专利名称：立体影像成像装置的制作方法
技术领域：
本发明与影像成像领域相关，尤指一种可避免杂散光源，提升立体影像清晰度的 立体影像成像装置。
背景技术：
目前所熟知的立体影像显示技术，其原理利用双眼视差(Binoculardisparity)， 经左右眼分别接收不同影像，最后在大脑融合成一立体影像。依现行3D显示技术大致可 区分为戴目艮镜式显示器(Stereoscopic Display)与裸目艮立体显示器(Autostereoscopic Display)两类，其中，戴眼镜式又包括偏振类型和分时类型，而裸眼立体显示技术，依其结 构大致可分为柱状透镜(Lenticular)及光屏障式(Barrier)两种，上述两种结构各有其优 缺点，其中柱状透镜由许多细长直条的凸透镜沿一轴方向连续排列，利用光学折射的原理 来产生左右眼的不同视图，相较于光屏障式，因其利用光的折射来达到分光的目的，所以光 较无损失、亮度佳，但在透镜结构的边缘处有其折射限制而使折射效果不佳，或是由于制作 柱状透镜时的误差，透镜表面不易平整等因素，会有杂散光的产生，造成部分模糊的立体影 像，而影响整体3D影像的显示效果；另外，光屏障式利用整列的屏障物来限制某些角度的 光射出，只让某些角度的视图影像分别传送至左右眼以产生立体影像，相较于柱状透镜，其 单眼影像较为清晰，但其先天结构特征，则会导致整体影像的亮度降低、影像解析度下降等 缺陷。为解决上述问题，便有如美国专利公告公报第20090262418号的DisplayDevice and Lenticular Sheet of the Display Device and Method Thereof 其包括一具有像 素矩阵的显示面板、一柱状透镜层，其中该柱状透镜层的每一透镜由第一、第二以及第三表 面所构成，其透镜的出光面为一梯形结构而非传统的圆弧结构，以解决光线彼此干扰以及 改善光线的亮度分布等问题。又如世界智慧财产权组织公告公报第W02007039868号的Improvement ofLenticular Design by Applying Light Blocking Feature 其立体影像显不装置包括 具有多个柱状透镜元件的透镜装置，其中该透镜结构具有一面向入射光源的第一表面、一 面向射出光线的第二表面，以及一光吸收重复图案，其中该光吸收重复图案设于该透镜结 构的第二表面，而该光吸收重复图案直接施加在该等透镜结构间的凹槽的黑色条纹涂层， 该结构虽解决杂散光源的产生，但其制造方法却较为复杂不易实施。
发明内容
有鉴于上述的需求，本发明人爰精心研究，并积个人从事该项事业的多年经验，终 设计出一种崭新的立体影像成像装置。本发明的一目的，旨在提供一种可产生清晰立体影像的立体影像成像装置。本发明的一目的，旨在提供一种可降低立体影像的杂散光的立体影像成像装置。本发明的一目的，旨在提供一种不会降低立体影像亮度的立体影像成像装置。
为达上述目的，本发明立体影像成像装置，包括一透镜阵列单元、一表面上具有多 个遮光元件的基材，以及一显示单元。该透镜阵列单元，具有多个个透镜元件，而该等透镜元件具有一入射光面与一出 射光面，透镜元件沿一水平方向排列设置，使显示单元所显示的像素影像，透过该等透镜元 件的折射，分别朝预设的方向传送至观赏者的双眼以产生立体影像。该基材，其材料选自玻璃、聚乙烯对苯二甲酸酯(PolyethyleneTer印hthalate， PET)、聚碳酸酉旨(Poly Carbonate，PC)、聚乙烯(polyethylene，ΡΕ)、聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride，PVC)、聚丙烯(Poly Propylene，PP)、聚苯乙烯(Poly Styrene，PS)、聚甲基丙烯 酸甲酉旨(Polymethylmethacrylate, PMMA)、环炼经共聚物(cyclo olefin coplymer, C0C) 所组成的透明板材群组其中之一。该基材的其中一侧表面上具有多个遮光元件，如设于该基材的上侧表面或设于该 基材的下侧表面，该等遮光元件可以是利用溅镀等物理气相沉积的方式形成于该基材的表 面，或是以一设有多个遮光元件的薄膜体贴于该基材的表面。而该基材与其上所设置的该等遮光元件，其位置设于该透镜阵列单元的出射光面 的上方，或是设于该透镜阵列单元的入射光面的下方。该等遮光元件对应该透镜阵列单元的每一透镜元件与另一透镜元件间的间隙而 设置，用以降低杂散光源的产生。另外，为了简化制程以及降低结构的叠层厚度，该基材可与该透镜阵列单元为一 体成型的结构者，或者可直接省略该基材的设置，而直接于该透镜阵列单元的入射光面，以 溅镀或贴膜的方式，设有多个遮光元件。该显示单元，设于该透镜阵列单元与该基材的下方，其用以显示可产生立体影像 的多重影像，该等多重影像经过上述透镜阵列单元以及遮光元件后，使该等影像分别传送 至观赏者的左右眼以产生立体影像的效果，且该等影像在遮光元件滤除掉多余的杂散光 后，使得观赏者所看到的立体影像更为清晰，且不会因为显示立体影像而使影像显示的整 体亮度降低。一种立体影像成像装置，包括一透镜阵列单元，具有多个透镜元件；一基材，设 于该透镜阵列单元的下方，并于该基材的其中一侧表面上设有多个遮光元件；一显示单元， 该显示单元设于该基材的下方，用以显示可产生立体影像的多重影像。一种立体影像成像装置，包括一透镜阵列单元，具有多个透镜元件；一基材，设 于该透镜阵列单元的上方，并于该基材的其中一侧表面上设有多个遮光元件；一显示单元， 该显示单元设于该透镜阵列单元的下方，用以显示可产生立体影像的多重影像。一种立体影像成像装置，包括一透镜阵列单元，具有多个透镜元件，该等透镜元 件具有一入射光面以及一出射光面；多个遮光元件，设于该透镜阵列单元的该入射光面； 一显示单元，该显示单元设于该等遮光元件的下方，用以显示可产生立体影像的多重影像。本发明可避免杂散光的产生，增加立体影像的清晰度以及维持高亮度的显示效果。
图1为本发明较佳实施例的立体图2为本发明较佳实施例的侧面剖视示意图；图3为本发明第二实施例的侧面剖视示意图；图4为本发明第三实施例的侧面剖视示意图；图5为本发明第四实施例的侧面剖视示意图；图6为本发明第五实施例的侧面剖视示意图。附图标记说明透镜阵列单元-10 ；透镜元件-11 ；出射光面-12 ；入射光面-13 ；遮光元件_14 ；基 材-20；遮光元件-21 ；显示单元-30 ；观赏者-E ；多重影像-L。
具体实施例方式为使审查员能清楚了解本发明的内容，仅以下列说明搭配图式，敬请参阅。请参阅图1、2、3所示，为本发明较佳实施例的立体图、较佳实施例的侧面剖视示 意图与第二实施例的侧面剖视示意图，如图所示，本发明立体影像成像装置，为具有一透镜 阵列单元10、一基材20以及一显示单元30。该透镜阵列单元10具有多个透镜元件11，该等透镜元件11沿一水平方向排列设置。该基材20设于该透镜阵列单元10的下方位置处，其材料选自玻璃、聚乙烯对苯 二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate, PET)、聚碳酸酯(Poly Carbonate, PC)、聚乙烯 (polyethylene, ΡΕ)、聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride, PVC)、聚丙烯(Poly Propylene, PP)、聚苯乙烯(Poly Styrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、 环烯烃共聚物(cyclo olefin coplymer, C0C)所组成的透明板材群组其中之一。于该基材20的一侧表面上设有多个遮光元件21，该等遮光元件21可设于该基材 20的上侧表面，如图2所示，也可设于该基材20的下侧表面，如图3所示，该等遮光元件21 其设置的位置，相对应该透镜阵列单元10的每一透镜元件11与另一透镜元件11间的间隙 而设置，或设于该等透镜元件11的边缘处，而其设置方式，与透镜阵列单元10所设置的同 一水平方向，以间隔排列设置。该等遮光元件21以溅镀的物理气相沉积的方式设于该基材20之上，或以一具有 多个遮光元件的薄膜体贴附在该基材20的表面。其中，该显示单元30设于该透镜阵列单元10与该基材20的下方，用以显示可产 生立体影像的多重影像。该显示单元30可为阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)显示器、液晶显示器 (Liquid Crystal Display, LCD)、电浆显示器(Plasma Display Panel, PDP)、表面传导 电子发身寸显不器(Surface conduction Electron-emitter Display, SED)、场发身寸显不器 (Field Emission Display,FED)、真空焚光显不器(VacuumFluorescent Display, VFD)、有 机发光二极管显示器(Organic Light-EmittingDiode, 0LED)或电子纸(Ε-Paper)其中之一。本发明的立体影像成像原理，将显示单元30的处理过后的多重影像L，利用该等 透镜元件11的光学折射原理，使该等影像光源朝预设的方向，分别射入观赏者E的左右两 眼，以在大脑产生立体影像的效果，然而透镜因其光学结构的缺点，在其透镜与透镜之间的间隙部分，或是单一透镜的边缘处，也就是波谷的位置，其光线折射效果不佳，而使经过这 些地方所折射出的光线，其方向性难以控制且杂散，为改善此一光学结构上的缺陷，便于每 一透镜的狭缝处，分别设置具有滤除这些杂散光线的遮光元件21，以使影像更为清晰不失 真，且显示立体影像时仍可维持高亮度。请参阅图4、5所示，为本发明的第三、第四实施例的侧面剖视示意图，如图所示， 本发明立体影像成像装置，为具有一透镜阵列单元10、一基材20以及一显示单元30。其中该透镜阵列单元10，具有多个透镜元件11，该等透镜元件11沿一水平方向排 列设置。不同于上述较佳及第二实施例，该基材20，设于该透镜阵列单元10的上方位置 处，而其材质选自玻璃、聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Ter印hthalate，PET)、聚碳酸 酯(Poly Carbonate, PC)、聚乙烯(polyethylene, ΡΕ)、聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride, PVC)、聚丙烯(Poly Propylene, PP)、聚苯乙烯(PolyMyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯 (Polymethylmethacrylate，PMMA)、环烯烃共聚物(cyclo olefin coplymer, C0C)所组成的 透明板材群组其中之一。 而该基材20的一侧表面上，设有多个遮光元件21，该等遮光元件21可设于该基材 20的上侧表面，如图4所示，也可设于该基材20的下侧表面，如图5所示，该等遮光元件21 其设置的位置，相对应该透镜阵列单元10的每一透镜元件11与另一透镜元件11间的间隙 而设置，或设于透镜元件11的边缘处，而其设置方式，与透镜阵列单元10所设置的同一水 平方向，以间隔排列设置。该等遮光元件21以溅镀的物理气相沉积的方式设于该基材20之上，或以一具有 多个遮光元件的薄膜体贴附在该基材20的表面。其中，该显示单元30设于该透镜阵列单元10与该基材20的下方，用以显示可产 生立体影像的多重影像。该显示单元30，可为阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器、液晶显示器 (Liquid Crystal Display, LCD)、电浆显示器(Plasma Display Panel, PDP)、表面传导 电子发身寸显不器(Surface conduction Electron-emitter Display, SED)、场发身寸显不器 (Field Emission Display,FED)、真空焚光显不器(VacuumFluorescent Display, VFD)、有 机发光二极管显示器(Organic Light-EmittingDiode, 0LED)或电子纸(Ε-Paper)其中之一。另外，为简化制程、减少叠层的厚度，该基材20可与该透镜阵列单元10为一体成 型的结构者，也或直接省略该基材20，如图6所示，为本发明的第五实施例的侧面剖视示意 图，其包括一透镜阵列单元10、多个遮光元件14以及一显示单元30，其中该透镜阵列单元 10具有多个透镜元件11，该透镜元件11具有一出射光面12与一入射光面13，该等遮光元 件14设于该透镜阵列10的入射光面13侧，而该显示单元30则设于该透镜阵列单元10与 该等遮光元件14的下方。其中，该等遮光元件14以溅镀的物理气相沉积的方式镀于该透镜阵列单元10的 入射光面13侧，或以一具有多个遮光元件14的薄膜贴附在该透镜阵列单元10的入射光面 13侧，而该等遮光元件14，则对应该透镜阵列单元10的一透镜元件11与另一透镜元件11 的间隙而设置，或设于该透镜元件11的边缘处。
以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要 求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的 保护范围内。
权利要求
1.一种立体影像成像装置，其特征在于，包括 一透镜阵列单元，具有多个透镜元件；一基材，设于该透镜阵列单元的下方，并于该基材的其中一侧表面上设有多个遮光元件；一显示单元，该显示单元设于该基材的下方，用以显示可产生立体影像的多重影像。
2.如权利要求1所述的立体影像成像装置，其特征在于，该基材选自玻璃、聚乙烯对苯 二甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和环烯烃共 聚物所组成的透明板材群组其中之一。
3.如权利要求1所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件以溅镀方式设 于该基材的上侧表面。
4.如权利要求1所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件对应该等透镜 元件的每一元件间隙而成形为一薄膜体，用以贴合在该基材的上侧表面。
5.如权利要求1所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件对应该等透镜 元件的每一元件间隙而成形为一薄膜体，用以贴合在该基材的下侧表面。
6.如权利要求1所述的立体影像成像装置，其特征在于，以一具有多个遮光元件的薄 膜贴合在该基材的下侧表面。
7.如权利要求1所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件，对应该等透镜 元件的每一元件间隙而设置。
8.如权利要求5或6所述的立体影像成像装置，其特征在于，该基材与该透镜阵列单元 为一体成型的结构。
9.一种立体影像成像装置，其特征在于，包括 一透镜阵列单元，具有多个透镜元件；一基材，设于该透镜阵列单元的上方，并于该基材的其中一侧表面上设有多个遮光元件；一显示单元，该显示单元设于该透镜阵列单元的下方，用以显示可产生立体影像的多重影像。
10.如权利要求9所述的立体影像成像装置，其特征在于，该基材选自玻璃、聚乙烯对 苯二甲酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和环烯烃 共聚物所组成的透明板材群组其中之一。
11.如权利要求9所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件以溅镀方式设 于该基材的上侧表面。
12.如权利要求9所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件对应该等透镜 元件的每一元件间隙而成形为一薄膜体，用以贴合在该基材的上侧表面。
13.如权利要求9所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件对应该等透镜 元件的每一元件间隙而成形为一薄膜体，用以贴合在该基材的下侧表面。
14.如权利要求9所述的立体影像成像装置，其特征在于，以一具有多个遮光元件的薄 膜贴合在该基材的下侧表面。
15.如权利要求9所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件，对应该等透 镜元件的每一元件间隙而设置。
16. 一种立体影像成像装置，其特征在于，包括一透镜阵列单元，具有多个透镜元件，该等透镜元件具有一入射光面以及一出射光多个遮光元件，设于该透镜阵列单元的该入射光面；一显示单元，该显示单元设于该等遮光元件的下方，用以显示可产生立体影像的多重 影像。
17.如权利要求16所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件以溅镀方式 设于该透镜阵列单元的入射光面。
18.如权利要求16所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等遮光元件对应该等透 镜元件的每一元件间隙而成形为一薄膜体，用以贴合在该透镜阵列单元的入射光面。
19.如权利要求16所述的立体影像成像装置，其特征在于，该等多个遮光元件，对应该 等透镜元件的每一元件间隙而设置。
全文摘要
一种立体影像成像装置，其包括一透镜阵列单元、一基材以及一显示单元，该透镜阵列单元具有多个透镜元件，而该基材的表面设有多个遮光元件，该等遮光元件可设于该基材的上侧表面或下侧表面，对应透镜元件的间隙而间隔排列设置，另外，该基材设于透镜阵列单元的上方或下方，或为了减少叠构及简化制程，该基材可与透镜阵列单元一体成型或省略其基材结构，而将该等遮光元件直接设于该透镜阵列单元的入射光面侧，利用该结构装置，可避免杂散光的产生，增加立体影像的清晰度以及维持高亮度的显示效果。
文档编号G02B27/22GK102147533SQ20101011247
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者叶裕洲 申请人:介面光电股份有限公司