專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制作三維顯示屏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將二維顯示屏轉(zhuǎn)換成自動(dòng)立體顯示屏的方法以及適用于這種轉(zhuǎn)換的承接器(adapter)，這種承接器設(shè)有用于把所顯示圖像分成至少兩幅立體分圖像的光學(xué)組件。
現(xiàn)有技術(shù)的介紹在一些情況中，通過(guò)為相應(yīng)二維顯示屏添加至少一個(gè)光學(xué)組件，可以實(shí)現(xiàn)由商用二維顯示屏制作成三維顯示屏。所述光學(xué)組件被緊貼安置于顯示圖像的表面之前(從觀察者的方向看)。因此三維顯示屏制造商特別關(guān)注二維顯示屏的機(jī)械特性，例如其框架設(shè)計(jì)。
圍繞二維顯示屏圖像顯示面的框架的設(shè)計(jì)非常重要。在以下本發(fā)明的介紹內(nèi)容中，此框架也被稱(chēng)為前框條(front bezel)。具有適于添加光學(xué)組件的框架或前框條設(shè)計(jì)的可用于轉(zhuǎn)換的二維顯示屏并非總是能得到的。
另外，為了放置光學(xué)組件，經(jīng)常需要相對(duì)于圖像顯示面對(duì)其進(jìn)行限定的位移調(diào)整，一直到取得質(zhì)量足夠好的自動(dòng)立體顯示。如果這種光學(xué)組件、例如可設(shè)計(jì)成波長(zhǎng)濾波器陣列或設(shè)定的透鏡設(shè)置，被緊緊地固定在現(xiàn)有框架設(shè)計(jì)內(nèi)的先鋒PDP502等離子屏的圖像顯示面前，那么所述框架設(shè)計(jì)不允許光學(xué)組件的任何位移，因?yàn)檫@個(gè)框架用螺釘不可動(dòng)地固定在屏幕底板上。
發(fā)明描述本發(fā)明的問(wèn)題在于設(shè)計(jì)出一種方法，使得可以較小的努力將商用二維顯示屏轉(zhuǎn)換成適用于圖像自動(dòng)立體顯示的三維顯示屏。
根據(jù)本發(fā)明，按照下面的步驟，通過(guò)一種將原本用于二維圖像顯示并在圖像顯示面圍繞有前框條的二維顯示屏制作成用于自動(dòng)立體圖像顯示的三維顯示屏的方法，就解決了本發(fā)明的問(wèn)題-從二維顯示屏上取下前框條，-連接承接器，承接器設(shè)有將顯示在圖像顯示面上的圖像分成立體分圖像的光學(xué)組件，使得光學(xué)組件覆蓋圖像顯示面，-相對(duì)于圖像顯示面來(lái)對(duì)齊光學(xué)組件，使得至少一幅立體分圖像到達(dá)觀察者的一只眼睛，至少另外一幅立體分圖像到達(dá)觀察者的另一只眼睛，因此觀察者所看見(jiàn)的圖像為立體圖像。
換句話說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟a)制造出優(yōu)選為矩形形狀的框架，b)在所述框架上連接上包括至少一個(gè)進(jìn)行圖像分離以用于自動(dòng)立體顯示的光學(xué)結(jié)構(gòu)前面板，這種連接優(yōu)選通過(guò)金屬?gòu)椈蓨A或粘膠來(lái)實(shí)現(xiàn)，該前面板尤其優(yōu)選最初未被剛性地固定，c)從二維顯示屏上取下原裝前框條，d)將包括結(jié)構(gòu)前面板和框架的承接器連接在二維顯示屏的底板上，e)相對(duì)于二維顯示屏圖像顯示面對(duì)準(zhǔn)前面板位置，和f)將前面板剛性地固定在框架上。
第一種將光學(xué)組件和圖像顯示面對(duì)齊的方法是通過(guò)相對(duì)于圖像顯示面改變光學(xué)組件連同框架的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，第二種方法是通過(guò)相對(duì)于圖像顯示面和相對(duì)于框架來(lái)改變光學(xué)組件的位置而實(shí)現(xiàn)的。
前面板和光學(xué)結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了用于將顯示在圖像顯示面上的圖像分成至少兩幅立體分圖像的光學(xué)組件。
例如可以通過(guò)這樣的方法來(lái)分離出分圖像，其中由兩個(gè)不同透視圖合并而成并且顯示在圖像顯示面上的圖像被分成兩個(gè)分圖像，由八個(gè)透視圖合并而成并且顯示在圖像顯示面上的圖像被分成兩個(gè)分圖像，由十二個(gè)分圖像并而成并且顯示在圖像顯示面上的圖像被分成四個(gè)分圖像，或者類(lèi)似方法。
步驟a)至步驟f)是可以改變的，至少部分地如此。例如，步驟b)和步驟c)可以以相反順序來(lái)進(jìn)行。
為了制作出具有賞心悅目外觀的三維顯示屏，根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過(guò)下面步驟來(lái)擴(kuò)展g)連接上在第一步驟中取下的前框條、或者單獨(dú)制作的其它前框條，以覆蓋承接器邊緣。
步驟e)優(yōu)選執(zhí)行如下-在二維顯示屏的顯示面上顯示出測(cè)試圖像，測(cè)試圖像優(yōu)選由排列成行和/或列的n(n大于或等于2)個(gè)視圖合并而成，其中恰好有(n-1)個(gè)視圖對(duì)應(yīng)于每個(gè)全黑區(qū)域，并且恰好有一個(gè)視圖對(duì)應(yīng)于全白或全藍(lán)或全綠或全紅區(qū)域；-相對(duì)于二維顯示屏的圖像顯示面來(lái)連續(xù)地移動(dòng)前面板的位置，同時(shí)從固定不變的任意單眼觀察位置處對(duì)單眼圖像進(jìn)行目視或光電檢查，直到前面板相對(duì)于二維顯示屏圖像顯示面的所述位移到達(dá)這樣的一個(gè)相對(duì)位置，其中能夠從所述單眼觀察位置處看到單眼視圖中的白色或藍(lán)色或綠色或紅色的最大擴(kuò)展區(qū)域。
目視檢查方法，確切地說(shuō)，是操作員進(jìn)行觀察；光電檢查方法，確切地說(shuō)，是利用攝像機(jī)或類(lèi)似裝置進(jìn)行觀察。
另外，使用的測(cè)試圖像優(yōu)選對(duì)應(yīng)于光學(xué)結(jié)構(gòu)。例如，如果采用設(shè)有多個(gè)垂直柱形透鏡的透鏡屏，那么在每個(gè)柱形透鏡下應(yīng)顯示出上述n個(gè)視圖中大約相同數(shù)目的圖像信息位。因此，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由八個(gè)視圖合并而來(lái)的透鏡圖像也優(yōu)選為由八個(gè)視圖組成的測(cè)試圖像。
同樣，也可以采用完全不同類(lèi)型的測(cè)試圖像，例如包括直線形或立方體形的要素。
光學(xué)結(jié)構(gòu)例如可以是層疊在或印刷在前面板上的波長(zhǎng)濾波器、透鏡屏或屏障屏(barrier screen)。這個(gè)列舉并不涵蓋所有，也不意味對(duì)本發(fā)明創(chuàng)意的限制。甚至全息光學(xué)元件(HOE)也可以采用。
前面板優(yōu)選是設(shè)有平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的抗震玻璃保護(hù)板，它可屏蔽從圖像顯示面發(fā)出的電磁輻射以保護(hù)觀察者，當(dāng)圖像顯示面是等離子屏?xí)r這一點(diǎn)要特別考慮。
在這種情況下，在步驟g)中可選地連上的前框條、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和原裝二維顯示屏底板之間設(shè)有電接觸常常有很多好處。
在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，光學(xué)結(jié)構(gòu)是波長(zhǎng)濾波器陣列，它包括層疊在前面板上的經(jīng)適當(dāng)曝光和處理的薄膜片。這種波長(zhǎng)濾波器陣列設(shè)計(jì)的示例在專(zhuān)利DE 20121318 U和其他地方有介紹。
根據(jù)本發(fā)明方法的上述實(shí)施例中的步驟a)，框架設(shè)有限定的型面深度(profile depth)，優(yōu)選在2毫米和30毫米之間，以便使具有用于實(shí)現(xiàn)圖像分離的光學(xué)結(jié)構(gòu)的前面板與二維顯示器的圖像顯示面之間保持有限定的距離。根據(jù)應(yīng)用，所述型面深度也可以大于30毫米。
另外，優(yōu)選在步驟b)中在前面板和框架之間插入泡沫橡膠條以防止滑動(dòng)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)上述工藝步驟由原本用于二維圖像顯示的二維顯示屏制作出適合于自動(dòng)立體圖像顯示的三維顯示屏的一種承接器，所述二維顯示屏設(shè)有圖像顯示面和圍繞圖像顯示面的前框條，所述承接器包括-框架，其幾何伸長(zhǎng)平行于圖像顯示面，并且與二維顯示屏前框條的伸長(zhǎng)大致相等，-前面板，其設(shè)有波長(zhǎng)濾波器或透鏡陣列形式的或屏障屏形式的光學(xué)結(jié)構(gòu)，用于將顯示在圖像顯示面上的圖像分成立體分圖像，從而實(shí)現(xiàn)圖像分離以用于自動(dòng)立體顯示，其中-前面板通過(guò)固定方式與框架連接，其中框架?chē)@在前面板的邊緣處。
框架可以由型材做成，優(yōu)選為設(shè)成多邊形的鋁型材，優(yōu)選形狀為矩形。包括用于實(shí)現(xiàn)圖像分離以用于自動(dòng)立體顯示的至少一個(gè)光學(xué)結(jié)構(gòu)的前面板可以用松或剛性的方式固定在框架上，固定方式優(yōu)選包括金屬?gòu)椈蓨A。
在一種特殊結(jié)構(gòu)中，框架可包括一種具有兩個(gè)粘膠面的材料，其中一粘膠面用來(lái)固定在屏的外邊緣上，另一粘膠面用來(lái)固定前面板。
框架和前面板一起構(gòu)成了承接器。另外，前框條可以用來(lái)遮擋連接在二維顯示屏上的承接器的邊緣。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)承接器實(shí)施例中，用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像分離以用于自動(dòng)立體顯示的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成層疊或印刷在前面板上的波長(zhǎng)濾波器或透鏡陣列或屏障屏?？梢岳斫?，其他實(shí)施例、例如采用HOE的實(shí)施例也是可行的。
框架設(shè)有限定的型面深度，優(yōu)選在2毫米和30毫米之間是比較有利的，這可以使帶有層疊或印刷在其上的光學(xué)結(jié)構(gòu)的前面板與圖像顯示面之間保持限定的距離。根據(jù)應(yīng)用，所述型面深度當(dāng)然也可以大于30毫米。
在前面板和框架之間可設(shè)有泡沫橡膠的中間襯墊，其作用是防止前面板滑動(dòng)以及防止灰塵進(jìn)入框架內(nèi)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明以下參考附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明，其中

圖1是顯示了基本上包括前面板和框架的承接器的設(shè)計(jì)原理的草圖，圖2是原本用于二維圖像顯示的二維顯示器的詳細(xì)剖視圖，和圖3是適用于三維圖像顯示的已轉(zhuǎn)換的三維顯示屏的詳細(xì)剖視圖。
附圖詳細(xì)說(shuō)明為了清楚起見(jiàn)，圖1顯示了單個(gè)部件或部件組是相互分開(kāi)的，而實(shí)際上它們?cè)O(shè)置成緊密接觸。
用于轉(zhuǎn)換的承接器包括-前面板1，其設(shè)有至少一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像分離以用于自動(dòng)立體顯示的光學(xué)結(jié)構(gòu)，-多邊形的優(yōu)選為矩形的框架2，其優(yōu)選用鋁型材制成，和-將前面板1或松或剛性地固定在框架2上的方法(沒(méi)有在附圖中顯示)，包括粘膠層或金屬?gòu)椈蓨A。
更進(jìn)一步，圖1示意性顯示了二維顯示屏3，它基本上包括具有圖像顯示面5的等離子顯示器4，以及罩蓋或底板6。圖中顯示了前框條7已被取下的二維顯示屏3(見(jiàn)圖2)。
前面板1優(yōu)選包括抗震玻璃并且具有平面的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(在圖中沒(méi)有顯示)。此前面板例如可以是由Goslar的Europtec/MMG公司生產(chǎn)的等離子顯示保護(hù)屏。
將被轉(zhuǎn)換成適于三維顯示的屏的二維顯示屏例如可以是先鋒PDP503等離子屏。
用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像分離以用于自動(dòng)立體顯示的光學(xué)結(jié)構(gòu)例如可以設(shè)計(jì)成如專(zhuān)利DE 20121318 U和DE 10145133 C1中所介紹的波長(zhǎng)濾波器陣列9(見(jiàn)圖3)。
通過(guò)如此設(shè)計(jì)成波長(zhǎng)濾波器陣列9的光學(xué)結(jié)構(gòu)以及由若干視圖合并而成并顯示在圖像顯示面5上的圖像，多個(gè)觀察者可以同時(shí)獲得極好的三維視覺(jué)。對(duì)于形成光學(xué)效果和選擇波長(zhǎng)濾波器陣列9尺寸的機(jī)理，我們可參考實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)DE 20121318 U。
圖2顯示了原本用于二維圖像顯示的二維顯示屏3的詳細(xì)剖視圖。圖中只是象征性地顯示了了本發(fā)明內(nèi)容中實(shí)質(zhì)性的顯示部件。
圖中顯示了用于容納等離子顯示器4的底板6。等離子顯示器4具有圖像顯示面5，觀察者(沒(méi)有在圖中顯示)可從觀察方向B進(jìn)行觀察。圖像顯示面5被觀察者視為被前框條框住的矩形。前框條例如由在剖視圖中顯示的成角金屬型材做成，角的一邊覆蓋了等離子顯示器4的邊緣區(qū)域，而另一邊掛在底板6的側(cè)面上。
圖3顯示了圖2所示二維顯示屏3的部件，以及由框架2和波長(zhǎng)濾波器陣列9層疊在其上的前面板1構(gòu)成的承接器。
框架2的一側(cè)靠在底板上，另一側(cè)與前面板1相連。此連接可以通過(guò)帶粘膠的彈性層8來(lái)形成，例如如這里示例性地所示。利用彈性橡膠薄襯墊如泡沫橡膠來(lái)取代粘膠層，并通過(guò)預(yù)加應(yīng)力的金屬?gòu)椈蓨A將前面板1、橡膠襯墊和框架2夾緊在一起，也是可行的。
如圖3所示，已轉(zhuǎn)換成的三維顯示屏現(xiàn)在可適用于自動(dòng)立體圖像顯示，并且設(shè)有首先從二維顯示屏3上取下的前框條7?，F(xiàn)在再一次將前框條7設(shè)置成部分地覆蓋前面板1，以擋住前面板的邊緣。
本發(fā)明的特殊優(yōu)點(diǎn)在于，它可以將不同制造的二維顯示屏轉(zhuǎn)換成三維顯示屏，而幾乎與底板6和前框條7的設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)。
另外，本發(fā)明可以容易地相對(duì)于圖像顯示面5對(duì)承接器和/或承靠光學(xué)結(jié)構(gòu)的前面板1進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最佳的三維效果。
權(quán)利要求
1.一種用于由原本設(shè)計(jì)成用于二維圖像顯示的二維顯示屏(3)來(lái)制作適于自動(dòng)立體圖像顯示的三維顯示屏的方法，其中所述二維顯示屏設(shè)有圖像顯示面(5)以及將所述圖像顯示面(5)框起來(lái)的前框條(7)，其特征在于，所述方法包括以下工藝步驟-從所述二維顯示屏(3)上取下所述前框條(7)，-連接上設(shè)有光學(xué)組件的承接器，使得所述光學(xué)組件覆蓋所述圖像顯示面(5)，所述光學(xué)組件用于將所述圖像顯示面(5)上所顯示的圖像分成立體分圖像，-將所述光學(xué)組件相對(duì)于所述圖像顯示面(5)對(duì)齊，使得至少一幅立體分圖像到達(dá)觀察者的一只眼睛，至少另一幅立體分圖像到達(dá)觀察者的另一只眼睛，因此觀察者獲得了對(duì)所顯示圖像的立體視覺(jué)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，所述光學(xué)組件和所述圖像顯示面(5)的所述對(duì)齊這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)-相對(duì)于所述圖像顯示面(5)來(lái)改變所述光學(xué)組件連同框架(2)的位置，或-相對(duì)于所述圖像顯示面(5)和相對(duì)于所述框架(2)來(lái)改變所述光學(xué)組件的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光學(xué)組件的對(duì)齊如下地來(lái)進(jìn)行-在所述圖像顯示面(5)顯示出測(cè)試圖像，其中所述測(cè)試圖像優(yōu)選為由排列成行和/或列的n(n大于或等于2)個(gè)視圖合并而成的圖像，其中恰好(n-1)個(gè)視圖對(duì)應(yīng)于每個(gè)全黑區(qū)域，恰好一個(gè)視圖對(duì)應(yīng)于全白色或全藍(lán)色或全綠色或全紅色區(qū)域，-相對(duì)于所述圖像顯示面(5)來(lái)連續(xù)地移動(dòng)所述光學(xué)組件的位置，同時(shí)從任意的但固定不變的單眼觀察位置處對(duì)單眼圖像進(jìn)行目視或光電檢查，直到所述移動(dòng)導(dǎo)致所述光學(xué)組件相對(duì)于圖像顯示面(5)到達(dá)這樣的位置，其中-最大擴(kuò)展的白色區(qū)域，或-最大擴(kuò)展的藍(lán)色區(qū)域，或-最大擴(kuò)展的綠色區(qū)域，或-最大擴(kuò)展的紅色區(qū)域可從所述單眼觀察位置處在所述單眼圖像中看到。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，連接上在第一工藝步驟中取下的所述前框條(7)或單獨(dú)制作的前框條，使得所述前框條覆蓋所述承接器的邊緣區(qū)域。
5.一種根據(jù)上述方法權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的、用于由原本設(shè)計(jì)用于二維圖像顯示的二維顯示屏(3)來(lái)制作適于自動(dòng)立體圖像顯示的三維顯示屏的承接器，其中所述二維顯示屏(3)設(shè)有圖像顯示面(5)以及將所述圖像顯示面(5)框起來(lái)的前框條(7)，所述承接器包括-框架(2)，其幾何延伸平行于所述圖像顯示面(5)，并且與所述二維顯示屏(3)的前框條(7)的伸長(zhǎng)大致相等，-前面板(1)，其設(shè)有波長(zhǎng)濾波器陣列或透鏡形式的或屏障屏形式的光學(xué)結(jié)構(gòu)，所述光學(xué)結(jié)構(gòu)可將所述圖像顯示面(5)上所顯示的圖像分成立體分圖像，從而實(shí)現(xiàn)了用于自動(dòng)立體顯示的圖像分離，其中-所述前面板(1)的邊緣通過(guò)緊固的方式而連接在所述框架(2)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的承接器，其特征在于，所述光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為層疊在或印刷在所述前面板(1)上的波長(zhǎng)濾波器陣列(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的承接器，其特征在于，用于將所述前面板(1)緊固在所述框架(2)的方式是金屬?gòu)椈蓨A或粘膠接縫(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的承接器，其特征在于，所述框架(2)包括兩面都是粘膠面的材料，其中一個(gè)粘膠面用于固定在所述屏的外緣邊上，另一粘膠面固定所述前面板。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的承接器，其特征在于，所述框架(2)具有優(yōu)選為2毫米和30毫米之間的型面深度，使得包括有用于實(shí)現(xiàn)圖像分離的光學(xué)結(jié)構(gòu)的所述前面板(1)與所述圖像顯示面(5)之間保持了由所述型面深度來(lái)限定的一段限定距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的承接器框架，其特征在于，所述前面板(1)包括抗震玻璃，并且設(shè)有用于保護(hù)觀察者免受電磁輻射的平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將二維屏幕轉(zhuǎn)換成自動(dòng)立體屏幕的方法以及適用于這種轉(zhuǎn)換的承接器。根據(jù)本發(fā)明的方法，通過(guò)下面步驟，可將原本用于二維圖像顯示并設(shè)有圖像再現(xiàn)區(qū)域(5)以及將圖像再現(xiàn)區(qū)域框起來(lái)的前蓋(7)的二維屏(3)制作成適于自動(dòng)立體圖像顯示的三維屏從二維屏幕(3)上取下前蓋(7)；安裝承接器，該承接器包括用來(lái)將顯示于圖像再現(xiàn)區(qū)域(5)上的圖像分成立體分圖像的光學(xué)組件，使該光學(xué)組件覆蓋圖像再現(xiàn)區(qū)域(5)；相對(duì)于圖像再現(xiàn)區(qū)域(5)來(lái)對(duì)齊光學(xué)組件，使至少一幅立體分圖像到達(dá)觀察者的一只眼睛，同時(shí)至少另外一幅立體分圖像到達(dá)觀察者的另一只眼睛，因此觀察者會(huì)感覺(jué)到所顯示的圖像是立體的。
文檔編號(hào)G02B27/22GK1771455SQ200480009445
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者U·亞爾馬克特, H·－J·羅斯巴赫 申請(qǐng)人:X3D科技有限責(zé)任公司