CN107300826B - 立体显示装置与立体显示方法 - Google Patents

Abstract

一种立体显示装置与立体显示方法，该立体显示装置包含多个投影机以及屏幕。投影机每一个各自用以提供相应的光源影像单元。光源影像单元每一个各自包含依时序开启且沿不同方向投射之多个光源影像。屏幕具有成像面并包含第一微透镜阵列以及第二微透镜阵列。第一微透镜阵列用以将光源影像单元分别导引至成像面，使得光源影像单元彼此首尾相连，于成像面上以环状排列成光源影像单元组。第二微透镜阵列相对第一微透镜阵列设置，用以放大光源影像单元组中光源影像单元的投射夹角并投射光源影像单元组至观赏面。本发明还公开了一种立体显示方法。

Description

立体显示装置与立体显示方法

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置及立体显示方法，特别是关于一种裸视立体显示装置与立体显示方法。

背景技术

现有技术的立体显示装置利用人类的两眼视差，以分别提供观测者双眼不同的光源影像来达成立体显示。现有的主流立体显示装置多需要通过观测者穿戴特制眼镜来区分左右眼光源影像，导致使用上的不便。

裸视型立体显示器通过精准控制，将不同光源影像的光束分别传送到空间上不同的位置，将不同的光源影像同时传至观赏者的左右眼，使观测者能够以裸视感受到立体影像。裸视型立体显示技术能避免眼镜型立体显示技术的不便，因此成为目前立体显示技术的重要研究方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种立体显示装置与立体显示方法，以克服现有技术的上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种立体显示装置，包含：多个投影机，该多个投影机每一个各自用以提供相应的一光源影像单元，该多个光源影像单元每一个各自包含依时序开启且沿不同方向投射的多个光源影像；以及一屏幕，具有一成像面，该屏幕包含：一第一微透镜阵列，该第一微透镜阵列用以将该多个光源影像单元分别导引至该成像面，使得该多个光源影像单元彼此首尾相连，于该成像面上以环状排列成一光源影像单元组；以及一第二微透镜阵列，相对该第一微透镜阵列设置，该第二微透镜阵列用以放大该光源影像单元组中该多个光源影像单元的投射夹角并投射该光源影像单元组至一观赏面。

上述的立体显示装置，其中，还包含：一准直透镜，设置于该多个投影机与该屏幕之间，用以准直该多个光源影像单元以将该多个光源影像单元导引至该第一微透镜阵列。

上述的立体显示装置，其中，该屏幕包含设置为阵列的多个像素，每一像素对应至该第一微透镜阵列内多个第一透镜单元中的一个以及该第二微透镜阵列内多个第二透镜单元中的一个。

上述的立体显示装置，其中，该光源影像单元组中的该多个光源影像单元分别由相异的第一透镜单元导引至该成像面。

上述的立体显示装置，其中，该多个像素之中一目标像素所对应的该光源影像单元组由与该目标像素相邻的该多个像素相对应的该多个第一透镜单元导引至该成像面。

上述的立体显示装置，其中，该目标像素所对应的该光源影像单元组由与该目标像素相对应的该第二透镜单元投射至该观赏面。

上述的立体显示装置，其中，该成像面为该第一微透镜阵列与该第二微透镜阵列的共焦面。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种立体显示方法。立体显示方法包含：提供多个投影机，该多个投影机每一个各自用以提供相应的一光源影像单元，该多个光源影像单元每一个各自包含依时序开启且沿不同方向投射的多个光源影像；以及投射该多个光源影像单元至一屏幕，其包含：投射该多个光源影像单元至该屏幕的一第一微透镜阵列，以分别将该多个光源影像单元导引至该屏幕的一成像面，使得该多个光源影像单元彼此首尾相连，于该成像面上以环状排列成一光源影像单元组；以及将该光源影像单元组导引至该屏幕的一第二微透镜阵列，以放大该光源影像单元组中该多个光源影像单元的投射夹角并投射该光源影像单元组至一观赏面。

上述的立体显示方法，其中，还包含：准直该多个光源影像单元以将该多个光源影像单元导引至该第一微透镜阵列。

上述的立体显示方法，其中，该第一微透镜阵列包含多个第一透镜单元，投射该多个光源影像单元至该屏幕还包含：由相异的第一透镜单元导引该多个光源影像单元至该成像面，以使得该多个光源影像单元彼此首尾相连，于该成像面上以环状排列成该光源影像单元组。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示装置的操作状况示意图；

图2为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示装置的示意图；

图3为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示装置的示意图；

图4为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示方法的流程图；

图5为根据本发明部分实施例所绘示的光源影像单元组的示意图；

图6为根据本发明部分实施例所绘示的屏幕的局部放大图；

图7为根据本发明部分实施例所绘示的屏幕的示意图；

图8为根据本发明部分实施例所绘示的屏幕的示意图；

图9为根据本发明部分实施例所绘示的投影机的立体图。

其中，附图标记

100 立体显示装置

110a～110d 投影机

EPa、EPb 出光瞳孔

LB、La 光束

111 光源

112 光束偏转装置

113 反射镜

114 棱镜组

115 光调制器

116 镜头

120 屏幕

124、126 微透镜阵列

128成像面

L1、L2 透镜单元

130 准直透镜

400 立体显示方法

D 光源影像死角

f1 第一焦距

f1 第二焦距

L 距离

Px、Px1～Px9 像素

S1光源影像单元组

Ua、Ub、Uc、Ud、Ue、Uf 光源影像单元

Ua6、Ua7、Ub2、Ub3、Uc2、Uc4、Ud1、Ud8、Ue5、Uf6 光源影像单元

Ma、Mb、Mc、Md 光源影像

O 观赏面

S910～S940 步骤

W1 宽度

θa、θb、θc 投射夹角

θ、Φ 夹角

Φa、Φb、Φc 投影夹角

α、β 夹角

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

下文举实施例配合附图作详细说明，以更好地理解本发明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，根据行业内的标准及惯常做法，附图仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。

在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在本领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

请参考图1。图1为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示装置100的操作状况示意图。在部分实施例中，立体显示装置100为桌面显示器，其采用时间多工(Time-Multiplex)投影机以实现显示裸视三维(non-glasses 3D)的立体影像。具体来说，时间多工投影机可提供依时序开启且分别沿多个不同方向投射的多个光源影像。观测者双眼分别接收到光源影像时，便可提供视觉上影像的立体效果。此外，当观测者处于桌面显示器的相异位置时，双眼亦会接收到相应于所在位置的光源影像。换言之，处于不同位置的观测者可看到不同视角的立体影像。以下段落中，将搭配附图具体说明立体显示装置100实现裸视三维投影的方法。

请参考图2。图2为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示装置100的示意图。如图2所示，立体显示装置100包含多个投影机110a、110b、110c、110d以及屏幕120。投影机110a～110d各自用以提供一光源影像单元。以图2为例，投影机110a提供光源影像单元Ua，投影机110b提供光源影像单元Ub，投影机110c提供光源影像单元Uc，投影机110d提供光源影像单元Ud。

光源影像单元Ua～Ud每一个各自具有依时序开启的多个光源影像。该多个光源影像分别沿不同方向投射，以形成一投射夹角。以图2为例，光源影像单元Ua具有依时序开启的多个光源影像Ma，光源影像Ma分别沿不同方向投射，以形成投射夹角θa，通过屏幕120后，光源影像Ma分别沿不同方向投影，以形成投影夹角Φa。相似地，光源影像单元Ub～Ud亦具有依时序开启的多个光源影像Mb～Md，光源影像Mb～Md分别沿不同方向投射，以形成投射夹角与投影夹角。为便于说明起见，在图2中仅绘示投射夹角θa与θc、投影夹角Φa与Φc。

此外，射入屏幕120的光源影像单元Ua的中心光轴以及光源影像单元Uc的中心光轴具有夹角α，自屏幕120射出的光源影像单元Ua的中心光轴以及光源影像单元Uc的中心光轴具有夹角β。

请参考图3。图3为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示装置100的示意图。为了简化说明立体显示装置100的操作方式，图3仅绘示四组投影机110a～110d当中的两组投影机110a、110b以及其相应的光源影像单元Ua、Ub。对于本技术领域人员，当可明白四组投影机110a～110d投射的操作光源影像单元Ua～Ud彼此相似。此外，为了清楚起见，光源影像单元Ua的行经路径以虚线表示，而光源影像单元Ub的行经路径以实线表示。

如图3所示，在部分实施例中，立体显示装置100可包含准直透镜130，置于投影机110a、110b与屏幕120之间。准直透镜130用以准直投影机110a、110b投射出的光源影像单元Ua、Ub。在部分实施例中，准直透镜130可为菲涅耳透镜(Fresnel Lens)，然而本发明不以此为限。

在本实施方式中，投影机110a、110b可皆为点光源，亦即，自投影机110a、110b分别投射出的光源影像单元Ua、Ub，不但分别具有投射夹角θa、θb，亦具有点光源的扩散夹角，其中扩散夹角会影响光源影像单元Ua、Ub于屏幕120中的行进方向。

准直透镜130可将光源影像单元Ua、Ub准直化，如此一来，光源影像单元Ua、Ub即被准直为面光源，扩散夹角被消除，因此光源影像单元Ua、Ub于屏幕120中的行进方向便由投影机110a、110b离轴的角度而决定。

光源影像单元Ua、Ub经准直透镜130校正后，投射入屏幕120。屏幕120包含微透镜阵列124与微透镜阵列126。在部分实施例中，在微透镜阵列124与微透镜阵列126的共焦面上，屏幕120具有一成像面128。

换言之，在本发明部分实施例中，光源影像单元Ua～Ud由准直透镜130导引至微透镜阵列124后，微透镜阵列124将光源影像单元Ua～Ud分别导引至成像面128，使得光源影像单元Ua～Ud彼此首尾相连，于成像面128上以环状排列成光源影像单元组S1。举例而言，如图3所示，微透镜阵列124将光源影像单元Ua、Ub分别导引至成像面128，使得光源影像单元Ua、Ub彼此首尾相连。值得注意的是，图3仅绘示四组投影机110a～110d当中的两组投影机110a、110b以及其相应的光源影像单元Ua、Ub，然而对于本技术领域技术人员，当可明白四组投影机110a～110d投射光源影像单元Ua～Ud的操作彼此相似。如此一来，与光源影像单元Ua、Ub相似，在成像面128上，光源影像单元Ub、Uc彼此之间首尾相连，光源影像单元Uc、Ud彼此之间首尾相连，光源影像单元Ud、Ua彼此之间首尾相连。借此，光源影像单元Ua～Ud便可于成像面128上以环状排列成光源影像单元组S1。

具体来说，屏幕120具有设置为阵列的多个像素Px。像素Px分别对应至微透镜阵列124内的多个透镜单元L1。经准直后的光源影像单元Ua～Ud射入各个透镜单元L1后，透镜单元L1便导引光源影像单元Ua～Ud至成像面128，于成像面128上以环状排列成光源影像单元组S1。

如图3所示，在部分实施例中，微透镜阵列126相对微透镜阵列124设置，用以放大光源影像单元组S1中光源影像单元Ua～Ud的投射夹角，并投射光源影像单元Ua～Ud至观赏面O。

与微透镜阵列124相似，微透镜阵列126内亦包含设置为阵列的多个透镜单元L2。屏幕中各个像素Px分别对应至微透镜阵列126内的各个透镜单元L2。透镜单元L2分别用以放大相应像素Px于成像面上的光源影像单元组S1中光源影像单元Ua～Ud的投射夹角θa～θd。

在立体显示的操作上，请一并参照图3与图4。图4为根据本发明部分实施例所绘示的立体显示方法400的流程图。为了清楚起见，此处的立体显示方法400配合图3的立体显示装置100的结构作说明，然而本发明并不以此为限。首先，如步骤S910所示，提供多个投影机，例如在本实施例中，提供四组投影机110a～110d。值得注意的是，上述的投影机110a～110d的数量仅为例示，并非用以限制本发明。本发明所属领域技术人员，应视实际需求，弹性选择投影机110a～110d的数量。举例来说，在部分实施例中，亦可于步骤S910中选择提供六组投影机进行实作。

接着，如步骤S920所示，借由准直透镜130准直光源影像单元Ua～Ud。具体来说，准直透镜130消除光源影像单元Ua～Ud的扩散夹角，以将光源影像单元Ua～Ud导引至微透镜阵列124内的各个透镜单元L1。

接着，如步骤S930所示，光源影像单元Ua～Ud被投射至屏幕120。在部分实施例中，光源影像单元Ua～Ud会先被投射至微透镜阵列124内的各个透镜单元L1，而微透镜阵列124内的各个透镜单元L1分别将光源影像单元Ua～Ud导引至成像面128，使得光源影像单元Ua～Ud彼此首尾相连，于成像面128上以环状排列成光源影像单元组S1。

请一并参考图5。图5为根据本发明部分实施例所绘示的光源影像单元组S1的示意图。需说明的是，如图4所示，于此处“彼此首尾相连，于成像面128上以环状排列成光源影像单元组S1”意指于成像面128上，任两相邻的光源影像单元(如：光源影像单元Ua与Ub、光源影像单元Ub与Uc、光源影像单元Uc与Ud、光源影像单元Ud与Ua)分别沿不同方向排列，且每一光源影像单元(如：Ua)的一端皆连接至相邻的光源影像单元(如：Ub)的一端，每一光源影像单元(如：Ua)的另一端皆连接至相邻的另一光源影像单元(如：Ud)的一端。换言之，任两相邻的光源影像单元Ua～Ud之间并无间隙存在。

请再次参考图3。为了清楚说明光源影像单元Ua～Ud的行经路径，在图3中仅绘示投影机110a与110b的部分光束。然而实际上，自每一投影机110a～110d投射出的光源影像单元Ua～Ud分别会投射至整面微透镜阵列124，也就是光源影像单元Ua～Ud会到达各个透镜单元L1。各个透镜单元L1皆可将光源影像单元Ua～Ud分别导引至成像面128的不同位置，使得光源影像单元Ua～Ud能够彼此首尾相连，于成像面128上以环状排列成光源影像单元组S1。每一个光源影像单元组S1各自对应于相应的像素Px。换言之，每一个光源影像单元组S1亦对应于相应的透镜单元L1以及相应的透镜单元L2。

最后，如步骤S940所示，成像面128上的光源影像单元组S1会被导引至微透镜阵列126的相应的透镜单元L2，以放大光源影像单元组S1中光源影像单元Ua～Ud的投射夹角θa～θd并投射光源影像单元组S1至观赏面O。为了方便说明，在此处自图面上方至下方分别依序定义透镜单元L1与透镜单元L2。举例而言，在图面最上方的透镜单元L1定义为第一个透镜单元L1，而在第一个透镜单元L1下为第二个透镜单元L1，依此类推。

具体而言，在图3中，通过第三个透镜单元L1的光源影像单元Ua以及通过第五个透镜单元L1的光源影像单元Ub在成像面128上组合成对应于第四个透镜单元L2的光源影像单元组S1。此光源影像单元组S1接着通过第四个透镜单元L2。通过第四个透镜单元L2的光源影像单元组S1中的光源影像单元Ua具有投影夹角Φa，其中投影夹角Φa大于投射夹角θa。通过第四个透镜单元L2的光源影像单元组S1中的光源影像单元Ub具有投影夹角Φb，其中投影夹角Φb大于投射夹角θb。值得注意的是，虽然未绘示于图中，但光源影像单元组S1中的光源影像单元Uc、Ud亦具有相应的投影夹角Φc、Φd，其中投影夹角Φc、Φd大于相应的投射夹角θc、θd。

另外，因光源影像单元Ua～Ud以环状排列成光源影像单元组S1，因此光源影像单元组S1投射至环状的观赏面O上时，处于不同位置的观测者可看到相应视角的立体影像。

请参考图6。图6为根据本发明部分实施例所绘示的图3中屏幕120的局部放大图。如图6所示，在部分实施例中，因投影机110a～110d的投射夹角θa～θd受限于投影机110a～110d的光调制器的尺寸、张角与出光瞳孔的宽度等因素，使得投射夹角θa～θd一般而言会介于0.5°～1°之间。在本发明部分实施例中，可调整透镜单元L1的第一焦距f1与透镜单元L2的第二焦距f2，使得第一焦距f1大于第二焦距f2。因焦距与夹角呈反相关，因此焦距越大，夹角越小。若入射透镜单元L1的光束LB具有夹角θ，且射出透镜单元L2的光束LB具有夹角Φ，则因第一焦距f1大于第二焦距f2，因此夹角Φ大于夹角θ。如此一来，即可达成放大投射夹角的目的。另一方面，如先前段落中所述，成像面128可为透镜单元L1与透镜单元L2的共焦面，亦即当一平行光PL入射透镜单元L1时，平行光PL会聚焦于成像面128上，之后再通过透镜单元L2后再度成为平行光。值得注意的是，夹角Φ对夹角θ在x轴方向与y轴方向上的放大比例皆为(f1/f2)。此外，在部分实施例中，图2中的夹角β对夹角α的放大比例亦为(f1/f2)。

如此的设置与立体显示方法不但能够消除投影机110a～110d之间的光源影像死角，还能够放大投影机110a～110d投射光源影像单元Ua～Ud的投射夹角θa～θd以及夹角α，以扩大观赏面O的观赏视角。具体而言，上述的立体显示方法可应用于光场(Light Field)显示器上。在部分实施例中，光场显示器能够提供大量(例如为100+)视域的显示器。为了提供如此大量的视域，可使用具多视域的投影机(如：投影机110a～110d)来达成。若每一投影机可提供32个视域，则四个投影机则可提供360度环绕的128个视域，以达成光场显示。

此外，投影机110a～110d本身结构所导致的光源影像死角可通过上述立体显示方法消除。具体而言，在投影机110a与110b、投影机110b与110c、投影机110c与110d、投影机110d与110a之间都会因投影机结构导致光源影像死角D。举例来说，在图3所示的实施例中，投影机110a、110b分别具有出光瞳孔(Exit Pupil)EPa、EPb，其宽度为W1。光源影像单元Ua、Ub分别自出光瞳孔EPa、EPb投射出。另一方面，投影机110a与110b之间具有距离L。实际上，如图3中所绘示，因投影机110a与110b的机构件的限制，出光瞳孔EPa与EPb会相互分开，也就是(W1/L)<1。出光瞳孔EPa与EPb之间因无法产生光源影像，因此即产生光源影像死角D。其余投影机110b～110d亦会基于上述原因导致光源影像死角D，故于此不再赘述。

在本发明部分实施例中，投射至成像面128的光源影像单元组S1中彼此二相邻的光源影像单元Ua～Ud之间并无间隙。如此一来，任两个彼此相邻的投影机110a～110d所导致的光源影像死角D即可在成像面128上被消除。投射至观赏面O的光源影像单元组S1便具有连续性。如此一来，便可改善环形立体投影时光源影像死角造成视域之间的投射角度不连续导致立体显示装置无法产生某些特定投射角度的光源影像的问题。

于上述的内容中，包含示例性的步骤。然而此些步骤并不必需依序执行。在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。

请再次参考图3。如图3所示，在部分实施例中，自微透镜阵列124的同一透镜单元L1通过的光源影像单元Ua～Ud于成像面128上可彼此不毗邻。换言之，自微透镜阵列124的同一透镜单元L1通过的光源影像单元Ua～Ud于成像面128分别组成相异的光源影像单元S1。以图3为例，对于通过第三个透镜单元L1的光源影像单元Ua与Ub而言，光源影像单元Ua所组成的光源影像单元S1对应于第四个透镜单元L2，光源影像单元Ub所组成的光源影像单元S1对应于第二个透镜单元L2。

换言之，在部分实施例中，在同一个光源影像单元组S1中的光源影像单元Ua～Ud分别由相异的透镜单元L1导引至成像面128。然后，在成像面128上彼此首尾相连以环状排列组成光源影像单元组S1。

请一并参考图7。图7为根据本发明部分实施例所绘示的屏幕120的示意图，以说明如何分别由相异的透镜单元L1导引光源影像单元Ua～Ud至成像面128以组成一个光源影像单元组S1。如图中所示，屏幕120包含设置为阵列的像素Px1～Px9。像素Px1～Px9分别对应至微透镜阵列124内透镜单元L1中的一个以及微透镜阵列126内透镜单元L2中的一个。

举例来说，投影机110a～110d投射出的光源影像单元Ua～Ud经准直透镜130准直后，以面光源进入像素Px1～Px9。其中射入像素Px1所对应的透镜单元L1为光源影像单元Ua1～Ud1，射入像素Px2所对应的透镜单元L1为光源影像单元Ua2～Ud2，以此类推。换言之，光源影像单元Uan～Udn射入像素Pxn所对应的透镜单元L1。

接着，对于像素Px1～Px9之中一目标像素而言，目标像素所对应的光源影像单元组S1由与目标像素相邻的像素Px1～Px9相对应的透镜单元L1导引至成像面128。然后，光源影像单元组S1再由与目标像素相对应的透镜单元L2投射至观赏面O。

举例来说，若以像素Px5作为目标像素，则像素Px5所对应到的光源影像组S1中，光源影像单元Ua来自于相应方向(如：图7中的右侧)上相邻的像素Px6所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Ub来自于相应方向(如：图7中的上侧)上相邻的像素Px2所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Uc来自于相应方向(如：图7中的左侧)上相邻的像素Px4所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Ud来自于相应方向(如：图7中的下侧)上相邻的像素Px8所对应的透镜单元L1导引至成像面128。

换言之，像素Px5所对应到的光源影像组S1乃是由光源影像单元Ua6、Ub2、Uc4以及Ud8所组成。接着，像素Px5所对应到的光源影像组S1由与像素Px5相对应的透镜单元L2投射至观赏面O。

借此，光源影像单元Ua～Ud便可在成像面128上彼此首尾相连以环状排列组成光源影像单元组S1，并使得其中任两相邻的光源影像单元Ua～Ud之间并无间隙存在，以消除光源影像死角。

请参考图8。图8为根据本发明部分实施例所绘示的屏幕120的示意图。与图7所示实施例相比，在本实施例中，立体显示装置100以六组投影机提供光源影像单元Ua～Uf，其中光源影像单元Ua～Uf可在成像面128上彼此首尾相连以环状排列组成光源影像单元组S1。

举例来说，在本实施例中，若以像素Px4作为目标像素，则像素Px4所对应到的光源影像组S1中，光源影像单元Ua来自于相应方向(如：图8中的右下侧)上相邻的像素Px7所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Ub来自于相应方向(如：图8中的右上侧)上相邻的像素Px3所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Uc来自于相应方向(如：图8中的正上侧)上相邻的像素Px2所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Ud来自于相应方向(如：图8中的左上侧)上相邻的像素Px1所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Ue来自于相应方向(如：图8中的左下侧)上相邻的像素Px5所对应的透镜单元L1导引至成像面128。光源影像单元Uf来自于相应方向(如：图8中的正下侧)上相邻的像素Px6所对应的透镜单元L1导引至成像面128。

换言之，像素Px4所对应到的光源影像组S1乃是由光源影像单元Ua7、Ub3、Uc2、Ud1、Ue5以及Uf6所组成。接着，像素Px4所对应到的光源影像组S1由与像素Px4相对应的透镜单元L2投射至观赏面O。借此，在本实施例中，光源影像单元Ua～Uf便可在成像面128上彼此首尾相连以环状排列组成光源影像单元组S1，并使得其中任两相邻的光源影像单元Ua～Ud之间并无间隙存在，以消除光源影像死角。

如此一来，在本发明部分实施例中，立体显示装置100的视域数量可通过设置不同数量的投影机进行调整，进而提供更多视域，并改善影像的立体投影效果。

请参考图9。图9为根据本发明部分实施例所绘示的投影机110a的立体图。举例来说，图9可以为如图2所示实施例中的投影机110a的立体图。值得注意的是，虽然此处是以图2的投影机110a作为例示，然而在实际上，图9的投影机110a可应用于上述各实施方式的立体显示装置100中。投影机110a包含光源111、光束偏转装置112、反射镜113、棱镜组114、光调制器115与镜头116。光源110用以提供一光束La。光束偏转装置112例如为电位镜(Galvano-Mirror)，用以依时序偏转光束La的行进方向。反射镜113用以将被光束偏转装置112反射的光束La反射至棱镜组114。棱镜组114用以将被反射镜113反射的光束La导引至光调制器115。光调制器115用以将光束La依时序调制成多个光源影像Ma。棱镜组114还用以将来自光调制器115的光源影像Ma导引至镜头116。镜头116用以将光源影像Ma投射至屏幕120上。

因此在某一时序，自光源111发出的光束La打至光束偏转装置112，因此光束La被偏转至某一方向。接着光束La到达反射镜113，因此被反射镜113反射至棱镜组114中。光束La接着被棱镜组114导引至光调制器115，因此被调制成光源影像Ma。光源影像Ma再回到棱镜组114中，之后被导引至镜头116。镜头116再将光源影像Ma投射至屏幕120上。于一下时序，光束偏转装置112可旋转一角度，因此打至光束偏转装置112的光束La便被偏转至另一方向。如此一来，只要依时序旋转光束偏转装置112，即可产生出依不同时序朝不同方向投射的光源影像Ma。值得注意的是，图9的投影机110a的构造仅为例示，并非用以限制本发明。本领域技术人员亦可选择其他能依时序产生依不同方向投射的光源影像的投影机应用于本发明的立体显示装置中。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种立体显示装置，其特征在于，包含：

多个投影机，该多个投影机每一个各自用以提供相应的一光源影像单元，该多个光源影像单元每一个各自包含依时序开启且沿不同方向投射的多个光源影像；以及

一屏幕，具有一成像面，该屏幕包含：

一第一微透镜阵列，该第一微透镜阵列用以将该多个光源影像单元分别导引至该成像面，使得该多个光源影像单元彼此首尾相连，于该成像面上以环状排列成一光源影像单元组；以及

一第二微透镜阵列，相对该第一微透镜阵列设置，该第二微透镜阵列用以放大该光源影像单元组中该多个光源影像单元的投射夹角并投射该光源影像单元组至一观赏面；

其中，该屏幕包含设置为阵列的多个像素，每一像素对应至该第一微透镜阵列内多个第一透镜单元中的一个以及该第二微透镜阵列内多个第二透镜单元中的一个。

2.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，还包含：

一准直透镜，设置于该多个投影机与该屏幕之间，用以准直该多个光源影像单元以将该多个光源影像单元导引至该第一微透镜阵列。

3.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，该光源影像单元组中的该多个光源影像单元分别由相异的第一透镜单元导引至该成像面。

4.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，该多个像素之中一目标像素所对应的该光源影像单元组由与该目标像素相邻的该多个像素相对应的该多个第一透镜单元导引至该成像面。

5.如权利要求4所述的立体显示装置，其特征在于，该目标像素所对应的该光源影像单元组由与该目标像素相对应的该第二透镜单元投射至该观赏面。

6.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，该成像面为该第一微透镜阵列与该第二微透镜阵列的共焦面。

7.一种立体显示方法，其特征在于，包含：

提供多个投影机，该多个投影机每一个各自用以提供相应的一光源影像单元，该多个光源影像单元每一个各自包含依时序开启且沿不同方向投射的多个光源影像；以及

投射该多个光源影像单元至一屏幕，包含：

投射该多个光源影像单元至该屏幕的一第一微透镜阵列，以分别将该多个光源影像单元导引至该屏幕的一成像面，使得该多个光源影像单元彼此首尾相连，于该成像面上以环状排列成一光源影像单元组；以及

将该光源影像单元组导引至该屏幕的一第二微透镜阵列，以放大该光源影像单元组中该多个光源影像单元的投射夹角并投射该光源影像单元组至一观赏面；

其中，该屏幕包含设置为阵列的多个像素，每一像素对应至该第一微透镜阵列内多个第一透镜单元中的一个以及该第二微透镜阵列内多个第二透镜单元中的一个。

8.如权利要求7所述的立体显示方法，其特征在于，还包含：

准直该多个光源影像单元以将该多个光源影像单元导引至该第一微透镜阵列。

9.如权利要求7所述的立体显示方法，其特征在于，投射该多个光源影像单元至该屏幕还包含：

由相异的第一透镜单元导引该多个光源影像单元至该成像面，以使得该多个光源影像单元彼此首尾相连，于该成像面上以环状排列成该光源影像单元组。