CN103926700A - 立体图像显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体图像显示设备，包含：一发光单元，包括一导光件以及至少一光源，该导光件具有相对的一前面与一后面，而该光源相对该导光件设置而能将光线射入该导光件；以及一立体图像层，可更换地设置于该发光单元上，且该立体图像层包含一图层及一立体成像单元，该图层设置于该导光件的前面，该立体成像单元定位设置于该图层远离该导光件的另一面，该光源射出的光线通过该导光件、该图层与该立体成像单元相配合产生立体图像。本发明主要透过立体图像层的图层与立体成像单元并搭配光源及导光件将光线射至立体图像层射出，藉此产生立体成像的视觉效果，透过简单的结构配置即能提供立体视觉感官，且制造难度、成本低，而有普及适用之优异特性。

Description

立体图像显示设备

技术领域

本发明提供一种立体图像显示设备，其是与光学组件有关。

背景技术

随着时代变迁及各项工艺的演进，各种多元化的需求层出不穷，以视觉感官来说，2D图像已逐渐无法满足视觉上的感官需求，取而代之的便是具有空间立体感的3D图像，而目前市面上的3D显像技术如3D显示器来说，虽然具有较高的3D成像质量，但其制造上仍有一定的难度，因此亦有造价高昂、难以普及运用于各领域之缺失；

有鉴于此，本发明人潜心研究并更深入构思，历经多次研发试作后，终于发明出一种立体图像显示设备。

发明内容

本发明提供一种立体图像显示设备，其主要目的是解决一般立体显示器造价高昂、难以普及使用之缺失。

为达前述目的，本发明提供一种立体图像显示设备，包含：

一发光单元，包括一导光件以及至少一光源，该导光件具有相对的一前面与一后面，而该光源相对该导光件设置而能将光线射入该导光件；以及

一立体图像层，可更换地设置于该发光单元上，且该立体图像层包含一图层及一立体成像单元，该图层设置于该导光件的前面，该立体成像单元定位设置于该图层远离该导光件的一面，该光源射出的光线通过该导光件、该图层与该立体成像单元相配合产生立体图像。

本发明透过图层、立体成像单元及发光单元射出的光线，并透过导光件的传导、折射光线，使光线均匀地由立体图像层射出，藉此产生立体成像效果，并可提高立体图像层的立体成像质量，在简单的结构配置下就能提供立体视觉感官，并据此具有生产难度、成本低而能广泛适用之特性。

附图说明

图1为本发明立体图像显示设备之结构剖视图，显示发光单元仅单一光源且立体成像单元为滤光装置之态样。

图2为本发明立体图像显示设备之结构剖视图，显示立体图像层的图层与立体成像单元之间设置透明体之实施态样。

图3为本发明立体图像显示设备之结构剖视图，显示发光单元具有复数光源并配合控制器及聚光单元使用之实施态样。

图4为本发明立体图像显示设备之结构剖视图，显示复数光源配合单一聚光单元使用且立体成像单元为导光装置之态样。

图5为本发明立体图像显示设备之结构剖视图，显示导光件的前后面均设置立体图像层，且导光件上设置导光微结构之态样。

图6为本发明立体图像显示设备之立体外观示意图。

【符号说明】

发光单元10        导光件11

前面111           后面112

光源12            控制器13

聚光单元14        立体图像层20

图层21            立体成像单元22

滤光装置22A       导光装置22B

透光部221         遮光部222

拆换定位单元30    反射层40

透明体50          导光微结构60

具体实施方式

为使贵审查委员对本发明之目的、特征及功效能够有更进一步之了解与认识，现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明立体图像显示设备的较佳实施例如图1至图6所示，包含：

一发光单元10，包括一导光件11以及至少一光源12，该导光件11的折射率大于1且具有相对的一前面111与一后面112，而该光源12相对该导光件11设置而能将光线射入该导光件11，本实施例之该光源12为LED（发光二极管）灯条，当然也可以直接使用LED或其他体积较小的发光组件，不应以本较佳实施例所揭露的内容为限；

一立体图像层20，透过一拆换定位单元30(如图6所示)可更换地设置于该发光单元10上，该拆换定位单元30为可快速方便拆换之结构，如卡扣件、螺锁件、插槽、凹凸配合结构或魔鬼毡；而该立体图像层20包含一图层21及一立体成像单元22，该图层21由复数图块沿同一方向排列所构成，且该图层21定位设置于该导光件11的前面111，该立体成像单元22设置于该图层21远离该导光件11的一面，该光源12射出的光线通过该导光件11、该图层21与该立体成像单元22相配合产生立体图像；而该立体图像层20的立体成像单元22为滤光装置22A或导光装置22B，其中：

该滤光装置22A为如第1至3图所示之光栅结构，该滤光装置22A具有复数透光部221及复数遮光部222，该透光部221与该遮光部222的设置密度为10～100lp/mm(Line pairs per millimeter，每毫米之线对数量，一个遮光部222和一个透光部221组合视为一个线对)，但不以此为限，然在此密度时，有较佳的立体成像效果；

而该导光装置22B则为如第4、5图所示之复数透光凸条，该些透光凸条的设置密度为10～100lp/mm(Line pairs per millimeter，每毫米之线对数量，一个凸条即为一个线对)，且该图层21的图块设置密度与该些透光凸条的设置密度相同；以及

一反射层40，设置于该导光件11的后面112，该反射层40为白色反光片结构或高密度网点结构，该光源12射入光线通过该导光件11，光线通过该导光件11至该反射层40反射，该反射层40反射光线至该立体图像层20射出。

以上为本发明立体图像显示设备之结构组态及特征，而其使用时，开启该发光单元10的光源12，该光源12将光线射入该导光件11，光线经过该导光件11射向该反射层40，该反射层40反射光线至该立体图像层20射出，本发明透过该立体图像层20的该图层21、该立体成像单元22与该发光单元10射出的光线之共同配合产生立体图像，使位于该导光件11前面111的观察者即能接收到立体图像之视觉感受；值得说明的是，本发明之导光件11使用折射率大于1的实心体，藉该导光件11的配置提高导光率，并进而使出光更为均匀，提高显像的三维效果；

由此可知，本发明透过上揭结构配置即能产生立体图像的视觉效果，不需精密的电子组件且结构简单，因此整体成本低廉而能适用于各种领域，特别适用于广告灯箱；且由于本发明之立体图像显示设备具有发光单元10，因此即使在光线不足的室内或夜间仍能使用，在任何使用环境下均能确实呈现立体图像，而具有使用适用性高之特性；同时，本发明之立体图像层20透过该拆换定位单元30提供便于拆换之目的，藉此又能视需求或广告档期更换该立体图像层20，提高使用的自由度；

而当本发明运用于不同的使用需求时，更能于该立体图像层20的该图层21与该立体成像单元22之间更设置一透明体50，如图2所示，该透明体50增加该图层21与该立体成像单元22之间的间距，藉此使该图层21与该立体成像单元22配合产生立体图像时更具空间、立体感，而更提高立体成像效果，在本实施例中，该透明体是一压克力板，具有不易破、成本低的优势，但也可使用其它透光的材质，如玻璃等；

另外，上揭实施例是于该导光件11的后面112设置一反射层40提供光线反射的媒介，而整体即能提供单面出光、单面显像之用，透过该反射层40确保出光率及出光效果；当然，在不设置该反射层40的状态下，仅透过该导光件11的折射与该立体图像层20搭配亦能达到立体显像之效果及目的；除此之外，当然更能如图5所示于该导光件11的后面112再定位设置另一立体图像层20，该另一立体图像层20的图层21一面定位设置于该后面112，而该另一立体图像层20的立体成像单元22定位设置于该图层21的另一面，藉此，该光源12的光线射入导光件11后折射至前面111与后面112的立体图像层20，而产生双面出光、双面成像之目的；而在双面成像之实施态样下，为避免双面的立体图像层20之图样相互干扰，于该导光件11前、后两立体图像层20之间设置一扩散片（图未示）则能避免此状况发生，更确保双面成像之质量，进一步，可再藉由光线的控制，让双面的立体图像层20可以在不同的距离被观察者观察；

再者，如第1、2图所示之实施例是于该导光件11的单一侧设置单一光源12之态样，当然该光源12的配置数量系可依需求改变而不影响本发明之目的及功效，如图3所示为该发光单元10包含复数光源，且于该导光件11的单一侧设置复数光源12之态样，当设置复数光源12时，该些光源12更电性连接一控制器13，该控制器13可控制该些光源12单独或同时启闭，并藉由出光的分布来控制立体图像效果，变化不同方向的被观察位置与远近，藉以提高使用的便利性；除此之外，各该光源12面向该导光件11的一侧更可配合设置一聚光单元14，该聚光单元14可为透镜，藉此达到聚光后出光的出光效果提升；当然，亦能改变该聚光单元14之尺寸或形态以单一聚光单元14配合复数光源12使用，如图4所示；亦能达到相同之目的及功效；

另外，为使本发明整体的出光更为均匀更能透过另一种手段达成，如第4、5图所示为于该导光件11的前面111及后面112上分别成形复数导光微结构60，各该导光微结构60为以网版印刷成形之圆形凸点，并交错设置，各该导光微结构60具有导光、反射之效果，藉该些导光微结构60不同的密度配置、位置配置使整体出光符合不同之需求，确保出光质量，当然，该导光微结构60也可以是压制成形的波浪纹，形态不以此为限；

由上述可知，本发明立体图像显示设备透过简单的结构组成即能提供立体图像之视觉感官，制造难度、材料成本均小于一般3D显像装置，因此能提高使用意愿，而能被广泛地运用于各种领域，且透过上揭各附属结构的配置则又能满足不同的使用需求，提高使用的适用性。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种立体图像显示设备，其特征在于：包含：一发光单元，包括一导光件以及至少一光源，该导光件具有相对的一前面与一后面，而该光源相对该导光件设置而能将光线射入该导光件；以及一立体图像层，可更换地设置于该发光单元上，且该立体图像层包含一图层及一立体成像单元，该图层设置于该导光件的前面，该立体成像单元定位设置于该图层远离该导光件的一面，该光源射出的光线通过该导光件、该图层与该立体成像单元相配合产生立体图像。

2.根据权利要求1所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该导光件的折射率大于1，且该立体图像层的该图层与该立体成像单元之间更设置一透明体。

3.根据权利要求1所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该导光件的后面更设置一反射层，该光源射入光线通过该导光件，光线通过该导光件至该反射层反射，该反射层反射光线至该立体图像层射出，该反射层为反光片结构或网点结构。

4.根据权利要求1所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该立体图像层的立体成像单元为滤光装置或导光装置。

5.根据权利要求4所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该滤光装置为光栅结构并具有复数透光部及复数遮光部，该透光部与该遮光部的设置密度为10～100lp/mm。

6.根据权利要求4所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该导光装置为复数透光凸条，该些透光凸条的设置密度为10～100lp/mm。

7.根据权利要求1所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该导光件的后面再设置另一立体图像层，该另一立体图像层的图层定位于该后面，而该另一立体图像层的立体成像单元定位设置于该图层的一面，且该导光件的前面及后面上分别成形复数导光微结构，各该导光微结构为圆形凸点。

8.根据权利要求1所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该光源更配合设置一聚光件，该光源的光透过该聚光件射入该导光件，该聚光件为透镜。

9.根据权利要求8所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该光源更电性连接一控制器，该控制器控制该些光源单独启闭。

10.根据权利要求1所述的一种立体图像显示设备，其特征在于：其中，该立体图像层以一拆换定位件设置于该导光件上。