裸眼3d显示模组的制作方法_2

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,第一张裸眼3D显像原理示意图;
[0035] 图2示出了相关技术中,第二张裸眼3D显像原理示意图;
[0036] 图3示出了相关技术中,裸眼3D显示模组的俯视图;
[0037] 图4示出了相关技术中,裸眼3D显示模组的侧视图;
[0038] 图5示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的俯视图;
[0039] 图6示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第一种实例的俯视 图;
[0040] 图7示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第一种实例的侧视 图;
[0041] 图8示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第一种实例的立体 图;
[0042] 图9示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第二种实例的俯视 图;
[0043] 图10示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第二种实例的立体 图;
[0044] 图11示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第三种实例的俯视 图;
[0045] 图12示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第三种实例的立体 图;
[0046] 图13示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第四种实例的俯视 图;
[0047] 图14示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的第四种实例的立体 图;
[0048] 图15示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的局部放大图,具体为 对图5中的第一垫材组的局部放大图;
[0049] 图16示出了本实用新型实施例所提供的裸眼3D显示模组的立体图,具体为对针 对图5中所显示的裸眼3D显示模组的立体图。
[0050] 主要元件符号说明:
[0051] 101,软垫材连接件;102,硬垫材连接件;103,第一垫材组;104,第二垫材组;105, 第三垫材组;106,第四垫材组;107,第五垫材组;108,第六垫材组;109,透气孔;201,第一 组;202,第二组;203,第三组;204,第四组;1011,第一软垫材分段;1021,第一硬垫材分段; 1012,第二软垫材分段;1013,第三软垫材分段;1014,第四软垫材分段。
【具体实施方式】
[0052] 下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实 施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来 布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制 要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型 的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都 属于本实用新型保护的范围。
[0053] 裸眼3D显示技术中,柱状透镜式的3D技术容易出现莫尔条纹的现象。尤其是在 持续工作一段时间之后,莫尔条纹所带来的影响会越发严重。造成莫尔条纹的主要原因是 3D显示模组中光栅玻璃层与原屏层(主要是指液晶屏)之间的距离发生了变化。在出厂的 时候,光栅玻璃层和原屏层是保持平行的,且二者之间的间距是设定好的,但随着使用时间 的延长,会产生两方面的变化:1,受到重力的影响,导致原屏层处于外凸或内凹的状态;2, 两者之间的连接件,发生了形变(主要是使用状态下,靠近地面一侧的连接件的厚度缩小 了),进而导致二者远离地面一侧的间距大于靠近地面一侧的间距。这两方面是诱发产生莫 尔条纹的主要原因。下面对裸眼3D的柱状透镜式3D技术进行简单介绍。(引用文献《3D 显示技术与器件》王琼华科学出版社工程技术分社IBSN987-7-03-03666-1)
[0054] 1,柱透镜:
[0055] 本方案的实施主要是依赖柱透镜的光学作用,所以选用的柱镜光栅必然是与2D 显示屏相匹配的。柱镜光栅的基本参数有折射率n、厚度d、焦距f,节距p。
[0056] 如图1所示,F和F'分别是柱镜的第一焦点和第二焦点,根据几何光学可以得到 焦距公式(公式1)为:
[0057]

[0058] Η和H'分别是柱镜的第一主点和第二主点,且主点位置和节点位置重合。其中第 二主点Η'位于柱镜单元的顶点,第一主点与柱镜单元后表面距离为表面距离公式(公式2) 为:
[0059]
[0060] 位于柱透镜后焦平面上距离高度为h的一点Α发出的平行光线径柱透镜折射后通 过焦点F',同时该点发出的另一光线AH经柱透镜折射后其出射光线通过H',且出射光线与 入射光线平行。位于柱透镜焦平面上的A点发出的所有光线经过柱透镜后出射光线相互平 行,而人眼瞳宽孔宽度元大于单个柱透镜的节距宽度,因此可以认为A点发出的光线可以 全部被单眼接收。
[0061] 若观看者位于观看距离1处,其一只眼可以看到点A,且改眼垂直于柱镜光轴方向 的距离为V,根据几何关系得公式(公式3):
[0062]
[0063] 移项得到公式4:
[0064]
[0065] 公式4即为透镜后焦平面的焦距光轴的高度h与眼睛位置(1,V)的关系。
[0066] 2,柱镜光栅显不原理
[0067] 如图2所示为柱镜光栅3D显示器分光原理,其中2D显示屏位于柱透镜光栅的焦 平面。建立坐标系,其中桌表原点〇位于柱透镜阵列的中间柱透镜单元的凸面顶点处,X轴 平行于光轴方向,y轴平行于柱透镜阵列方向。将中间的柱透镜单元编号为〇,向上依次为 1,2,3……k……m。由于结构上下对称,在计算过程中只考虑正y轴部分。
[0068] 观看者一般正对着显示屏中央,因此将各视差图像的视点设计成以X轴对称分 布。若3D显示器采用K幅视差图像(上图2中K= 2),将第i幅视差图像的最佳视点定 于(L,(i-(K+l)/2)Q),其中i= 1,2,3……K;L为最佳观看距离,Q为相邻视差图像视点间 距。根据公式4,可得到眼睛分别位于第i幅和第i+Ι幅视差图像最佳视点处透过第k个柱 镜单元看到的点距离改柱镜单元光轴的高度hk,jPhk,1+1,参见公式5和公式6。
[0069]
[0070]
[0071] 所选2D显示器中子像素宽度Wp满足如下方程(公式7):
[0072] WP=hk,「hk, i+1,公式 7 ;
[0073] 由此可得所选2D显示器子像素必须满足宽度为(参见公式8):
[0074]
[0075] 2D显示屏的图像位于柱透镜的焦平面上,柱透镜光栅与2D显示屏的距离为D,则 D、f和xH满足公式9 :
[0076] f=D+xH,公式 9 ;
[0077] 将焦距公式和第一主点与柱镜单元后表面距离公式带入上式可得2D显示屏的放 置距离为(公式10):
[0078]
[0079] 在保证放置距离D为按照公式10所计算得出的距离时,裸眼3D显示技术是正常 使用的,但随着使用时间的延长,实际的放置距离D则发生了改变,进而在工作的时候产生 了莫尔条纹。
[0080] 如图3和图4所示(图4中,1,光栅玻璃;2,软垫材;3,原屏;4,模组边框;5,玻璃 与模组空隙),在裸眼3D模组制作过程中,相关技术人员所采用的方案是直接用软垫材在 原屏的边框上粘贴一圈粘性软垫材,并将光栅玻璃粘贴在原屏上。在采用此方案会出现几 点直接导致摩尔条纹加重原因,具体如下:
[0081] 1.在大尺寸裸眼3D模组制作过程中,原屏液晶面板在屏挂起来以后(主要是指原 屏所在面和光栅玻璃所在面与地平面均垂直的状态),受到重力的作用,原屏的中部会向外 凸出,致使3D显示模组中,局部光栅玻璃和原屏之间的距离D变小,这直接导致了 3D显示 模组的莫尔条纹加重。
[0082] 2.原有的裸眼3D模组全部采用粘性软垫材对光栅玻璃和原屏进行粘贴,刚开始 使用的时候,软垫材没有发生形变(主要是指软垫材变薄),光栅玻璃和原屏之间的距离 D,还能保持出厂时所设置好的长度,此时,不会出现莫尔条纹加重的现象。但随着时间的 推移,在重力的作用下,3D显示模组的外部机壳会施力挤压软垫材,尤其是靠近地面的软垫
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