明條紋的地方，允許圖 像通過，而對著光柵不透明的地方，就不允許圖像通過，相當(dāng)于將圖 像按照光柵的光學(xué)結(jié)構(gòu)作了一次濾波。這一切都可以通過簡單的圖像 處理軟件完成，如利用Photoshop軟件完成。如果想實(shí)現(xiàn)動態(tài)圖像的 自由立體顯示，只需要將不同的序列運(yùn)動自由立體圖像處理相關(guān)聯(lián)的
序列自由立體圖像幀就可以了。
實(shí)施例之一，可以用日本NEC產(chǎn)的61PALSMA等離子電視機(jī)制作 自由立體顯示器。該顯示器分辨率為水平1365像素，垂直768像素。 像素寬O. 99mm，像素高O. 99ram?？梢暢叽鐬樗?351. 35毫米，垂 直為760.32毫米。光柵參數(shù)按照說明書中指定的參數(shù)，則可以獲得 理想的自由立體圖像。
實(shí)施例之二，可以利用NEC 61XM2液晶顯示板制作上述自由立體 顯示器，該液晶板的分辨率為水平1365像素，垂直768像素。像素 寬0.99mm，像素高0.99 mm?？梢暢叽鐬樗?351.35 ,，垂直 760.32mm。光柵參數(shù)按照說明書中指定的參數(shù)，同樣可以獲得理想的 自由立體圖像。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種利用特定參數(shù)的平板顯示器和與之配套的特定參數(shù)的光柵制作和顯示自由立體圖像的實(shí)用方法。該方法的特征是該平板顯示器的水平分辨率為1366個像素或1365個像素，垂直分辨率為768個像素，可視尺寸為水平1351.35毫米，垂直760.32毫米，像素尺寸為水平0.99毫米，垂直0.99毫米，光柵的周期(LPI)在每英寸9.9000到9.9100之間，光柵透明條紋的寬度和不透明條紋的寬度比小于1/8，光柵在條紋方向同平板顯示器的垂直方向有一夾角，該夾角在12.30度和12.80度之間，光柵放置在平板顯示器屏幕的前端，但距離平板顯示器的顯示屏幕有7毫米到12毫米之間的距離，光柵的尺寸大于平板顯示器的可視尺寸，為水平1373.35毫米，垂直782.32毫米。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖像顯示器，其特征在于光柵 是由光柵膠片通過紫外線固化透明粘結(jié)劑粘結(jié)在厚度在4毫米到 6毫米之間的光學(xué)玻璃上或透明塑料板材上的，粘有光柵膠片'的 一面對準(zhǔn)平板顯示器的顯示屏幕。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖像顯示器，其特征在于光柵 是由通過絲網(wǎng)印刷的方式，直接印制在光學(xué)玻璃或透明塑料板采 上的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖像顯示器，其特征在于光柵是經(jīng)過涂布有感光材料的玻璃或透明塑料板材經(jīng)過曝光沖印而形 成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖像顯示器，其特征在于光柵 到平板顯示器屏幕的距離是可以調(diào)整的，調(diào)整的目的是調(diào)整最佳 立體觀看距離立體視角，觀看距離近則光柵到平板顯示器屏幕之 間的距離短而立體視角大，而觀看距離遠(yuǎn)則光柵到平板顯示器之 間的距離大而立體視角小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖象顯示器，其特征在于光柵 是通過強(qiáng)力雙面膠粘結(jié)到高7毫米到13毫米之間的矩形墊圈上， 而矩形墊圈是通過強(qiáng)力雙面膠粘結(jié)到平板顯示器的顯示屏邊框上 的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖像顯示器，其特征在于膠片 '光柵和光學(xué)玻璃之間的粘結(jié)是通過紫外線固化透明膠粘合并經(jīng)冷壓輥排除空氣的，最后經(jīng)強(qiáng)紫外線照射干燥的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的實(shí)用自由立體圖像顯示器，其特征在于在這 種自由立體圖像顯示器上顯示的圖像，是由不少于8幅具有序列 視差的立體圖像經(jīng)過光柵濾波后再疊加形成的，光柵順序處理序 列立體圖像，每處理完一副圖像后，光柵都應(yīng)該沿著水平方向右 移動一個透明條紋的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用特定參數(shù)的平板顯示器和與之配套的特定參數(shù)的光柵制作和顯示自由立體圖像的技術(shù)。該技術(shù)的特征是該平板顯示器的水平分辨率為1366個像素或1365個像素，垂直分辨率為768個像素，可視尺寸為水平1351.35毫米，垂直為760.32毫米，像素尺寸為水平0.99毫米，垂直0.99毫米，光柵的周期(LPI)在每英寸9.9000到9.9100之間，光柵透明條紋的寬度和不透明條紋的寬度比小于1/8，光柵在條紋方向同平板顯示器的垂直方向有一夾角，該夾角在12.30度和12.80度之間，光柵放置在平板顯示器屏幕的前端，但距離平板顯示器的顯示屏幕有7毫米到12毫米的距離，光柵的尺寸大于平板顯示器的可視尺寸，為水平1272.35毫米，垂直782.32毫米。
文檔編號G02B27/22GK101183176SQ20061012940
公開日2008年5月21日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者昌 李 申請人:天津三維顯示技術(shù)有限公司