[發(fā)明專利]可增大分光角度的裸眼3D光柵

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• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN111679444A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄧云天
• 申請（專利權）人: 鄧云天
• 主分類號: G02B30/27
• 分類號: G02B30/27;G02B5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可增大分光角度的裸眼3D光柵，其特征在于，通過兩層光柵復合，來擴大出射光的分光角度，將裸眼3D圖像的最佳觀看距離縮短。

2.如權利要求1所述的3D光柵，其特征還在于，3D光柵由一層凸柱鏡光柵和一層凹柱鏡光柵復合而成，中間保持合適的距離d，圖像平面與凸柱鏡光柵的距離為物距u₀，凸柱面鏡的焦距為f₀，u₀＞f₀，圖像上的像素通過對應的柱面鏡成倒立的實像，像距為v₀，從凸柱面鏡出射的光線到達成像點之前進入凹柱面鏡，即v₀＞d，對于凹柱面鏡來說是虛物成像，當u₁＝f₁，虛物處于凹柱面鏡的焦平面時，成像位置在無窮遠，即從凹柱面鏡出射的光為平行光，并且方向向外側發(fā)生了偏轉，增大了分光角度。。

3.如權利要求2所述的3D光柵，其特征還在于，作為手機外貼膜使用，d≤0.6mm，凸凹柱鏡光柵參數的設計順序為：

a)根據顯示屏的像素密度確定光柵的柵距p，p為2～3倍像素大小；

b)根據顯示屏像素平面到觸摸屏外表面的總厚度確定物距u₀；

c)根據分光角度增幅要求及光柵膜的總厚度確定d和f₁，計算出v₀；

d)根據透鏡成像公式，由u₀、v₀計算出f₀。

4.如權利要求3所述的3D光柵，其特征還在于，手機屏幕的像素的密度范圍為400～600dpi，光柵柵距范圍為0.1～0.18mm，兩層光柵光心之間的距離d約0.5mm，光柵柵距比例p₀/p₁≈1.0015，光柵斜向配置，通過手機APP的參數設置，同一種光柵可以適應不同的手機屏幕，并且與手機屏貼合時不需要嚴格對準。

5.如權利要求4所述的3D光柵，其特征還在于，光柵出射的分光角度β≈11°，3D圖像像素采樣寬度范圍在2～3個像素，可以為小數值，設置合適的采樣寬度和光柵傾斜角度，讓α的范圍在4～5°，d/f₁的范圍為1～2，凹柱面鏡的焦距f₁的取值范圍為0.25～0.5mm。

6.如權利要求2或5所述的3D光柵，其特征還在于，一定厚度的透明片基(17)的上下表面，采用UV固化成型工藝復合上凸柱鏡光柵(15)和凹柱鏡光柵(16)。

7.如權利要求2或5所述的3D光柵，其特征還在于，采用熱塑工藝，直接在透明片基的上下表面擠壓成型凸柱鏡光柵和凹柱鏡光柵，形成一體化的凸凹柱鏡光柵(18)。

8.如權利要求2或5所述的3D光柵，其特征還在于，將預先分別成型的凸柱鏡光柵膜(19)和凹柱鏡光柵膜(20)，由透明膠層(21)粘合在一起。

9.如權利要求6或7所述的3D光柵，其特征還在于，用低折射率膠填充層(22)將凸凹柱鏡光柵(18)的凸面流平，或者用低折射率膠填充層(22)將凸凹柱鏡光柵(18)的上下表面均流平，形成無棱凹凸柱鏡光柵。

10.如權利要求2所述的3D光柵，其特征還在于，凹柱面鏡截面的圓弧可以由多邊形折線來替代。