專利名稱：一種分光器件及其制作方法和3d顯示裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及3D顯示技術(shù)的領域，具體地，涉及一種分光器件及其制作方法和3D顯
示裝置。
背景技術(shù)：
3D顯示技術(shù)主要為兩種，一種是觀眾戴上特制的3D眼鏡來觀看，另一種為裸眼3D技術(shù)，裸眼3D顯示技術(shù)中的分光器件主要包括光柵式擋板和棱鏡式分光鏡。裸眼3D顯示裝置通常包括顯示面板和分光器件，分光器件設置在顯示面板的前端，裸眼3D顯示裝置在放映由類似于人兩眼的不同視角攝制的具有水平視角差的兩幅畫面時，通過分光器件使觀 眾左眼看到的是從左視角拍攝的畫面、右眼看到的是從右視角拍攝的畫面，分光器件的光學尺寸是影響3D顯示效果的關(guān)鍵。對于光柵式擋板而言,其光學尺寸主要包括光柵式擋板透光區(qū)域的長度和擋光區(qū)域的長度等參數(shù)；對于棱鏡式分光鏡而言，其光學尺寸主要是棱鏡式分光鏡中各個透鏡的寬度等參數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于顯示面板屬于面光源，因此在制作分光器件的過程中，需要通過微積分方程等來獲取分光器件的光學尺寸，獲取分光器件的光學尺寸的過程非常復雜、
難度高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種分光器件及其制作方法和3D顯示器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中制作分光器件時獲取其光學尺寸的過程復雜、難度高的問題。為此，本發(fā)明提供一種分光器件的制作方法，其中，包括采集設置在顯示面板前端的分光器件的相關(guān)制作參數(shù)；根據(jù)所述分光器件的相關(guān)制作參數(shù)并通過光路可逆原理獲取經(jīng)過所述分光器件的光路圖，根據(jù)所述光路圖中的幾何關(guān)系計算分光器件的光學尺寸；根據(jù)計算得到的所述分光器件的光學尺寸得到分光器件。其中，所述分光器件的相關(guān)制作參數(shù)包括所述分光器件與所述顯示面板之間的直線距離、所述分光器件與人眼之間的直線距離和所述顯示面板中像素的寬度。其中,所述分光器件包括光柵式擋板或棱鏡式分光鏡。其中，在所述分光器件為光柵式擋板時，所述光學尺寸包括所述光柵式擋板透光區(qū)域和背光區(qū)域的寬度。其中，在所述分光器件為棱鏡式分光鏡時，所述光學尺寸包括所述棱鏡式分光鏡中各透鏡的寬度。其中，所述通過光路可逆原理獲取經(jīng)過所述分光器件的光路圖包括將接收光線的觀眾的兩只眼睛視為兩個光源，所述兩個光源發(fā)出的兩條光線經(jīng)過所述分光器件到達顯示面板，從而獲取所述分光器件的光路圖；所述兩條光線在顯示面板上分布的距離大于O。本發(fā)明還提供一種分光器件，其中，所述分光器件為根據(jù)所述上述的任意一種方法制作。其中，所述分光器件為光柵式擋板，所述光柵式擋板擋光區(qū)域的寬度c和透光區(qū)域的寬度d的計算公式如下
/ ,、 z(b+2a)c>n(a + b)--
z+g
.z(b+2a)d<-
z+g 其中，a為所述彩膜層中彩膜的寬度，b為所述彩膜層中黑矩陣膜的寬度，g為所述顯示面板與所述光柵式擋板之間的距離，z為觀眾的眼睛與所述光柵式擋板之間的距離，n為正整數(shù)。其中，所述分光器件為棱鏡式擋板，所述棱鏡式擋板中透鏡寬度m的計算公式如下
g(6.5-k2)m =-+k2
z+g其中，k2的取值范圍為2a+b-^< k2<2a+3b-@，g為所述顯示面板與所述
ZZ
棱鏡式擋板之間的距離，Z為觀眾的眼睛與所述棱鏡式擋板之間的距離。本發(fā)明還提供一種3D顯示器，其中，包括顯示面板和上述的任意一種分光器件。本發(fā)明具有下述有益效果本發(fā)明提供的分光器件制作方法實施例中，利用光路可逆原理將人的雙眼視為左光源和右光源，左光源發(fā)出的光線經(jīng)過棱鏡式分光鏡到達顯示面板中顯示左眼視角畫面的像素，右光源發(fā)出的光線經(jīng)過棱鏡式分光鏡到達顯示面板中顯示右眼視角畫面的像素，從而得到分光器件分光時的光路圖，然后根據(jù)光路圖中的幾何關(guān)系就可以簡單、方便地計算出光柵式擋板或光棱鏡式分光鏡等光學器件的光學尺寸，以得到分光器件。本發(fā)明提供的分光器件和3D顯示裝置也具有上述的有益效果。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I為本發(fā)明分光器件制作方法第一實施例的流程圖；圖2為本發(fā)明分光器件制作方法第一實施例中的光路圖；圖3為圖2中的光路圖的幾何圖形；圖4為本發(fā)明分光器件制作方法第二實施例的光路圖；圖5為圖4中左光源和右光源的兩束光線經(jīng)過棱鏡式分光鏡同一透鏡的幾何圖形；圖6為圖4中左光源和右光源的兩束光線經(jīng)過棱鏡式分光鏡中相鄰透鏡的幾何圖形。
具體實施例方式為使本領域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的分光器件及其制作方法和3D顯示裝置進行詳細描述。在本發(fā)明提供的實施例中，顯示面板中顯示左眼視角畫面的像素發(fā)出的光線經(jīng)過 分光器件之后到達左眼，顯示面板中顯示右眼視角畫面的像素發(fā)出的光線經(jīng)過分光器件之后到達右眼。當制作上述的分光器件時，利用光線可逆原理，將人的左眼和右眼當成左光源和右光源，左光源和右光源發(fā)出的光線經(jīng)過分光器件之后分別到達顯示面板，其中，左光源發(fā)出的光線到達顯示面板中顯示左眼視角畫面的像素，右光源發(fā)出的光線到達顯示面板中顯示右眼視角畫面的像素。在本發(fā)明提供的實施例中，分別米用光柵式擋板和棱鏡式分光鏡作為分光器件來介紹技術(shù)方案，顯示面板具有若干像素。其中，左光源發(fā)出的光線經(jīng)過光柵式擋板的透光區(qū)域到達顯示面板中顯示左眼視角畫面的像素，右光源發(fā)出的光線經(jīng)過光柵式擋板的透光區(qū)域到達顯示面板中顯示右眼視角畫面的像素。在實際應用中，光柵式擋板中每個透光區(qū)域和擋光區(qū)域的寬度之和通常是由顯示面板的像素設計來決定。圖I為本發(fā)明分光器件制作方法第一實施例的流程圖。如圖I所示，本實施例分光器件制作方法的具體步驟包括如下流程 步驟101、采集分光器件的相關(guān)制作參數(shù)。圖2為本發(fā)明分光器件制作方法第一實施例中的光路圖。如圖2所示，在本實施例中，分光器件為光柵式擋板，光柵式擋板的相關(guān)制作參數(shù)包括顯示面板像素的彩膜層201中三種顏色彩膜的寬度、黑矩陣膜(BM膜)的寬度、光柵式擋板202與顯示面板之間的直線距離、光柵式擋板202與人眼(也就是左光源或右光源)之間的直線距離等。在本實施例中，像素的尺寸包括彩膜層201中的BM膜的寬度為a以及紅色彩膜、綠色彩膜和藍色彩膜的寬度均為b，光柵式擋板202與顯示面板中彩膜層201之間的距離為g，g的取值范圍可以在I 3mm之間，右光源A距離光柵式擋板202的距離為z，右光源A發(fā)出的光線經(jīng)過光柵式擋板202到達彩膜層201后，右光源A發(fā)出的光線覆蓋彩膜層201的寬度k的最大值為2a+b，即k < 2a+b。獲取分光器件的上述相關(guān)制作參數(shù)之后，進入步驟 102。步驟102、通過光路可逆原理獲取經(jīng)過分光器件的光路圖，根據(jù)光路圖中的幾何關(guān)系計算分光器件的光學尺寸。在本步驟中，光柵式擋板的光學尺寸包括透光區(qū)域和背光區(qū)域的寬度。分別設定光柵式擋板202中每個擋光區(qū)域的寬度和透光區(qū)域的寬度分別為c和d，由于光柵式擋板202的厚度通常比較小，所以本步驟在計算光柵式擋板202的透光區(qū)域和擋光區(qū)域的寬度時，可以忽略其厚度的影響。在本實施例中，顯示面板中每種顏色的彩膜與相鄰BM膜寬度值之和a+b為固定值，所以光柵式擋板202中每個透光區(qū)域和擋光區(qū)域的寬度之和c+d也為固定值，上述兩個寬度之和的關(guān)系如公式(I)所示c+d = n (a+b) (I)其中，n>0。在本實施例中，n取值通常大于I，例如可以取值為2。
圖3為圖2中的光路圖的幾何圖形。如圖3所示，線段EFG和線段DC分別位于圖2中的光柵式擋板202和顯示面板彩膜層101上，其中，擋光區(qū)域EF的長度為C，透光區(qū)域FG的長度為d，DB的長度為a+b，BC的長度為b。根據(jù)圖3中所示的幾何圖形的幾何關(guān)系，由于線段DC與線段EG平行，所以AAEG與AADC為相似三角形，同時AAFG與AABC也為相似三角形，根據(jù)相似三角形之間的幾何關(guān)系，對于AAEG與AADC，其邊長之間滿足如下比例關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種分光器件的制作方法,其特征在于,包括 采集設置在顯示面板前端的分光器件的相關(guān)制作參數(shù)； 根據(jù)所述分光器件的相關(guān)制作參數(shù)并通過光路可逆原理獲取經(jīng)過所述分光器件的光路圖，根據(jù)所述光路圖中的幾何關(guān)系計算分光器件的光學尺寸； 根據(jù)計算得到的所述分光器件的光學尺寸得到分光器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光器件的制作方法，其特征在于，所述分光器件的相關(guān)制作參數(shù)包括 所述分光器件與所述顯示面板之間的直線距離、所述分光器件與人眼之間的直線距離和所述顯示面板中像素的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分光器件的制作方法，其特征在于，所述分光器件包括光柵式擋板或棱鏡式分光鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分光器件的制作方法，其特征在于， 在所述分光器件為光柵式擋板時，所述光學尺寸包括所述光柵式擋板透光區(qū)域和背光區(qū)域的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分光器件的制作方法，其特征在于， 在所述分光器件為棱鏡式分光鏡時，所述光學尺寸包括所述棱鏡式分光鏡中各透鏡的覽度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光器件的制作方法，其特征在于，所述通過光路可逆原理獲取經(jīng)過所述分光器件的光路圖包括 將接收光線的觀眾的兩只眼睛視為兩個光源，所述兩個光源發(fā)出的兩條光線經(jīng)過所述分光器件到達顯示面板，從而獲取所述分光器件的光路圖； 所述兩條光線在顯示面板上分布的距離大于O。
7.一種分光器件，其特征在于，所述分光器件為根據(jù)所述權(quán)利要求I至6任一所述的方法制作。
8.根據(jù)權(quán)7所述的分光器件，其特征在于，所述分光器件為光柵式擋板，所述光柵式擋板擋光區(qū)域的寬度c和透光區(qū)域的寬度d的計算公式如下
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分光器件，其特征在于，所述分光器件為棱鏡式擋板，所述棱鏡式擋板中透鏡寬度m的計算公式如下
10.一種3D顯示器，其特征在于，包括顯示面板和權(quán)利要求7至9任一所述的分光器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分光器件及其制作方法和3D顯示裝置，其中，分光器件的制作方法包括采集設置在顯示面板前端的分光器件的相關(guān)制作參數(shù)；通過光路可逆原理獲取經(jīng)過分光器件的光路圖，根據(jù)光路圖中的幾何關(guān)系計算分光器件的光學尺寸；根據(jù)計算得到的分光器件的光學尺寸得到分光器件。在本發(fā)明實施例中，利用光路可逆原理將人的雙眼視為左光源和右光源，左光源發(fā)出的光線經(jīng)過棱鏡式分光鏡到達顯示面板中顯示左眼視角畫面的像素，右光源發(fā)出的光線經(jīng)過棱鏡式分光鏡到達顯示面板中顯示右眼視角畫面的像素，從而得到分光器件分光時的光路圖，然后根據(jù)光路圖中的幾何關(guān)系就可以簡單、方便地計算出光柵式擋板或光棱鏡式分光鏡等光學器件的光學尺寸。
文檔編號G02B27/10GK102650741SQ20121007159
公開日2012年8月29日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者柳在健, 秦廣奎 申請人:京東方科技集團股份有限公司