CN106950627B - 裸眼3d成像光栅及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种裸眼3D成像光栅及其制备方法，该光栅包括下部基层和上部面层，基层为连续排列的类梯形结构，类梯形结构包括上底边、下底边和对称的两腰，在其两个腰上设有相对称的折线台阶；折线台阶包括斜边和顶角，同一侧腰上的折线台阶的斜边相平行且长度相等，顶角角度相等且等于最下方折线台阶的斜边与下底边的夹角；面层为与基层结构互补、将基层填平的结构，基层和面层嵌和在一起成为一体的上下双平面结构。本发明裸眼3D成像光栅的开发周期短、制作成本低，同时解决了现有的透镜成像材料在观看平面图像时影响其清晰度的问题，更加适合于在移动终端产品中推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及裸眼3D成像技术领域，具体涉及一种裸眼3D成像光栅及其制备方法。
背景技术
裸眼3D，就是利用人两眼具有视差的特性，在不需要任何辅助设备（如3D眼镜、头盔等）的情况下，即可获得具有空间、深度的逼真立体影像。裸眼式3D技术摆脱了辅助设备的束缚，能够使人更直观地观看立体影像，目前，将裸眼3D应用到移动终端产品的技术发展越来越快。现在应用到移动终端的裸眼3D显示材料一般有两种：液晶成像材料和透镜成像材料，这两种材料的中，液晶成像材料成本高，开发周期长；透镜成像材料成本低，开发周期短，但是在观看平面图像时会有一定影响，会降低平面图像的清晰度。因此开发一种性能优异的能够应用到裸眼3D显示终端的裸眼3D成像材料也就显得尤为重要了。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成像效果更好且不影响平面图形观看的裸眼3D成像光栅及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
设计一种裸眼3D成像光栅，包括下部基层和上部面层，所述基层为连续排列的类梯形结构，所述类梯形结构包括上底边、下底边和对称的两腰，在其两个腰上设有相对称的折线台阶；
所述折线台阶包括斜边和顶角，同一侧腰上的折线台阶的斜边相平行且长度相等，顶角角度相等且等于最下方折线台阶的斜边与所述下底边的夹角；
所述面层为与所述基层结构互补、将所述基层填平的结构，所述基层和面层嵌和在一起成为一体的上下双平面结构。
优选的，每个腰上的所述折线台阶为2～5个。
优选的，所述折线台阶的顶角角度为50～80度。
优选的，所述上底边宽度为下底边宽度的1/5～1/3。
优选的，所述下底边宽度为光栅所应用的液晶屏2个像素宽度的99%～100%。
优选的，所述上底边距所述面层上平面的距离在0.005～0.03mm之间。
优选的，所述基层和面层均由感光UV胶制成，所述基层的折射率与面层的折射率不相等，且二者折射率的差值在0.1-0.2之间。
上述裸眼3D成像光栅的制备方法，包括下列步骤：
（1）根据所述基层的结构制作雕刻刀头和光栅模具基辊，然后在光栅模具基辊表面用雕刻刀头雕刻光栅图案；
（2）采用常温冷压式方法制作基层结构：在暗室内要求洁净度小于等于100级的条件下，PET膜首先通过涂胶机，涂覆制作基层结构用的UV感光胶，然后经过光栅模具辊和压紧辊之间被压紧，同时通过固化灯箱装置，制作基层结构的UV感光胶被瞬间固化，固化后通过传输辊在成品收料辊上进行收料，所述基层结构即制作完成；
（3）把光栅模具辊换成达到镜面级别的光辊，把加工好的基层结构材料重新上机，首先通过涂胶机，涂覆制作面层结构用的UV感光胶，然后经过镜面光辊和压紧辊之间被压紧，同时通过固化灯箱装置，制作面层结构的UV感光胶被瞬间固化，固化后通过传输辊在成品收料辊上进行收料，所述裸眼3D成像光栅即制作完成。
本发明的有益效果在于：
1.本发明中的类梯形结构的两个腰上设有多个折线台阶，这样可以从上底边和各个折线台阶的斜边进行多面分光，与现有的裸眼3D成像材料相比，使用本发明中的裸眼3D成像光栅结构能增加冗余视点数量，这样观察位置改变时能很快找到最佳观察点，提高视角和观察舒适度，所以采用该结构观看裸眼3D图像时能够有更大的视角，观赏效果更好。
2.该裸眼3D成像光栅基层为连续排列的类梯形结构，这样的光栅在类梯形结构宽度不变的情况下看上去更细，在与液晶屏交织时形成的纹路更细密，点状更小，人眼更不容易分辨，从而提高在观看平面图像时的清晰度和舒适度，在实现裸眼3D成像的同时，不会影响到平面图像的观看。
3.本发明中的面层结构为与基层结构互补的填平式结构，将基层结构填平形成上下双平面的裸眼3D光栅材料，该面层结构具备增亮膜特点，可以增加屏幕亮度，提高清晰度。
4.该裸眼3D成像光栅的制备方法，采用常温冷压式方法，制作出的双面平面结构能够更好地将基层结构填平，可以避免采用OCA胶贴合方法制备的光栅中容易残留空气、形成气泡、影响成像效果的问题。
5.本发明裸眼3D成像光栅的开发周期短、制作成本低，同时解决了现有的透镜成像材料在观看平面图像时影响其清晰度的问题，更加适合于在移动终端产品中推广应用。
附图说明
图1是本发明裸眼3D成像光栅的结构示意图；
图2是基层中类梯形结构的示意图；
1为基层，2为面层，3为上底边，4为下底边，5为折线台阶，6为斜边，7为顶角。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的工业原料如无特别说明，均为常规工业原料；所涉及的加工制作方法，如无特别说明，均为常规加工制作方法。
实施例1：一种裸眼3D成像光栅，参见图1、图2，包括下部基层1和上部面层2，基层1为连续排列的类梯形结构，类梯形结构包括上底边3、下底边4和对称的两腰，在其两个腰上设有相对称的折线台阶5。面层2为与基层1结构互补、将基层1填平的结构，基层1和面层2嵌和在一起成为一体的上下双平面结构。基层1和面层2均由感光UV胶制成，基层1的折射率与面层2的折射率不相等，且二者折射率的差值在0.1-0.2之间。
折线台阶5包括斜边6和顶角7，同一侧腰上的折线台阶5的斜边相平行且长度相等，顶角7角度相等且等于最下方折线台阶的斜边与下底边的夹角。参见图2中，边a、边b、边c长度相等且相互平行，角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的角度相等。
以5.5寸手机用裸眼3D成像材料为例，该裸眼3D成像光栅具体参数如下：5.5寸1920*1080手机液晶屏点距为0.126，该光栅基层中类梯形结构的下底边宽度为0.1258mm，上底边的宽度为下底宽度的1/3，即0.0419mm，下底边与最下方折线台阶的斜边的夹角为62度，则各折线台阶的顶角也为62度，边a、b、c长度相等且相互平行，制作基层结构的UV感光胶折射率为1.575，制作面层结构的UV感光胶折射率为1.5，基层中类梯形结构的上底距面层的上平面的距离为0.01mm。
实施例2：实施例1中裸眼3D成像光栅的制备方法，包括下列步骤：
（1）根据基层的结构制作雕刻刀头和光栅模具基辊，然后在光栅模具基辊表面用雕刻刀头雕刻光栅图案；
（2）采用常温冷压式方法制作基层结构：在暗室内要求洁净度小于等于100级的条件下，PET膜首先通过涂胶机，涂覆制作基层结构用的UV感光胶，然后经过光栅模具辊和压紧辊之间被压紧，同时通过固化灯箱装置，制作基层结构的UV感光胶被瞬间固化，固化后通过传输辊在成品收料辊上进行收料，基层结构即制作完成；
（3）把设备中的光栅模具辊换成达到镜面级别的光辊，将步骤（2）中加工好的基层结构材料重新上机，首先通过涂胶机，涂覆制作面层结构用的UV感光胶，然后经过镜面光辊和压紧辊之间被压紧，同时通过固化灯箱装置，制作面层结构的UV感光胶被瞬间固化，固化后通过传输辊在成品收料辊上进行收料，裸眼3D成像光栅即制作完成。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。
Claims (7)
1.一种裸眼3D成像光栅，其特征在于，包括下部基层和上部面层，所述基层为连续排列的类梯形结构，所述类梯形结构包括上底边、下底边和对称的两腰，在其两个腰上设有相对称的折线台阶；
所述折线台阶包括斜边和顶角，同一侧腰上的折线台阶的斜边相平行且长度相等，顶角角度相等且等于最下方折线台阶的斜边与所述下底边的夹角；
所述面层为与所述基层结构互补、将所述基层填平的结构，所述基层和面层嵌和在一起成为一体的上下双平面结构；
每个腰上的所述折线台阶为2～5个，所述基层的折射率与面层的折射率不相等，且二者折射率的差值在0.1-0.2之间。
2.根据权利要求1所述的裸眼3D成像光栅，其特征在于，所述折线台阶的顶角角度为50～80度。
3.根据权利要求1所述的裸眼3D成像光栅，其特征在于，所述上底边宽度为下底边宽度的1/5～1/3。
4.根据权利要求1所述的裸眼3D成像光栅，其特征在于，所述下底边宽度为光栅所应用的液晶屏2个像素宽度的99%～100%。
5.根据权利要求1所述的裸眼3D成像光栅，其特征在于，所述上底边距所述面层上平面的距离在0.005～0.03mm之间。
6.根据权利要求1所述的裸眼3D成像光栅，其特征在于，所述基层和面层均由感光UV胶制成。
7.一种权利要求1所述裸眼3D成像光栅的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）根据所述基层的结构制作雕刻刀头和光栅模具基辊，然后在光栅模具基辊表面用雕刻刀头雕刻光栅图案；
（2）采用常温冷压式方法制作基层结构：在暗室内要求洁净度小于等于100级的条件下，PET膜首先通过涂胶机，涂覆制作基层结构用的UV感光胶，然后经过光栅模具辊和压紧辊之间被压紧，同时通过固化灯箱装置，制作基层结构的UV感光胶被瞬间固化，固化后通过传输辊在成品收料辊上进行收料，所述基层结构即制作完成；
（3）把设备中的光栅模具辊换成达到镜面级别的光辊，将步骤（2）中加工好的基层结构材料重新上机，首先通过涂胶机，涂覆制作面层结构用的UV感光胶，然后经过镜面光辊和压紧辊之间被压紧，同时通过固化灯箱装置，制作面层结构的UV感光胶被瞬间固化，固化后通过传输辊在成品收料辊上进行收料，所述裸眼3D成像光栅即制作完成。
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