裸眼3D光柵模具的制作方法與流程

本發明涉及一種模具制造方法，具體涉及一種裸眼3D光柵模具的制作方法。

背景技術：

目前普遍的光柵材料在模具制作都是采用豎狀環形條紋模具寬度大都在1.5米以下，但現在游戲用的液晶顯示設備大都為橫屏即橫向寬度總是大于縱向寬度，由于1.5米以下的模具一般只能生產應用在55寸及以下顯示設備上，因此應用到55寸以上的設備模具的寬幅就不夠了，只能采用拼接技術，但是拼接成本高，安裝難，且光柵線條的精度不高。

技術實現要素：

本發明要解決的問題是提供一種橫向雕刻的，能夠直接應用到大屏顯示設備上，且能保證光柵線條高精度，低成本，易安裝的裸眼3D光柵模具的制作方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

設計一種裸眼3D光柵模具的制作方法，包括如下步驟；

（1） 確定光柵參數

根據市場及產品需求設計光柵模具的柵距a、以及光柵模具上雕刻的光柵條數n；

其中，柵距為模具表面橫向光柵線條之間的距離；

（2） 確定模具輥半徑，制作模具輥

模具輥為圓柱型，根據步驟（1）中的柵距a和光柵條數n，以光柵模具上相鄰兩條光柵對應的兩條模具半徑形成的夾角為α，柵距中心到圓心的長度為b，柵距中心到光柵模具表面的距離為c，光柵模具半徑為r，則有c=r-b，α=360°/n，

,

當c ≤0.005mm時，光柵模具半徑r符合要求，而光柵模具半徑即為模具輥半徑；然后根據計算出的模具輥半徑r，制作相應的模具輥；

（3） 安裝齒輪

在步驟（2）所得的模具輥的一端固定安裝一個齒輪，齒輪轉動方向與模具輥滾動方向一致且同步，所述齒輪的齒數等于模具輥上需要雕刻的光柵條數n；

（4） 雕刻光柵線條

將步驟（3）中裝有齒輪的模具輥安裝到雕刻設備上，所述齒輪通過傳送裝置與緩步電機傳動連接；雕刻設備的雕刻裝置在模具輥表面平行于所述模具輥中軸線方向橫向雕刻，雕刻完一條光柵后，緩步電機帶動齒輪轉動一齒后暫停，雕刻裝置開始雕刻下一條光柵，雕刻完成后齒輪再轉動一齒，如此重復動作，當齒輪轉動一周后，模具輥完成雕刻，然后從模具輥上取下齒輪，將模具懸空放置，光柵模具即制作完成。

優選的，在步驟(1)中，柵距a的設計為經由以下方法確定：

先通過以下公式來確定柵距a的基數，然后再根據光柵上表面到液晶屏上表面的厚度及中間介質的折射率對柵距a的基數進行微調得到柵距a：

柵距a的基數=液晶屏的物理點距的三分之一×Z，

其中Z為整數，且3≤Z≤8。

優選的，所述模具輥為鍍銅鋼輥。

優選的，在所述步驟（3）中，齒輪通過固定銷固定于模具輥一端。

優選的，在所述步驟（4）中，所述雕刻設備為數控雕銑機。

優選的，在所述步驟（4）雕刻光柵線條的過程中，所述模具輥的表面光潔度為▽10。

優選的，在所述步驟（4）雕刻光柵線條的過程中，光柵柵距的誤差控制在±0.001毫米內。

優選的，在所述步驟（4）中，雕刻裝置包括雕刻刀頭，雕刻刀頭的定制過程為：先根據光柵柵距、聚焦厚度、光柵基材折射率計算刀頭弧度對應的半徑，然后根據刀頭弧度和雕刻時的入刀量定制雕刻刀頭。為保證雕刻的精度，雕刻刀頭為進口刀頭。

本發明的有益技術效果在于：

1.提供一種橫刻條紋光柵模具的制作方法，解決現有光柵模具不能生產大屏顯示設備的難題，在等同模具寬度的情況下，橫向雕刻生產的光柵的應用尺寸比傳統的雕刻方式應用尺寸高50%。

2.比拼接屏幕成本低，安裝易，且光柵線條的精度高，中間也沒有拼接痕跡的干擾，屏幕的顯示效果更好。

3.通過公式計算出模具輥半徑R的精確數值，可以保證在模具表面雕刻的線條為整數倍，使得生產出來的光柵線條之間的距離成一致性無限循環，從而不會因光柵線條之間距離存在不一致而導致裸眼3D成像出現問題。

4.對C值范圍的設置，可以有效的控制C值不會過大，從而避免由于光柵刻線之間的弧度高度不一致，造成生產的光柵在聚焦厚度上各部分存在偏差，使裸眼3D效果的清晰度不高的情況出現。

5.齒輪的齒數與在模具輥上雕刻的光柵條數n一致，保證了橫刻接縫的精確性，避免出現雕刻一周后由于公差照成的接縫可以明顯看到的情況。

附圖說明

圖1為本發明中安裝齒輪后的模具輥的結構示意圖：

圖2為圖1的A-A面的示意圖；

其中，1為模具輥，2為齒輪。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明；

實施例1：一種裸眼3D光柵模具的制作方法，制作50寸4K屏上的光柵模具的制作方法，包括如下步驟；

（1）確定光柵參數

根據市場及產品需求設定光柵模具的柵距a、以及光柵模具上雕刻的光柵條數n；

其中，柵距為模具表面橫向光柵線條之間的距離，柵距a的設計為，通過公式：

柵距a的基數=液晶屏的物理點距的三分之一×5，

計算柵距a的基數，然后根據光柵上表面到液晶屏上表面的厚度及中間介質的折射率對柵距a的基數進行微調得到柵距a的取值為0.465mm；光柵條數n為1500條。

（2）確定模具輥半徑，制作模具輥

如圖1和圖2所示，模具輥1為圓柱型，為鍍銅鋼輥，根據步驟（1）中的柵距a為0.465mm和光柵條數n為1500條，以光柵模具上相鄰兩條光柵對應的兩條模具半徑形成的夾角為α，柵距中心到圓心的長度為b，柵距中心到光柵模具表面的距離為c，光柵模具半徑為r，有c=r-b，

α=360°/n=360°/1500=0.24°

因為c ≤0.005mm，因此光柵模具半徑r符合要求，制作出半徑r為111.010457mm的模具輥1。

（3）安裝齒輪

在步驟（2）中半徑r為111.010457mm的模具輥1的一端通過固定銷固定安裝一個齒輪2，如圖1所示，齒輪2轉動方向與模具輥1滾動方向一致且同步，齒輪2齒數為1500個。

（4）雕刻光柵線條

先根據光柵的柵距、聚焦厚度、光柵基材折射率計算雕刻刀頭的弧度對應的半徑，然后根據刀頭弧度對應的半徑和雕刻時的入刀量定制進口的雕刻刀頭；然后將定制好的刀頭安裝在雕刻設備的雕刻裝置上，雕刻設備為數控雕銑機，再將安裝有齒輪2的模具輥1固定安裝在數控雕銑機上，雕刻刀頭在模具輥1表面平行于模具輥1中軸線方向進行橫向雕刻；齒輪2通過傳送裝置傳動連接有緩步電機；雕刻時，雕刻刀頭雕刻完一條光柵后，緩步電機帶動齒輪2轉動一齒暫停，雕刻刀頭再次開始雕刻結構，雕刻完成一條光柵后，傳送裝置再次帶動齒輪2繼續轉動一齒，以此類推，當齒輪2轉動一周后模具輥1完成雕刻，雕刻完成后取下齒輪2，將模具懸空放置，光柵模具制成。其中雕刻的光柵模具的表面光潔度達到▽10，光柵柵距的誤差為正負0.001毫米。

上面結合附圖和實施例對本發明作了詳細的說明，但是，所屬技術領域的技術人員能夠理解，在不脫離本發明宗旨的前提下，還可以對上述實施例中的各個具體參數進行變更，形成多個具體的實施例，均為本發明的常見變化范圍，在此不再一一詳述。