[发明专利]一种定向背光源裸眼3D平行光纤阵列制作装置

说明书

本发明涉及一种定向背光源裸眼3D平行光纤阵列制作装置，涉及平行光纤阵列制作以及精度控制工艺，包括基座、光纤阵列面板装置、滑动导轨装置、误差检测装置、光纤引导装置和误差矫正装置；第二减速电机通过螺旋传动杆带动滑动底座进行同步移动，利用第一减速电机和第二减速电机的转速不同，将光纤以及所需要间隔距离的铜线进行同步并在平行光纤背板上进行排列，形成光纤间隔阵列。本发明的定向背光源裸眼3D平行光纤阵列制作装置不仅可以使得平行光纤等间距，而且无需人工进行手动操作，是一种自动化的装置，成本低，结构简单，能够有效的减少平行光纤阵列得间距误差。

技术领域

本发明涉及定向背光源显示技术领域，具体涉及一种定向背光源裸眼3D平行光纤阵列制作装置。

背景技术

随着显示技术的发展，显示屏等一些显示器件已经越发成熟，目前普遍使用的背光源包括LED背光源，但是LED作为定向背光裸眼3D的背光源具有一定的局限性。定向背光3D技术的设计结构是基于透镜式结构上进行改进，通过背光源的变更以及显示层之间的结构调整来达到裸眼3D显示的效果，即定向时分背光裸眼3D。定向时分背光裸眼3D技术可以保持液晶面板的原有分辨率不变，传统方法在特定视点位置可以实现很低的串扰，使得裸眼观看不会产生晕眩感以及分辨率低等问题。利用光纤背光源进行空间性周期显示，与3D视频源同步周期进行，从而降低串扰，并且可以在2D与3D之间进行转换，也可以多视点的供多人进行观看。光线背光源背光模组的特点在于光纤的均匀发光以及平行光纤阵列的精度控制与误差的检测的控制。平行光纤阵列的定向背光的精密控制可以使得光纤光源更准确地进行定向分光，同时进行视频源图像的左右分离，达到裸眼3D高质量的视觉效果。

现有的定向背光3D显示屏一般利用两组LED和对称结构的导光板组成的背光源结合特殊结构的3D膜片形成定向背光。两组LED置于显示屏左右两侧，在LED之间放置导光板，导光板的背面为具有对称结构的三角形柱状光栅，在导光板的正面前方放置3D膜片，3D膜片的背面为三角形柱状光栅，3D膜片的正面为圆柱状光栅。LED发出的光线经过导光板的三角形柱状光栅反射到3D膜片的三角形柱状光栅上，再由3D膜片的圆柱状光栅聚光，将LCD屏上的右眼图像投射到观察者右眼上，达到定向背光目的；同样，LED发出的光线经过导光板的三角形柱状光栅反射到3D膜片的三角形柱状光栅上，再由3D膜片的圆柱状光栅聚光，将LCD屏上的左眼图像投射到观察者左眼上。可以看出，上述现有技术的定向背光需要特殊结构的导光板和特殊结构的3D膜片，光线经过的反射面和折射面要求加工精度高，结构复杂，而且导光板的输出光能量均匀性难以控制，因此难以形成成熟的产品。

POF平行光纤阵列包括依次连接的光纤束入射段、光纤束过渡段和由若干侧面发光POF组成的侧面发光光纤阵列，所有侧面发光POF沿直线平行排列粘贴在黑色背板上，所有侧面发光POF按顺序进行编号，编号顺序为①②③①②③…,相同编号的侧面发光POF为1组，共分成3组，所有编号相同的侧面发光POF通过相应的光纤束过渡段在光纤束入射段合并为与侧面发光POF相同编号的光纤束，共有①②③三个编号的光纤束，各编号的光纤束与相同编号的发光二极管(LED)耦合连接，通过控制LED驱动脉冲实现侧面发光POF分时点亮。POF平行光纤阵列是裸眼3D显示屏的定向背光源的关键部件，其制作精度直接影响多视点防眩晕裸眼3D显示屏的性能指标，因此需要对平行光纤阵列的排布进行精度控制，设计一套可行的误差检测装置，得到可靠有效的数据参数。

现有的光纤阵列制备是建立供纤轮与绕纤轮之间速度差的数学模型，并经过仿真得到换光纤层绕制时必须改变供线轮的转速以保证张力的基本范围，而且使用舞蹈轮微控设备实现张力波动小范围控制；再采用光纤绕制检测设备实时检测光纤排线性能；并确定合适的滞后角度以实现高精度排线；最后，采用一从两主的电机控制方法实现光纤绕制设备的自动绕制。

本发明采用侧面发光塑料光纤(POF)平行光纤阵列作为多视点防眩晕裸眼3D显示屏的定向背光源的制作装置，代替传统导光板和液晶开关板，以提供一种结构简单可靠、制造成本低的定向背光裸眼3D显示背光源。

发明内容