CN102662242A - 显示面板与光栅面板的对位方法和对位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体显示装置对位系统及对位方法。所述立体显示装置的对位方法，包括如下步骤：提供待检测的显示面板和光栅面板装置放于所述基座表面；调整所述支撑架，带动所述光耦合器至设定位置；确定所述亮条纹间距；调整所述光栅面板的水平位置，使得所述亮条纹与所述显示终端对齐，并压合组装显示面板和光栅面板装置；检验压合后的显示面板和光栅面板装置对位精度。本发明的对位系统和对位方法有效提高对位精度，缩小系统整体体积，且提高产品良率。

Description

显示面板与光栅面板的对位方法和对位系统

技术领域

本发明涉及一种对位系统及其对位方法，尤其涉及一种实现显示面板与光栅精确对位的对位方法和对位系统。

背景技术

人的左、右眼有间距，造成两眼的视角存在细微的差别，这样的差别会让左、右眼分别观察的景物有略微的位移，从而在人的大脑中形成立体图像，这种差别被称为视差。

随着立体显示技术的发展，自由立体显示器的应用前景得到广泛关注。目前，最具潜力的自由立体显示器主要是基于双目视差和光栅的分光原理实现，其由设置成行和列的像素显示矩阵的显示装置加装光栅而成，其中所述光栅包括狭缝光栅和微透镜光栅，其中，所述微透镜光栅中以柱面光栅的使用最为普遍，由于柱面光栅自由立体显示器相对其它光栅自由立体显示器具有亮度高和观看舒适度佳的特点而备受关注。

对于早期的柱面光栅自由立体显示器，由于显示装置中的像素列走向与光栅的纹路走向相同，从而产生明显的摩尔纹，这对三维立体画面的效果会有很大的影响，产生不良的视觉效果。通过使光栅的纹路走向和显示装置的像素列走向之间形成一定的夹角，可以减少甚至消除所述摩尔纹。目前主要通过倾斜显示器或者倾斜光栅的方式来实现光栅的纹路走向和显示装置的像素列走向之间形成夹角，其中以倾斜光栅方式因更方便而被普遍应用。

在立体显示器组装过程中，由于光栅的纹路走向和显示装置的像素列走向之间必须形成一定的夹角以减少或者消除摩尔纹的影响，两者的对位稍有偏差就会明显地影响到立体显示器的立体画面效果，于是光栅与显示装置之间的对位就显得尤其重要。目前，光栅与显示装置之间的对位方式主要是通过人工对位，这种对位方式主要存在着对位精度不高、对位效率低等问题，不适宜应用在立体显示器的批量制造。

现有技术中也有采用如下测量系统实现精确对位，具体如图1所示。所述立体显示装置的参数测量系统包括：测试板、图像采集模块、图像处理模块及控制中心。所述测试板用于接收立体显示装置显示测试画面投影，所述图像采集模块用于采集投影在所述测试板上的投影图像，并将采集到的投影图像传送到图像处理模块，所述图像处理模块与所述图像采集模块相接，用于对接收到的投影图像进行解析，得到立体显示装置的图像显示参数，所述控制中心用于根据所述立体显示装置的图像显示参数，计算出所述立体显示装置的光栅参数实际值,进而调整所述光栅相对所述显示装置的对位，以获得较佳的立体效果。

上述立体显示装置的参数测量系统中，通过对立体显示装置在显示预设测试画面时投影在所述测试板上形成的投影图像进行检测，并根据检测结果进行解析，可以测量出立体显示装置的光栅参数实际值，也即校正参数，以供所述立体显示装置作为预先配置的光栅参数初始值对光栅参数初始值进行更新，从而使得所述立体显示装置可以根据计算得到准确的校正参数，正确地进行显示。

然而，在上述对位方法中仍然存在如下缺陷：首先，需要提供投影屏测试板，间接检测投影在测试板上的参数，因为投影亮度远远大于普通照明亮度，所以在普通环境光下不能辨别投影在测试板上的画面；其次，因为投影测试板的时候需要一定距离来实现投影，所以导致整个设备庞大。

发明内容

为解决现有技术投影画面不清楚降低对位精度及设备整体庞大的问题，提供一种提高贴合对位精度，设备整体精巧的立体显示装置对位方法和对位系统实为必要。

一种立体显示装置对位系统，其包括用于承载立体显示装置的基座、一端设置在所述基座的支撑架、固定在所述支撑架的光耦合器及与所述光耦合器电连接的显示终端，所述支撑架包括高度调整支架及水平位移调整支架，所述光耦合器滑动设置在所述水平位移调整支架上，所述水平位移支架设置在所述高度调整支架上，所述支撑架调整所述光耦合器在三维空间内相对所述立体显示装置的位置，所述光耦合器传递对位信息至所述显示终端。

作为上述对位系统的进一步改进，所述水平位移调整支架包括第一支撑板及第二支撑板，所述光耦合器滑动固定在所述第二支撑板，所述第二支撑板能够沿所述第一支撑板做水平移动。

作为上述对位系统的进一步改进，对位系统还包括驱动马达，所述驱动马达驱动所述高度调整支架带动所述水平位移调整支架及所述光耦合器在高度方向调整。

一种立体显示装置的对位方法，其包括如下步骤：提供待检测的显示面板和光栅面板装置放于所述基座表面；调整所述支撑架，带动所述光耦合器至设定位置；确定所述亮条纹间距；调整所述光栅面板的水平位置，使得所述亮条纹与所述显示终端对齐，并压合组装显示面板和光栅面板装置；检验压合后的显示面板和光栅面板装置对位精度。

作为上述对位方法的进一步改进，所述调整所述支撑架，带动所述光耦合器至设定位置的步骤还包括如下步骤：开启所述驱动马达，调整所述支撑架的高度调整支架至设定高度；在水平面内，调整所述第二支撑板相对所述高度调整支架的位置；在水平面内，调整所述光耦合器相对所述显示面板的位置。

作为上述对位方法的进一步改进，所述确定所述亮条纹间距步骤还包括如下步骤：设定所述显示面板显示黑白条纹画面，所述黑白条纹的延伸方向为Y轴方向，垂直于Y轴方向为X轴方向，则在水平面内，沿着平行于所述X轴方向，朝负方向移动所述光耦合器，使得所述亮条纹中心对应与所述显示终端的中心轴对齐，记录该位置坐标为（X1，0）；在水平面内，沿着平行于所述X轴方向，朝正方向移动所述光耦合器，使得相邻亮条纹的中心与所述显示终端的中心再次对齐，对应记录下该位置坐标为（X2，0）；计算所述光耦合器所移动的距离d=|X2-X1|，所述d的值是所述亮条纹的宽度。

作为上述对位方法的进一步改进，设定产品的对位精度为a，则所述检验压合后的显示面板和光栅面板对位精度的步骤包括如下步骤：调整所述光耦合器的坐标为（0，0）；在水平面内，沿负向移动所述光耦合器X，使得所述亮条纹与所述显示终端的中心轴对齐，同时记录所述光耦合器的坐标为（-X，0）；依据公式-d/4-a%d≤X≤-d/4+a%d，判定所述立体显示装置产品的对位合格与否。

作为上述对位方法的进一步改进，当所述X值介于-d/4-a%d至-d/4+a%d之间时，则判定所述立体显示装置产品为对位合格；当所述X值未介于-d/4-a%d至-d/4+a%d之间时，则判定所述立体显示装置产品为不合格。

相较于现有技术，本发明的对位方法和对位系统中，通过所述支撑架有效调整所述光耦合器相对所述显示面板的相对高度和相对位移，并通过光耦合器及所述显示终端直观显示，方便观察，避免使用额外的测试板，有效消除因环境光影响导致监测参数不精确的问题。所述支撑板的高度调整支架及水平位移调整支架灵活配合，带动所述光耦合器在三维空间内的自由高度调整和平面内的坐标调整，简化设备元件，缩小设备体积，并大大提高精度。更重要的是，在对位方法中，还设置检验步骤，有效去除不合格产品，提高生产效率。

附图说明

图1是一种现有技术立体显示装置对位系统的功能模块结构示意图。

图2是本发明对位系统的立体组装结构示意图。

图3是图2所示对位系统的支撑架的立体分解示意图。

图4是图3所示对位系统的支撑架的调整过程示意图。

图5是采用图2所示对位系统的对位方法步骤示意图。

图6是采用图2所示对位系统的显示面板的显示画面示意图。

图7是图5所示步骤S2的子步骤示意图。

图8是图5所示步骤S3的子步骤示意图。

图9是亮条纹与显示终端对位的示意图。

图10是图5所示步骤S5的子步骤示意图。

具体实施方式

下面结合图2至图4对本发明所揭示的实现显示装置与光栅精确对位的对位方法和对位系统进行详细说明。

所述立体显示装置对位系统1包括一基座11、一支撑架13、一光耦合器15、一驱动马达17及一显示终端19。

所述基座11承载所述支撑架13、所述光耦合器15及所述驱动马达17于其上。所述支撑架13支撑所述光耦合器15于设定位置。所述驱动马达17调整所述光耦合器15相对所述支撑架13的位置。所述显示终端19与所述光耦合器15对应电连接。

所述基座11是一支撑平台，用以承载显示面板300和光栅面板200于其表面。所述显示面板300和所述光栅面板200叠合设置，并固定平放于所述基座11表面。其中所述显示面板300与所述光栅面板200均置于水平面内。设定水平面为XY平面，则所述显示面板300与所述光栅面板200均平行于所述XY平面设置。

再请参阅图3，是图2所示支撑架13的立体分解示意图。所述支撑架13包括一高度调整支架131及一水平位移调整支架133。所述高度调整支架131及所述水平位移调整支架133相互配合实现在全方位空间内自由调整所述光耦合器15与所述支撑架13的相对位置，从而改变所述光耦合器15投影在所述基座11表面的坐标位置。

所述高度调整支架131是一竖直设置在所述基座11上的支撑板，其一端固定在所述基座11上，另一端则朝远离所述基座11侧悬空延伸设置。

所述水平位移调整支架133包括相互垂直设置的第一支撑板1331及第二支撑板1333。所述第一支撑板1331与所述第二支撑板1333位于同一水平面内，且二者嵌套设置在一起，所述第二支撑板1333能够相对所述第一支撑板1331在二者所确定的水平面内做垂直滑动。具体而言，取所述第一支撑板1331与所述第二支撑板1333所在的平面为水平平面，垂直于水平平面的方向为高度方向，由此确定三维立体空间，即XYZ坐标空间。垂直于所述第一支撑板1331方向为X轴方向，垂直于所述第二支撑板1333方向为Y轴方向，则垂直于所述水平面XY平面的方向为高度方向，设定为Z轴方向。

再请同时参阅图4，是图3所示支撑架13的调整过程示意图。所述第一支撑板1331一端滑动固定在所述高度调整支架131上，另一端与所述第二支撑板1333嵌套滑动连接。在所述驱动马达17的驱动作用下，所述第一支撑板1331、第二支撑板1333能够沿所述高度调整支架131所在的Z轴方向自由升降。

另一方面，在XY平面内，所述第二支撑板1333能够沿所述第一支撑板1331做垂直于X轴方向的水平移动，使得所述第二支撑板1333与所述高度调整支架131之间的间距自由调整。综上，实现在三维空间内所述第二支撑板1333相对所述基座11的高度自由调整和水平位移自由调整。

所述光耦合器15滑动固定在所述第二支撑板1333上，其镜头朝向所述基座11所在方向设置，并能够沿所述第二支撑1333延伸方向自由滑动。所述光耦合器15获取置放在所述基座11表面的显示面板300和所述光栅面板200叠置后形成的显示画面，并传送至所述显示终端19。同时，因为所述光耦合器15滑动固定在所述第二支撑板1333上，且所述第二支撑板1333能够在高度方向和水平方向自由调整，所以所述第二支撑板1333对应带动所述光耦合器15相对所述基座11的自由高度调整和水平位移调整。另，因为所述显示面板300和所述光栅面板200叠合固定平放于所述基座11表面，从而实现所述光耦合器15相对所述显示面板300和所述光栅面板200的自由高度调整和水平位移调整。

显示面板300显示黑白条纹画面透过光栅面板200后形成条纹，所述黑白条纹的延伸方向为Y轴方向，垂直于Y轴方向为X轴方向。所述显示终端19与所述光耦合器15对应电连接，所述光耦合器15将监测到的所述显示面板300和所述光栅面板200形成的图像信息传递至所述显示终端19，确认所述显示终端19与监测到的亮条纹的状态，作为结果来反馈待测产品的对位精度，以判定由所述显示面板300与所述光栅面板200贴合形成的自由立体显示装置合格与否。

当采用所述立体显示装置对位系统1检验所述显示面板300和所述光栅面板200的对位状况时，其中对位方法如图5所示，具体包括如下步骤：

步骤S1，提供待检测的显示面板300和光栅面板200装置放于所述基座11表面。

其中，所述基座11的表面与水平面，即XY平面，相平行，所述显示面板300和所述光栅面板200叠合设置，所述显示面板300抵接所述基座11表面。同时，启动所述显示面板300处于开启状态，且显示黑白相间的显示画面，其中黑白条纹的延伸方向平行于X轴具体如图6所示。

步骤S2，调整所述支撑架13，使得所述光耦合器15的高度值为25cm，且所述光耦合器15的镜头对准所述显示面板300的中心。

在该步骤S2中，当调整所述光耦合器15的高度值为25cm时，具体而言，如图7所示，包括如下子步骤：

步骤S21，开启所述驱动马达19，调整所述支撑架13的高度调整支架131至裸眼立体显示画面的设定高度25cm，同时所述高度调整支架131带动所述水平位移调整支架133；

步骤S22，在XY平面内，调整所述第二支撑板1333沿所述第一支撑板1331相对所述高度调整支架131移动，使得所述第二支撑板1333置于所述显示面板300上方；

步骤S23，在XY平面内，调整所述光耦合器15沿所述第二支撑板1333延伸方向滑动，使得所述光耦合器15的镜头对准所述显示面板300的中心。

由此，通过所述驱动马达19，调整所述支撑架13的高度调整支架131至裸眼立体显示画面的设定高度25cm，且其镜头对应于所述显示面板300的中心，并设置该位置坐标为（0，0）。在本实施方式中，设定该裸眼立体显示画面的观察距离为50cm。

步骤S3，确定所述亮条纹间距。

在该步骤S3中，确定所述亮条纹的间距，设定为d，则d的值取得包括如图8所示步骤：

步骤S31，在XY平面内，沿着平行于所述X轴方向，朝负方向移动所述光耦合器15，使得所述亮条纹中心对应与所述显示终端19的中心轴对齐，记录该位置坐标为（X1，0）。

步骤S32，在XY平面内，沿着平行于所述X轴方向，朝正方向移动所述光耦合器15，使得相邻亮条纹的中心与所述显示终端19的中心再次对齐，同时，对应记录下该位置坐标为（X2，0）。

步骤S33，计算所述光耦合器15所移动的距离d=|X2-X1|，亦即所述亮条纹间距d，具体如图9所示。

由此，获得所述亮条纹间距d。

步骤S4，调整所述光栅面板200的水平位置，使得所述亮条纹与所述显示终端19中心轴对齐，并压合组装。即实现所述光栅面板200与所述显示面板300的对位贴合。

步骤S5，调整所述立体显示装置的产品对位精度为a，依据公式-d/4-a%d≤X≤-d/4+a%d，检测立体显示装置的合格与否。

具体而言，在该步骤S5中，还包括如图10所示的子步骤：

步骤S51，设置所述光耦合器15的坐标为（0，0）；

步骤S52，在水平平面内，沿Y轴负向移动所述光耦合器15，使得所述亮条纹与所述显示终端19的中心轴对齐，同时记录所述光耦合器15的坐标为（-X，0）。

步骤S53，设定所述立体显示装置的产品冗余度为a%，当所述X值介于-d/4-a%d至-d/4+a%d之间时，则判定所述立体显示装置产品为合格，即，所述显示面板300与所述光栅面板200实现精确对位；当所述X值介于-d/4-a%d至-d/4+a%d外时，则判定所述立体显示装置产品为不合格，即，所述显示面板300与所述光栅面板200未实现精确对位。

在本实施方式中，所述a值可以依据产品设计实际需要而调整。

当然，作为上述实施方式的进一步改进，所述步骤S5的子步骤中，所述步骤S52还可以是沿Y轴正向移动所述光耦合器15，使得所述亮条纹与所述显示终端19的中心轴对齐，同时记录所述光耦合器15的坐标为（X，0），则依据公式3d/4-a%d≤X≤3d/4+a%d，判定所述立体显示装置产品的对位合格与否。也就是说，当所述X值介于3d/4-a%d至3d/4+a%d之间时，则判定所述立体显示装置产品为合格，即，所述显示面板300与所述光栅面板200实现精确对位；当所述X值未介于3d/4-a%d至3d/4+a%d之间时，则判定所述立体s显示装置产品为不合格，即，所述显示面板300与所述光栅面板200未实现精确对位。

综上所述，通过步骤S4的对位压合，实现所述显示面板300与所述光栅面板200之间的对位，同时通过所述步骤S5对S4步骤对位后的立体显示装置进行检验，判定产品的对位合格与否，并直观显示在所述显示终端19，方便观察的同时，有效确认对位精度。

另一方面，操作人员还可以依据显示终端19所显示的对位结果，有效调整所述光栅面板200相对于所述显示面板的位置，以获得对应改进对位设定的参数，提高产品良率。

相较于现有技术，本发明的立体显示装置对位方法和对位系统1中，通过所述支撑架13有效调整所述光耦合器15相对所述显示面板300的相对高度和相对位移，并通过光耦合器15及所述显示终端19直观显示，方便观察，避免使用额外的测试板，有效消除因环境光影响导致监测参数不精确的问题。

所述支撑板13的高度调整支架131及水平位移调整支架133灵活配合，带动所述光耦合器15在三维空间内的自由高度调整和平面内的坐标调整，简化设备元件，缩小设备体积，并大大提高精度。

更重要的是，在对位方法中，还设置检验步骤，有效去除不合格产品，提高生产效率。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立体显示装置对位系统，其包括：

用于承载立体显示装置的基座；

一端设置在所述基座的支撑架；

固定在所述支撑架的光耦合器；及s

与所述光耦合器电连接的显示终端，其特征在于：所述支撑架包括高度调整支架及水平位移调整支架，所述光耦合器滑动设置在所述水平位移调整支架上，所述水平位移支架设置在所述高度调整支架上，所述支撑架调整所述光耦合器在三维空间内相对所述立体显示装置的位置，所述光耦合器传递对位信息至所述显示终端。

2.根据权利要求1所述的对位系统，其特征在于：所述水平位移调整支架包括第一支撑板及第二支撑板，所述光耦合器滑动固定在所述第二支撑板，所述第二支撑板能够沿所述第一支撑板做水平移动。

3.根据权利要求2所述的对位系统，其特征在于：对位系统还包括驱动马达，所述驱动马达驱动所述高度调整支架带动所述水平位移调整支架及所述光耦合器在高度方向调整。

4.一种采用权利要求1所述对位系统的对位方法，其包括如下步骤：

提供待检测的显示面板和光栅面板装置放于所述基座表面；

调整所述支撑架，带动所述光耦合器至设定位置；

确定所述显示面板显示黑白条纹画面透过光栅面板后形成的亮条纹间距；

调整所述光栅面板的水平位置，使得所述亮条纹与所述显示终端对齐，并压合组装显示面板和光栅面板装置；

检验压合后的显示面板和光栅面板装置对位精度。

5.根据权利要求4所述的对位方法，其特征在于：所述支撑架包括高度调整支架及水平位移调整支架，所述光耦合器滑动设置在所述水平位移调整支架上，所述水平位移支架设置在所述高度调整支架上，所述支撑架调整所述光耦合器在三维空间内相对所述立体显示装置的位置，所述光耦合器传递对位信息至所述显示终端。

6.根据权利要求5所述的对位方法，其特征在于：所述水平位移调整支架包括第一支撑板及第二支撑板，所述光耦合器滑动固定在所述第二支撑板，所述第二支撑板能够沿所述第一支撑板做水平移动，带动所述光耦合器在高度方向的自由调整。

7.根据权利要求6所述的对位方法，其特征在于：所述调整所述支撑架，带动所述光耦合器至设定位置的步骤还包括如下步骤：

开启所述驱动马达，调整所述支撑架的高度调整支架至设定高度；

在水平面内，调整所述第二支撑板相对所述高度调整支架的位置；

在水平面内，调整所述光耦合器相对所述显示面板的位置。

8.根据权利要求6所述的对位方法，其特征在于：所述确定所述亮条纹间距步骤还包括如下步骤：设定所述显示面板显示黑白条纹画面，所述黑白条纹的延伸方向为Y轴方向，垂直于Y轴方向为X轴方向，则

在水平面内，沿着平行于所述X轴方向，朝负方向移动所述光耦合器，使得所述亮条纹中心对应与所述显示终端的中心轴对齐，记录该位置坐标为（X1，0）；

在水平面内，沿着平行于所述X轴方向，朝正方向移动所述光耦合器，使得相邻亮条纹的中心与所述显示终端的中心再次对齐，对应记录下该位置坐标为（X2，0）；

计算所述光耦合器所移动的距离d=|X2-X1|，所述d的值是所述亮条纹的宽度。

9.根据权利要求8所述的对位方法，其特征在于：设定产品的对位精度为a，则所述检验压合后的显示面板和光栅面板装置对位精度的步骤包括如下步骤：

调整所述光耦合器的坐标为（0，0）；

在水平面内，沿负向移动所述光耦合器X，使得所述亮条纹与所述显示终端的中心轴对齐，同时记录所述光耦合器的坐标为（-X，0）；

依据公式-d/4-a%d≤X≤-d/4+a%d，判定所述立体显示装置产品的对位合格与否。

10.根据权利要求9所述的对位方法，其特征在于：当所述X值介于-d/4-a%d至-d/4+a%d之间时，则判定所述立体显示装置产品为对位合格；当所述X值未介于-d/4-a%d至-d/4+a%d之间时，则判定所述立体显示装置产品为不合格。

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