TW201135322A - Structural improvement of three-dimensional image imaging device - Google Patents

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TW201135322A
TW201135322A TW099110704A TW99110704A TW201135322A TW 201135322 A TW201135322 A TW 201135322A TW 099110704 A TW099110704 A TW 099110704A TW 99110704 A TW99110704 A TW 99110704A TW 201135322 A TW201135322 A TW 201135322A
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lens
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Yu-Chou Yeh
Hsiao-Shun Jan
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J Touch Corp
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Description

201135322 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 . 本創作係與影像成像領域相關’尤指一種可簡化製程、降低整體裝 — 置厚度、提升立體影像清晰度之「立體影像成像裝置」。 【先前技術】
按，目前所熟知之立體影像顯示技術，其原理係利用雙眼視差 (Binocular disparity)，經左右眼分別接收不同影像，最後在大腦融合成一 立體影像。依現行3D顯示技術大致可區分為戴眼鏡式顯示器 (Stereoscopic Display)與裸眼立體顯示器(Autostereoscopic Display)兩類， 其中，戴眼鏡式又包括偏振類型和分時類型，而裸眼立體顯示技術，依 其結構大致可分為柱狀透鏡(Lenticular)及光屏障式(Barrier)兩種，上述兩 種結構各有其優缺點，其中柱狀透鏡係由許多細長直條之凸透鏡沿一軸 方向連續排列’糊光學折射的原理來產生左右眼之不同視圖，相較於 光屏障式，目其係_光的娜來制分摘目的，所以光較無損失、 亮度佳。 -兄之邊緣處有其折射限制而使折射效果不佳，或是由於 製作柱狀透鏡輪差，透鏡細斜細素，會有雜散光的產生、， 造成部分模糊的立體影像，而影響整體犯影像的顯示效果；另外，光屏 障式係_整狀屏_來_某料度的絲出，只讓某些角度的視 圖影像分職i左;^⑽崎，她雜麵，其單眼影 為月晰C其先天結構特徵，則會導致整體影像的亮度降低、影 解析度下降等缺陷。 3 201135322 再者，上述之形態的立體影像顯示方式’其主要架構都是於現行的 顯示裝置，如陰極射線管（Cathode Ray Tube ’ CRT)顯示器、液晶顯示 器（Liquid Crystal Display，LCD)、電菜顯示器（Plasma Display Panel， PDP)、表面傳導電子發射顯示器（Surface conduction Electron-emitter Display，SED)、場發射顯示器（Field Emission Display，FED)、真空螢 光顯示器(Vacuum Fluorescent Display，VFD)、有機發光二極體顯示器 (Organic Light-Emitting Diode，OLED)或電子紙(E-Paper)等之最外層上， 以外掛的方式將柱狀透鏡(Lenticular)或光屏障式(Barrier)設置於顯示裝置 上’因此’整體立體影像顯示裝置的厚度將無法有效降低，且容易導致 出光率下降。 【發明内容】 有鑑於上述的需求，本發明人爰精心研究，並積個人從事該項事業 的多年經驗，終設計出-種勒新的「立體影像成像裝置結構改良」。 本發明之一目的’旨在提供一種可產生清晰立體影像之立體影像成 像裝置。 本發明之-目的’旨在提供__種不會降低立體影像亮度之立體影像 成像裝置。 本發明之-目的’旨在提供—種可降低整體裝置厚度之立體影像成 像裝置。 本發明之-目的’日在提供—種可簡化生產過程之立體影像成像裝 置。 為達上述目的，本發明「立體影像成像裝置結構改良」，其具有一用 201135322 以顯示可產生立體影像之多重影像的液晶層、一以光學用黏貼物質貼合 設於該液晶層上方之彩色濾光片、一設於該彩色濾光片表面之透鏡陣 列、複數可設於該彩色濾光片或該透鏡陣列表面之遮光元件、以及一設 於該透鏡陣列上方之光學片材。
於上述提到的結構中，該液晶層、該彩色濾光片與該光學片材的結 構組合’其實就是現行液晶顯示面板的基礎結構，而在現有的液晶面板 製程中’直接將該透鏡陣列與該等遮光元件直接設置於液晶顯示面板 内’相較於習用技術，能有效減少整體結構厚度及簡化製程。 而該透鏡陣列之該等透鏡元件結合於該彩色濾光片時，除了以光學 膠(Optically Clear Adhesive，OCA)貼合設於該彩色濾光片表面之外，亦 可透過光固化等方式，直接將該透鏡陣列成型於該彩色濾光片表面。 另外，該等遮光元件之設置位置，可依照實際需求選擇設於該彩色 濾光片表面、該透鏡元件表面，或者直接成型於該彩色濾光片内部；且 該等遮光元件係對應該等透鏡元件之間隙而間隔排列設置。 【實施方式】 為使責審查委員能清楚了解本發明之内容，僅以下列說明搭配圖 式，敬請參閱。 請參閱「第卜2、3圖」所示，為本發明較佳實施例之侧面結構示 意圖、部分元件立體圖與部分側面結構示意圖，如圖所示，本發明^ 體影像成像裝置結構改良」為具有—光學片材u、—液晶層I]、—彩色 濾光片13、一透鏡陣列14與複數之遮光元件15所組成。 / 該液晶層12係用以顯示可產生立體影像之多重影像。 201135322 該彩色濾光片13係以光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)等光學 用黏貼物質貼合設於該液晶層12上方。 複數之遮光元件15係以濺鍍、網印、塗佈或黏貼等方式，設於該彩 色濾光片13表面，在本實施例中，該等遮光元件15設置於該彩色濾光 片13上方表面，但實際生產製造時，亦可設置於該彩色濾光片13下方 表面。 該透鏡陣列14具有複數之透鏡元件141，該等透鏡元件141之材質 係選自聚乙烯對笨二曱酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚破酸醋 (Poly Carbonate ’ PC)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氣乙烯(P〇ly vinyl Chloride ’ PVC)、聚丙烯(Poly Propylene，PP)、聚苯乙烯(p〇ly styrene， PS)、聚甲基丙稀酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、環稀煙共聚 物(cyclo olefin coplymer，COC)所組成之群組其中之一者。而該透鏡陣列 14之該等透鏡元件141再結合於該彩色濾光片13時，可透過光學膠 (Optically Clear Adhesive ’ OCA)等光學用黏貼物質貼合設於該彩色濾光 片13表面，在本實施例中，該透鏡陣列14為貼合於該彩色濾光片13之 表面，且覆蓋在該等遮光元件15上方；且該等遮光元件15係對應該等 透鏡元件141之排列間隔位置來設置。應注意的是，除了上述貼合的方 式之外，該透鏡陣列14亦可直接成型於該彩色濾光片13的上方表面， 因為該透鏡陣列14在選擇材質時，可選擇具有光@化雖之光學物質， 因此，在本實施例中，該等遮献件15設置於該彩色濾、光片13表面後， 將光固化之光學物質塗佈於該彩色滤光片13表面並覆蓋該等遮光元件 15 ’接著’可選擇下面舉·方式來成麵透鏡陣列14 : 201135322 1、直接將光固化之光學物質以紫外光等光線進行固化續以微型切 割製具切割出該等透鏡元件141; 2'直接將光固化之光學物質以紫外光等光線進行固化然後以雷射 等光學切割器具切割出該等透鏡元件141 ; 3、以超音波震盪光固化之光學物質，使纟表面產生規律的波紋，然 後再以紫外光等光線進行固化，便可成型該等透鏡元件141。 而此類技術早為公開且行之多年的技術，並且廣泛應用於稜鏡片等 光學片材中，且此類技術並非本案申請特點，故不贅述，舉凡此類於透 明光學片材表面產生透鏡的技術，都應包含於本發明提到之該透鏡陣列 14直接成型於該彩色濾光片13表面的範疇。 該光學片材11係以光學用黏貼物質貼合於該透鏡陣列14上方其 係為偏光板、一保護板、一透明基板（C〇ver Lens)或一具保護作用之 偏光板。 本發明之立體影像成像原理，係將該液晶層12之處理過後之多重影 像L ’利用該等透鏡元件⑷之光學折射原理，使該等影像光源朝預設 之方向，分別射入觀賞者E的左右兩眼’以在大腦產生立體影像的效果， 然而透鏡因其光學結構之缺點，在其透鏡與透鏡之間的間隙部分，戈是 單—透鏡之邊緣處，也就是波谷的位置，其光線折射效果不佳，而使經 過這些地方所折射出的光線，其方向性難以控制且雜散，為改善此—光 學結構上之缺陷’做每-舰之狹魏，分職置具有齡這些雜散 光線之遮光元件15，以使影像更為清晰不失真，且顯示立體影像時仍可 維持向亮度。 7 201135322 再者，本發明提到的結構中，該液晶層12、該彩色濾光片13與該先 學片材Μ的結構組合，其實就是現行液晶顯示面板的基礎結構，由於液 aa顯示面板早為Α開且行之多年的技術，且此類技術並非本案申請特 點’故對於液晶顯示面板的細部結構於此將不贅述，且本案之目的以閣 明將該透辦列14與該等遮光元15直接設置於液示面板中，除了 可避免雜散光之產生’增加立體影像之清晰度以及維持高亮度之顯示效 果等效果外’主要還具有齡疊構厚度及簡赠程特點。 請參閱「第4圖」所示，為本發明第二實施例之側面結構示意圖， 如圖所不’本實施例與上述較佳實施例之不同點在於該等遮光元件Μ 认置於該祕滤光片13之下方表面，其他如各耕之間的設置方式、各 元件之特性與結構，皆相同於上述較佳實施谢目同，故不資述。 請參閱「第5、6圖」所示’為本發明第三、第四實施例之側面結構 示意圖，如圖所示，本實施例與上述較佳實施例之不同點在於，該等遮 光元件15叹置於該透鏡陣列14之該等透鏡元件⑷上，而可直接設於 每個該透鏡元件141相鄰連接處的表面，&者，直接設於該等透鏡元 件141上方平面中，例如在「第5圖」中，該等遮光元件15侍設置於該 等透鏡元件⑷之波谷表面上，即每_個轉的料透鏡元件⑷之波 合位置上設置有該等透鏡元件141 :再如「第6圖」中，鱗透鏡元件 141之間的間隙以光學膠填平之後，該透鏡陣列14上即成型有一個平 面’而該等遮光元件丨5便設置於該等透鏡元件⑷的上表面位置處；該 等其他各元件之間的設置方式、各元件之特性與結構皆相同於上述較 佳實施例相同，故不贅述。 201135322 請參閱帛7圖」所示，為本發明第五實施例之側面結構示意圖， 如圖所不本實施例與上述較佳實施例之不同點在於，鱗遮光元件15 直接一體成型於該彩色據光片13内，由於該彩色航片13包含有R、G、 之色4/刀光*—元色為—個猶環因此將該等遮光元件^直接安插 在每讎環制巾’藉此，更_低整_厚度；其他如各元件之間 的置方4纟元件之特性與結構’皆相同於上述較佳實施例相同，故 不贅述。·
應注意的是，上述各實施例中之該等透鏡元件141除沿一轴方向水 平排列外，亦可傾斜-角度連續侧設置，_述實施财設有遮光元 件15者’該遮光元件15係對應該等透鏡元件141之排列間隔而設置， 並與該4透鏡元件141朝同一傾斜方向設置。（圖未示） 唯，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本 發明實施之範圍；任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神與範圍下 所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍内。 综上所述，本發明之「立體影像成像裝置結構改良」，係具有專利之 發明性，及對產業的利用價值；申請人爰依專利法之規定，向鈞局提 起發明專利之申請。 9 201135322 【圖式簡單說明】 第1圖，為本發明較佳實施例之側面結構示意圖。 第2圖，為本發明較佳實施例之部分元件立體圖。 第3圖，為本發明較佳實施例之部分側面結構示意圖 第4圖，為本發明第二實施例之側面結構示意圖。 第5圖，為本發明第三實施例之側面結構示意圖。 第6圖，為本發明第四實施例之側面結構示意圖。 第7圖，為本發明第五實施例之側面結構示意圖。 【主要元件符號說明】
立體影像成像裝置 1 光學片材 11 液晶層 12 彩色濾光片 13 透鏡陣列 14 透鏡元件 141 遮光元件 15 觀賞者 E 多重影像 L

Claims (1)

  1. 201135322 七、申請專利範圍： 1. 一種「立體影像成像裝置結構改良」，其包括： ‘ 一液晶層，係用以顯示可產生立體影像之多重影像； • 一彩色濾光片’係設於該液晶層上方； 一透鏡陣列，係設於該彩色濾光片上方，其具有複數之透鏡元件； 一光學片材，係設於該透鏡陣列上方。 2. 如申請專利範圍第1項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 _ 透鏡陣列之該等透鏡元件係以光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)貼合 設於該彩色濾光片表面。 3. 如申請專利範圍第1項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 透鏡陣列之該等透鏡元件係直接·於郷色濾光片上方。 4·如申請專麵㈣1項所述之「立贿像成像裝置雜改良」，其中，該 彩色滤光片表面更設有複數之遮光元件，該等遮光元件之設置位置係對應 該等透鏡元件之排列間隔。 • 5.如申請專纖圍第4項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 透鏡陣列之料魏元件係直接成型於鄉色紅以方，且該等遮光元 件係設於該彩色濾光片下方表面。 6. 如申睛專利範圍第4項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 等遮光元件係|^於該彩色遽光#上方表面，且該透鏡陣列之該等透鏡元 件係直接覆蓋該等遮光元件，並成型於該彩色渡光片上方。 7. 如申凊專利範圍第4項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 等透鏡元件與該等遮光元件間係為相互平行方向設置。 ^ 11 201135322 8. 如申請專利範圍第4項所述之「立體影像成像裝置結構改良」’其中’該 等透鏡元件與該等遮光元件間係朝同一傾斜方向設置。 9. 如申請專利範圍第1項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 等透鏡元表面更設有複數之遮光元件，該等遮光元件之設置位置係對應 該等透鏡元件之排列間隔而設置》 10. 如申請專利範圍第9項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 透鏡陣列之該等透鏡元件係直接成型於祕色瀘光片上方，且該等遮光 元件設於該等透鏡元件之間隔中。 11. 如申請專利範圍第9項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 等透鏡元件與該等遮光元件間係為相互平行方向設置。 U.如申請專利範圍第9項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 等透鏡元件與鱗遮光it件間係傾斜方向設置。 I3.如申請專利範圍第W所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 I色’慮光>1内更設有複數之遮光元件，該等遮光元件之設置位置係對應 該等透鏡元件之排列間隔而設置。 14·如申凊專利範圍第13項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該等透鏡元件無等遮光元件_為相互平行方向設置。 15. 如申請專鄕圍第13項所述之「立體祕成像裝置結構改良」，其中， 該等透鏡7L件與該等遮光元件間係朝同一傾斜方向設置。 16. 種「立邀影像成像裝置結構改良」，其包括： 一液晶層’制以顯示可產生立贿像之多重影像； 一彩色濾光片，係設於該液晶層上方； 12 201135322 一透鏡陣列，係設於該彩色濾光片上方，其具有複數之透鏡元件； 複數之遮光耕’係設於該彩色攄光片表面，且該等遮先元件之設 • 置位置係對應該等透鏡元件之排列間隔； . 一光學片材，係設於該透鏡陣列上方。 17.如申請專利第116項所述之「立贿像成像裝置結構改良」，其中， 該透鏡陣列之該等透鏡元件係以一光學谬(〇pticallyClearAdhesive〇cA) 貼合设於該彩色滤、光片表面。 • I8.如申請專利範圍第16項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 财鏡陣列之該等透鏡元件係直接成型於該彩色渡光片上方，且該等遮 光元件設於該彩色瀘光片下方表面。 19. 如申請專利範圍帛16項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該等遮光元件係設於該彩色遽光片上方表面，且該透鏡陣列之該等透鏡 元件係直接覆蓋該等遮光元件，並成型於該彩色濾光片上方。 20. 如申請專利麵帛16項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， | 該等透鏡元件與該等遮光元件間係為相互平行方向設置。 21. 如申請專利範圍第】項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中，該 等透鏡元件與該等遮光元件間係朝同一傾斜方向設置。 22. —種「立體影像成像裝置結構改良」，其包括： 一液晶層，係用以顯示可產生立體影像之多重影像； 一彩色濾光片，係以設於該液晶層上方； 一透鏡陣列，係設於該彩色濾光片上方，其具有複數之透鏡元件； 複數之遮光元件’係對應該等透鏡元件之排列間隔而設於該等透鏡 13 201135322 元件表面； 一光學片材，係設於該透鏡陣列上方。 η如申請專利範圍第a項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其令，. 該透鏡_之料透鏡猶係H光頻◦㈤. 貼合設於該彩色濾光片表面。 24·如申請專利範圍第22項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其令， 該透鏡陣列之該等透鏡元件係直接成型於該彩色據光片上方且該等遮 光元件設於該等透鏡元件之間隔中。 φ 25·如申請專利範圍第22項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該等透鏡元件與該等遮光元件㈣紛目互平行方向設置。 26. 如申請專利範圍第22項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該等透鏡元件無等遮光元制_同—傾斜方向設置。 27. —種「立體影像成像裝置結構改良」，其包括： 一液晶層，係用以顯示可產生立體影像之多重影像； -彩色滤光片，係設於該液晶層上方，其内部間隔排列設有複數之鲁 遮光元件； -透鏡陣列，係設於該彩色渡光片上方，其具有對應該等遮光元件 之間隔排列的複數透鏡元件； 複數之遮光兀件’係對應該等透鏡元件之位置而設於該彩色遽光片 内； 一光學片材，係設於該透鏡陣列上方。 28·如申請專利範圍第27項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 201135322 =透鏡陣列之該等透鏡元件係以一光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA) 貼合設於該彩色濾光片表面β 29. 如申請專利範圍第27項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該透鏡陣列之該等透鏡元件為直接成型於該彩色濾光片上方。 30. 如申請專利範圍第27項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該等透鏡元件與該等遮光元件間係為相互平行方向設置。 31. 如申請專利範圍第27項所述之「立體影像成像裝置結構改良」，其中， 該等透鏡元件與該等遮光元件間係朝同一傾斜方向設置。 32. 如申請專利範圍第丨項或第16項或第22項或第27項所述之「立體影 像成像裝置結構改良」，其中，該光學片材係為一偏光板、一保護板、一 透明基板（CoverLens)或一具保護作用之偏光板。 33. 如申請專利範圍第1項或第16項或第22項或第27項所述之「立體影 像成像裝置結構改良」’其中，該等透鏡元件之材質係選自聚乙烯對苯二 甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚碳酸酯(p〇ly Carbonate，PC)、 聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氣乙烯(p〇iy Vmyl Chloride，PVC)、聚丙烯 (Poly Propylene，PP)、聚苯乙烯(Poly styrene，PS)、聚曱基丙烯酸甲酯 (Polymethylmethacrylate ’ PMMA)、環稀烴共聚物(CyCi〇 〇iefin copiyjner， COC)所組成之群組其中之一者。 34.如申請專利範圍第4項或第9項或第16項或第22項所述之「立體影像 成像裝置結構改良」，其中，該等遮光元件設於該彩色濾光片表面之方式 係為賤鍵、網印、塗佈或黏貼其中之一。 15
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