本发明专利技术公开了一种微结构光相位膜及微结构柱状透镜，该光相位膜为一体成形，在结构上包括一相位膜基底，一圆凸柱状表面位于相位膜基底之上。圆凸柱状表面具有至少两个圆凸柱以一固定间距重复排列，且圆凸柱具有相同的圆柱高度。以一透镜层覆盖于光相位膜而形成一微结构柱状透镜，因入射光的偏极角度不同使光相位膜具有双折射率效果，而达成2D/3D影像切换的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微结构光相位膜与微结构柱状透镜，尤其涉及ー种应用于2D/3D影像切换的微结构光相位膜与微结构柱状透镜。
技术介绍
立体显示技术则被视为显示技术的新世代产品标的，从消费者的观点来看，虽然戴眼镜式立体显示的硬件技术已经发展的很成熟且能满足多人共同观看的需求，不过观看时必须配戴特殊眼镜仍旧是个相当大的障碍，各家厂商于是投入不需要配戴特殊眼镜的裸视3D立体显示技术研发。因此裸眼式立体显示技术是未来主要发展驱势。事实上，裸眼式立体显示技术目前已发展到可以让多人同时观赏的多视域(multi-view)显示技木。 但是裸眼式多视域立体显示器在文字部份可能模糊不清并造成阅读的问题，在硬件技术上需要开发ー个可以自动侦测文字及影像内容及其显示区域范围，于影像的部份以3D立体模式显示，文字等说明的部份则仍然以传统2D模式显示于屏幕，同时可以进行动态、局部显示区域2D/3D模式切換的立体显示器系统。以光学控制技术来看平面电视可切換式影像立体化的技术，主要有如图Ia所示的视差光栅(barrier)技术以及如图Ib所示的柱状透镜(lenticular lens)技术两大主流。其基本原理是将显示的画面分为给右眼看的像素111与给左眼看的像素112 ;以视差光栅技术而言是利用视差光栅120使右眼101看不到给左眼102的像素111，而左眼102看不到给右眼101的像素112，因此两眼101、102看到不同光相位的影像，使得大脑可以组成立体影像。而以柱状透镜技术而言，是利用柱状透镜130的折射，分别将给右眼101的像素112与给左眼102的像素111送至右眼101与左眼102。以目前技术水准而言，柱状透镜图的亮度表现比较好，然而制程稳定性以及技术成熟度不及视差光栅，因此视差光栅技术比较有成本优势。然上述的两种技术均是固定呈现3D立体影像的方法，而无法做动态的2D/3D影像的切換。图2所示为可做动态2D/3D影像切換的先前技木，该技术有一切换液晶层220，可由经由施加于其上下的偏极膜210的偏极电压改变光的偏极相位角度；有一液晶层240亦可经由电压控制改变其折射率；另有一透镜层250具有一固定折射率n。如图2a所示，先施加偏极电压(Va) 271于切换液晶层220上下的偏极膜210时，液晶分子改变排列方向，使0度偏极光280经过像素201入射进切换液晶层220后，成为90度偏极光281，此时液晶层240的折射率被控制为N，与透镜层250的折射率n不同，所以光会改变前进的方向，而具有柱状透镜的效果，此即为3D模式。又如图2b所示，先施加偏极电压(Vb)272于切换液晶层220上下的偏极膜210后，液晶分子再度改变排列方向，使一 0度偏极光280经过像素201入射进切换液晶层220后仍是0度偏极光280，但此时液晶层240的折射率被控制为n，与透镜层250的折射率n相同，因此不会改变前进的方向，此时即为2D模式。但此先前技术有诸多缺点，如液晶层240与透镜层250必须制作在一玻璃基板230上，最上一层又需一玻璃基板260，且液晶层240仍需以电压或其它方式控制以改变其折射率使之与透镜层250配合以达2D/3D切換的功能。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术提供一种微结构光相位膜与微结构相位柱状透镜。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案—种微结构光相位膜包括一光相位膜基底，具有一厚度，从正上方俯视为一矩形形状，具有两个等长的横向边与两个等长的纵向边；ー圆凸柱状表面，位于光相位膜基底之上；其中圆凸柱状表面具有至少两个平行的圆凸柱，以ー固定间距重复排列，圆凸柱的最高点与其开始往上突起的点呈ー圆柱高度，且该圆凸柱的轴向与光相位膜的材料分子的排列相位成ー夹角。 光相位膜的材料为可透光的材料，包括聚氯こ烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚こ烯醇(PVA)、こ烯对苯ニ甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、三醋酸纤维素(TAC，Triacetylcellulose),醋酸丙酸纤维素(CAP, Cellulose Acetate Propionate)。基底厚度 50 U m 150 V- m,圆凸柱的固定间距为120 ii m 450 u m,较佳为150 y m 200 u m,圆凸柱的圆柱高度为10 ii m 180 u m。改变光相位膜的折射率的因素包括圆凸柱轴向与光相位膜材料分子排列相位的夹角、圆凸柱的圆柱高度、圆凸柱的固定间距、或一入射光的偏极角度。一种微结构相位柱状透镜，包括配置一具有折射率n的透镜层在如上所述的光相位膜的圆凸柱状表面之上；当具ー偏极角度的一入射光自光相位膜基底的一平面底面射入，穿透光相位膜与透镜层。当入射光的偏极角度为第一角度时，光相位膜的折射率为N，而当入射光的偏极角度为第二角度时，光相位膜的折射率为n ;且n不等于N。在一实施例中所述第一角度包括0度或180度，所述第二角度包括90度或270度。在另ー实施例中，所述第一角度时包括90度或270度，所述第二角度包括0度或180度。附图说明本专利技术可藉由说明书中的若干较佳实施例及详细叙述与后附图式而得以了解。图式中相同的组件符号系指本专利技术中的同一组件。然而，应理解者为，本专利技术的所有较佳实施例系仅用以说明而非用以限制申请专利范围，其中图Ia为现有视差光栅技术的影像立体化原理示意图。。图Ib为柱状透镜技术的影像立体化原理示意图。图2a为现有3D模式成像过程示意图。图2b为现有3D模式成像过程示意图。图3a为本专利技术微结构光相位膜的剖面图。图3b为光相位膜的平面底面的俯视图。图3c为本专利技术微结构相位柱状透镜结构示意图。图4为本专利技术的光相位膜折射率变化的原理图。图5为本专利技术的2D模式成像过程示意图。主要组件符号说明103D立体影像的先前技术 101右眼102左眼111给右眼的像素112给左眼的像素120视差光栅130柱状透镜202D/3D影像切换的先前技201像素术210偏极膜220切換液晶层230玻璃基板240液晶层250透镜层260玻璃基板271偏极电压Va272偏极电压Vb2800度偏极光28190度偏极光30本专利技术的例不一体成形微310—体成形微结构光相位结构光相位膜膜301平面底面302纵向边303横向边311光相位膜基底312圆凸柱320保护层321保护表面330微结构相位柱状透镜40本专利技术的光相位膜折射率变化的原理410圆凸柱轴向420材料分子相位轴421相位膜材料分子50本专利技术的光相位膜的一例510圆凸柱轴向580光相位轴为0度的偏极光示应用581光相位轴与圆凸柱轴向583前进方向改变的光582光相位轴与圆凸柱轴向成90度或270度的偏极光成0度或180度的偏极光584前进方向不改变的光P间距h高度D基底厚度0圆凸柱轴向与光相位轴的夹角具体实施例方式本专利技术微结构光相位膜及微结构柱状透镜，相较于先前技术，可省去玻璃基板，也不需控制液晶透镜以改变其折射率，且相位膜为一体成形，大幅降低成本，利于制作可切換2D/3D影像的光相位膜。如图3a所示为本专利技术所制作的一例示的一体成形的微结构光相位膜310的剖面图，光相位膜310为一体成形，为解释的方便,将光相位膜310概念上区分为光相位膜基底311部分与圆凸柱312部分，光相位膜基底311的底面为ー本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.03 TW 1001071371.一种微结构光相位膜，该光相位膜为一体成形，在结构上包括 一光相位膜基底，具有一厚度，从正上方俯视为一矩形形状，具有两个等长的横向边与两个等长的纵向边； ー圆凸柱状表面，位于光相位膜基底之上；其中圆凸柱状表面具有至少两个平行的圆凸柱以一固定间距重复排列，圆凸柱的最高点与其开始往上突起的点呈ー圆柱高度，且圆凸柱的轴向与光相位膜的材料分子的排列相位成ー夹角。2.如权利要求I所述的微结构光相位膜，其特征在于，改变光相位膜折射率的因素包括夹角、圆凸柱的圆柱高度、该圆凸柱的固定间距、或一入射光的偏极角度。3.如权利要求I所述的微结构光相位膜，其特征在于，所述固定间距为120i!m 450 u m04.如权利要求I所述的微结构光相位膜，其特征在于，所述固定间距为150i!m 200 u m。5.如权利要求I所述的微结构光相位膜，其特征在于，所述圆柱高度为IOym 180 u m06.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴荣聪，
申请(专利权)人：银海科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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