CN108633332A - 用于加工用于3d显示的改进的支座的方法和系统和所加工的对应支座 - Google Patents

用于加工用于3d显示的改进的支座的方法和系统和所加工的对应支座 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于加工用于3D传输的支座的方法，所述方法包括以下步骤：提供未经处理的透明支座(10)；使用脉冲激光束(21)对所述未经处理的透明支座(10)执行激光切割；以及驱动脉冲激光束(21)以使得对所述未经处理的透明支座(10)的切割操作会产生相比较于所述未经处理的透明支座(10)的透射率(TR_10)而具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)，所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)与所述未经处理的透明支座(10)的交替会产生构成自动立体显示屏障(B1；B2)的带(B1i；B2i)。本发明进一步公开了一种用于实施以上提及的方法的系统和具有由以上提及的方法授予的特性的透明支座。

Description

用于加工用于3D显示的改进的支座的方法和系统和所加工的 对应支座
技术领域
本发明的目的是一种用于加工用于3D显示的支座的方法。
具体来说，本发明的目的是一种用于通过激光切割来加工用于3D显示的支座的方法。
更具体来说，本发明的目的是一种用于通过激光切割来加工用于3D显示的支座的方法，以便加工自动立体显示屏障，其使得有可能在不必利用例如立体镜或眼镜等辅助光学装置的情况下观看三维图像，因为所述支座配备有实现向每只眼睛引导既定针对每只眼睛的图像的系统。
背景技术
用于三维显示的现有技术包括：用于传输三维图像的装置的布置，所述布置通过玻璃屏幕传输图像；以及胶合到所述屏幕上的额外的塑料材料层的布置；一连串带先前已经模制在此层上以便实现视差效应。
通过额外的塑料材料层与用于传输二维图像的装置的关联而实现的系统实现了3D显示系统。
根据所描述的现有技术，通过所述额外层对用于传输二维图像的装置所传输的图像进行过滤，使得所述图像可以被引导到眼睛以便再现3D视图。
关于此技术的严重缺陷在于，由用于传输二维图像的装置传输的图像在到达用户的眼睛之前会穿过三个表面，即，以下列次序：屏幕的退出表面、额外层的进入表面和额外层的退出表面。
此类传输不可避免地导致所传输的图像在其穿过的每个表面处的不合意的反射，进而降低了图像的质量。
另外，若干表面彼此接触使得整个系统在保持清洁方面比较脆弱。实际上，颗粒往往会在表面上累积，这也导致图像的质量的降低。
除了导致对用户的视觉干扰/问题之外，向用户提供的3D图像的结果的风险是较差的质量。
本发明的目的是提供一种用于加工用于3D传输的支座的系统/方法，其解决以上提及的问题，克服现有技术的缺陷。
本发明的特定目的是提供一种用于加工用于3D传输的支座的系统/方法，其确保所传输的图像的高质量。
本发明的另一目的是提供一种用于加工用于3D传输的支座的系统/方法，其不引起对用户的视觉干扰。
发明内容
根据在所附权利要求书中陈述的内容通过本发明来实现这些和其它目的。
在第一方面，本发明公开了一种用于加工用于3D传输的支座的方法，所述方法包括以下步骤：
-布置未经处理的透明支座；
-使用脉冲激光束在所述未经处理的透明支座中进行激光切割；
-驱动所述脉冲激光束，使得通过对所述未经处理的透明支座的切割操作而产生相比较于所述未经处理的透明支座的透射率而具有较低透射率的区域，所述较低透射率区域与所述未经处理的透明支座的交替会产生构成自动立体显示屏障的带。
优选的是，使用脉冲激光束对所述未经处理的透明支座执行的激光切割过程形成平行切口，从而产生构成视差屏障的平行带。
优选的是，使用脉冲激光束对所述未经处理的透明支座执行的激光切割过程是依据较低透射率区域的第一尺寸的预先界定的设计值和较低透射率区域相互之间的距离的第二尺寸的预先界定的设计值来执行。
优选的是，所述较低透射率区域的特征在于与未经处理的透明支座的不透明度和/或粗糙度和/或厚度不同的不透明度和/或粗糙度和/或厚度。
优选的是，所述较低透射率区域的特征在于比未经处理的透明支座的不透明度大的不透明度。
在所描述的方面中的一者或多者，所述较低透射率区域的特征在于比未经处理的透明支座的粗糙度大的粗糙度。
优选的是，所述较低透射率区域的特征在于比未经处理的透明支座的第二厚度小的第一厚度。
优选的是，以飞秒级的时间间隔发射脉冲来执行所述激光切割过程。
优选的是，较低透射率区域的透射率在未经处理的透明支座的透射率的30％到50％的范围内，优选为50％。
优选的是，所述较低透射率区域相对于未经处理的透明支座的厚度具有减小的厚度，大约为百分之一微米。
优选的是，所述未经处理的透明支座是由无定形聚合物材料或玻璃材料制成的透明支座。
在第二方面，本发明公开了一种用于加工用于3D传输的支座的系统，所述系统包括：
-未经处理的透明支座；
-激光切割装置，所述激光切割装置被配置成切割所述透明支座，从而产生相比较于所述未经处理的透明支座的透射率而具有较低透射率的多个区域；
-处理单元，所述处理单元被配置成控制所述激光切割装置。
优选的是，所述处理单元被配置成依据所述较低透射率区域的第一尺寸的预先界定的设计值和所述较低透射率区域相互之间的距离的第二尺寸的预先界定的设计值来驱动激光束。
所述未经处理的透明支座优选是蜂窝式电话、平板计算机等的显示器中的一者，或是PC、TV等的屏幕中的一者。
在第三方面，本发明公开了一种透明支座，所述透明支座包括：
-相对于未经处理的透明支座的透射率具有较低透射率的多个区域，较低透射率区域与未经处理的透明支座的交替会产生构成自动立体显示屏障的带。
优选的是，所述透明支座在未经处理的透明支座的一个面上包括多个较低透射率区域。
优选的是，所述透明支座在所述透明支座内部包括多个较低透射率区域。
优选的是，所述透明支座是蜂窝式电话、平板计算机等的显示器中的一者，或是PC、TV等的屏幕中的一者。
在所描述的方面中的一者或多者，在本发明的第一实施例中，自动立体显示系统是视差屏障。
优选的是，所述视差屏障具有基本上垂直的带。
优选的是，所述较低透射率区域的特征在于比未经处理的透明支座的第二厚度小的第一厚度。
在所描述的方面中的一者或多者，在本发明的第二实施例中，自动立体显示屏障是透镜屏障。
优选的是，所述透镜屏障具有倾斜的带。
优选的是，所述较低透射率区域的特征在于比未经处理的透明支座的第二厚度小的第三最小厚度。
本发明的所呈现的方面使得有可能在不必利用辅助光学装置(例如，立体镜或眼镜)的情况下加工用于观看三维图像的视差屏障。
在本发明中提供的激光切割直接应用于显示支座，并且不需要用户佩戴配件来实现3D视觉效果。
通过相同的支座来保证技术效果，所述支座配备有实现向每只眼睛引导既定针对每只眼睛的图像以便实现3D视图的系统。
所引述的技术效果/优势和本发明的其它技术效果/优势将从下文提供的对示例性实施例的描述中更详细地显露，参考附图通过大致和非限制性实例提供了所述描述。
附图说明
图1是根据现有技术的处于未处理状态的用于3D传输的支座的示意图。
图1a是在本发明的第一实施例中处于经处理状态的用于3D传输的支座的示意图。
图1b是在本发明的第二实施例中处于经处理状态的用于3D传输的支座的示意图。
图2a是从在图1a中出现的支座开始产生的视差屏障的表示。
图2b是从在图1b中出现的支座开始产生的透镜屏障的表示。
图3a是用于产生在图1a中出现的用于3D传输的支座的系统的框图，从所述用于3D传输的支座产生图2a的视差屏障。
图3b是用于产生在图1b中出现的用于3D传输的支座的系统的框图，从所述用于3D传输的支座产生图2a的透镜屏障。
图4a和图4b是使用分别根据本发明的第一和第二实施例而产生的用于3D传输的支座的示意图。
具体实施方式
参考图1，本发明包括提供未经处理的透明支座10。
具体来说，在图1中示出此支座的区段。
优选的是，此未经处理的透明支座10包括无定形聚合物材料或玻璃材料。
提供透明支座10以供后续处理。
参考图3a和图3b，示出用于从未经处理的透明支座10开始加工用于3D传输的支座的系统。
此系统包括激光切割装置20，所述激光切割装置被配置成切割未经处理的透明支座10，从而产生相比较于未经处理的透明支座10的透射率TR_10而具有较低透射率TR_11的多个区域11(图1a)和11b(图1b)。
根据本发明，处理单元30被配置成控制激光切割装置20。
激光切割装置20被配置成发射脉冲激光束21。
在本发明的优选实施例中，以飞秒级的时间间隔发射脉冲来执行激光切割过程。
具体来说，处理单元30被配置成驱动脉冲激光束21以使得对未经处理的透明支座10的切割操作会产生相比较于未经处理的透明支座10的透射率TR_10而具有较低透射率TR_11的区域11a、11b。
根据本发明，具有较低透射率TR_11的区域11a、11b具有在未经处理的透明支座10的透射率TR_10的30％到50％的范围内的透射率。
优选的是，具有较低透射率TR_11的区域11a、11b具有等于未经处理的透明支座10的透射率TR_10的50％的透射率。
所述方法包括对未经处理的透明支座10、尤其对相对于本发明的系统的用户布置在前面的部分执行防反射处理。
替代地或另外，所述方法包括对具有较低透射率TR_11的区域11a、11b执行防反射处理。优选的是，通过应用防反射涂层来执行此处理。
所实现的技术效果包括在周围环境的所有光条件下消除外部视觉干扰。
此效果在医疗领域中是相当重要的，其中保证图像的锐度和清晰度的意义等同于对患者健康的更大保护。
在本发明的实施例中，脉冲激光束21切入未经处理的透明支座10的一个面10a、尤其是面向图像来源的面，而支座10的完全未处理的面10b面向观察者，观察者接收来自所述来源并且由经过处理的支座10过滤的图像。
在本发明的实施例中，脉冲激光束21切进透明支座10内部，如所有图中所示。
具体来说，在此情况下，脉冲激光使得有可能在穿过支座的一面之后在支座内部释放能量密度。
有利的是，根据本发明，具有较低透射率TR_11的区域11a、11b与未经处理的透明支座10的交替会产生构成自动立体显示系统B1、B2的带B1i、B2i(i＝1..n)。
所实现的技术效果包括在毫无需要将额外层应用于支座的情况下在未经处理的透明支座上直接构成自动立体显示屏障。
在未经处理的透明支座10中提供使得能够分离来自任何来源的图像的物理结构的情况下，自动立体显示法使得观看者不用佩戴特殊的眼镜。
在优选实施例中，对未经处理的透明支座10执行的以上提及的激光切割过程形成平行切口，从而产生构成自动立体显示屏障B1、B2的平行带B1i、B2i。
自动立体显示屏障使得有可能在不必利用辅助光学装置(例如，立体镜或眼镜)的情况下观看三维图像，因为支座配备有实现向每只眼睛引导既定针对每只眼睛的图像的系统；每只眼睛看到不同组像素，因此通过自动立体显示屏障产生深度感觉，其效果类似于为眼镜预先安置的透镜产生的效果。
根据本发明的自动立体系统是在未经处理的透明支座10上加工视差屏障B1或透镜屏障B2的那些系统。
在本发明的第一实施例中(图1a和图2a)，具有减小的透射率TR_11的区域11a与未经处理的透明支座10的交替会产生构成视差屏障B1的带B1i。这些带B1i显现为图3中的带B11至B115。
具有视差屏障B1的系统使用针对两只眼睛中的一只眼睛的特定像素列的选择性调光以及视差现象，如图4a中所示。
通过视差屏障B1，每只眼睛将能够仅看到对支座10的输入所产生的图像的特定像素列。
优选的是，视差屏障B1具有基本上垂直的带(图2a)。
优选的是，视差屏障B1应用于大小范围从1”到10”的透明支座10，尤其是蜂窝式电话、平板计算机和类似装置。
在此第一实施例中，由激光20在未经处理的透明支座10中形成的切口会产生具有较低透射率TR_11并且被配置成平行六面体形空腔的多个区域11a。
在本发明的第二实施例中(图1b和图2b)，具有较低透射率TR_11的区域11b与未经处理的透明支座10的交替会产生构成透镜屏障B2的带B2i。这些带B2i显现为图2b中的带B21至B215。
通过透镜屏障B2，每只眼睛将能够仅看到对支座10的输入所产生的图像的特定像素列。
透镜屏障实际上以与视差屏障相同的方式起作用，但透镜屏障包括被切割成一种形状以便纵向并排地产生圆柱形“放大透镜”的效果的多个区域；从对于每只眼睛适当的两个不同角度观察屏幕，每列透镜将放大特定列像素并且使得能够仅观看特定列像素，从而向每只眼睛提供两个不同的图像，如图4b中所示。
优选的是，透镜屏障B2具有倾斜的带(图2b)。
优选的是，透镜屏障B2应用于范围从10”到85”的透明支座10，尤其是监视器、TV和类似装置。
带的倾斜度和带的尺寸取决于支座/显示器的点距。
此屏障使用凹形并且基于支座/显示器的点距而倾斜地覆盖支座/显示器的透镜，从而仅在支座/显示面板中的一些子像素上产生“透镜效果”。
有利的是，在本发明的两个实施例中，使用转换装置(在同一申请人申请的专利申请WO2015/019368中示出)执行用户的三维观看，所述转换装置配备有检查自动立体显示系统的输入图像是否为双右-左通道图像的模块，并且配备有交错模块，所述交错模块被配置成产生自动立体显示系统的输入图像的锐利和精确的交错图像。
参考图，具有较低透射率TR_11的区域11具有第一线性尺寸d1，而具有较低透射率TR_11的区域相互之间的距离具有第二线性尺寸d2。
尺寸d1和d2的区域的交替，即，具有较低透射率的带与具有未经处理的透明支座的区域的交替，会产生根据本发明而产生的自动立体显示屏障。
在本发明的优选实施例中，处理单元30被配置成依据所述具有较低透射率的区域11的第一尺寸d1的预先界定的设计值和具有较低透射率的区域11相互之间的距离的第二尺寸d2的预先界定的设计值来驱动激光束21。
从在所述文献中所描述的已知尺寸标注算法来获得设计尺寸d1和d2。
在本发明的第一实施例中，优选的是，具有较低透射率TR_11的区域11a的特征在于与未经处理的透明支座10的不透明度和/或粗糙度和/或厚度不同的不透明度和/或粗糙度和/或厚度。
在第一实施例的第一变体中，具有较低透射率TR_11的区域11a的特征在于比未经处理的透明支座10的不透明度大的不透明度。
在第一实施例的第二变体中，具有较低透射率TR_11的区域11a的特征在于比未经处理的透明支座10的粗糙度大的粗糙度。
在第一实施例的第三变体中，具有较低透射率TR_11的区域11a的特征在于比未经处理的透明支座10的第二厚度sp2小的第一厚度sp1。
优选的是，具有较低透射率TR_11的区域11a的第一厚度sp1相对于未经处理的透明支座10的厚度sp2为大约百分之一微米。
在本发明的第二实施例中，具有较低透射率TR_11的区域11a的特征在于比未经处理的透明支座10的第二厚度sp2小的第三最小厚度sp3。
优选的是，具有较低透射率TR_11的区域11b的第三厚度sp3相对于未经处理的透明支座10的厚度sp2为大约百分之一微米。
本发明使得能够加工透明支座10。
在本发明的第一优选实施例中，透明支座10包括蜂窝式电话、平板计算机或类似装置的显示器。
在本发明的第二优选实施例中，透明支座10包括PC、TV或类似装置的屏幕。
所述透明支座包括相对于透明支座10的透射率TR_10具有较低透射率TR_11的多个区域11a、11b。
在第二实施例中，具有较低透射率TR_11的区域11a与未经处理的透明支座10的交替会产生带B1i，所述带实施蜂窝式电话、平板计算机、类似装置或配备有如本发明中所公开而经过处理的显示器的尤其是大小范围从1”到10”的任何其它系统的显示器的透镜屏障B1。
在第二实施例中，具有较低透射率TR_11的区域11b与未经处理的透明支座10的交替会产生带B2i，所述带实施PC、TV或配备有如本发明中所公开而经过处理的显示器的尤其是大小范围从10”到85”的任何其它系统的屏幕的透镜屏障B2。
优选的是，具有较低透射率TR_11的区域11的透射率等于透明支座的透射率TR_10的约50％。
通过相同支座来保证蜂窝式电话、平板计算机或类似装置、PC、TV或类似装置的3D显示的技术效果，所述相同支座(如所公开的)配备有实现向每只眼睛引导既定针对每只眼睛的图像以用于3D视图的系统。

Claims (22)

1.一种用于加工用于3D传输的支座的方法，所述方法包括以下步骤：
提供未经处理的透明支座(10)；
使用脉冲激光束(21)对所述未经处理的透明支座(10)执行激光切割；
驱动所述脉冲激光束(21)以使得对所述未经处理的透明支座(10)的切割操作会产生相比较于所述未经处理的透明支座(10)的透射率(TR_10)而具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)，所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)与所述未经处理的透明支座(10)的交替会产生构成自动立体显示屏障(B1；B2)的带(B1i；B2i；其中i＝1...n)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：对所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)和/或所述未经处理的透明支座(10)执行防反射处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述使用脉冲激光束(21)对所述未经处理的透明支座(10)执行激光切割的步骤执行平行切割，从而产生构成所述自动立体显示系统(B1；B2)的平行的带(B1i；B2i)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述使用脉冲激光束(21)对所述未经处理的透明支座(10)执行激光切割的步骤在所述未经处理的透明支座(10)的第一面(10a)上执行切割。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述使用脉冲激光束(21)执行对所述未经处理的透明支座(10)执行的激光切割的步骤在所述透明支座(10)内部执行切割。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中依据所述具有较低透射率的区域(11a；11b)的第一尺寸(d1)的预先界定的设计值和所述具有较低透射率的区域(11a；11b)相互之间的距离的第二尺寸(d2)的预先界定的设计值来执行所述使用脉冲激光束(21)对所述未经处理的透明支座(10)执行激光切割的步骤。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以飞秒级的时间间隔发射所述脉冲来执行所述执行激光切割的步骤。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11)的透射率(TR_11)在所述未经处理的透明支座(10)的透射率(TR_10)的30％到50％的范围内，优选为50％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过提供由无定形聚合物材料或玻璃材料制成的透明支座来执行所述提供未经处理的透明支座(10)的步骤。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述自动立体显示系统(B1)是视差屏障。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述视差屏障(B1)具有基本上垂直的带。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11a)的特征在于具有比所述未经处理的透明支座(10)的第二厚度(sp2)小的第一厚度(sp1)。
13.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述自动立体显示系统(B2)是透镜屏障。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述透镜屏障(B2)具有倾斜的带。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11b)的特征在于具有比所述未经处理的透明支座(10)的第二厚度(sp2)小的第三最小厚度(sp3)。
16.一种用于加工用于3D传输的支座的系统，所述系统包括：
未经处理的透明支座(10)；
激光切割装置(20)，所述激光切割装置被配置成切割所述透明支座(10)，从而产生相比较于所述未经处理的透明支座(10)的透射率(TR_10)而具有较低透射率(TR_11)的多个区域(11a；11b)；
处理单元(30)，所述处理单元被配置成控制所述激光切割装置(20)从而驱动所述脉冲激光束(21)以使得对所述未经处理的透明支座(10)的切割操作会产生相对于所述未经处理的透明支座(10)的透射率(TR_10)而具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)，所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11)与所述未经处理的透明支座(10)的交替会产生构成自动立体显示屏障(B1；B2)的带(B1i；B2i)。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述处理单元(30)被配置成依据所述具有较低透射率的区域(11)的第一尺寸(d1)的预先界定的设计值和所述具有较低透射率的区域(11)相互之间的距离的第二尺寸(d2)的预先界定的设计值来驱动所述激光束(21)。
18.根据权利要求16或17所述的系统，其中所述未经处理的透明支座(10)是蜂窝式电话、平板计算机等的显示器中的一者，或是PC、TV等的屏幕中的一者。
19.一种透明支座(10)，所述透明支座包括：
多个区域(11a；11b)，所述多个区域相比较于未经处理的所述透明支座(10)的透射率(TR_10)而具有较低透射率(TR_11)，所述具有较低透射率(TR_11)的区域(11a；11b)与所述未经处理的透明支座(10)的交替会产生构成自动立体显示屏障(B1；B2)的带(B1i；B2i；i＝1...n)。
20.根据权利要求18或19所述的透明支座(10)，在所述未经处理的透明支座(10)的一个面(10a)上包括所述具有较低透射率(TR_11)的多个区域(11a；11b)。
21.根据权利要求18或19所述的透明支座(10)，在所述透明支座(10)内部包括所述具有较低透射率(TR_11)的多个区域(11a；11b)。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的透明支座(10)，包括蜂窝式电话、平板计算机的显示器中的一者，或PC、TV等的屏幕中的一者。
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