专利名称：一种用于笔记本电脑的自由立体显示技术的制作方法
一种用^F笔记本电脑的自由立体显示技术自由立体成像技术随着高分辨率平板显示技术的发展越来越受 到人们的重视，各种显示自由立体图像的技术和手段纷纷出现，如利 用柱镜板在平板显示器上显示自由立体图像，利用光栅在平板显示器 上显示自由立体图像。但是针对确定参数的各种平板显示器，如何使 柱镜板和光栅的设计更加精确，从而使其与平板显示器结合后可以显 示出更完美的立体图像，以及利用何种制作工艺，何种材料和何种方 法来实施这种自由立体图像显示技术，使之具有实用性，已经成为自 由立体成像技术发展进程中亟待解决的问题。本发明提出一种利用特殊设计的光栅针对特定参数的平板显示 器实现自由立体成像的自由立体图像显示方法。特别是采用该技术可 以实现在笔记本电脑上实现自由立体图象的显示。下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是具有特定参数的液晶显示器或等离子显示器。其分辨率为水平1440个像素，垂直为900个像素，每个像素的尺寸为水平0.23 毫米，垂直0.23毫米。像素结构是水平方向为红绿蓝排列，每排只 有三个红绿蓝子像素，每个子像素的高度为0.23毫米。该液晶显示 器或等离子显示器的可视尺寸为水平331. 703毫米，垂直207. 314毫 米。图1中的1表示这种特定参数的平板显示器，它可以是等离子显
示器，也可以是液晶显示器。2是表示这种平板显示器中的像素点， 由于像素点很多，为了表述方便，这里将每一个像素都画的很大，实 际像素是很小的，肉眼几乎看不出来。3是表明这种平板显示器必须在水平方向存在固定的1440个像素点，4表明这种平板显示器必须 在垂直方向上存在900个像素点。每个像素均由子像素红、绿、蓝构 成，5表示红、绿、蓝像素的高，为0.23毫米，6表示红、绿、蓝像 素在水平排列下的总宽度，为0.23毫米，它们之间的水平距离是均 分的.图2是放置在上述平板显示器前方的光栅。该光栅是由透明条纹 和不透明条纹构成的。透明条纹的宽度和不透明条纹的宽度比小于1: 8，这些条纹是完全相互平行的，条纹的方向同平板显示器像素的垂 直方向存在夹角，这个夹角为12.30度到12.80度之间，最佳为12.50 度。条纹的周期(LPI)为每英寸42.30到42.40之间，最佳周期为 42.350。条纹的周期沿着同条纹相垂直的方向计算。图2中的10表示光栅，ll表示该光栅的高度，为209毫米，12 表示该光栅的宽度，为333毫米。18表示不透明条纹，为黑色。19 表示透明条纹，为白色。20表示同平板显示器中像素水平方向相平 行的线，16表示同平板显示器中像素垂直方向相平行的线，13表示 光栅方向同16之间存在的夹角，这个夹角为12.30度到12.80度之 间，最佳为12.50度。17表示同光栅平行方向相垂直的线，它同光 栅的夹角11为90度，15表示透明条纹的宽度，14表示不透明条纹 的宽度，它们的比小于1: 8，沿着17的方向，条纹的周期(LPI)为 每英寸42. 300到42. 400之间，最佳周期为42. 350。为了获得最佳的立体图像清晰度，消除在垂直方向上的融像误 差，透明条纹应该尽量平滑，这可以通过提高光栅制作时的分辨率实 现。图3表明这种光栅的制作方法。光栅可以用三种方法加以实现其一是首先制作出来光栅胶片，然后将其同厚度为0. 3毫米到0. 5毫 米之间的光学玻璃通过紫外固化透明粘合剂粘合，粘合时要通过冷压 机将胶片和玻璃之间的气体完全排除，然后放置在强紫外线下照射， 使粘合剂彻底干燥。另一种方法是直接将感光胶涂布在厚度为0. 3毫 米到0.5毫米之间的光学玻璃上，或其它透明塑料板材上，按照上述 的光栅参数，直接在该玻璃上或透明塑料板材上曝光成像，形成光栅。 还有一种方法就是通过丝网印刷或激光印刷技术直接在玻璃上或透 明塑料板材上印刷，这种方法尤其适用于制作大型尺寸的光栅。该光栅的尺寸要大于平板显示器的可视尺寸，水平方向为333毫 米，垂直方向为209毫米。光栅中有光栅胶片的一面对着平板显示器 显示图像的一面，或者将光栅中有感光胶的一面对着平板显示器显示 图像的一面。光栅同平板显示器的距离为0. 2毫米到0. 4毫米之间。 通过调整这个距离，可以调整最佳立体图像观看距离。当观看距离较 近时，可以将光栅到平板显示器屏幕之间的距离縮短，当观看距离较 大时，可以将光栅到平板显示器之间的距离加大。这种调节也可以改 善立体观看角度，当光栅距离平板显示屏幕之间的距离縮短时，可以 增加立体观看视角。因此，这快光栅可以作成距离平板显示器屏幕之 间的距离可调，以适应不同的观看距离的要求。平板自由立体显示器 多数用于广告领域，而不同的广告场所，观众到观看屏幕的距离是不 一样的，因此，通过调整上述距离，就可以让观众获得最佳的观看效 果。22表示用胶片根据上述光栅的光学特性参数制作完成的光栅， 要求该胶片平整，光栅的透明之处应该有非常好的透过率，不透明之 处要有很好的对光线的阻断能力，胶片的厚度在0. 1毫米到0. 2毫米 之间，德国生产的AGFA胶片就很适合制作这种光栅。23表示光学玻 璃或透明塑料板材，厚度在0. 3毫米到0. 5毫米之间。24是紫外固 化透明粘合剂，它均匀地涂布在玻璃上，将22粘合在23上，并放入 冷压机的压棍24中，它们按照25的方向转动，这样就可以将胶片 22和玻璃23之间的空气排除干净，再将该光栅放在强紫外光线下照 射干燥。图4说明光栅是如何安置在平板显示器上的。光栅有两层，其中 一层是胶片光栅层，或感光膜光栅层，或印刷层；另一层为玻璃层或 透明塑料板材层。将有光栅层的一面对准平板显示器的屏幕，并是光 栅与平板显示器保持0. 2毫米到0. 4毫米的距离，这个距离是通过安 装在平板显示器边缘上的矩形垫圈实现的。矩形垫圈同平板显示器之 间通过强力双面不干胶固定，矩形垫圈同光栅板之间也通过强力不干 双面胶固定。最后矩形垫圈在通过定位器同平板显示器牢固固定，以 避免运输中产生的振动影响了光栅同平板显示器之间的位置关系。矩 形垫圈同平板显示器之间可以安装调整装置，调整光栅同平板显示器
屏幕之间的距离。29是平板显示器的机身，而27是该平板显示器的显示屏幕。28 是矩形垫圈，30表示矩形垫圈的厚度，该厚度是可以调节的。这种 调节可以通过改变矩形垫圈厚度的方法实现，也可以通过安装调节装 置实现。该矩形垫圈环绕该平板显示器的边框放置的。23是光栅板， 其中有光栅的一面22朝向平板显示屏幕27。 23是光栅的玻璃面或 透明塑料板材面，它朝向观众。23的一面镀有增透膜，以减轻来自 外界的反光且提升光栅的光透过率。图5是说明在上述自由立体图像显示器上显示的自由立体图像 是如何生成的。从32开始，直到39是8个具有不同视差的立体序列 图，通过图像处理的方法，可以将他们加工为一个立体帧。利用光栅 10作为光筛，分别将这8张立体图序列筛出。首先用光栅10筛图32， 得到40，然后将光栅沿着光栅的水平方向位移一个透明条纹的距离， 继续筛33，得到41，将光栅沿着光栅的水平方向再位移一个透明条 纹的距离，继续筛34，的到42。就这样将这个立体帧的最后一副图 47筛出。将筛出的图叠加到一起形成一个自由立体图像帧48，将该 帧图像放到平板显示器上去显示，透过光栅就可以看到立体图像了。 当然，这里所说的光筛，只是一种图像处理方法利用光栅10作光 筛去处理图像，就意味着将一副图对这光栅透明条纹的地方，允许图 像通过，而对着光栅不透明的地方，就不允许图像通过，相当于将图 像按照光栅的光学结构作了一次滤波。这一切都可以通过简单的图像 处理软件完成，如利用Photoshop软件完成。如果想实现动态图像的
自由立体显示，只需要将不同的序列运动自由立体图像处理相关联的 序列自由立体图像帧就可以了 。实施例可以用美国苹果公司生产的MA610CH/A MacBook Pro15 英寸的笔记本电脑制作自由立体显示器。该显示器分辨率为水平 1440像素，垂直900像素。像素宽0.230mm，像素高0. 230mm。可 视尺寸为水平331. 70毫米，垂直为207. 31毫米。光栅参数按照 说明书中指定的参数，则可以获得理想的自由立体图像。 附面说明如下图1是具有特定参数的液晶显示器或等离子显示器。图2是放置在上述平板显示器前方的光栅。图3是表明这种光栅的制作方法。图4是说明光栅是如何安置在平板显示器上的。图5是说明在上述自由立体图像显示器上显示的自由立体图像是如何生成的。
权利要求
1. 本发明涉及一种利用特定参数的平板显示器和与之配套的特定参 数的光栅制作和显示自由立体图像的实用方法。该方法的特征是:该平板显示器的水平分辨率为1440个像素，垂直分辨率为900个 像素，可视尺寸为水平331.703毫米，垂直207.314毫米，像素 尺寸为水平0.230毫米，垂直0.230毫米，光栅的周期(LPI)在 每英寸42. 300到42. 400之间，光栅透明条纹的宽度和不透明条 纹的宽度比小于1/8，光栅在条纹方向同平板显示器的垂直方向 有一夹角，该夹角在12. 40度和12. 60度之间，光栅放置在平板 显示器屏幕的前端，但距离平板显示器的显示屏幕有0. 20毫米到 0.40毫米之间的距离，光栅的尺寸大于平板显示器的可视尺寸， 为水平333毫米到340毫米之间，垂直209毫米到216毫米之间。
2. 根据权利要求1的实用自由立体图像显示器，其特征在于光栅 是由光栅胶片通过紫外线固化透明粘结剂粘结在厚度在0. 3毫米 到0. 5毫米之间的光学玻璃上或透明塑料板材上的，粘有光栅胶 片的一面对准平板显示器的显示屏幕。
3. 根据权利要求1的实用自由立体图像显示器，其特征在于光栅 是由通过丝网印刷或激光印刷的方式，直接印制在光学玻璃或透 明塑料板材上的。
4. 根据权利要求1的实用自由立体图像显示器，其特征在于光栅 是经过涂布有感光材料的玻璃或透明塑料板材经过曝光冲印而形成的。
5. 根据权利要求1的实用自由立体图像显示器，其特征在于光栅 到平板显示器屏幕的距离是可以调整的，调整的目的是调整最佳 立体观看距离立体视角，观看距离近则光栅到平板显示器屏幕之 间的距离短而立体视角大，而观看距离远则光栅到平板显示器之 间的距离大而立体视角小。
6. 根据权利要求1的实用自由立体图象显示器，其特征在于光栅 是通过强力双面胶粘结到高0. 2毫米到0. 4毫米之间的矩形垫圈 上，而矩形垫圈是通过强力双面胶粘结到平板显示器的显示屏边 框上的。
7. 根据权利要求1的实用自由立体图像显示器，其特征在于胶片 光栅和光学玻璃之间的粘结是通过紫外线固化透明胶粘合并经冷 压辊排除空气的，最后经强紫外线照射干燥的。
8. 根据权利要求1的实用自由立体图像显示器，其特征在于在这 种自由立体图像显示器上显示的图像，是由不少于8幅具有序列 视差的立体图像经过光栅滤波后再叠加形成的，光栅顺序处理序 列立体图像，每处理完一副图像后，光栅都应该沿着水平方向右 移动一个透明条纹的宽度。
全文摘要
本发明涉及一种利用特定参数的平板显示器和与之配套的特定参数的光栅制作和显示自由立体图像的技术。该技术的特征是该平板显示器的水平分辨率为1440个像素，垂直分辨率为900个像素，可视尺寸为水平331.70毫米，垂直为207.31毫米，像素尺寸为水平0.23毫米，垂直0.23毫米，光栅的周期(LPI)在每英寸42.300到42.400之间，光栅透明条纹的宽度和不透明条纹的宽度比小于1/8，光栅在条纹方向同平板显示器的垂直方向有一夹角，该夹角在12.40度和12.60度之间，光栅放置在平板显示器屏幕的前端，但距离平板显示器的显示屏幕有0.2毫米到0.4毫米的距离，光栅的尺寸大于平板显示器的可视尺寸，为水平333毫米，垂直209毫米。
文档编号G02B27/22GK101144912SQ20071006136
公开日2008年3月19日 申请日期2007年10月8日 优先权日2007年10月8日
发明者昌 李 申请人:天津三维显示技术有限公司