[发明专利]可增大分光角度的裸眼3D光栅

权利要求书

1.一种可增大分光角度的裸眼3D光栅，其特征在于，通过两层光栅复合，来扩大出射光的分光角度，将裸眼3D图像的最佳观看距离缩短。

2.如权利要求1所述的3D光栅，其特征还在于，3D光栅由一层凸柱镜光栅和一层凹柱镜光栅复合而成，中间保持合适的距离d，图像平面与凸柱镜光栅的距离为物距u₀，凸柱面镜的焦距为f₀，u₀＞f₀，图像上的像素通过对应的柱面镜成倒立的实像，像距为v₀，从凸柱面镜出射的光线到达成像点之前进入凹柱面镜，即v₀＞d，对于凹柱面镜来说是虚物成像，当u₁＝f₁，虚物处于凹柱面镜的焦平面时，成像位置在无穷远，即从凹柱面镜出射的光为平行光，并且方向向外侧发生了偏转，增大了分光角度。。

3.如权利要求2所述的3D光栅，其特征还在于，作为手机外贴膜使用，d≤0.6mm，凸凹柱镜光栅参数的设计顺序为：

a)根据显示屏的像素密度确定光栅的栅距p，p为2～3倍像素大小；

b)根据显示屏像素平面到触摸屏外表面的总厚度确定物距u₀；

c)根据分光角度增幅要求及光栅膜的总厚度确定d和f₁，计算出v₀；

d)根据透镜成像公式，由u₀、v₀计算出f₀。

4.如权利要求3所述的3D光栅，其特征还在于，手机屏幕的像素的密度范围为400～600dpi，光栅栅距范围为0.1～0.18mm，两层光栅光心之间的距离d约0.5mm，光栅栅距比例p₀/p₁≈1.0015，光栅斜向配置，通过手机APP的参数设置，同一种光栅可以适应不同的手机屏幕，并且与手机屏贴合时不需要严格对准。

5.如权利要求4所述的3D光栅，其特征还在于，光栅出射的分光角度β≈11°，3D图像像素采样宽度范围在2～3个像素，可以为小数值，设置合适的采样宽度和光栅倾斜角度，让α的范围在4～5°，d/f₁的范围为1～2，凹柱面镜的焦距f₁的取值范围为0.25～0.5mm。

6.如权利要求2或5所述的3D光栅，其特征还在于，一定厚度的透明片基(17)的上下表面，采用UV固化成型工艺复合上凸柱镜光栅(15)和凹柱镜光栅(16)。

7.如权利要求2或5所述的3D光栅，其特征还在于，采用热塑工艺，直接在透明片基的上下表面挤压成型凸柱镜光栅和凹柱镜光栅，形成一体化的凸凹柱镜光栅(18)。

8.如权利要求2或5所述的3D光栅，其特征还在于，将预先分别成型的凸柱镜光栅膜(19)和凹柱镜光栅膜(20)，由透明胶层(21)粘合在一起。

9.如权利要求6或7所述的3D光栅，其特征还在于，用低折射率胶填充层(22)将凸凹柱镜光栅(18)的凸面流平，或者用低折射率胶填充层(22)将凸凹柱镜光栅(18)的上下表面均流平，形成无棱凹凸柱镜光栅。

10.如权利要求2所述的3D光栅，其特征还在于，凹柱面镜截面的圆弧可以由多边形折线来替代。