本發明涉及3D顯示領域,具體而言,涉及一種裸眼3D顯示裝置的制作方法。
背景技術:
立體顯示裝置也稱3D顯示裝置,依據顯示原理的不同,可分為眼鏡式和裸眼式兩大類。目前,3D顯示技術的研究已取得十分豐碩的成果,從各種手執式觀測器、3D立體眼鏡、頭盔顯示器,到現在不需要使用眼鏡的裸眼3D立體顯示裝置,如柱透鏡式(lenticular)立體顯示裝置、視差屏障式(barrier)立體顯示裝置(液晶狹縫、固定狹縫)、液晶透鏡立體顯示裝置、雙折射液晶透鏡立體顯示裝置等已經出現了很多較為成熟的技術。
裸眼3D立體顯示裝置的制作工藝目前分為兩種,即框貼與全貼。其中框貼即所謂的口字膠貼合,是指以結構膠或UV膠搭配適合的墊材將光柵玻璃與顯示模組的四邊進行固定的工藝,工序簡單良率較高,應用尺寸基本不受限制,一般在各類大尺寸廣告機領域普遍使用;全貼是指以液態光學膠或光學透明膠將顯示屏與狹縫、透鏡膜、光柵玻璃、液晶透鏡等3D器件以及TP等以無縫隙的方式完全黏貼在一起形成3D顯示模組的工藝,全貼合技術消除了屏幕間的空氣層,有助于減少顯示屏和玻璃之間的反光,屏幕看起來更加通透,提升對比度與亮度,增強屏幕的顯示效果,適合對顯示效果要求較高的場合,目前在個人消費品小尺寸領域應用較為普遍。
如圖1所示,為常見的3D模組全貼合流程示意圖,其中U1表示貼合設備的上真空吸附平臺,D1表示貼合設備的下真空吸附平臺。其主要流程為:
(I)、先將待貼合的3D器件和2D顯示屏(open cell)分別吸附在上、下真空吸附平臺上,此處,3D器件110被吸附在上真空吸附平臺U1上,2D顯示屏101被吸附在下真空吸附平臺D1上,并完成3D器件110與2D顯示屏101的對位(對位方式一般有基準邊對位、周邊mark對位或者AA區對位等多種形式)。
(II)、在2D顯示屏101的上表面涂布液態光學膠102,液態光學膠102涂布方式可以是多針頭涂布、狹縫涂布或者畫特殊圖案。涂布完成后上、下真空吸附平臺U1、D1相對運動將3D器件110和2D顯示屏101貼合在一起,并在邊角進行紫外光點固化防止位移。
(III)、上、下真空吸附平臺U1、D1進行破真空處理后,取下貼好的3D顯示屏100,通過紫外光照使液態光學膠102完全固化。
(IV)、紅綠校正確定參數,使用排圖軟件在理論設計值附近一定區間范圍內以一定的步長逐一改變光柵傾角、覆蓋子像素個數等參數,在3D模組(3D顯示屏100組裝背光)上播放對應的紅綠分光合成圖片,通過模組正上C處的攝像頭以一定幀頻抓取紅綠圖像,利用排序算法將存儲的圖像按照清晰度由弱到強的方式排列,以獲取顯示屏100的真實參數如光柵傾角、覆蓋子像素的個數等信息并進行存儲。進一步,播放3D視頻或者圖片時由播放軟件調取獲得的真實參數,并根據真實參數進行排圖優化,來保證用戶能夠看到正確的圖像。
一般情況下,上述的先貼合再通過軟件排圖來彌補貼合誤差(誤差一般在幾十微米以上)的工藝只適合斜排3D模組使用。而對于直排的3D模組而言,由于直排3D模組的貼合精度要求過高(如直排光柵必須覆蓋偶數個像素,即設計時水平方向節距為子像素寬度的6倍,12倍,18倍等,角度傾斜必然導致水平方向節距變化,當節距不再是這些倍數時將導致畫面顯示異常,上述工藝并不適用。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種裸眼3D顯示裝置的制作方法,以提高制備出的3D顯示裝置的精度。
第一方面,本發明實施例提供了一種裸眼3D顯示裝置的制作方法,包括:
以將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊為目的,將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位;
在2D顯示屏層朝向3D器件層的一側涂布液態光學膠,以形成液態光學膠層;
通過液態光學膠層將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊式貼合,以形成平板狀的3D顯示屏,3D顯示屏包括順序層疊設置的3D器件層、液態光學膠層和2D顯示屏層;
采用左右眼圖像校準的方式,將3D器件層和2D顯示屏層進行精確對位;
對精確對位后的3D器件層和2D顯示屏進行紫外固化。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式,其中,步驟對精確對位后的3D器件層和2D顯示屏進行紫外固化包括:
對精確對位后的3D器件層和2D顯示屏進行紫外點固化;
對3D器件層和2D顯示屏進行破真空處理;
將破真空處理后的3D器件層和2D顯示屏進行全面紫外固化。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式,其中,步驟對精確對位后的3D器件層和2D顯示屏進行紫外點固化包括:
對3D器件層和2D顯示屏的紫外固化點進行紫外固化,以使3D器件層和2D顯示屏通過紫外固化點連接,紫外固化點靠近3D器件層和2D顯示屏的角落處。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式,其中,涂布液態光學膠的方式是多針頭涂布、狹縫涂布或者畫特殊圖案涂布。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式,其中,步驟采用左右眼圖像校準的方式,將3D器件層和2D顯示屏層進行精確對位包括:
在2D顯示屏層播放左右眼圖片信息,并通過左眼攝像頭,和右眼攝像頭同時獲取左右眼圖片信息;左眼攝像頭和右眼攝像頭均位于3D器件層遠離2D顯示屏層的一側;
根據左眼攝像頭,和/或右眼攝像頭所捕捉到的圖像調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式,其中,在步驟根據左眼攝像頭,和/或右眼攝像頭所捕捉到的圖像調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置前還包括:
判斷左眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有左眼圖片,或判斷右眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有右眼圖片;
若否,則執行步驟根據左眼攝像頭,和/或右眼攝像頭所捕捉到的圖像調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式,其中,步驟根據左眼攝像頭,和/或右眼攝像頭所捕捉到的圖像調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置包括:
判斷左眼攝像頭所捕捉到的畫面中左眼圖片和右眼圖片的交界線是否是傾斜的,或判斷右眼攝像頭所捕捉到的畫面中左眼圖片和右眼圖片的交界線是否是傾斜的;
若是傾斜的,則將3D器件層和2D顯示屏層進行相對旋轉,直至左眼攝像頭所捕捉到的畫面中左眼圖片和右眼圖片的交界線不再傾斜為止。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式,其中,步驟根據左眼攝像頭,和/或右眼攝像頭所捕捉到的圖像調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置還包括:
若不是傾斜的,則將3D器件層和2D顯示屏層沿X方向進行相對平移,直至左眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有左眼圖片,或右眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有右眼圖片為止。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式,其中,步驟以將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊為目的,將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位包括:
將3D器件層和2D顯示屏層分別設置在上真空吸附平臺和下真空吸附平臺上;上真空吸附平臺和下真空吸附平臺均呈平板狀,且相互平行,并沿豎直方向重疊;
通過驅動上真空吸附平臺或下真空吸附平臺沿豎直方向移動,使上真空吸附平臺和下真空吸附平臺相互靠近,以將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位。
結合第一方面,本發明實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式,其中,步驟以將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊為目的,將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位包括:
采用將3D器件層的基準邊沿和2D顯示屏層的基準邊沿進行對準的方式進行粗對位。
本發明實施例提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法,采用多次對位的方式,與現有技術中的只采用單次對位,并通過后期軟件進行參數校正的方式保證3D顯示裝置能夠正常顯示,當3D顯示裝置的誤差過大,無法通過軟件進行校正時,則導致該3D顯示裝置無法使用相比,其通過先將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位,之后通過液態光學膠將將3D器件層和2D顯示屏層進行貼合,而后,再通過左右眼圖像校準的方式將將3D器件層和2D顯示屏層進行精確對位,最后再進行紫外固化的方式,通過兩次對位,尤其是第二次對位從觀看者的角度將將3D器件層和2D顯示屏層的相對位置進行了精確的調節,保證了調節的準確性,提高了制備出的3D顯示裝置的精度。
為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1示出了相關技術中3D顯示裝置的一般制作流程;
圖2示出了相關技術中柱狀透鏡膜3D模組斜排示意圖;
圖3示出了相關技術中視差屏障3D模組斜排示意圖;
圖4示出了相關技術中無棱光柵3D模組直排示意圖;
圖5示出了相關技術中視差屏障3D模組直排示意圖;
圖6示出了本申請所提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法的實物貼合流程示意圖;
圖7示出了本申請所提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法的使用左眼攝像頭和右眼攝像頭進行校正對位的示意圖;
圖8示出了本申請所提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法的上真空吸附平臺旋轉角度的說明;
圖9示出了本申請所提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法的采用左右眼圖像校準的多種具體情況對比示意圖;
圖10示出了本申請所提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法的基本流程圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此,以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍,而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例,本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
相關技術中已經出現了多種3D顯示裝置,如從3D顯示模組的傾斜狀況來分,可以分為斜排和直排兩種。當前技術中,不論是斜排還是直排的3D顯示裝置,均采用前文中步驟I-IV的過程進行加工。
如圖2所示,是一種斜排的柱狀透鏡膜3D模組示意圖,在二維笛卡爾坐標系(X,Y)中,柱狀透鏡膜111與2D顯示屏101在X方向形成傾角為β的夾角,此處β為理論設計值。由于多方面的工藝誤差,實際上柱狀透鏡膜111與2D顯示屏101在X方向形成的夾角為β1,β1與β相比或大或小(即實際值與理論值有差距);且柱狀透鏡膜111在X方向上可能有一定的位移量dx(dx是柱狀透鏡膜111與理論位置的誤差)。一定范圍內,無論是dx與β-β1帶來的誤差,或者光柵節距p的制作誤差都可以通過圖1所示的流程進行貼合(I~III)和紅綠校正(IV)獲得實際參數值,并以此為依據通過排圖的方式從而獲得較好的3D效果。
圖3是斜排的視差屏障3D模組示意圖,其中任意兩個相鄰狹縫之間的間距為p,一定范圍內因工藝誤差導致的理論設計傾角β與實際貼合后的傾角β1之間的差異、以及視差屏障3D分光器件112與2D顯示屏101在X方向貼合的偏移量dx,狹縫間距p的制作誤差等因素,也可以通過圖一所示的流程進行校正。
以上提到的校正流程(步驟I-IV)只對斜排3D模組適用。該校正方法只對斜排3D模組適用,主要是因為柱狀透鏡膜111傾斜時(如圖2所示的結構),根據傾斜時光柵邊緣切割的子像素的面積大小如1/5,1/6等取權重調整排圖算法,可以將邊緣進行平滑。對直排的模組,如果僅僅是dx略有偏移而角度沒有誤差(直排的柱狀透鏡膜111傾斜90度,即柱狀透鏡膜111平行于圖四中的Y方向),這時雖然可以看到3D,但是觀看位置不在屏幕中心,即中心偏左或者偏右;而如果角度存在誤差,必然導致光柵在水平方向的節距p變成p/sin(β)(如圖2,β為光柵軸向與水平方向夾角,當β=90度時p/sin(β)=p)。如圖4,直排光柵必須覆蓋偶數個像素,即設計時水平方向節距p為子像素寬度的6倍,12倍,18倍等,而p/sin(β)不再是這些倍數時將導致畫面顯示異常,如紅綠合成圖片不能正常顯示(表現為畫面不連貫,條紋等現象),串擾也隨之急劇增大,所以角度誤差的影響更大,必須要優先保證,而圖1所示的流程(步驟I-IV)在貼合時無法保證角度的精度與x方向的偏移量,所以不適合直排。
現有的3D顯示模組,在大尺寸的廣告機領域幾乎完全是斜排方式。在小尺寸的個人消費品領域如手機、平板應用上,各種不同的技術方案除了斜排方式的3D模組外,采用視差屏障式和透鏡膜貼膜的也有很多直排的3D模組。
圖4是無棱光柵3D模組直排示意圖。在該3D模組中,無棱光柵111的光柵延展方向(長度方向)aa’與2D顯示屏101的同一種顏色子像素方向垂直。如在圖4所示的二維笛卡爾坐標系(X,Y)中,光柵延展方向aa’與Y軸方向平行,而同一種顏色子像素如R、G、B與X軸平行。圖五是視差屏障3D模組直排示意圖,在該3D模組中,液晶狹縫或者固定狹縫的延展方向與2D顯示屏101的同一種顏色子像素方向垂直。如在圖示的二維笛卡爾坐標系中,液晶狹縫或者固定狹縫的延展方向與Y軸方向平行,而同一種顏色子像素如R、G、B與X軸平行。對類似這種直排的3D模組,貼合精度要求非常高,現有設備及工藝流程難以滿足。因排圖的原因,當光柵或者狹縫的延展方向與同一種顏色子像素方向不垂直,即3D分光器件111或112與2D顯示屏101貼合時旋轉了一定角度,使得狹縫或者光柵延展方向aa’與Y軸不再平行。或者在貼合時X方向存在較大的對位誤差(一般認為>10um以上的誤差便是較大的對位誤差)時,圖1所示的流程就不能適用,因此模組也觀看不到良好的3D效果。
針對上述由于對位誤差過大,從而導致3D顯示裝置無法正常顯示的情況。本申請提供了對應的一種裸眼3D顯示裝置的制作方法,如圖10所示,包括如下步驟:
S1001,以將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊為目的,將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位;
S1002,在2D顯示屏層朝向3D器件層的一側涂布液態光學膠,以形成液態光學膠層;
S1003,通過液態光學膠層將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊式貼合,以形成平板狀的3D顯示屏,3D顯示屏包括順序層疊設置的3D器件層、液態光學膠層和2D顯示屏層;
S1004,采用左右眼圖像校準的方式,將3D器件層和2D顯示屏層進行精確對位;
S1005,對精確對位后的3D器件層和2D顯示屏進行紫外固化。
步驟S1001中,需要將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位,粗對位時并不需要使用額外的對位標記,這兩層基本能夠對應上即可。由于3D器件層和2D顯示屏層一般是大小、形狀(通常是長方形)均相同的平面狀,因此可以采用將3D器件層的邊沿和2D顯示屏層的邊沿對其的方式進行步驟S1001中的粗對位。當然,還可以是在二者的角落處設置對位標記,如可以在3D器件層的左上角、右上角和2D顯示屏層的左上角、右上角均設置記號,在對位時,這兩個記號能夠對位上即可(3D器件層和2D顯示屏層均是透明的,因此可以通過此種方式進行對位)。
步驟S1001中的對位,僅僅是讓二者的位置能夠對應上,一般操作的時候,均會使用操作架,此時步驟S1001中的粗對位便是使二者能夠基本重合(此時3D器件層和2D顯示屏層并沒有接觸到一起)。
步驟S1002中,需要在2D顯示屏層朝向3D器件層的一側涂布液態光學膠,以形成液態光學膠層。需要說明的是液態光學膠層可以直接涂布在3D器件層上,就也可以涂布在2D顯示屏層,但需要保證的是液態光學膠層是位于3D器件層和2D顯示屏層之間的,以便于執行步驟S1003.
步驟S1003中,通過液態光學膠層將3D器件層和2D顯示屏層進行重疊式貼合,此時3D器件層和2D顯示屏層通過液態光學膠層相接處。但由于接觸時間不長,也沒有進行紫外固化,因此此時液態光學膠層粘貼的并不牢固。進而,在步驟S1004中,可以采用左右眼圖像校準的方式,將3D器件層和2D顯示屏層進行精確對位。精確對位指的是對3D器件層和2D顯示屏層的相對位置進行高精度的微調。高精度微調的依據是播放畫面時,左眼(左眼攝像頭)接收到的圖像是否符合預期,和/或右眼(右眼攝像頭)接收到的圖像是否符合預期,如果不符合的,則應當對3D器件層和2D顯示屏層的相對位置進行調整,直至左眼(左眼攝像頭)接收到的圖像是否符合預期,和/或右眼(右眼攝像頭)接收到的圖像符合預期為止。
之后,當步驟S1004的精確對位結束后,便可以執行步驟S1005,采用紫外固化的方式將3D器件層和2D顯示屏進行牢固的固定。
為了方便執行上述步驟,可以使用相應的裝置來輔助執行,比如可以使用上真空吸附平臺和下真空吸附平臺來分別承載上真空吸附平臺或下真空吸附平臺。此時,步驟S1001包括:
將3D器件層和2D顯示屏層分別設置在上真空吸附平臺和下真空吸附平臺上;上真空吸附平臺和下真空吸附平臺均呈平板狀,且相互平行,并沿豎直方向重疊;
通過驅動上真空吸附平臺或下真空吸附平臺沿豎直方向移動,使上真空吸附平臺和下真空吸附平臺相互靠近,以將3D器件層和2D顯示屏層進行粗對位。
類似的,其他步驟中,需要移動3D器件層和2D顯示屏層時,也可以通過驅動上真空吸附平臺和下真空吸附平臺來完成(上真空吸附平臺和下真空吸附平臺可以設置為有電機進行驅動的形式)。
下面,以一個具體的實例來說明本申請所提供的一種裸眼3D顯示裝置的制作方法。
如圖6所示,是本申請所提供的裸眼3D顯示裝置的制作方法(3D模組全貼合方法)的實物流程示意圖。其中U10表示貼合設備的上真空吸附平臺,D10表示貼合設備的下真空吸附平臺。真空吸附平臺U10與D10可以采用玻璃等透明材質。其主要流程為:
(I)、粗對位:先將待貼合的3D器件和2D顯示屏(open cell)分別吸附在上、下真空吸附平臺上,這里設1100為3D器件(3D器件層),1010為2D顯示屏(2D顯示屏層),3D器件1100(3D器件層)被吸附在上真空吸附平臺U10上,2D顯示屏1010被吸附在下真空吸附平臺D10上,并進一步完成3D器件1100與2D顯示屏1010的粗略對位。
該步驟中,由于這里對位的精度要求不高,因此3D器件1100與2D顯示屏1010采用基準邊(3D器件層的邊沿和2D顯示屏的邊沿)對位即可。
(II)、膠水涂布與貼合:在2D顯示屏1010表面涂布液態光學膠1020(液態光學膠層),液態光學膠1020涂布方式可以是多針頭涂布、狹縫涂布或者畫特殊圖案的涂布方式。涂布完成后上、下真空吸附平臺U10、D10相對運動將3D器件1100和2D顯示屏1010貼合在一起,形成3D顯示屏1000。此時,3D器件層和2D顯示屏層是通過液態光學膠層連接在一起的。
(III)、左右眼圖像校準與點固化:
1’,左右眼圖像校準,打開設置于下真空吸附平臺D10一側的背光源(未畫出,也即背光源設置在下真空吸附平臺D10遠離上真空吸附平臺U10的一側),并在2D顯示屏1010上播放軟件合成的左右眼圖片信息,如左眼是全黑圖片、右眼是全白圖片(指的是2D顯示屏播放左右眼圖片信息,用戶在上真空吸附平臺U10遠離下真空吸附平臺D10的一側觀看時,左眼和右眼能夠接收到不同的左眼圖片和右眼圖片),而位于上真空吸附平臺U10一側的雙攝像頭L與R(替代人工的左眼和右眼)分別用于捕捉左右眼圖片信息,雙攝像頭L與R距離上治具U10的垂直距離由該裸眼3D立體顯示裝置的最佳觀看距離決定,雙攝像頭L與R的水平間距等于人的瞳距,即約65mm。調節上、下真空貼合平臺的相對位置(主要的調節方式是左右平移、旋轉等),使雙攝像頭L和R均捕捉到正確的圖像信息即認為對位已經完全準確(即左眼/左眼攝像頭接收到的圖像只有左眼圖片,右眼/右眼攝像頭接收到的圖像只有右眼圖片)。
2’,點固化,在左右眼圖像校準結束后,在3D顯示屏1000的四個角落,即紫外固化點出(這四個角落一般為無效顯示區)進行紫外點固化,以防止上、下真空貼合平臺U10、D10破真空時2D顯示屏1010與3D器件1100發生相對位移。在紫外點固化結束后,再對3D器件1100進行破真空處理。
(IV)、上、下真空吸附平臺U10、D10破真空之后,取下貼好的3D顯示屏1000并進行全面紫外固化,達到使液態光學膠1020完全固化的目的。這里紫外固化的方向選擇從較容易透過UV光的一側進行照射。
該實施例中的上、下真空吸附平臺U10、D10優選具有如下特性:(一)、使用透明材質:對于下真空吸附平臺D10而言,較好的透過率不至于損失太多背光亮度;對于上真空吸附平臺U10而言,較好的透過率使雙攝像頭L和R能透過該平臺捕捉到3D顯示屏上的顯示信息;(二)、平面內位移:在圖7所示的三維笛卡爾坐標系(X,Y,Z)中,上、下真空吸附平臺U10、D10至少有一個平臺(優選上真空吸附平臺U10)可以在XY平面內分布沿著X方向與Y方向進行微量平移(±100um以內即可),以帶動3D器件層和2D顯示屏能夠進行相對平移;(三)、平面內旋轉:在圖7所示的三維笛卡爾坐標系(X,Y,Z)中,上、下真空吸附平臺U10、D10至少有一個平臺(優選上真空吸附平臺U10)可以繞Z軸在XY平面內旋轉一個微小的角度(±β),以帶動3D器件層和2D顯示屏能夠進行現對旋轉。如圖8所示,設貼合后的3D顯示屏1000的長度為X,寬度為Y(X>Y),且粗對位帶來的最大誤差分別為δX與δY,則真空吸附平臺需要能旋轉的最大角度(以度表示)為β=2*δY/δX,一般不超過2°。
下面對上述步驟III的過程進行詳細說明。
步驟III的過程主要包含兩個內容,第一個是3D器件層和2D顯示屏水平旋轉式的相對移動,第二個是3D器件層和2D顯示屏水平平移的相對移動。因此,在使用設備進行實際操作的時候,需要依次進行三個判斷再決定具體的調節內容
第一個判斷是判斷左眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有左眼圖片,或判斷右眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有右眼圖片;
如果判斷為否,則執行步驟III(即調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置);如果判斷為是,則可以跳過調整3D器件層和2D顯示屏層的相對位置的過程,直接進行紫外點固化。
在執行步驟III時,首先應當判斷是否需要進行旋轉式的調整,即判斷左眼攝像頭所捕捉到的畫面中左眼圖片和右眼圖片的交界線是否是傾斜的,或判斷右眼攝像頭所捕捉到的畫面中左眼圖片和右眼圖片的交界線是否是傾斜的;此處的傾斜指的是左眼圖片和右眼圖片的交界線是否與Y軸平行,與Y軸平行則是不傾斜的,反之,則是傾斜。
若是傾斜的,則將3D器件層和2D顯示屏層進行相對旋轉,直至左眼攝像頭所捕捉到的畫面中左眼圖片和右眼圖片的交界線不再傾斜(即左眼圖片和右眼圖片的交界線與Y軸平行)為止。之后,如果又必要再將3D器件層和2D顯示屏層進行左右平移,直至左眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有左眼圖片,或右眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有右眼圖片為止。
若不是傾斜的,則可以直接將3D器件層和2D顯示屏層沿X方向進行相對平移,直至左眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有左眼圖片,或右眼攝像頭所捕捉到的畫面是否只有右眼圖片為止。
上述首先判斷左眼圖片和右眼圖片的交界線是否傾斜主要是考慮到,旋轉調節后會改變交界線的位置,如果先平移調節,再旋轉調節,那么旋轉調節后,可能仍然需要進行平移調節,則造成了步驟的浪費。
當然,具體操作時,可以依據具體的情況選擇對應的方式進行調節。如圖9所示,示出了步驟III進行調節時可能遇到的幾種情況。
當左攝像頭L(左眼攝像頭)捕捉到全黑圖像,而右攝像頭R(右眼攝像頭)捕捉到全白圖像時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100已經完全對準,可以直接進行紫外點固化,如表中第一種情況;預先設置的時候,左攝像頭L應當接收到全黑的圖像,右攝像頭R應當接收到全白的圖像,此種設置方式已經較為常見,設置的過程不再過多說明。左攝像頭L和右攝像頭R應當接收到的圖像的顏色可以調換為其他顏色,保證這兩個顏色能夠有效的區分開即可。如可以設置為左攝像頭L應當接收到全紅的圖像,右攝像頭R應當接收到全綠的圖像。
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(靠左側)白色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(靠左側)黑色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100需要在X方向(即長邊方向)進行相對平移,便捷的操作指令是上真空吸附平臺U10向右移動(帶動3D器件1100或者光柵向右移動),直到出現第一種情況的全黑全白圖像信息,如表中第二種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(靠右側)白色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(靠右側)黑色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100需要在X方向(即長邊方向)進行相對平移,便捷的操作指令是上真空吸附平臺U10向左移動(帶動3D器件1100或者光柵向右移動),直到出現第一種情況的全黑全白圖像信息,如表中第三種情況;
當左攝像頭L捕捉到的白色圖像較多(靠右側)黑色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的黑色圖像較多(靠右側)白色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100需要在X方向(即長邊方向)進行相對平移,便捷的操作指令是上真空吸附平臺U10向右移動(帶動3D器件1100或者光柵向右移動),直到出現第一種情況的全黑全白圖像信息,如表中第四種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(靠左側)白色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的黑色圖像較多(靠左側)白色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100需要在X方向(即長邊方向)進行相對平移,便捷的操作指令是上真空吸附平臺U10向左移動(帶動3D器件1100或者光柵向右移動),直到出現第一種情況的全黑全白圖像信息,如表中第五種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(向右傾斜)白色圖像較少(位于邊角),而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(向右傾斜)黑色圖像較少(位于邊角)時,表示2D顯示屏1010與3D器件1100貼合時扭曲了一定的角度,需要先校正角度,便捷的操作指令是上真空吸附平臺U10逆時針旋轉至黑白條紋分界線與3D顯示屏1000長邊方向(Y方向)垂直,然后依據顯示的圖像屬于第一~第五種情況中的哪一種實時進行判斷是否進行X方向的平移,若屬于第二~第五種情況中任意一種則進行X方向平移直至出現第一種情況的全黑全白信息,如表中第六種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(向左傾斜)白色圖像較少(位于邊角),而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(向左傾斜)黑色圖像較少(位于邊角)時,表示2D顯示屏1010與3D器件1100貼合時扭曲了一定的角度,需要先校正角度,便捷的操作指令是上真空吸附平臺U10順時針旋轉至黑白條紋分界線與3D顯示屏1000長邊方向垂直,然后依據顯示的圖像屬于第一~第五種情況中的哪一種實時進行判斷是否進行X方向的平移,屬于第二~第五種情況中任意一種則進行X方向平移直至出現第一種情況的全黑全白信息,如表中第七種情況;
當左攝像頭L捕捉到全白圖像,而右攝像頭R捕捉到全黑圖像時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100剛好在X方向相差了半個光柵節距(pitch/2,這里pitch的大小由設計決定),這種情況下上真空吸附平臺無論向左或者向右移動pitch/2具有相同的便捷性,可以任意定義一個方向即可,如表中第八種情況;
雙攝像頭L和R在貼合完成后,依據實時的圖像信息對2D顯示屏1010與3D器件1100的相對位置(包含水平方向平移與角度旋轉)進行調節。根據雙攝像頭L和R捕捉到的圖像信息對照表二,對上真空吸附平臺U10進行指令性操作,實現設備自動對位。
表二第四列還提供了一種可供手動對位作業的圖像信息,它與設備自動操作時雙攝像頭L和R捕捉到的圖像信息相對應,即人眼看到的圖像是雙攝像頭L與R捕捉到的圖像信息的合成信息。當手動對位完成后即可進行點固化及后續作業。
當左攝像頭L捕捉到全黑圖像,而右攝像頭R捕捉到全白圖像時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100已經完全對準時,人眼(中)看到的圖像信息是黑白分界線位于3D顯示屏1000的中心,左黑右白,且黑白分界線與3D顯示屏1000的長邊垂直,此時無需進行校正可以直接點固化,如表中第一種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(靠左側)白色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(靠左側)黑色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,位于中央位置的人眼看到的圖像信息是較少的黑色圖像靠左,較多的白色圖像靠右,黑白分界線與長邊垂直,即表示3D器件1100需要向右移動,直至出現第一種情況左黑右白、分界線居中的圖像,如表中第二種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(靠右側)白色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(靠右側)黑色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,位于中央位置的人眼看到的圖像信息是較多的黑色圖像靠左,較少的白色圖像靠右,黑白分界線與長邊垂直,即表示3D器件1100需要向左移動,直至出現第一種情況左黑右白、分界線居中的圖像,如表中第三種情況;
當左攝像頭L捕捉到的白色圖像較多(靠右側)黑色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的黑色圖像較多(靠右側)白色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,位于中央位置的人眼看到的圖像信息是較多的白色圖像靠左,較少的黑色圖像靠右,黑白分界線與長邊垂直,即表示3D器件1100需要向右移動,直至出現第一種情況左黑右白、分界線居中的圖像,如表中第四種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(靠左側)白色圖像較少,而右攝像頭R捕捉到的黑色圖像較多(靠左側)白色圖像較少,但黑白分界線與長邊垂直時,位于中央位置的人眼看到的圖像信息是較少的白色圖像靠左,較多的黑色圖像靠右,黑白分界線與長邊垂直,即表示3D器件1100需要向左移動,直至出現第一種情況左黑右白、分界線居中的圖像,如表中第五種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(向右傾斜)白色圖像較少(位于邊角),而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(向右傾斜)黑色圖像較少(位于邊角)時,位于中央位置的人眼看到的左右圖像黑白分界線與長邊傾斜一定角度——右傾,即表示3D器件1100需要先逆時針旋轉一定角度至黑白分界線與長邊方向垂直,然后再目測當前人眼觀察到的圖像信息屬于第一~第五種情況中的哪一種:如果屬于第一種即可直接點固化,如果屬于第二~第五種情況中的一種,則需要根據相應的指示進行X方向的左右平移,如表中第六種情況;
當左攝像頭L捕捉到的黑色圖像較多(向左傾斜)白色圖像較少(位于邊角),而右攝像頭R捕捉到的白色圖像較多(向左傾斜)黑色圖像較少(位于邊角)時,位于中央位置的人眼看到的左右圖像黑白分界線與長邊傾斜一定角度——左傾,即表示3D器件1100需要先順時針旋轉一定角度至黑白分界線與長邊方向垂直,然后再目測當前人眼觀察到的圖像信息屬于第一~第五種情況中的哪一種:如果屬于第一種即可直接點固化,如果屬于第二~第五種情況中的一種,則需要根據相應的指示進行X方向的左右平移,如表中第七種情況;
當左攝像頭L捕捉到全白圖像,而右攝像頭R捕捉到全黑圖像時,即表示2D顯示屏1010與3D器件1100剛好在X方向相差了半個光柵節距(pitch/2,這里pitch的大小由設計決定),這種情況下3D器件1100可以向左或者向右平移半個光柵節距(pitch/2),可以任意定義一個方向即可,如表中第八種情況。
需要說明的是,上述圖像交界處是否傾斜的判斷等步驟,可以使用圖像識別軟件進行,也可以由人工進行。
本申請所提供的一種裸眼3D顯示裝置的制作方法,具有如下優點:
1,適用范圍廣:本申請提出的裸眼3D顯示裝置制作方法不僅能解決現有的制作方法無法應用于直排3D模組的問題,而且對一般的斜排3D模組同樣適用,可完全替代現有的制作流程,應用范圍廣;
2,對位精度高:本申請提出的裸眼3D顯示裝置制作方法,采用先進行圖像對位再進行固化的方法,能保證3D模組更高的對位精度,對位誤差可以控制在10um以內,能大幅提升3D模組的顯示效果;
3,指令化操作:通過雙攝像頭捕捉的圖像與標準圖像比照,實時判斷并進行對位補正,可以實現自動化作業;同時,提供了人眼在正確位置應該看到的圖片信息,以及相應的調整措施,可以指導人員進行手動作業;
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。