透镜状显示组件及方法

文档序号:2777989阅读:151来源:国知局

专利名称::透镜状显示组件及方法
技术领域
:本发明一般涉及透镜状显示器,以及尤其涉及用于显示透镜状图像的组件,例如背光式结构的组件,以及用于产生预先校准的透镜状图像的方法。
背景技术
:透镜状成像法已经使用了很多年,包括校准合成图像到光学屏幕,从不同角度观察时,此屏幕可以描述不同的图像,例如运动和高度。由于单个板合并至少两图像或图像的运动,已经知道透镜状图像吸引观众,且在观众中引入制动力和持久力。合成图像通常结合或层压到透镜状镜片(lenticularlens)以形成透镜状显示器。合成图像和透镜状镜片之间的校准必须精确以便透镜状显示能够从不同的观察点产生理想的视觉效果。目前,合成图像和透镜状图像经常用眼睛校准。这是非常枯燥的工作,且考虑到他们是彼此结合/层叠,如果出现错误,图像和透镜状镜片通常都会被毁坏。透镜状镜片的费用、层叠、校准图像所需人力、平面物体的包装和运输(操作)使终产品昂贵而笨重并导致了透镜状图像工业增长缓慢。发明概述因此,本发明的特征在于提供新的透镜状显示组件。本发明另一特征在于提供透镜状显示组件,其中透镜状镜片和图像板呈可释放的连接。本发明又一特征在于提供透镜状镜片和图像板的可释放连接的方法以形成透镜状镜片组件。本发明再一特征在于提供预校准图像到透镜状镜片的方法。因此,根据本发明,提供了透镜状显示组件,其包括具有合成图像的图像板;适用于从合成图像显示透镜状图像的透镜状镜片板;可释放地将图像板和透镜状镜片板校准连接的连接装置;以及挤压图像板和透镜状镜片板彼此紧贴的压力装置;从而由透镜状镜片板和图像板显示透镜状图像,其二者由连接装置和压力装置而彼此连接。进一步根据本发明,提供了显示透镜状图像的方法,其包括如下步骤i)提供透镜状镜片板和图像板;ii)将透镜状镜片板置于图像板上,如此透镜状镜片板相对于图像板上的合成图像呈现理想的校准关系;以及iii)按压板如此图像板被挤压贴靠于透镜状镜片板;从而通过板的组合显示透镜状图像。仍进一步根据本发明,其提供了校准图像板和透镜状镜片板的方法,其包括如下步骤i)将至少一图像板置于支承表面上;ii)将参照镜片板置于至少一图像板上,参照镜片板具有已知的相对于透镜状镜片板的校准;iii)以至少一图像板调整参照镜片板的位置和方向,如此以至少一图像板校准的参照镜片板显示理想的透镜状图像;以及iv)在此至少一图像板上制造连接孔;从而作为所述已知校准的功能,图像板相对于透镜状镜片板校准。本发明包括自动校准图像的方法,此方法通过配准和夹层系统挤压图像和透镜状镜片,以便减少或消除透镜状材料、层叠、人力以及操作。透镜状材料停留在显示组件中而且仅有图像被取代。此配准系统和压力系统的结合使变更图像的工作适于通常用于此工作的不熟练工人,这得到了简单的显示系统,其将接受2D和3D图像并能使此二者的显示是低成本的。本发明提供的装置既可以显示反射的也可以显示背光式的合成图像,无需将它们附着到透镜状材料,且变更图像的方式简单并无需在现场调整或校准它们。为了达到此目的,本发明提供了配准方法,其保证了显示单元所有部件的完整性以便只要镜片和图像节距相匹配,任何部件可以互换并仍保持校准。透镜状材料放置于平坦真空透明桌(lighttable)上,其具有固定于一端的钻孔导向装置,和印刷有平行线的表面,或可移动的具有线纹的板。镜片位于钻孔导向装置下面的位置并以螺栓定位,此螺栓配准到一个透镜状凹槽之内,此凹槽确保了镜片的固定并起到转轴的作用。这使镜片能够翻转直到可以清楚的看到平行线。通过钻孔导向装置提供相对于透镜总是相同位置的精确的孔眼,使用真空并于镜片中钻孔。校准镜片的一片保持作为标准并且固定于透明桌头部的铰合板。图像与这个标准镜片校准,真空透明桌旋转为垂直位置,此位置可以通过镜片垂直观察图像,图像和镜片都通过真空装置保持。可在此位置可以做较少的调整,透明桌恢复到水平位置且图像用与镜片相同的方式钻孔。底板也可以在相同的配准点钻孔。为了显示图像,由机械装置弯曲镜片、图像和底板以形成轻微的弯曲。此弯曲迫使这三个部件一起形成紧密的接触。通过释放紧固件和分开部件可以改变图像。附图简要描述本发明优选的实施方式将在此结合附图描述,其中图1A是根据本发明实施方式的带有垂直位置支承表面的用于校准透镜状组件板的从后面观察的工作台的透视图。图1B是图1A的带有水平位置支承表面的工作台的透视图。图1C是图1A的工作台的从前面观察的透视图。图2是图1A工作台的可调夹紧系统的放大透视图。图3是具有用于标准镜片校准的具有线纹图像的工作台的透视图。图4是带有用标准镜片校准的合成图像板的工作台的透视图。图5A是根据本发明的用于校准透镜状组件板的夹具的前主视图。图5B是图5A夹具的分解视图,此夹具在夹具部件之间具有不同透镜状组件板。图6A是根据本发明另一实施方式的透镜状显示组件的分解视图。图6B是图6A的透镜状显示组件的透视图。图6C是图6A的透镜状显示组件的紧固件的放大视图。图7是根据本发明另一实施方式的透镜状显示组件。图8是根据本发明另一实施方式的透镜状显示组件。图9A是根据本发明另一实施方式的透镜状显示组件的从后观察的透视图。图9B是图9A透镜状显示组件的压力装置的分解视图。图10是带有悬吊线缆支承结构的透镜状显示组件的示意图。图11是根据本发明另一实施方式的具有支承杆的支承结构的透镜状显示组件的示意图。图12是根据本发明另一实施方式的通过底面支承的支承结构而支承的透镜状显示组件的示意图。实现本发明的详述参考附图,更具体的参考图1A、1B和1C,根据本发明一个实施方式的用于校准透镜状组件板的工作台大致的以50表示。工作台50具有支承表面51,其是图1B中所示的水平位置、图1A和4C中所示的垂直位置。工作台50通常由光漫射(light-diffusing)真空操作台组成,其在支承表面51的表面的表面上具有孔眼33以压紧置于支承表面上的材料。支承表面51的下表面提供了连接到真空源的通道或强制通风装置以通过孔眼33进行抽吸。框架30是诸如管钢等的通常结构。框架30有通常表示为30′的旋转装置,以旋转支承支承表面51,如此后者在图1B的水平位置和图1A和图1C的垂直位置之间是可换置的。支承表面51通常由光漫射塑料材料组成,如此置于支承表面51之下的光源可用于照明支承表面51和置于此支承表面上的板。支承表面51的换位可以通过马达驱动的杠杆系统的装置协助,大致由34图解。带有钻孔和穿孔导向装置的可调夹紧系统35固定在工作台50的头部。参考图2,由带有以预设的间隔放置的穿孔和钻孔导向装置24和铰节压铁26组成可调夹紧系统35。载有弹簧的镜片定位销25和两个可去除的镜片定位销27设置于铰节压铁26上。可换置的固定板28通过槽30沿着A1的方向移动以及通过螺栓29沿着A2方向移动。固定板28的移动由带有旋转部件21和移动部件22的微调节系统控制。现在已经大致描述了工作台,现在描述使用此工作台50预先校准透镜状组件板的方法。在本发明的一个实施方式中,参照镜片(下文中“标准镜片”)是首先需要的,由于参照镜片将用于随后的诸如合成图像板等其他板的校准。参考图3,线形图像40置于工作台50的支承表面51上,并通过由孔眼33施加抽吸的方式保持其在支承表面51上的位置。线形图像40由带有多个平行线的印刷输出片组成。图40位于支承表面41上,如此图40上的平行线基本垂直于铰节压铁26。此后,标准镜片41位于支承表面51上,如此把图像40夹在镜片41和支承表面51之间。标准镜片41在图像40之上、在夹具26之下延伸,如此标准镜片41由夹具26确保固定(例如,使用定位销25)。使用定位销25进行标准镜片41的方向校准,为了使标准镜片41的透镜基本平行于线形图像40的线(即,图像的线将通过标准镜片41清晰可见)。一旦到达相对于线形图像40的标准镜片41的满意的视觉校准,使用穿孔的/钻孔导向装置24(移除定位销27)穿过标准镜片41钻孔。钻孔的轴相对于标准镜片41的透镜是大致垂直的。相对于参照板和诸如线形图像40等模板图像,在透镜状显示组件的不同的板中钻连接孔的这个步骤可以重复用于其它板,如将在下文所描述的。还要指出的是线形图像40可以由在支承表面51上设置的固定线取代。带有标准镜片41的工作台50用于在合成图像中钻连接孔,如此孔适当的置于合成图像之中以随后用于透镜状镜片组件。更具体的,参考图4,合成图像板2置于工作台50的支承表面51上,且通过孔眼33施加的抽吸确保其固定在支承表面51上。标准镜片41置于合成图像板2之上,夹具26之下的位置,以便之前在标准镜片41中制造的孔与钻孔导向装置24配准。定位销27用于确保标准镜片41位于夹紧装置35中的适宜的位置。定位销25用于相对于钻孔导向装置24调整标准镜片41的方向。一旦钻孔导向装置24与标准镜片41校准,调节装置的旋转和平移部件21和22用于校准合成图像板2和标准镜片41,以便从标准镜片41和合成图像板2的组合得到理想的透镜状视觉效果。工作台50的背光式特征及其旋转特征确保了合成图像板2和标准镜片41的精密和准确的校准。更精确的,支承表面51有利的旋转到它的垂直位置(图1A和1C)以及照明以加强标准镜片41/合成图像板2的组合的透镜状视觉效果。调节装置的旋转和平移部件21和22用于细微的位置和方向调节。一旦得到满意的校准,就在合成图像板2用钻孔导向装置钻孔,从而连接孔即限制于合成图像板2内。这些连接孔与校准镜片的连接孔校准,以便合成图像板2和标准镜片41的叠加将产生理想的透镜状视觉效果。因此,标准镜片41用作模板,其把连接孔精确定位到合成图像板2和透镜状镜片组件其它部件中。参考图5A和5B,根据本发明另一实施方式的夹具大致以60表示。夹具60用于在板的相对的无孔眼端产生连接孔。此夹具60具有板61和62,将本发明不同的板(例如,透镜状板1、图像板2、反向屏3、拉紧板4,皆将在下文描述)夹入此平板61和62之间。如前所述,使用工作台50的这些板在上端都设有连接孔。杆63(其中之一已经示出)与校准孔65一起使用以用板61和62校准板,从而校准板的位置和方向。此后,使用板61和62中的钻孔导向装置64在板的底部末端打连接孔。需要指出的是一些类型的合成图像印刷(例如石版印刷)产生可复写的结果,从而多个合成图像可以叠加,以便连接孔可以同时在多个图像中形成。这样的步骤导致上述的校准步骤对多个板仅需执行一次,从而这种动作引起了本质上的时间的节省。为了透镜状屏幕组件以及合成图像板产生理想的透镜状视觉效果,合成图像板必须与透镜状屏幕在位置和方向校准,以及合成图像板的前表面必须与合成图像板的后表面是共面的。因此,根据本发明的实施方式,透镜状显示组件具有的部件将确保合成图像板和透镜状屏幕是共面的关系。更具体的,本发明的透镜状显示组件使合成图像板和透镜状屏幕彼此连接,并使这些板弯曲为曲线,其引起透镜状板以及合成图像板被挤压以彼此贴靠,所述彼此贴靠是以合成图像板的前表面共面于透镜状板的后表面的方式。因此,由本发明的透镜状显示组件产生了所需的透镜状视觉效果。参考图6A、6B和6C,根据本发明另一实施方式的透镜状显示组件大致以100表示。此透镜状图像组件100具有透镜状镜片1(即透镜状板)、合成图像板2、以及反向屏3。沿着拉紧杆13,拉紧板4可以非必要的用于组件100。更具体的,透镜状镜片1和合成图像板2彼此组合以产生透镜状视觉效果,诸如从不同视角的移动或不同的图像。如之前所述,透镜状镜片1和合成图像板2必须在方向和位置都校准,以便产生所需的透镜状视觉效果。此外透镜状镜片1的后表面必须与合成图像板2的前表面共面以便产生所需的结果。因此,使用工作台50制成透镜状镜片1、合成图像2以及反向屏3的连接孔。透镜状镜片1、合成图像2和反向屏3彼此连接(例如,使用可解除的紧固件10),以便当彼此连接的时候,如图6B所示,透镜状镜片1、合成图像2和反向屏3由于拉紧板4和拉紧杆13的作用而轻微弯曲。如图6B所示,从这个组件的前立足点(standpoint)观看,镜片1/图像2/反向屏3的组件是凹面。此组件中的弯曲确保了图像2与镜片1齐平。此外,由连接孔在镜片1/图像2/反向屏3中的定位而产生这个弯曲,其定位还作为合成图像2与镜片1的位置和方向校准的功能。需要指出的是组件中的弯曲是使本发明透镜状显示组件的不同板相互关联的一种预期的方式。但是,也考虑使用其他压力装置以紧压图像板2到镜片1以产生透镜状显示。例如,可扩大的容器(例如气泡)、真空系统等可用作压力装置以确保图像2的前面共面于镜片1的后面。参考图7,根据本发明另一实施方式的透镜状显示组件大致在101。除了透镜状镜片1和图像板2,设置反向屏3以便将图像板2夹入透镜状镜片1和反向屏3之间。拉紧杆4装有紧固件5。拉紧杆4在相对端具有连接孔,通过此连接孔容纳紧固件5。镜片1、板2和反向屏3每个都具有连接孔,当镜片1和板2于方向和位置校准时此连接孔在是对齐的(对齐的完成例如借助本发明的工作台50)。紧固件5穿过镜片1、板2和反向屏3中的连接孔,从而镜片1和板2于方向和位置对齐。在每个拉紧杆4中的连接孔之间的距离小于镜片1、板2和反向屏3中垂直校准的连接孔之间的距离,如图7所示,如此,当使用拉紧杆4时,使镜片1、板2和反向屏2弯曲。参考图8,拉紧板4′(与图7中单独拉紧板4相对)图解为透镜状显示组件102中的紧固件5′。在使这些板弯曲以使图像板2挤靠镜片1之前,紧固件5′能够使呈校准关系的镜片1、图像板2和反向屏3彼此相连。每个紧固件5′有一对(成对)螺母,其中之一将用于把板互相连接,其中另一个将用于连接紧固件5′和拉紧板4′以便使板弯曲。应该指出的,由于板和拉紧板4′之间的间隔,板可以弯曲以便从所制成的透镜状显示组件前面显示或凹或凸的曲线。参考图9A和9B,用于透镜状显示组件103的压力装置17是一对(成对)带有垫圈和螺母的螺纹杆,此螺纹杆与使镜片1、图像板2和反向屏3弯曲的支架6联合使用。在图10、11和12中,图示了不同的支承结构,以表示根据本发明的透镜状显示组件100(或根据本发明实施方式的任何其它透镜状显示组件)如何可以用于曝光图像。图10中的透镜状显示组件100表示为悬吊线缆18支承的框110。在图11中的连接杆19与透镜状显示组件100共同用于框110中。最后,支承底面20支承框110内的透镜状显示组件100。在本发明范围内,包括了本文所描述的实施方式的任何显而易见的修改,只要这样的修改落入所附权利要求的范围之内。权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种透镜状显示组件,其包括图像板,其具有合成图像和连接孔;透镜状镜片板,其具有连接孔且适用于从合成图像显示透镜状图像;连接装置,其设置为由结合所述图像板和所述透镜状镜片板的所述连接孔而将所述图像板与所述透镜状镜片板可释放连接,如此所述图像板和所述透镜状镜片板呈现校准关系;以及压力装置,其设置以挤压所述图像板使其与所述透镜状镜片板彼此贴靠;从而,由所述连接装置和所述压力装置而彼此连接的所述透镜状镜片板和所述图像板显示了透镜状图像。2.根据权利要求1所述的透镜状显示组件,其中所述压力装置与所述图像板、所述透镜状镜片板和所述连接装置任何之一相结合,以使通过所述连接装置彼此相连的所述图像板和所述透镜状图像板弯曲,如此所述图像板和所述透镜状图像板彼此挤靠。3.根据权利要求2所述的透镜状显示组件,其中所述压力装置具有反向屏,所述方向屏将所述图像板夹入所述反向屏和所述透镜状镜片板之间,以及拉紧部件使在所述板相对端的连接装置彼此相连,如此在所述板和所述反向屏中产生弯曲。4.根据权利要求1-3任一项所述的透镜状显示组件,其中所述连接装置是容纳在所述板的孔内的紧固件。5.根据权利要求1-4任一项所述的透镜状显示组件,还包括在所述图像板之后的光源以便照明所述透镜状图像。6.根据权利要求3所述的透镜状显示组件,其中所述拉紧部件是至少一在其相对端具有连接孔的杆,所述杆用于连接到所述连接装置,所述连接孔之间的距离小于在所述板相对端的所述紧固件之间的距离。7.一种显示透镜状图像的方法,其包括如下步骤i)提供透镜状镜片板和图像板;ii)将所述透镜状镜片板置于所述图像板上,如此所述透镜状镜片板相对于所述图像板上的合成图像呈现理想的校准关系;以及iii)按压所述板以便所述图像板被挤压贴靠于所述透镜状镜片板;从而通过所述板的组合显示透镜状图像。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述步骤iii)由所述板的弯曲引起,如此使所述板一起弯曲。9.根据权利要求7和8任一项所述的方法,还包括步骤iv)从所述图像板的后表面发光以便照明透镜状图像。10.根据权利要求7所述的方法,还包括步骤iv)于所述板之间释放所述压力,以及从所述透镜状镜片板移开所述图像板,并以另一所述图像板重复所述步骤i)、ii)和iii)。11.如权利要求7所述的方法,其中所述步骤ii)由紧固件穿过所述板中的连接孔而达到。12.一种用透镜状镜片板校准图像板的方法,其包括如下步骤i)将至少一图像板置于支承表面上;ii)将参照镜片板置于所述至少一图像板上,所述参照镜片板具有已知的相对于所述透镜状镜片板的校准;iii)以所述至少一图像板调整所述参照镜片板的位置和方向,如此以所述至少一图像板校准的所述参照镜片板显示理想的透镜状图像;以及iv)在所述至少一图像板上制造连接孔;从而作为所述已知校准的功能,所述图像板相对于所述透镜状镜片校准,用于随后的使用所述连接孔互相连接所述图像板。13.根据权利要求10所述的方法,其中所述步骤i)至iv)由多个所述至少一图像板与另一个图像板彼此层叠而执行。权利要求1.一种透镜状显示组件,其包括图像板,其具有合成图像;透镜状镜片板,其适用于从合成图像显示透镜状图像;连接装置,其设置为以校准的关系使所述图像板和所述透镜状镜片板彼此可解除的连接;以及压力装置,其设置以挤压所述图像板使其与所述透镜状镜片板彼此贴靠;从而,由所述连接装置和所述压力装置而彼此连接的所述透镜状镜片板和所述图像板显示了所述透镜状图像。2.根据权利要求1所述的透镜状显示组件,其中所述压力装置与所述图像板、所述透镜状镜片板和所述连接装置任何之一相结合,以使通过所述连接装置彼此相连的所述图像板和所述透镜状图像板弯曲,如此所述图像板和所述透镜状图像板彼此挤靠。3.根据权利要求2所述的透镜状显示组件,其中所述压力装置具有反向屏,所述方向屏将所述图像板夹入所述反向屏和所述透镜状镜片板之间,以及拉紧部件使在所述板相对端的连接装置彼此相连,如此在所述板和所述反向屏中产生弯曲。4.根据权利要求1-3任一项所述的透镜状显示组件,其中所述连接装置是容纳在所述板的孔内的紧固件。5.根据权利要求1-4任一项所述的透镜状显示组件,还包括在所述图像板之后的光源,以便照明所述透镜状图像。6.根据权利要求3所述的透镜状显示组件,其中所述拉紧部件是至少一在其相对端具有连接孔的杆,所述杆用于连接到所述连接装置,所述连接孔之间的距离小于在所述板相对端的所述紧固件之间的距离。7.一种显示透镜状图像的方法,其包括如下步骤i)提供透镜状镜片板和图像板;ii)将所述透镜状镜片板置于所述图像板上,如此所述透镜状镜片板相对于所述图像板上的合成图像呈现理想的校准关系;以及iii)按压所述板以便所述图像板被挤压贴靠于所述透镜状镜片板;从而通过所述板的组合显示透镜状图像。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述步骤iii)由所述板的弯曲实现,如此使所述板一起弯曲。9.根据权利要求7和8任一项所述的方法,还包括步骤iv)从所述图像板的后表面发光以便照明透镜状图像。10.根据权利要求7所述的方法,还包括步骤iv)于所述板之间释放所述压力,以及从所述透镜状镜片板移开所述图像板,并以另一所述图像板重复所述步骤i)、ii)和iii)。11.如权利要求7所述的方法,其中所述步骤ii)由将紧固件穿过所述板中的预先校准的连接孔而达到。12.一种用透镜状镜片板校准图像板的方法,其包括如下步骤i)将至少一图像板置于支承表面上;ii)将参照镜片板置于所述至少一图像板上,所述参照镜片板具有已知的相对于所述透镜状镜片板的校准;iii)以所述至少一图像板调整所述参照镜片板的位置和方向,如此所述参照镜片板与所述至少一图像板校准以显示理想的透镜状图像;以及iv)在所述至少一图像板上制造连接孔;从而作为所述已知校准的功能,所述图像板相对于所述透镜状镜片校准,用于随后的使用所述连接孔互相连接所述图像板和所述透镜状镜片板。13.根据权利要求10所述的方法,其中所述步骤i)至iv)由多个所述至少一图像板彼此层叠而执行。全文摘要本发明公开了一种透镜状显示组件,其包括具有合成图像的图像板。透镜状镜片板适用于显示从合成图像显示透镜状图像。提供连接装置以校准关系可释放地将图像板连接到透镜状镜片板。压力装置设置为挤压图像板和透镜状镜片使其二者通过连接装置彼此连接,从而通过透镜状镜片和图像板显示透镜状图像,所述透镜状镜片和图像板由连接装置和压力装置相互连接。文档编号G03B21/60GK101095081SQ200480034969公开日2007年12月26日申请日期2004年10月15日优先权日2003年10月17日发明者迈克尔·苏墨林申请人:Icd国际会展工业有限公司,康赛普森杰尼克有限公司
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