CN102466890A - 立体眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了立体眼镜包括眼镜框架、第一镜片模块、第二镜片模块以及控制电路。该第一、第二镜片模块中至少其一包含第一偏光元件、第一可控制元件、第二偏光元件及第一相位延迟元件。该第一、第二偏光元件分别具有第一、第二固定偏振方向。该第一可控制元件基于第一控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向。该第一相位延迟元件执行线偏振光与圆偏振光之间的转换。该第一可控制元件设置于该第一、第二偏光元件之间，以及该第一偏光元件设置于该第一可控制元件与该第一相位延迟元件之间。该控制电路产生至少该第一控制信号。本发明提供的立体眼镜通过元件共享而可依据需求选择性地作为快门眼镜或偏光眼镜使用。

Description

立体眼镜

技术领域

本发明涉及观看立体影像的技术，特别是涉及一种通过元件共享而可依据需求选择性地作为快门眼镜或偏光眼镜使用的立体眼镜。

背景技术

随着科技的进步，使用者所追求的不再只是高画质影像，而是具立体感且更真实感的影像显示。目前立体影像显示的技术主要可分为两种，即，一种需要视频显示装置一并搭配立体眼镜(例如偏光眼镜或快门眼镜)使用，而另一种则仅需要视频显示装置而无需搭配任何立体眼镜。无论是采用哪一种技术，立体影像显示的主要原理就是让左眼与右眼分别看到不同的影像画面，进而使大脑将两眼所分别看到的不同的影像画面视为立体影像。

对于需要一并搭配立体眼镜的视频显示装置而言，基于视频显示装置所采用的立体影像显示技术，使用者所配戴的眼镜必须选用符合该立体影像显示技术的立体眼镜。一般而言，符合不同立体影像显示技术的立体眼镜具有不同的镜片结构，因此，适用于第一种立体影像显示技术的已知立体眼镜(例如快门眼镜)并不能直接使用于观赏采用第二种立体影像显示技术的视频显示装置，同样地，适用于第二种立体影像显示技术的已知立体眼镜(例如偏光眼镜)并不能直接使用于观赏采用第一种立体影像显示技术的视频显示装置。换言之，采用不同立体影像显示技术的视频显示装置必须分别搭配专属的立体眼镜才能让使用者顺利地进行立体影像的观赏。

综上所述，若能提供一种可适用于观赏采用不同立体影像显示技术的视频显示装置的立体眼镜，则使用者购买立体眼镜的花费以及厂商生产立体眼镜的成本将可大幅降低，进而可大幅提升支持立体影像显示技术的视频显示装置(例如电视或投影机)的普及率。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种通过元件共享而可依据需求选择性地作为快门眼镜或偏光眼镜使用的立体眼镜。

依据本发明的实施例，提供一种立体眼镜。该立体眼镜包括一眼镜框架、一第一镜片模块、一第二镜片模块以及一控制电路。该第一镜片模块包括一第一偏光元件、一第一可控制元件、一第二偏光元件以及一第一相位延迟元件。该第一偏光元件具有一第一固定偏振方向。该第一可控制元件用以基于一第一控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向。该第二偏光元件具有不同于该第一固定偏振方向的一第二固定偏振方向。该第一相位延迟元件用以执行线偏振光与圆偏振光之间的转换。该第一可控制元件设置于该第一偏光元件与该第二偏光元件之间，以及该第一偏光元件设置于该第一可控制元件与该第一相位延迟元件之间。该第一、第二镜片模块之一用以观看左眼影像，以及该第一、第二镜片模块的另一个用以观看右眼影像。该控制电路耦接于该第一镜片模块，用以产生至少该第一控制信号。

依据本发明的实施例，另提供一种立体眼镜。该立体眼镜包括一眼镜框架、一第一镜片模块、一第二镜片模块以及一控制电路。该第一镜片模块包括一第一可控制元件、一第一偏光元件以及一第一相位延迟元件。该第一可控制元件用以基于一第一控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向。该第一偏光元件具有一固定偏振方向。该第一相位延迟元件用以执行线偏振光与圆偏振光之间的转换。该第一镜片模块仅具有单一偏光元件，以及该第一偏光元件设置于该第一可控制元件与该第一相位延迟元件之间。该第一、第二镜片模块之一用以观看左眼影像，以及该第一、第二镜片模块的另一个用以观看右眼影像。该控制电路耦接于该第一镜片模块，用以产生至少该第一控制信号。

本发明提供的立体眼镜通过元件共享而可依据需求选择性地作为快门眼镜或偏光眼镜使用，可适用于观赏采用不同立体影像显示技术的视频显示装置。使用者购买立体眼镜的花费以及厂商生产立体眼镜的成本将可大幅降低，进而可大幅提升支持立体影像显示技术的视频显示装置(例如电视或投影机)的普及率。

附图说明

图1为本发明立体影像显示系统的一实施例的功能方块示意图。

图2为图1所示的第一镜片模块的镜片结构的第一实施例的示意图。

图3为图1的立体眼镜基于图2所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第一操作范例的示意图。

图4为图1的立体眼镜基于图2所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第二操作范例的示意图。

图5为图1的立体眼镜基于图2所示的镜片架构而作为偏光眼镜使用的一操作范例的示意图。

图6为图1所示的第一镜片模块的镜片结构的第二实施例的示意图。

图7为图1的立体眼镜基于图6所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第一操作范例的示意图。

图8为图1的立体眼镜基于图6所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第二操作范例的示意图。

图9为图1的立体眼镜基于图6所示的镜片架构而作为偏光眼镜使用的一操作范例的示意图。

图10为图1所示的第、第二镜片模块与眼镜框架的组装示意图。

图11为图1所示的第一、第二镜片模块与眼镜框架的另一组装示意图。

其中，附图标记说明如下：

100                    立体影像显示系统

102                    立体眼镜

104                    视频显示装置

111                    眼镜框架

112                    第一镜片模块

114                    第二镜片模块

116                    控制电路

202、606               第一相位延迟元件

204、604               第一偏光元件

206、602               第一可控制元件

208、614               第二偏光元件

212、616               第二相位延迟元件

214                    第三偏光元件

216、612               第二可控制元件

218                    第四偏光元件

1002                   突出部

1004                   凹陷部

1102                   第一固定元件

1104                   第二固定元件

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明立体影像显示系统的一实施例的功能方块示意图。立体影像显示系统100包括立体眼镜102以及视频显示装置104。于本实施例中，立体眼镜102包括(但不局限于)一眼镜框架111、一第一镜片模块112、一第二镜片模块114以及一控制电路116。本实施例中，第一镜片模块112、第二镜片模块114以及控制电路116均设置于眼镜框架111上。第一、第二镜片模块112、114之一(例如第一镜片模块112)用以观看左眼影像，以及第一、第二镜片模块112、114的另一个(例如第二镜片模块114)则是用以观看右眼影像。另外，控制电路116可分别输出第一、第二控制信号S1、S2至第一、第二镜片模块112、114，以控制第一、第二镜片模块112、114的运作。

立体眼镜102可供使用者配戴以观看视频显示装置104所呈现的立体影像。举例来说，于图1所示的实施例中，视频显示装置104可以是一液晶显示器，其包括一显示屏幕(例如液晶显示面板)与一背光模块，背光模块提供显示屏幕所需光源，而通过显示屏幕所产生的影像光输出便通过立体眼镜102来控制是否可进入使用者的左眼或右眼，其中基于视频显示装置104所采用的立体影像显示技术，影像光输出可以是线偏振光(linear polarized light)或圆偏振光(circular polarized light)，举例来说，当影像光输出为线偏振光且视频显示装置104于不同时间点分别显示左眼影像以及右眼影像时，所搭配的立体眼镜102必需具有快门眼镜的功能，以及当影像光输出为圆偏振光且视频显示装置104于同一时间点显示对应不同圆偏振方向的左眼影像以及右眼影像时，所搭配的立体眼镜102必需具有偏光眼镜的功能。

请注意，视频显示装置104并未限定是液晶显示器，即，视频显示装置104也可以是任何可跟立体眼镜102一并搭配使用以呈现立体影像给使用者的视频显示装置，例如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器、等离子显示器、采用数字光源处理技术(Digital Light Processing，DLP)的显示器/投影机、采用硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCoS)显示技术的显示器/投影机等等，换言之，若立体眼镜102为快门眼镜，则视频显示装置104便是可搭配快门眼镜使用的任何具有特定偏振特性(例如线偏振特性)的显示器或投影机，以及若立体眼镜102为偏光眼镜，则视频显示装置104便是可搭配偏光眼镜使用的任何具有特定偏振特性(例如圆偏振特性)的显示器或投影机。

请参阅图2，图2为图1所示的第一镜片模块112的镜片结构的第一实施例的示意图。于此一实施例中，第一镜片模块(例如左眼镜片或右眼镜片)112包括(但不局限于)一第一相位延迟(retarder)元件202、一第一偏光(polarizer)元件204、一第一可控制元件206以及一第二偏光元件208。第一偏光元件204具有一第一固定偏振方向(例如135°)，而第二偏光元件208则具有不同于该第一固定偏振方向的一第二固定偏振方向，举例来说，该第二固定偏振方向(例如45°)正交于该第一固定偏振方向(例如135°)。

对于第一可控制元件206而言，其会基于第一控制信号S1来选择性地改变输入光的偏振方向，举例来说，第一可控制元件206以TN型(TwistedNematic)/STN型(Super Twisted Nematic)的液晶层来加以实现，因此，第一控制信号S1可以是外加的控制电压，用来选择性地控制液晶层中液晶单元(LCcell)的转动以达到控制偏振方向的目的。

例如，当控制电路116所产生的第一控制信号S1具有一第一逻辑准位(例如低电压准位(0V))时，则施加于输入光的偏振方向的调整量会是一第一默认值(例如，本实施例中，该第一默认值会等于顺时针旋转90°)，由于第一偏光元件204具有第一固定偏振方向(例如135°)，因此，仅有具有该第一固定偏振方向的输入光会通过第一偏光元件204而到达第一可控制元件206，此时，第一可控制元件206在没有外加控制电压(即控制电路116给予的是低电压准位(0V))之下会使得所输出的输入光的偏振方向调整至45°(即135°-90°＝45°)，因而与第二偏光元件208的第二固定偏振方向(例如45°)相同而通过第二偏光元件208。另一方面，当控制电路116所产生的第一控制信号S1具有一第二逻辑准位(例如高电压准位(12V))时，则施加于输入光的偏振方向的调整量会是一第二默认值(例如，本实施例中，该第二默认值为0°，因而不会改变输入光的偏振方向)，此时，第一可控制元件206在外加控制电压(即控制电路116给予的是高电压准位(12V))之下会维持所输出的输入光的偏振方向等于所输入的输入光的偏振方向(即135°)，因而正交于第二偏光元件208的第二固定偏振方向(例如45°)，所以无法通过第二偏光元件208。换言之，控制电路116可输出第一控制信号S1至第一镜片模块112，以控制第一镜片模块112于开启状态与关闭状态之间进行切换，进而达到控制光线穿透的目的，然而，此仅作为范例说明之用，并非用来作为本发明的限制，例如，任何具有光线穿透控制的结构均可被用来实现第一可控制元件206，同样可达到控制第一镜片模块112于开启状态与关闭状态之间进行切换的目的。

第一相位延迟元件202用以执行线偏振光(linear polarized light)与圆偏振光(circular polarized light)之间的转换，举例来说，当输入光为线偏振光时，则第一相位延迟元件202会将具有特定偏振方向的线偏振光转换为左旋/右旋的圆偏振光并输出圆偏振光，另一方面，当输入光为左旋/右旋的圆偏振光时，则第一相位延迟元件202会将圆偏振光转换为具有特定偏振方向的线偏振光并输出线偏振光。

如图2所示，第一可控制元件206设置于第一偏光元件204与第二偏光元件208之间，以及第一偏光元件204设置于第一可控制元件206与第一相位延迟元件202之间。此外，当立体眼镜用以观看一视频显示装置所呈现的立体影像时，第一相位延迟元件202于第一偏光元件204之前便处理该视频显示装置所产生的影像输出光，换言之，第一镜片模块112于使用上需将第一相位延迟元件202朝向视频显示装置，以及将第二偏光元件208朝向使用者。

于一较佳实施例中，图1所示的第一镜片模块112与第二镜片模块114均会具有图2所示的镜片结构，因而包含一个相位延迟元件、两个偏光元件以及一个可控制元件，然而，于另一实施例中，第一镜片模块112具有图2所示的镜片结构，而第二镜片模块114可采用任何共享快门镜片与偏光镜片的已知镜片架构，此一设计上的变化也属本发明的范畴，即，只要左眼镜片与右眼镜片的其中之一采用了本发明所揭示的镜片结构，均符合本发明的精神而落入本发明的范畴。

请参阅图3，图3为图1的立体眼镜102基于图2所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第一操作范例的示意图。如图3所示，第一镜片模块112与第二镜片模块114分别作为左眼镜片以及右眼镜片，其中第一镜片模块112包含第一偏光元件204(具有135°的固定偏振方向)、第一可控制元件206(基于具有第一逻辑准位Low的第一控制信号S1而将输入光的偏振方向顺时针旋转90°)、第二偏光元件208(具有45°的固定偏振方向)以及第一相位延迟元件202(具有

的相位延迟以执行线偏振光(45°/135°)与圆偏振光(逆时针的左旋/顺时针的右旋)之间的转换)。此外，第二镜片模块114包含第三偏光元件214(具有45°的固定偏振方向)、第二可控制元件216(基于具有第二逻辑准位High的第二控制信号S2而维持输入光的偏振方向)、第四偏光元件218(具有45°的固定偏振方向)以及第二相位延迟元件212(具有

的相位延迟以执行线偏振光(135°/45°)与圆偏振光(逆时针的左旋/顺时针的右旋)之间的转换)，其中第二可控制元件216设置于第三偏光元件214与第四偏光元件218之间，以及第三偏光元件214设置于第二可控制元件216与第二相位延迟元件212之间。

如图3所示，当图1所示的视频显示装置104的影像光输出为线偏振光(例如具有135°的偏振方向)，则左眼影像L将会通过第一相位延迟元件202与第二相位延迟元件212而分别转换成右旋的圆偏振光以及左旋的圆偏振光，接着，由于第一偏光元件204与第三偏光元件214具有相同的固定偏振方向，故第一偏光元件204与第三偏光元件214仅允许圆偏振光中具有135°偏振方向的成分通过。由于第二偏光元件208与第四偏光元件218具有相同的固定偏振方向，且第一控制信号S1与第二控制信号S2分别具有第一逻辑准位Low(例如0V)以及第二逻辑准位High(例如12V)，因此，仅有第一可控制元件206的输出会通过第二偏光元件208，而第二可控制元件216的输出则无法通过第四偏光元件218。

请参阅图4，图4为图1的立体眼镜102基于图2所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第二操作范例的示意图。如图4所示，当图1所示的视频显示装置104的影像光输出为线偏振光(例如具有135°的偏振方向)，则右眼影像R将会通过第一相位延迟元件202与第二相位延迟元件212而分别转换成右旋的圆偏振光以及左旋的圆偏振光，接着，由于第一偏光元件204与第三偏光元件214具有相同的固定偏振方向，故第一偏光元件204与第三偏光元件214仅允许圆偏振光中具有135°偏振方向的成分通过。由于第二偏光元件208与第四偏光元件218具有相同的固定偏振方向，且第一控制信号S1与第二控制信号S2分别具有第二逻辑准位High(例如12V)以及第一逻辑准位Low(例如0V)，因此，仅有第二可控制元件216的输出会通过第四偏光元件218，而第一可控制元件206的输出则无法通过第二偏光元件208。

综上所述，对于立体眼镜102作为快门眼镜使用的范例，可通过控制电路116主动地控制第一镜片模块112与第二镜片模块114于开启状态与关闭状态之间不断进行切换(即控制电路116所产生的第一控制信号S1会不断地于第一逻辑准位以及第二逻辑准位之间切换，而使得第一可控制元件206不断改变输入光的偏振方向，同样地，控制电路116所产生的第二控制信号S2会不断地于第一逻辑准位以及第二逻辑准位之间切换，而使得第二可控制元件216同样地不断改变输入光的偏振方向)，因而让使用者的左眼仅会看到左眼影像L以及右眼仅会看到右眼影像R，进而提供立体影像显示的效果。

此外，视频显示装置104可通过信号发射器(未显示)来与立体眼镜102进行通信，例如，立体眼镜102可通过有线传输或无线传输(例如红外线传输、ZigBee传输、超宽带(Ultrawideband，UWB)传输、WiFi传输、射频(RadioFrequency，RF)传输、DLP光信号传输或蓝牙(Bluetooth)传输)，而接收视频显示装置104通过信号发射器所发出的参考信息，接着，控制电路116便据此来产生所需的第一、第二控制信号S1、S2。举例来说，参考信息可以是视频显示装置104输出影像画面的时序，而控制电路116可基于参考信息来自行产生所要的第一、第二控制信号S1、S2，换言之，视频显示装置104仅提供同步信号而并未提供第一镜片模块112与第二镜片模块114何时要开启或关闭的控制设定，而是由控制电路116本身基于视频显示装置104所提供的同步信号来控制第一镜片模块112与第二镜片模块114何时要开启或关闭；另外，参考信息也可以直接是第一镜片模块112与第二镜片模块114的控制设定，而控制电路116便单纯地基于参考信息来产生相对应的第一、第二控制信号S1、S2。

请参阅图5，图5为图1的立体眼镜102基于图2所示的镜片架构而作为偏光眼镜使用的一操作范例的示意图。如图5所示，控制电路116此时无需给第一可控制元件206与第二可控制元件216任何外加的控制电压，因此，第一可控制元件206与第二可控制元件216分别基于具有第一逻辑准位Low(例如0V)的第一控制信号S1与第二控制信号S2而将输入光的偏振方向顺时针旋转90°。如图5所示，当图1所示的视频显示装置104的影像光输出为圆偏振光(例如左眼影像L具有右旋的圆偏振方向以及右眼影像R具有左旋的圆偏振方向)，则第一相位延迟元件202会将右旋的圆偏振光(左眼影像L)转换成具有135°偏振方向的线偏振光，以及将左旋的圆偏振光(右眼影像R)转换成具有45°偏振方向的线偏振光，另外，第二相位延迟元件212会将右旋的圆偏振光(左眼影像L)转换成具有45°偏振方向的线偏振光，以及将左旋的圆偏振光(右眼影像R)转换成具有135°偏振方向的线偏振光。接着，由于第一偏光元件204与第三偏光元件214具有相同的固定偏振方向，故第一偏光元件204与第三偏光元件214仅允许具有135°偏振方向的线偏振光通过，因此第一偏光元件204会输出左眼影像L，而第三偏光元件214则输出右眼影像R。由于第二偏光元件208与第四偏光元件218具有相同的固定偏振方向，且第一控制信号S1与第二控制信号S2均具有第一逻辑准位Low，因此，第二偏光元件208与第四偏光元件218最后便会分别输出左眼影像L以及右眼影像R至使用者的左眼与右眼。

综上所述，对于立体眼镜102作为偏光眼镜使用的范例，可通过控制电路116不外加任何控制电压(例如12V)给第一镜片模块112与第二镜片模块114(即控制电路116所产生的第一控制信号S1会维持于一逻辑准位(例如0V)，而使得第一可控制元件206维持输入光的偏振方向，同样地，控制电路116所产生的第二控制信号S2会维持于一逻辑准位(例如0V)，而使得第二可控制元件216维持输入光的偏振方向)，因而让使用者的左眼仅会看到左眼影像L以及右眼仅会看到右眼影像R，进而提供立体影像显示的效果。

请参阅图6，图6为图1所示的第一镜片模块112的镜片结构的第二实施例的示意图。于此一实施例中，第一镜片模块(例如左眼镜片或右眼镜片)112包括(但不局限于)一第一可控制元件602、一第一偏光元件604以及一第一相位延迟元件606。第一可控制元件602、第一偏光元件604以及第一相位延迟元件606的功能与运作类似于图2所示的第一可控制元件206、第二偏光元件208以及第一相位延迟元件202，故于此便不另赘述。

本实施例中，第一镜片模块112仅具有单一偏光元件，且第一偏光元件604设置于第一可控制元件602与第一相位延迟元件606之间。此外，当立体眼镜用以观看一视频显示装置所呈现的立体影像时，第一镜片模块112会具有两种使用状态，于一第一使用状态中，第一可控制元件602于第一偏光元件604之前便处理该视频显示装置所产生的影像输出光，换言之，第一镜片模块112于使用上需将第一可控制元件602朝向视频显示装置(即于图6中，影像光输出会位于第一镜片模块112的上方)；另一方面，于一第二使用状态中，第一相位延迟元件606于第一偏光元件604之前便处理该视频显示装置所产生的影像输出光，换言之，第一镜片模块112于使用上需将第一相位延迟元件606朝向视频显示装置(即于图6中，影像光输出会位于第一镜片模块112的下方)。

于另一较佳实施例中，图1所示的第一镜片模块112与第二镜片模块114均会具有图6所示的镜片结构，因而包含一个相位延迟元件、单一偏光元件以及一个可控制元件，然而，于另一实施例中，第一镜片模块112具有图6所示的镜片结构，而第二镜片模块114可采用任何共享快门镜片与偏光镜片的已知镜片架构，此一设计上的变化也属本发明的范畴，即，只要左眼镜片与右眼镜片的其中之一采用本发明所揭示的镜片结构，均符合本发明的精神而落入本发明的范畴。

请参阅图7，图7为图1的立体眼镜102基于图6所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第一操作范例的示意图。如图7所示，第一镜片模块112与第二镜片模块114分别作为左眼镜片以及右眼镜片，其中第一镜片模块112包含第一可控制元件602(基于具有第一逻辑准位Low的第一控制信号S1而将输入光的偏振方向顺时针旋转90°)、第一偏光元件604(具有45°的固定偏振方向)以及第一相位延迟元件606(具有

的相位延迟以执行线偏振光(45°/135°)与圆偏振光(逆时针的左旋/顺时针的右旋)之间的转换)。此外，第二镜片模块114包含第二可控制元件612(基于具有第二逻辑准位High的第二控制信号S2而维持输入光的偏振方向)、第二偏光元件614(具有45°的固定偏振方向)以及第二相位延迟元件616(具有

的相位延迟以执行线偏振光(135°/45°)与圆偏振光(逆时针的左旋/顺时针的右旋)之间的转换)，其中第二镜片模块114仅包含单一偏光元件，且第二偏光元件614设置于第二可控制元件612与第二相位延迟元件616之间。如图7所示，当图1所示的视频显示装置104的影像光输出为线偏振光(例如具有135°的偏振方向)，则由于第一控制信号S1与第二控制信号S2分别具有第一逻辑准位Low(例如0V)以及第二逻辑准位High(例如12V)，因此左眼影像L将会分别通过第一可控制元件602与第二可控制元件612而成为具有45°偏振方向的线偏振光以及仍维持原本135°偏振方向的线偏振光。接着，由于第一偏光元件604与第二偏光元件614具有相同的固定偏振方向而仅允许45°偏振方向的成分通过，因此，仅有第一可控制元件602的输出会通过第一偏光元件604，而第二可控制元件612的输出则无法通过第二偏光元件614。最后，第一偏光元件604的输出(具有45°偏振方向的线偏振光)通过第一相位延迟元件606而转换成左旋的圆偏振光，进而传递左眼影像L至使用者的左眼。

请参阅图8，图8为图1的立体眼镜102基于图6所示的镜片架构而作为快门眼镜使用的一第二操作范例的示意图。如图8所示，当图1所示的视频显示装置104的影像光输出为线偏振光(例如具有135°的偏振方向)，则右眼影像R将会分别通过第一可控制元件602与第二可控制元件612而成为仍维持原本135°偏振方向的线偏振光以及具有45°偏振方向的线偏振光。接着，由于第一偏光元件604与第二偏光元件614具有相同的固定偏振方向而仅允许45°偏振方向的成分通过，因此，仅有第二可控制元件612的输出会通过第二偏光元件614，而第一可控制元件602的输出则无法通过第一偏光元件604。最后，第二偏光元件614的输出(具有45°偏振方向的线偏振光)通过第二相位延迟元件616而转换成右旋的圆偏振光，进而传递右眼影像R至使用者的右眼。

综上所述，对于立体眼镜102作为快门眼镜使用的范例，可通过控制电路116主动地控制第一镜片模块112与第二镜片模块114于开启状态与关闭状态之间不断进行切换(即控制电路116所产生的第一控制信号S1会不断地于第一逻辑准位以及第二逻辑准位之间切换，而使得第一可控制元件602不断改变输入光的偏振方向，同样地，控制电路116所产生的第二控制信号S2会不断地于第一逻辑准位以及第二逻辑准位之间切换，而使得第二可控制元件612不断改变输入光的偏振方向)，因而让使用者的左眼仅会看到左眼影像L以及右眼仅会看到右眼影像R，进而提供立体影像显示的效果。

请参阅图9，图9为图1的立体眼镜102基于图6所示的镜片架构而作为偏光眼镜使用的一操作范例的示意图。请注意，当立体眼镜102作为快门眼镜时，第一镜片模块112与第二镜片模块114会处于第一使用状态，然而，当立体眼镜102作为偏光眼镜时，则第一镜片模块112与第二镜片模块114会处于第二使用状态，即，第一相位延迟元件606与第二相位延迟元件616会朝向视频显示装置，而第一可控制元件602与第二可控制元件612则朝向使用者。如图9所示，控制电路116此时无需外加控制电压至第一可控制元件602与第二可控制元件612，因此，第一可控制元件602与第二可控制元件612分别基于具有第一逻辑准位Low(例如0V)的第一控制信号S1与第二控制信号S2而将输入光的偏振方向顺时针旋转90°。当图1所示的视频显示装置104的影像光输出为圆偏振光(例如左眼影像L具有左旋的圆偏振方向以及右眼影像R具有右旋的圆偏振方向)，则第一相位延迟元件606会将右旋的圆偏振光(右眼影像R)转换成具有135°偏振方向的线偏振光，以及将左旋的圆偏振光(左眼影像L)转换成具有45°偏振方向的线偏振光，另外，第二相位延迟元件616会将右旋的圆偏振光(右眼影像R)转换成具有45°偏振方向的线偏振光，以及将左旋的圆偏振光(左眼影像L)转换成具有135°偏振方向的线偏振光。接着，由于第一偏光元件604与第二偏光元件614具有相同的固定偏振方向，故第一偏光元件604与第二偏光元件614仅允许具有45°偏振方向的线偏振光通过，因此第一偏光元件604会输出左眼影像L，而第二偏光元件614则会输出右眼影像R。最后，由于第一控制信号S1与第二控制信号S2均具有第一逻辑准位Low，因此，第一可控制元件602以及第二可控制元件612分别将第一偏光元件604与第二偏光元件614的输出顺时针旋转90°，并分别输出左眼影像L以及右眼影像R至使用者的左眼与右眼。

综上所述，对于立体眼镜102作为偏光眼镜使用的范例，可通过控制电路116不外加控制电压(例如12V)给第一镜片模块112与第二镜片模块114(即控制电路116所产生的第一控制信号S1会维持于一逻辑准位(例如0V)，而使得第一可控制元件606维持输入光的偏振方向，同样地，控制电路116所产生的第二控制信号S2会维持于一逻辑准位(例如0V)，而使得第二可控制元件616维持输入光的偏振方向)，因而让使用者的左眼仅会看到左眼影像L以及右眼仅会看到右眼影像R，进而提供立体影像显示的效果。

如上所示，当立体眼镜102基于图6所示的镜片架构而作为快门眼镜使用时，则第一镜片模块112与第二镜片模块114需要处于第一使用状态，而当立体眼镜102基于图6所示的镜片架构而作为偏光眼镜使用时，则第一镜片模块112与第二镜片模块114需要处于第二使用状态，为了方便使用者切换立体眼镜102中第一镜片模块112与第二镜片模块114的使用状态，第一镜片模块112与第二镜片模块114可以通过可旋转(rotatable)的方式安装于眼镜框架111上。请参阅图10，图10为图1所示的第一、第二镜片模块112、114与眼镜框架111的组装示意图。本实施例中，第一、第二镜片模块112、114中每一镜片模块的左右两侧分别具有突出部1002作为转轴，而眼镜框架111上的相对应位置则具有凹陷部1004，用以安装突出部1002以使得第一、第二镜片模块112、114可相对于眼镜框架111进行转动而于第一使用状态与第二使用状态之间进行切换。然而，此仅作为范例说明之用，而非本发明的限制，即，任何可使得眼镜框架111上的第一、第二镜片模块112、114切换使用状态的结构均可应用于立体眼镜102上，例如，于另一实施例中，第一、第二镜片模块112、114中每一镜片模块的左右两侧分别具有凹陷部，而眼镜框架111上的相对应位置则具有突出部，而于再另一实施例中，眼镜框架111的两支镜脚可反折，因而允许使用者反戴立体眼镜，同样可达到反转第一镜片模块112与第二镜片模块114而切换使用状态的目的。

另外，如上所述，当立体眼镜102基于图2或图6所示的镜片架构而作为快门眼镜使用时，第一、第二镜片模块112、114中的第一相位延迟元件202/606与第二相位延迟元件212/616实际上与快门眼镜的开启/关闭无关，但是会对使用者实际看到的亮度造成影响，因此，于另一实作方式中，第一相位延迟元件202/606以及第二相位延迟元件212/616以可移除(removable)的方式安装于眼镜框架111上，因此，使用者便可依据实际需求，于立体眼镜102作为快门眼镜使用时不安装第一相位延迟元件202/606以及第二相位延迟元件212/616，以及于立体眼镜102作为偏光眼镜使用时才安装第一相位延迟元件202/606以及第二相位延迟元件212/616，或者无论立体眼镜102是作为快门眼镜使用还是作为偏光眼镜使用，均安装第一相位延迟元件202/606以及第二相位延迟元件212/616。

请参阅图11，图11为图1所示的第一、第二镜片模块112、114与眼镜框架111的另一组装示意图。本实施例中，第一、第二镜片模块112、114中的偏光元件与可控制元件都固定于眼镜框架111上，而第一相位延迟元件202/606以及第二相位延迟元件212/616则可通过第一固定元件1102以及第二固定元件1104而安装至眼镜框架111上，举例来说，第一固定元件1102以及第二固定元件1104之一是由磁性材料构成(例如磁铁)，而第一固定元件1102以及第二固定元件1104的另一个则由金属材料构成(例如铁片)，然而，此仅作为范例说明之用，而非本发明的限制。请注意，图11所示的第一相位延迟元件202/606以及第二相位延迟元件212/616以可移除的方式安装于眼镜框架111上的技术也可应用于图10所示的立体眼镜中，即，第一镜片模块112与第二镜片模块114中的可控制元件以及偏光元件是以可旋转的方式安装于眼镜框架111上，而第一镜片模块112与第二镜片模块114的相位延迟元件则是以可移除的方式安装于眼镜框架111上，此一设计上的变化也属本发明的范畴。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种立体眼镜，包括：

一眼镜框架；

该立体眼镜的特征在于还包括：

一第一镜片模块，设置于该眼镜框架上，包括：

一第一偏光(polarizer)元件，具有一第一固定偏振方向；

一第一可控制元件，用以基于一第一控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向；

一第二偏光元件，具有不同于该第一固定偏振方向的一第二固定偏振方向；以及

一第一相位延迟(retarder)元件，用以执行线偏振光与圆偏振光之间的转换，其中该第一可控制元件设置于该第一偏光元件与该第二偏光元件之间，以及该第一偏光元件设置于该第一可控制元件与该第一相位延迟元件之间；

一第二镜片模块，设置于该眼镜框架上，其中该第一、第二镜片模块之一用以观看左眼影像，以及该第一、第二镜片模块的另一个用以观看右眼影像；以及

一控制电路，设置于该眼镜框架上并耦接于该第一镜片模块，用以产生至少该第一控制信号。

2.如权利要求1所述的立体眼镜，其特征是，该控制电路另耦接至该第二镜片模块，并产生一第二控制信号；以及该第二镜片模块包括：

一第三偏光元件，具有该第一固定偏振方向；

一第二可控制元件，用以基于一第二控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向；

一第四偏光元件，具有该第二固定偏振方向；以及

一第二相位延迟元件，用以执行线偏振光与圆偏振光之间的转换，其中该第二可控制元件设置于该第三偏光元件与该第四偏光元件之间，以及该第三偏光元件设置于该第二可控制元件与该第二相位延迟元件之间。

3.如权利要求1所述的立体眼镜，其特征是，该立体眼镜用以观看一视频显示装置所呈现的立体影像，以及该第一相位延迟元件于该第一偏光元件之前便处理该视频显示装置所产生的影像输出光。

4.如权利要求3所述的立体眼镜，其特征是，该视频显示装置所产生的影像输出光为线偏振光，以及该控制电路所产生的该第一控制信号会不断地于一第一逻辑准位以及一第二逻辑准位之间切换，而使得该第一可控制元件不断改变输入光的偏振方向。

5.如权利要求3所述的立体眼镜，其特征是，该视频显示装置所产生的影像输出光为圆偏振光，以及该控制电路所产生的该第一控制信号会维持于一逻辑准位，而使得该第一可控制元件维持输入光的偏振方向。

6.如权利要求1所述的立体眼镜，其特征是，该第一相位延迟元件是以可移除(removable)的方式安装在该眼镜框架上。

7.一种立体眼镜，包括：

一眼镜框架；

该立体眼镜的特征在于还包括：

一第一镜片模块，设置于该眼镜框架上，包括：

一第一可控制元件，用以基于一第一控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向；

一第一偏光元件，具有一固定偏振方向；以及

一第一相位延迟元件，用以执行线偏振光与圆偏振光之间的转换，其中该第一镜片模块仅具有单一偏光元件，以及该第一偏光元件设置于该第一可控制元件与该第一相位延迟元件之间；

一第二镜片模块，设置于该眼镜框架上，其中该第一、第二镜片模块之一用以观看左眼影像，以及该第一、第二镜片模块的另一个用以观看右眼影像；以及

一控制电路，设置于该眼镜框架上并耦接于该第一镜片模块，用以产生至少该第一控制信号。

8.如权利要求7所述的立体眼镜，其特征是，该控制电路另耦接至该第二镜片模块，并产生一第二控制信号；以及该第二镜片模块包括：

一第二可控制元件，用以基于一第二控制信号来选择性地改变输入光的偏振方向；

一第二偏光元件，具有该固定偏振方向；以及

一第二相位延迟元件，用以执行线偏振光与圆偏振光之间的转换，其中该第二镜片模块仅具有单一偏光元件，以及该第二偏光元件设置于该第二可控制元件与该第二相位延迟元件之间。

9.如权利要求7所述的立体眼镜，其特征是，该立体眼镜用以观看一视频显示装置所呈现的立体影像，以及该第一可控制元件于该第一偏光元件之前便处理该视频显示装置所产生的影像输出光。

10.如权利要求9所述的立体眼镜，其特征是，该视频显示装置所产生的影像输出光为线偏振光，以及该控制电路所产生的该第一控制信号会不断地于一第一逻辑准位以及一第二逻辑准位之间切换，而使得该第一可控制元件不断改变输入光的偏振方向。

11.如权利要求7所述的立体眼镜，其特征是，该立体眼镜用以观看一视频显示装置所呈现的立体影像，以及该第一相位延迟元件于该第一偏光元件之前便处理该视频显示装置所产生的影像输出光。

12.如权利要求11所述的立体眼镜，其特征是，该视频显示装置所产生的影像输出光为圆偏振光，以及该控制电路所产生的该第一控制信号会维持于一逻辑准位，而使得该第一可控制元件维持输入光的偏振方向。

13.如权利要求7所述的立体眼镜，其特征是，该第一相位延迟元件是以可移除的方式安装在该眼镜框架上。

14.如权利要求7所述的立体眼镜，其特征是，该第一镜片模块中至少该第一可控制元件以及该第一偏光元件是以可旋转的方式安装在该眼镜框架上。

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