CN101390405B - 自动立体显示器 - Google Patents

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Abstract

一种自动立体显示设备，包括安装到显示面板(10)的透镜阵列(20)，其中该显示面板安装到背光单元(12)。横向固定构件(30)直接布置在背光单元(12)和透镜阵列(20)的边缘之间，以便防止沿平行于显示面板(10)平面的方向的相对移动。可防止包括显示面板(10)和透镜板(20)的叠层在常规使用期间滑动并且防止其在运输期间振动。

Description

自动立体显示器
技术领域
本发明涉及一种自动立体显示器，其包括安装在显示面板上的透镜阵列。
背景技术
在GB2196166A中描述了已知的自动立体显示器。这种已知的显示器包括二维液晶显示面板，所述二维液晶显示面板具有充当空间光线调制器的显示像素的行和列阵列以便进行显示。相互平行地延伸的细长形透镜元件阵列覆盖在显示像素阵列上面，并且经由这些透镜元件观察到显示像素。
透镜元件作为元件片层来提供，片层中的每个元件均包括细长形半柱面透镜元件。透镜元件沿显示板的列方向延伸，每一透镜元件覆盖包括两个或更多相邻显示像素列的相应组。
在例如每一透镜元件与两列显示像素相关联的结构中，每一列中的显示像素提供相应二维子图像的垂直片段。透镜薄片把这两个片段和对应片段从与其它透镜元件相关联的显示像素列引导至位于片层前面的用户的左右眼，从而使用户观察到单个立体图像。这个透镜元件片层由此提供光线输出引导功能。
在其它结构中，每个透镜元件均与包括沿行方向的四个或更多相邻显示像素的组相关联。每组中对应的显示像素列适当地进行布置以便提供来自相应的二维子图像的垂直片段。当用户的头从左向右移动时，能够感觉出一系列连续、不同、立体的视图，由此创建例如环顾四周的印象。
把透镜阵列安装到显示面板的方法之一是通过在其间创建真空来实现。在制造期间，2D离架(off-the-shelf)显示面板可以被部分地拆卸，以便使其为添加透镜阵列而做准备。图1示出了这种2D显示设备，其例如包括液晶显示(LCD)面板10和背光单元12。应当理解的是，所述设备是依照制造期间的标准定向而示出的，当使用时(进行查看时)，所述显示器与所示位置近似成90°定位。通过高起的支撑柱14来防止显示面板10相对于背光的横向(如图所示)移动，所述支撑柱14是背光单元12自身的一部分。挡板16通过螺钉18固定到背光单元上，并且用来防止显示面板10相对于背光单元12垂直移动。应当理解的是，挡板16通常包围显示板，而图1只示出了其中的部分。
当安装透镜阵列时，把挡板16从所述设备移走。然后，可以把透镜阵列真空地安装到显示板10中。如图2所示，然后，再用例如螺钉18把修改后的挡板16再次固定就位。挡板被修改以便延伸到夹住透镜板20的边缘。
然而，就这类安装而言，存在一些问题，尤其是当把透镜阵列20通过真空安装固定到显示面板10上时更是如此。首先，透镜板20通常比显示板10要厚得多并且要重得多，尤其对于那些例如应用于标牌的大型显示器而言，更是如此。在使用时，显示面板10承载透镜板20的整个重量，这在显示面板上施加了相当大的压力。这增加了对显示板面10甚至背光单元12造成损坏的机会。
其次，用于实现透镜板20和面板10的安装的工具通常需要如图2所示的步骤22，例如用于利用在透镜板20和显示面板10之间的真空的真空安装方法。这样做可防止透镜延伸到显示面板10的边缘。因此，在使用时，结合了透镜阵列的额外重量的原有显示面板10的弯曲性会令显示板‘骑’在支撑柱14上，由此降低了校准精度，甚至会令设备完全失效。
发明内容
本发明由独立权利要求来限定。从属权利要求限定了优选的实施例。
在使用时，横向固定构件支撑透镜板的大部分重量，由此降低了在相对精密的显示面板上的压力并且降低了故障概率。此外，可防止包括面板和透镜板的叠层在常规使用期间滑动并且防止其在运输期间振动。
显示器最好还包括位于显示器周围的挡板，其用来防止透镜阵列、面板以及背光单元之间沿垂直于所述面板平面的方向相对移动。
背光单元可以包括位于显示面板边缘周围的整体高起部分，用于防止显示面板和背光单元之间沿平行于显示面板平面的方向的相对移动。
附图说明
本发明的进一步特征和优点将通过参照附图阅读随后仅以示例性方式给出的优选实施例的描述而变得更加清楚，其中：
图1是已知的2D显示面板的部分的示意性截面图；
图2是示例性自动立体显示器的示意性截面图；
图3是依照本发明的示例性自动立体显示器的示意性截面图；以及
图4举例说明了依照本发明的横向支撑构件的示例性尺寸。
具体实施例
参照图3，显示面板10安装到背光单元12上。显示面板10例如可以是LCD、电泳或者其它像素显示器。背光包括位于显示面板边缘周围的整体高起部分14，用于防止显示面板10和背光12之间沿平行于显示面板平面的方向相对移动。这些整体高起部分14或者支撑柱的形状通常由用于制作背光单元的制造工具来限定。因此，难以改变供应它们的尺寸和/或形状。
将透镜阵列20安装到显示面板10。该安装是通过在两个表面之间提供1kg/cm2的典型压力/真空的真空来完成。真空由在安装区域边缘周围的密封线来保持。透镜阵列20通常由玻璃形成，不过本领域技术人员将意识到的是，也可以使用其他材料来代替，诸如透明聚合物之类。具体来讲，玻璃相对重，并且在例如作为大型标牌显示器的情况下，透镜阵列是自动立体显示器的非常重的部件。
按照本发明，在显示面板10以外的暴露边缘处把横向固定构件30固定到背光上。在所示出的实施例中，所述横向安全构件在支撑柱14区域的外部固定。图4示出了安全构件30的示例性尺寸。
如图4所示，安全构件包括直立部分，通过它为固定螺钉18提供通孔。在直立部分的顶端有法兰部分，其横向地延伸，从而使它可以通过显示面板的边缘，以便与透镜片层的外边缘相接触。
在所示的例子中，所述法兰部分从通孔的中心线开始向内延伸12.2毫米。这通常在5毫米到20毫米的范围中。
经由法兰部分的穿孔是偏心的，以便使它可以作为凸轮进行调整，以便考虑制造容差。当密封线(其包围真空区域)已经干燥了时，把夹具放置在适当的位置。
所示出的特定设计具有直立部分和法兰部分，它们均具有圆柱部分的形状。每个部分均具有对准的通孔，经由直立部分的通孔以圆柱为中心，而对于法兰部分而言，所述通孔是偏心的。
固定构件的高度显示为9毫米，并且该高度将足以使法兰部分通过显示面板并且接触透镜片层。这通常在5毫米到20毫米的范围中。
固定构件30用来防止透镜阵列20和背光单元12之间沿平行于显示面板10平面的方向的相对移动。在使用时，透镜板20的大部分重量由固定构件30支撑，由此降低了使显示板10受损坏的风险。
应当理解的是，只要固定构件用于相同的功能，则该固定构件可以具有不同于所示那样的形状和/或尺寸，并且属于本发明的范围之内。
再次参考图3，挡板16定位在显示面板的边缘周围，并且借助于螺钉18固定到背光单元上，该螺钉还用于使横向固定构件30保持在适当位置上。
不需要额外的扣件来固定所述组合件，并且由于有固定构件30，所以固定螺钉使各个部件能垂直并且横向地固定。
本发明特别适用于显示设备，该显示设备包括由集成的背光照明的光线调制显示面板。如上所述，背光包括边缘支撑，其定义了用于光线调制显示面板的其余区域。
上面的示例使用附着于背光12的横向固定构件14来防止显示面板10和背光12之间的横向移动。然而，横向固定构件30可以这样设计，以致于使其还可以起到与横向固定构件14相同的作用，以便防止显示面板10相对于背光12的横向移动。在那种情况下，不需要把横向固定构件14预先附着于背光12，并且可以仅使用一个横向固定构件30就可以防止部件20、10、12相对于彼此的横向移动。
上面的示例使用挡板来沿垂直于显示器平面的方向安装并且固定显示面板10和透镜阵列20。然而，挡板不是安装这些部件的唯一方式，其他可能的方式对于本领域技术人员将是显而易见的，并且落入如权利要求书限定的本发明的范围内。例如，横向固定构件和挡板的功能可以被合并成单个部件，其可用于沿平行和垂直方向来固定部件。作为选择，这些部件可使用诸如胶水之类、存在于例如显示面板10和透镜板20之间的粘合剂来进行安装。
通过阅读本公开的内容，其它的修改方式对于本领域技术人员是显而易见的。这种修改可能涉及其它特征，这些特征在自动立体显示器及其部件部分的设计、制造和使用过程中是众所周知的，并且可以代替此处所述特征来使用，或者作为对此次所述特征的补充来进一步使用。
概括而言，依照本发明的自动立体显示器包括安装到显示板面10中的透镜阵列20，其中显示面板安装到背光单元12中。挡板(16)位于所述设备的周围，用来防止透镜阵列20、显示面板10和背光单元12之间沿垂直于显示面板10平面的方向的相对移动。横向固定构件30直接设置在背光单元12和透镜阵列20的边缘之间，以便防止沿平行于显示面板10平面的方向的相对移动。
可防止包括显示面板10和透镜阵列20的叠层在常规使用期间滑动并且防止其在运输期间振动。
应该注意的是，上述实施例是为举例说明了而不是限制本发明，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求书的范围的情况下，将能设计出许多替代性的实施例。在权利要求书中，不应将置于括号内的任何参考标记认为是限制权利要求。词语“包括”不排除存在不同于权利要求中列出的元件或步骤。元件前面的词语“一”或者“一个”不排除存在多个这种元件的可能。在列举了多个装置的设备权利要求中，这些装置中的一些可以通过同一个硬件项目来实现。事实是，在相互不同的从属权利要求中引用的某些措施不表明这些措施的组合无法有利地使用。

Claims (11)

1.一种自动立体显示器，包括安装到显示面板(10)的透镜阵列(20)，其中所述显示面板(10)安装到背光单元(12)，
其特征在于所述自动立体显示器还包括直接布置在所述背光单元(12)和所述透镜阵列(20)的边缘之间的横向固定构件(30)，用来防止所述背光单元(12)和透镜阵列(20)之间沿平行于所述显示面板(10)平面的方向的相对移动，以及其特征在于所述固定构件在所述背光单元由所述显示面板(10)相对其安装的表面的暴露边缘处固定到所述背光单元上，而且所述暴露边缘扩展到所述显示面板(10)之外。
2.如权利要求1所述的自动立体显示器，还包括位于所述自动立体显示器周围的挡板(16)，所述挡板(16)用来防止所述透镜阵列(20)、显示面板(10)和背光单元(12)之间沿垂直于所述显示面板(10)平面的方向的相对移动。
3.如权利要求1或2所述的自动立体显示器，其中所述背光单元(12)包括位于所述显示面板(10)的边缘周围的整体高起部分(14)，用于防止所述显示面板(10)和所述背光单元(12)之间沿平行于所述显示面板平面的方向的相对移动。
4.如权利要求1或2所述的自动立体显示器，其中所述横向固定构件(30)通过螺钉装置(18)固定到所述背光单元(12)。
5.如权利要求4所述的自动立体显示器，其中所述螺钉装置(18)还用来把所述挡板(16)固定到所述背光单元(12)。
6.如权利要求1或2所述的自动立体显示器，其中所述显示面板(10)延伸到所述透镜阵列(20)的边缘以外。
7.如权利要求6所述的自动立体显示器，其中所述横向固定构件(30)包括直立部分和横向部分，所述横向部分在所述显示面板(10)的边缘之上延伸。
8.如权利要求7所述的自动立体显示器，其中所述横向固定构件(30)包括紧靠所述背光单元(12)的第一二维平面，以及位于垂直于第一二维平面的平面中并且紧靠所述透镜阵列(20)外边缘的第二二维平面。
9.如权利要求7或8所述的自动立体显示器，其中通过转动所述固定构件(30)可以调整所述横向部分从所述直立部分向内延伸的距离。
10.如权利要求1或2所述的自动立体显示器，其中所述显示面板(10)包括光线调制显示面板，其中所述显示面板由所述背光单元(12)照明。
11.如权利要求10所述的自动立体显示器，其中所述显示面板(10)包括LCD面板。
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