TWI598635B - 自動立體顯示器,包括該自動立體顯示器之電子裝置,製造一自動立體顯示器之方法,將一防條帶層附接或施加至一凸鏡狀構件之方法,光學堆疊及製造一光學堆疊之方法 - Google Patents
自動立體顯示器,包括該自動立體顯示器之電子裝置,製造一自動立體顯示器之方法,將一防條帶層附接或施加至一凸鏡狀構件之方法,光學堆疊及製造一光學堆疊之方法 Download PDFInfo
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Description
本發明係關於一種自動立體顯示器,其包括:一顯示面板,其用於提供由呈一陣列之像素組成之一顯示輸出;及一光學堆疊,其包括配置於顯示面板之一顯示側處之凸鏡狀構件。本發明亦係關於此類光學堆疊。本發明進一步係關於一種包括此自動立體顯示器之電子裝置。本發明亦係關於一種製造此自動立體顯示器之方法。
由於3D顯示器(且特定言之,裝備有3D顯示器之電視機)對一觀看者提供立體深度感知,所以其等在消費者間越來越受歡迎。所謂的自動立體顯示器係在不需要觀看者配戴偏光的或基於快門之眼鏡的情況下提供該立體深度感知。為達到該目的,使用光學組件(諸如凸鏡狀透鏡陣列(或一般而言,凸鏡狀構件)),其等使得顯示器能夠自3D顯示器上之各給定點發射一視錐,該視錐包括一場景之至少一左視圖
及一右視圖。當觀看者相應地定位於該視錐內時,此使得觀看者能夠用各隻眼睛看見一不同影像。有時稱作自動多視覺(multiscopic)顯示器之某些自動立體顯示器提供同一場景之多個視圖而非僅提供一左視圖及一右視圖。此容許觀看者在視錐中採取多個位置(即,在顯示器前面左右移動)之同時,仍獲得場景之一立體感知。
此等自動立體顯示器之實例描述於在SPIE會議記錄1996年第2653卷第32至39頁中及GB-A-2196166中公佈之由C.van Berkel等人撰寫之標題為「Multiview 3D-LCD」之一論文中。在此等實例中,自動立體顯示器包括一矩陣LC(液晶)顯示面板,其具有若干列像素及若干行像素(顯示元件)且用作一空間光調變器來調變自一光源引導通過其之光。該顯示面板可為在其他顯示器應用中使用之種類,例如用於以二維形式呈現顯示資訊之電腦顯示螢幕。(例如)呈一模製或加工之聚合物材料薄片之形式之一凸鏡狀薄片以其凸鏡狀元件上覆於顯示面板之輸出側,該等凸鏡狀元件包括在行方向上延伸之(半)圓柱形透鏡元件,其中各凸鏡狀元件與兩個或更多個相鄰行之顯示元件之一各自群組相關聯且在平行於顯示元件行而延展之一平面中延伸。在其中各小透鏡(lenticule)與兩行顯示元件相關聯之一配置中,驅動顯示面板以顯示包括垂直交錯之兩個2D子影像之一合成影像,其中交替行之顯示元件顯示兩個影像,且各行中之顯示元件提供各自2D(子)影像之一垂直片段。凸鏡狀薄片將此等兩個片段及來自與其他小透鏡相關聯之顯示元件行之對應片段分別引導至薄片前面之一觀看者之左眼及右眼,使得在子影像具有適當雙眼像差之情況下,觀看者感知一單個立體影像。在其中各小透鏡與列方向上之兩個以上相鄰顯示元件之一群組相關聯且各群組中之對應行之顯示元件經適當地配置以自一各自2-D(子)影像提供一垂直片段的其他多視圖配置中,則隨著一觀看者之頭部移動,感知一系列連續、不同之立體視圖以用於產生(例如)一環
視印象。
鑑於凸鏡狀元件需要與顯示像素準確地對準,通常將凸鏡狀螢幕以一永久性方式安裝於顯示面板上,使得凸鏡狀元件之位置相對於像素陣列固定。
以上種類之自動立體顯示器可用於(例如)家用或可攜式娛樂、醫療成像及電腦輔助設計(CAD)中之多種應用。
自動立體顯示器較佳地以如下方式設計:在觀看者觀看自動立體顯示器時,與凸鏡狀構件及/或其他光學元件之結構組合之像素之結構並不導致觀看者清晰地注意到(重複)圖案。
此圖案之一實例係所謂的條帶效應。條帶效應係至少部分由凸鏡狀構件按以下方式引起。因為顯示面板之子像素(且因此像素)非完全相鄰,所以在子像素之間存在一不發射或幾乎不發射任何光之區域。此區域稱作黑色矩陣或(若干)防護條帶。若一觀看者沿著一自動立體顯示器移動,則不同子像素係可見而一起形成一視圖。然而,接著亦以一交替方式看見子像素之間之防護條帶,此引起該條帶效應。直覺上而言,條帶可理解為由防護條帶形成之一柵格及由凸鏡狀構件形成之一柵格之間之相互作用的一波紋(moiré)效應。
本發明者已意識到針對自動立體顯示器之目前設計及解決方案仍不令人滿意,因為在觀看自動立體顯示器時,使用者經常可清晰地注意到圖案(諸如由上文提及之條帶效應引起之圖案)。
本發明之一目的係減少自動立體顯示器中之此等顯而易見之圖案及/或減少此等顯而易見之圖案對觀看者之可見度。
本發明之一第一態樣提供一種自動立體顯示器,其包括i)一顯示面板,其提供由呈一陣列之像素組成之一顯示輸出及ii)一光學堆疊,其配置於該顯示面板之一顯示側處,該光學堆疊包括:
-一凸鏡狀構件,其包括一輪廓化表面,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,該凸鏡狀元件陣列用於在互不相同之方向上自該等像素之各自群組引導該等輸出,以便使得能夠感知一立體影像;及-一防條帶層,其經配置以用於沿著各凸鏡狀元件之一周邊實現一光折射變動。
在附屬技術方案中定義實施例。
根據本發明之第一態樣之一光學堆疊包括一凸鏡狀構件,諸如本身自自動立體顯示器領域已知之凸鏡狀構件。根據本發明,光學堆疊包括沿著各凸鏡狀元件之一周邊實現一光折射變動之一防條帶層。因此,由凸鏡狀元件(重新)引導之光沿著凸鏡狀元件之周邊不同地折射。已發現沿著各凸鏡狀元件之周邊之此折射變動將使顯而易見之圖案(諸如由條帶效應引起之圖案)對一觀看者較不可見。有利地,自動立體顯示器將一更好之圖像品質提供給觀看者。
在一實施例中,該防條帶層配置於該凸鏡狀構件之該輪廓化表面上,該防條帶層包括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該輪廓化表面之一黏著層,且該防條帶層以如下方式配置於該輪廓化表面上:該黏著層在黏著至該等凸鏡狀元件之各者之一突出部分之同時,避開該等凸鏡狀元件之相鄰者之間之凹陷部,以便在該等凸鏡狀元件之相鄰者與該防條帶層之間形成一間隙。
因此,防條帶層間斷地附接至該凸鏡狀構件,即藉由在黏著至該等凸鏡狀元件之各者之突出部分之同時避開界接凸鏡狀元件之相鄰者之間之凹陷部之(若干)部分。此間斷附接提供:防條帶層與凸鏡狀元件之間之界面處之一第一類型折射,其中第一類型折射由凸鏡狀元件及防條帶層之折射率決定;及凸鏡狀元件與間隙之間之界面處之一第二類型折射,其中第二類型折射由凸鏡狀元件及間隙內部之介質(例如,空氣)之折射率決定。此實施例提供沿著各凸鏡狀元件之周邊
實現光折射變動之一有效方式,即藉由將防條帶層間斷地附接至凸鏡狀構件之前述方式。因此,不需要修改防條帶層自身之光學性質來實現該光折射變動。
一進一步優點係可藉由利用一按壓表面將防條帶層按壓至凸鏡狀構件上來方便地實現此類型間斷附接,此係因為在此按壓之後,防條帶層首先附接至各凸鏡狀元件之突出部分。接著藉由控制按壓表面將防條帶層按壓至凸鏡狀構件上所用之按壓壓力(例如,藉由將該壓力限於一最大值)來產生及/或維持防條帶層與凸鏡狀構件之間之間隙。
在一進一步實施例中,該防條帶層經配置以用於藉由在附接至各凸鏡狀元件之一第一部分之同時避開各凸鏡狀元件之一第二部分來實現光折射變動。此實施例亦建立防條帶層至各凸鏡狀元件之一間斷附接,藉此提供沿著各凸鏡狀元件之一周邊實現光折射變動之一有效方式。
在一進一步實施例中,第一部分係以各凸鏡狀元件之一光學軸為中心之一中心部分,且第二部分係在中心部分之一側處之一周邊部分。各凸鏡狀元件之中心部分通常係該凸鏡狀元件之一最突出部分。因此,可藉由利用一按壓表面將防條帶層按壓至凸鏡狀構件上來方便地實現間斷附接。
在一進一步實施例中,該防條帶層經配置以用於基於以下之至少一者實現光折射變動:該防條帶層之材料之一變動、該防條帶層之厚度之一變動、使該防條帶層局部變形、及對該防條帶層局部施加機械應力。除了提供防條帶層至凸鏡狀構件之一間斷附接之外或替代地,防條帶層自身可經調適以建立光折射變動。前述配置非常適合於建立該光折射變動。
在一進一步實施例中,該光學堆疊進一步包括一頂部層,該頂
部層配置於該輪廓化表面之上方,以便實質上避免與該輪廓化表面接觸,該頂部層包括面向顯示面板之一面向下表面,該防條帶層配置於該頂部層之該面向下表面上,且該防條帶層包括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該面向下表面之一黏著層。此實施例提供一種將防條帶層包含於自動立體顯示器中之一替代方式,即藉由將防條帶層附接至自動立體顯示器之一頂部層(諸如一保護性頂部層)而非將其直接附接至凸鏡狀構件。
本發明之一進一步態樣提供一種將一防條帶層附接或施加至一凸鏡狀構件之方法,其中該凸鏡狀構件包括一輪廓化表面,其中該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,其中該防條帶層包括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該輪廓化表面之一黏著層,且其中該方法包括利用一按壓表面將該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上。因為防條帶層將在首先附接至各凸鏡狀元件之一突出部分之同時最初避開凸鏡狀元件之相鄰者之間之凹陷部,所以利用一按壓表面將防條帶層按壓至凸鏡狀構件上係一種將防條帶層間斷地附接至凸鏡狀構件之方便方法。
在一實施例中,該方法進一步包括:-利用該按壓表面將具有該黏著層之該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上;且-在該按壓期間,控制一按壓壓力,以便在該等凸鏡狀元件之相鄰者之間之該輪廓化表面中之凹陷部處,於該防條帶層與該凸鏡狀構件之間產生及/或維持間隙。
藉由控制按壓壓力,可避免(例如)因使凸鏡狀構件與防條帶層之間之所有空氣排出而將防條帶層無縫地施加至凸鏡狀構件。若在利用按壓表面將防條帶層施加至凸鏡狀構件上時施加一過高壓力,則可能發生此情形。
在一進一步實施例中,該防條帶層係一可撓性層,且該方法進
一步包括利用一實質上剛性(即,不可變形)之按壓表面將該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上。藉由使用一不可變形按壓表面,可避免(例如)因使凸鏡狀構件與防條帶層之間之所有空氣排出而將一可撓性防條帶層無縫地施加至凸鏡狀構件。
0‧‧‧視圖
1‧‧‧視圖
2‧‧‧視圖
3‧‧‧視圖
4‧‧‧視圖
5‧‧‧視圖
102‧‧‧重複視錐
104‧‧‧視錐/視圖系列
106‧‧‧重複視錐
110‧‧‧觀看者
120‧‧‧顯示器處理器
122‧‧‧影像系列/一系列影像
140‧‧‧自動立體顯示器
142‧‧‧光產生部分/顯示面板
150‧‧‧光學堆疊/凸鏡狀構件
152‧‧‧光學堆疊
160‧‧‧間隔層/間隔物層
170‧‧‧凸鏡狀構件/凸鏡狀元件
175‧‧‧凸鏡狀元件之第一部分/中心部分
176‧‧‧凸鏡狀元件之另一部分/周邊部分/凸鏡狀元件之一第二部分
177‧‧‧凸鏡狀元件之另一部分/周邊部分/凸鏡狀元件之一第二部分
178‧‧‧光學中心軸/光學軸
180‧‧‧間隙/空氣間隙
182‧‧‧間隙/空氣間隙
190‧‧‧防條帶層
192‧‧‧主要層
194‧‧‧黏著層/非黏著層/接觸層
200‧‧‧頂部層
INS‧‧‧虛線矩形
自下文描述之實施例瞭解本發明之此等及其他態樣且將參考下文描述之實施例闡明本發明之此等及其他態樣。在圖中,圖1展示用於在使用者無需配戴眼鏡之情況下實現立體觀看顯示於其上之內容之一自動立體顯示器;圖2a展示自動立體顯示器之一光學堆疊之一橫截面圖,該光學堆疊包括一防條帶層及凸鏡狀構件;圖2b展示防條帶層及凸鏡狀構件之一放大視圖;圖3展示可配置於自動立體顯示器之光產生部分上之一進一步光學堆疊之一橫截面圖;及圖4展示一凸鏡狀元件且繪示防條帶層沿著凸鏡狀元件之一周邊實現一折射率變動。
應注意,在不同圖中具有相同參考數字之物品具有相同結構特徵及相同功能或係相同信號。在已解釋此物品之功能及/或結構之情況下,不必在詳細描述中重複對該物品之解釋。
圖1展示一自動立體顯示器140,其用於在使用者無需配戴眼鏡之情況下實現對其上顯示之內容之立體觀看。自動立體顯示器140包括一光產生部分142,其通常由一發光元件或光調變元件陣列組成。例如,光產生部分142可藉由本身已知之一顯示面板(諸如一液晶顯示器(LCD)面板或一有機發光顯示器(OLED)面板)形成。自動立體顯示器140進一步包括一光學堆疊150,該光學堆疊150包括用於將由光產
生部分142產生之光重新引導至不同方向之凸鏡狀構件。光產生部分142可經適當地配置且與凸鏡狀構件合作,使得一系列(例如)視圖0-5呈一視錐104以及重複視錐102、106之形式自該自動立體顯示器140發射。
圖1進一步展示一顯示器處理器120,其連接至自動立體顯示器140以用於將一系列影像122提供至自動立體顯示器140。自動立體顯示器140可經配置以用於以視圖系列0-5之形式相鄰地發射該等影像系列122。因此,觀看者在觀看視圖系列0-5中之一者時,將感知影像系列122中之一各自者。影像系列122可對應於面向包括於3D影像資料中之一場景且在該場景前面且相對於該場景自左側移動至右側之一相機。因此,定位於視錐104內且感知視圖系列中之兩個不同視圖0、1之一觀看者110獲得該場景之立體觀看。
應注意,具有以上組態之自動立體顯示器及將用於顯示之一系列影像122處理為視圖系列104之方式本身係已知的。例如,US 6,064,424揭示一種具有作為凸鏡狀構件150之一凸鏡狀薄片之一自動立體顯示設備且討論顯示元件(即,發光元件或光調變元件)與凸鏡狀薄片之凸鏡狀元件之間之關係。
在下文中,對「在頂部上」、「向上」等等之一參考應理解為係指背對光產生部分142(即,朝著一觀看者)之一層之一方向或表面。而且,對「在…之下」、「向下」等等之一參考應理解為係指面向光產生部分142之一層之一方向或表面。
圖2a展示可配置於自動立體顯示器140之光產生部分142上之一光學堆疊150之一橫截面圖。光學堆疊150通常包括一間隔層160。間隔層160係一光學透明層,其用於使得藉由位於間隔層160下方之光產生部分142產生之光能夠實質上無阻礙地(即,在實質上不重新引導光或不使光散射的情況下)穿過間隔層。應注意,此間隔層160本身為已
知,且通常用於使凸鏡狀構件170與光產生部分142分隔開。
光學堆疊150進一步包括凸鏡狀構件170,其中凸鏡狀構件170配置於間隔層160之頂部上(即,配置於間隔層160之與光產生部分142相對之一側上)。或者(但較不常見),凸鏡狀構件170可直接配置於光產生部分142之頂部上。在此特定實例中,凸鏡狀構件170藉由包括面向上之一輪廓化表面之一凸鏡狀薄片構成,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,該凸鏡狀元件陣列用於在互不相同之方向上自該等像素之各自群組引導輸出,以便使得能夠感知一立體影像。另外,在此特定實例中,陣列係藉由平行配置之一系列圓柱形透鏡元件形成之一維陣列。然而,凸鏡狀構件170亦可採用任何其他適當形式,例如,其包括複數個多面透鏡元件,陣列係二維陣列等等。應注意,此等凸鏡狀構件170本身為已知。
應注意,圖2a展示選擇為實質上垂直於圓柱形元件之一長度之光學堆疊之一橫截面圖。因此,圓柱形透鏡元件係展示為平行於圓柱形透鏡元件之基底而作橫截。
光學堆疊150進一步包括一防條帶層190,其配置於凸鏡狀構件170之頂部上(即,配置在凸鏡狀構件之背對光產生部分142之一側處)。在圖2a之實例中,防條帶層190係藉由具有一黏著層194之一主要層192構成。黏著層194設置於主要層192之一面向下側(即,主要層192之面向凸鏡狀構件170之一側)上。防條帶層190展示為至少部分地使用黏著層194之黏著性質而附接至凸鏡狀構件170。圖2a進一步展示已施加一抗反射(AR)塗層至防條帶層190之一面向上側(即,背對凸鏡狀構件170之一側)。此AR塗層係可選的。
圖2b展示防條帶層190及凸鏡狀構件170之一放大圖。該放大圖在圖2a中由一虛線矩形INS指示。因此,圖2b展示凸鏡狀構件170、黏著層194及主要層192之一部分。如在圖2b中可見,防條帶層190以如
下方式附接至凸鏡狀構件170:在凸鏡狀構件170與防條帶層190之間形成一間隙180。特定言之,間隙180係藉由凸鏡狀元件之兩個相鄰者之間之一凹陷部及覆蓋該凹陷部以便建立間隙180之防條帶層190形成。雖然在圖2b中不可見,但是將理解,倘若凸鏡狀元件係長形的,則間隙可沿著長形凸鏡狀元件延伸(即,可具有一類似長度)。亦可如下描述間隙180。凸鏡狀構件170之凸鏡狀元件沿著圖2a及圖2b中所展示之橫截面形成一「波」狀圖案。防條帶層190附接於凸鏡狀構件170之頂部上,使得其在「波」狀圖案之一頂部處(即,在各凸鏡狀元件之一突出部分處)黏著至凸鏡狀構件170且因此與該凸鏡狀構件170接觸。同時,防條帶層190不在「波」狀圖案之一底部處(即,兩個相鄰凸鏡狀元件之間之前述凹陷部處)黏著至凸鏡狀構件170且因此不與該凸鏡狀構件170接觸。換言之,黏著層194僅沿著各凸鏡狀元件之周邊之一部分黏著至各凸鏡狀元件且因此與各凸鏡狀元件接觸。因此,一間隙180形成於各凸鏡狀元件中黏著層不附接至凸鏡狀元件之另一部分處。換言之,可考慮凸鏡狀構件170構成複數個筆直平行隆起部及中間空心部,其中防條帶層190在藉由黏著層194附接至隆起部之同時覆蓋空心部,以便形成複數個間隙180。
間隙180可為一空氣間隙180,即以空氣填充。空氣間隙180可構成一氣穴,其中術語氣穴一般係指(例如)在一接合程序中於鄰接之層之間捕獲之空氣。一般而言,此等氣穴可認為係非期望的,即,期望減少其等出現。然而,此處,故意提供間隙180。該間隙亦可以另一介質填充,例如,另一氣體、液體、聚合物等等。
一般而言,黏著層194可藉由一可變形材料(例如,可變形黏膠、凝膠或具有黏著性質之其他材料)構成。因而,亦如圖2b中所展示,當將防條帶層190施加至凸鏡狀構件170時,黏著層194可在某種程度上變形。此可確保凸鏡狀構件170與防條帶層190之間在前述接觸部分
處之無縫接觸。黏著層194可包括可在施加期間暫時容許重新定位以校正放置錯誤之一延遲接合黏著劑。由於黏著層194能夠使光穿過,所以其實質上為光學透明。應注意,此適用於光學堆疊150之所有其他層,即,所有者係光學透明。應注意,術語光學透明並不暗指其他光學性質。例如,雖然黏著層194係光學透明,但是由於其可使穿過黏著層194之光散射,所以黏著層194亦可為擴散型。
應注意,一般而言,熟悉此項技術者可想到具有類似功能性之替代層來代替一黏著層194。例如,可提供一實質上非黏著層194,其包括(例如)不具有實質上黏著性質之一可變形凝膠或其他材料。該層可一般為一接觸層194,即具有黏著或非黏著性質。在具有非黏著性質之一情形中,防條帶層190可機械地(例如,在層之一側),或藉由經由配置於防條帶層190之頂部上之一透明頂部層而壓抵於凸鏡狀構件170來黏附至凸鏡狀構件170。
主要層192可藉由一聚合物膜或一固體基板(諸如玻璃)構成。防條帶層190(即,主要層192及黏著層194之組合)可藉由(例如)用於覆蓋及保護一顯示螢幕、一窗戶、一書封面等等之自黏著(黏性)保護膜構成。另一實例係如在LCD面板中使用之偏光箔片或一偏光層。此類型膜可以片狀物或卷狀物形式購得。此自黏著保護膜可包括由水基黏膠或油基黏膠組成之一黏著層。保護膜可具有乙烯基(PVC)、聚酯、聚丙烯等物。防條帶層190亦可由一LCD面板之光學堆疊之一部分構成。例如,凸鏡狀構件170可整合於LCD面板之一彩色濾光器層與一偏光器層之間,其中(例如)偏光器層構成防條帶層190。一般而言,防條帶層190可具有毫米範圍以下(例如,以50微米、100微米或200微米之數量級)之一厚度。然而,因為亦可設想其他厚度,所以此並非限制。
在圖2a及圖2b之實例中,防條帶層190可由具有大約200微米之一
厚度之一自黏著保護膜構成。
主要層192可為一擴散主要層192。此處,術語擴散係指光學透明,但經配置以用於在某種程度上使光散射。因此,由光產生部分142產生之光經散射,藉此對一觀看者提供自動立體顯示器140上所展示之影像之一較不清晰之印象。或者,主要層192可為一實質上非擴散主要層192(即,避免該光散射)。
防條帶層190可如下施加至凸鏡狀構件170。一般而言,凸鏡狀構件170已經(例如)經由間隔物層160施加至光產生部分142。此可提供可以一可控方式將防條帶層190施加至其上之一穩定基礎。例如,防條帶層190可施加至自動立體顯示器140之一至少部分已經製造之顯示面板。或者,可在將光學堆疊150施加至光產生部分142(例如,一LCD面板)之前已預製光學堆疊150。例如,可在其中防條帶層190附接至凸鏡狀構件170之一程序中已產生光學堆疊150,其中光學堆疊150僅在其後施加至光產生部分142。
倘若防條帶層190係一可撓性層(即,為一膜,諸如自黏著保護膜),則可藉由利用一實質上剛性(即,不可變形)之按壓表面將防條帶層190按壓至凸鏡狀構件上來施加防條帶層190。該按壓表面可為一平坦按壓表面且可藉由(例如)滾動於防條帶層190上以便將防條帶層190壓抵於凸鏡狀構件170之一卷狀物提供。可控制壓力以便確保在防條帶層190與凸鏡狀構件170之間產生前述類型之間隙180。因此,可避免防條帶層190無縫地施加至凸鏡狀構件170且因此避免(例如)排出凸鏡狀構件170與該防條帶層之間之所有空氣。若按壓表面係可變形及/或在施加防條帶層190時施加一過高壓力,則可能發生此情形。倘若防條帶層190係一剛性層(諸如前述固體玻璃基板),則按壓表面亦可為可撓性或可變形。
圖3展示可配置於自動立體顯示器140之光產生部分142上之一進
一步光學堆疊152之一橫截面圖。類似於圖2a及圖2b之光學堆疊150,圖3之光學堆疊152包括一間隔層160及配置於間隔層160之頂部上之凸鏡狀構件170。光學堆疊152進一步包括一頂部層200。頂部層200係光學透明且可構成用於保護(例如)凸鏡狀構件170使之免於損害之一保護層。而且,由於防條帶層190施加至頂部層200,所以頂部層200用作防條帶層190之一基礎。特定言之,黏著層194施加至頂部層200之一面向下側,藉此將整個防條帶層190附接至頂部層200。頂部層200(例如)藉由以一距離機械地黏附於凸鏡狀構件170之周邊處而機械地與凸鏡狀構件170保持該距離。因而,一間隙182形成於凸鏡狀構件170之多個或所有凸鏡狀元件與防條帶層190之間。間隙182可為一空氣間隙182。
應注意,凸鏡狀構件170可經定向使得輪廓化表面背對光產生部分142(即,圖2a、圖2b及圖3中即為此情形)。然而,凸鏡狀構件170亦可經定向使得輪廓化表面面向光產生部分142。應注意,亦可在輪廓化表面面向光產生部分142之一情形中提供自動立體觀看功能性,其中熟悉此項技術者能夠提供包括凸鏡狀構件170之一適當光學堆疊。在此情形中,防條帶層190可以多種方式施加。例如,防條帶層190可附接至間隔層160使得防條帶層190之黏著層194面向上,且可至少部分使用黏著層194之黏著性質將凸鏡狀構件170配置於防條帶層190上(其中輪廓化表面面向下)。防條帶層190與輪廓化表面之間之接觸可類似於參考圖2a及圖2b所討論(例如,黏著層194可僅沿著各凸鏡狀元件之周邊之一部分黏著至各凸鏡狀元件)。
本發明者已確定包括防條帶層之一光學堆疊之一效果。在其認識中,可提供一種防條帶層,其黏著至凸鏡狀構件且在黏著至凸鏡狀構件時引起各凸鏡狀元件之一周邊處之一折射率變動。此處,術語周邊係指各凸鏡狀元件之外邊界,來自光產生部分142之光在凸鏡狀元
件內部被重新引導之後自該外邊界發射出或耦合出。如參考對於凸鏡狀構件170之複數個或所有凸鏡狀元件而言起例示性作用之圖4中所展示之單個凸鏡狀元件進一步解釋,變動可以不同方式達成。
例如,防條帶層可(例如)如圖2a及圖2b中所展示僅間斷地附接至凸鏡狀構件。防條帶層可施加至凸鏡狀元件之一第一部分175,因此實現防條帶層與凸鏡狀元件之間在第一部分175處之界面處之第一類型折射,其中第一類型折射由凸鏡狀元件(即,其材料)及防條帶層之折射率決定。而且,凸鏡狀元件之另一部分176、177可鄰接一間隙(諸如一空氣間隙),該間隙可藉由以一前述方式間斷附接防條帶層來形成。此實現凸鏡狀元件與間隙之間之界面處之一第二類型折射,其中第二類型折射由凸鏡狀元件及間隙內部之介質(例如,空氣)之折射率決定。該間隙亦可以另一介質填充,例如,另一空氣、液體、聚合物等等。介質可根據折射率來適當地選擇且因此實現第二類型折射之一調整。
變動可實質上相對於凸鏡狀元件之一光學中心軸178對稱,其中(例如)自周邊之一中心部分175發射之光遭受第一類型折射,且在中心部分之任一側處自周邊部分176、177發射之光遭受第二類型折射。
前述折射變動亦可藉由實質上連續施加至凸鏡狀構件但其自身(例如)歸因於材料變動或由於局部變形、遭受機械應力等等而包括一折射率變動之一防條帶層獲得。例如,防條帶層之一黏著層之厚度可變化,例如在相鄰凸鏡狀元件之間之凹陷部較厚且在各凸鏡狀元件之頂部處較薄。或者或額外地,變動可為除了折射或折射率之外之一光學性質。例如,黏著層可光學透明但是在某種程度上擴散。擴散程度可取決於黏著層之一厚度。擴散之一變動可藉由以如下方式將防條帶層施加至凸鏡狀構件獲得:黏著層在相鄰凸鏡狀元件之間之凹陷部較厚且在各凸鏡狀元件之頂部處較薄。可同樣設想其他光學性質。作為
一連續層之一替代物,防條帶層可藉由施加至各凸鏡狀元件之部分之一局部塗層構成。
在以下條項中描述本發明之進一步實施例。
第1條.一種自動立體顯示器,其包括i)一顯示面板,其提供由呈一陣列之像素組成之一顯示輸出,及ii)一光學堆疊,其配置於該顯示面板之一顯示側處,該光學堆疊包括:-一凸鏡狀構件;及-一防條帶層。
第2條.如第1條之自動立體顯示器,其中:-該凸鏡狀構件包括一輪廓化表面,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,該凸鏡狀元件陣列用於在互不相同之方向上自該等像素之各自群組引導該等輸出,以便使得能夠感知一立體影像;且-該防條帶層配置於該凸鏡狀構件之該輪廓化表面上,該防條帶層包括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該輪廓化表面之一黏著層,其中該防條帶層以如下方式配置於該輪廓化表面上:該黏著層在黏著至該等凸鏡狀元件之各者之一突出部分之同時避開該等凸鏡狀元件之相鄰者之間之凹陷部,以便在該等凸鏡狀元件之相鄰者與該防條帶層之間形成一間隙。
第3條.如第1條之自動立體顯示器,其中:-該凸鏡狀構件包括一輪廓化表面,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,該凸鏡狀元件陣列用於在互不相同之方向上自該等像素之各自群組引導該等輸出,以便使得能夠感知一立體影像;-該光學堆疊進一步包括一頂部層,該頂部層配置於該輪廓化表面之上方以便實質上避免與該輪廓化表面接觸,該頂部層包括一面向下表面;且-該防條帶層配置於該頂部層之該面向下表面上,該防條帶層包
括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該面向下表面之一黏著層。
第4條.如第1條之自動立體顯示器,其中該防條帶層配置於根據圖2a或圖3之該凸鏡狀構件之上或上方。
第5條.如第1條之自動立體顯示器,其中:-該凸鏡狀構件包括一輪廓化表面,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,該凸鏡狀元件陣列用於在互不相同之方向上自該等像素之各自群組引導該等輸出,以便使得能夠感知一立體影像;-該防條帶層配置於該凸鏡狀構件之該輪廓化表面上,該防條帶層經配置以用於實現各凸鏡狀元件之一周邊處之一光折射變動(或一另一光學性質變動)。
第6條.如第5條之自動立體顯示器,其中該防條帶層經配置以用於藉由在附接至各凸鏡狀元件之一第一部分之同時避開各凸鏡狀元件之一第二部分來實現該光折射變動(或該另一光學性質變動)。
第7條.如第6條之自動立體顯示器,其中該第一部分係以各透鏡元件之一光學軸為中心之一中心部分,且其中該第二部分係在該中心部分之一側處之一周邊部分。
第8條.如第5條之自動立體顯示器,其中該防條帶層經配置以用於基於以下之至少一者實現該光折射變動(或該另一光學性質變動):該防條帶層之材料之一變動,該防條帶層之厚度之一變動,使該防條帶層局部變形,及對該防條帶層局部施加機械應力。
第9條.一種包括如第1條至第8條中任一條之自動立體顯示器之電子裝置。
第10條.一種如第1條至第8條中任一條之光學堆疊。
第11條.一種將一防條帶濾光器附接或施加至一凸鏡狀構件之方法,該方法包括利用一按壓表面將該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上。
第12條.如第11條之方法,其中該凸鏡狀構件包括一輸廓化表面,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,其中該防條帶層包括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該輪廓化表面之一黏著層,且其中該方法包括:-利用該按壓表面將具有該黏著層之該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上;且-在該按壓期間,控制一按壓壓力,以便在該等凸鏡狀元件之相鄰者之間之該輪廓化表面中之凹陷部處,於該防條帶層與該凸鏡狀構件之間產生及/或維持間隙。
第13條.如第12條之方法,其中該防條帶層係一可撓性層,且其中該方法進一步包括利用一實質上剛性(即,不可變形)之按壓表面將該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上。
第14條.一種製造一光學堆疊之方法,其包括如第11條至第13條中任一條之方法。
第15條.一種製造一自動立體顯示器之方法,其包括如第11條至第14條中任一條之方法。
應注意,上文提及之實施例繪示本發明而非限制本發明,且熟悉此項技術者將能夠設計許多替代實施例。
在申請專利範圍中,放置於括號之間之任何參考符號不應視為限制申請專利範圍。動詞「包括」及其詞形變化之使用不排除存在除了技術方案中所陳述之元件或步驟之外之元件或步驟。在一元件前之冠詞「一」或「一個」不排除存在複數個此等元件。本發明可藉由包括若干相異元件之硬體或藉由一經適當程式化之電腦實施。在列舉若干構件之裝置技術方案中,若干此等構件可藉由同一個硬體體現。在互不相同之附屬技術方案中引述某些措施之此一事實並不指示此等措施之一組合不可有利地使用。
142‧‧‧光產生部分/顯示面板
150‧‧‧光學堆疊
160‧‧‧間隔層/間隔物層
170‧‧‧凸鏡狀構件/凸鏡狀元件
180‧‧‧間隙/空氣間隙
190‧‧‧防條帶層
192‧‧‧主要層
194‧‧‧黏著層/非黏著層/接觸層
INS‧‧‧虛線矩形
Claims (13)
- 一種自動立體顯示器(140),其包括i)一顯示面板(142),其提供由呈一陣列之像素組成之一顯示輸出,及ii)一光學堆疊(150、152),其配置於該顯示面板之一顯示側處,該光學堆疊包括:一凸鏡狀構件(170),其包括一輪廓化表面,該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,該凸鏡狀元件陣列用於在互不相同之方向上自該等像素之各自群組引導該等輸出,以便使得能夠感知一立體影像;及一防條帶層(190),其經配置以用於沿著各凸鏡狀元件之一周邊(176、177)實現一光折射變動。
- 如請求項1之自動立體顯示器(140),其中該防條帶層(190)配置於該凸鏡狀構件之該輪廓化表面上,其中該防條帶層包括一主要層(192)及用於將該防條帶層黏著至該輪廓化表面之一黏著層(194),且其中該防條帶層以如下方式配置於該輪廓化表面上:該黏著層在黏著至該等凸鏡狀元件之各者之一突出部分之同時避開該等凸鏡狀元件之相鄰者之間之凹陷部,以便在該等凸鏡狀元件之相鄰者與該防條帶層之間形成一間隙(180)。
- 如請求項1之自動立體顯示器(140),其中該防條帶層(190)經配置以用於藉由在附接至各凸鏡狀元件(170)之一第一部分(175)之同時,避開各凸鏡狀元件之一第二部分(176、177)來實現該光折射變動。
- 如請求項3之自動立體顯示器(140),其中該第一部分(175)係以各凸鏡狀元件(170)之一光學軸(178)為中心之一中心部分,且其中該第二部分(176、177)係在該中心部分之一側處之一周邊部分。
- 如請求項1之自動立體顯示器(140),其中該防條帶層(190)經配置 以用於基於以下之至少一者實現該光折射變動:該防條帶層之材料之一變動,該防條帶層之厚度之一變動,使該防條帶層局部變形,及對該防條帶層局部施加機械應力。
- 如請求項1之自動立體顯示器(140),其中該光學堆疊(152)進一步包括一頂部層(200),該頂部層(200)配置於該輪廓化表面之上方,以便實質上避免與該輪廓化表面接觸,其中該頂部層包括面向該顯示面板(142)之一面向下表面,其中該防條帶層(190)配置於該頂部層之該面向下表面上,且其中該防條帶層包括一主要層(192)及用於將該防條帶層黏著至該面向下表面之一黏著層(194)。
- 一種包括如請求項1至請求項6中任一項之自動立體顯示器(140)之電子裝置。
- 一種如請求項1至請求項6中任一項之光學堆疊(150、152)。
- 一種將一防條帶層附接或施加至一凸鏡狀構件之方法,其中該凸鏡狀構件包括一輪廓化表面,其中該輪廓化表面界定一凸鏡狀元件陣列,其中該防條帶層包括一主要層及用於將該防條帶層黏著至該輪廓化表面之一黏著層,且其中該方法包括利用一按壓表面將該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上。
- 如請求項9之方法,其進一步包括:利用該按壓表面將具有該黏著層之該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上;且在該按壓期間,控制一按壓壓力,以便在該等凸鏡狀元件之相鄰者之間之該輪廓化表面中之凹陷部處,於該防條帶層與該凸鏡狀構件之間產生及/或維持間隙。
- 如請求項10之方法,其中該防條帶層係一可撓性層,且其中該方法進一步包括利用一實質上剛性(即,不可變形)之按壓表面將 該防條帶層按壓至該凸鏡狀構件上。
- 一種製造一光學堆疊之方法,其包括如請求項9至請求項11中任一項之方法。
- 一種製造一自動立體顯示器之方法,其包括如請求項9至請求項11中任一項之方法。
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