CN114488564B - 浮空影像产生装置以及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种浮空影像产生装置，包含光源、第一成像单元、第二成像单元、浮空影像产生单元、以及半穿反层。第一成像单元设置于光源上。第二成像单元设置于第一成像单元上。浮空影像产生单元设置于第二成像单元上。半穿反层设置于第一成像单元及第二成像单元之间。光源可发出第一光线通过第一成像单元、第二成像单元、浮空影像产生单元、以及半穿反层以产生浮空影像。来自浮空影像产生单元相对于光源之另一侧的第二光线至少部分经由半穿反层反射通过第二成像单元以产生平面影像。

Description

浮空影像产生装置以及电子装置

技术领域

本发明系关于一种浮空影像产生装置以及电子装置。

背景技术

随着科技的进步，显示技术不断推陈出新，藉以满足消费者对更高视觉感受的要求。以三维(Three-dimensional,3D)显示技术而言，常见分为裸眼式及眼镜式，裸眼式是不须穿戴任何装置而将光学结构设置于显示器上，而眼镜式则是需带上偏光镜片或是滤光片等装置。裸眼式三维显示技术因其方便性及舒适性而备受消费者青睐，当中又以浮空投影技术格外受到大家的注意，其特点之一是能够在空间中投影出影像，让浮空影像不再只是观赏而能近距离互动。然而，现有浮空显示装置都需要背光才能清楚看见图案。换言之，在背光消失时即无显示图案。以上现有浮空显示装置有改善的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮空影像产生装置，可在背光消失时仍显示图案。

本发明的另一目的在于提供一种电子装置，具有较佳的使用者体验。

本发明的浮空影像产生装置包含光源、第一成像单元、第二成像单元、浮空影像产生单元、以及半穿反层。第一成像单元设置于光源上。第二成像单元设置于第一成像单元上。浮空影像产生单元设置于第二成像单元上。半穿反层设置于第一成像单元及第二成像单元之间。光源可发出第一光线通过第一成像单元、第二成像单元、浮空影像产生单元、以及半穿反层以产生浮空影像。来自浮空影像产生单元相对于光源之另一侧的第二光线至少部分经由半穿反层反射通过第二成像单元以产生平面影像。

在本发明的实施例中，第一成像单元设置于光源上。浮空影像产生单元设置于第一成像单元上。第二成像单元设置于浮空影像产生单元上。半穿反层设置于第一成像单元及第二成像单元之间。

本发明电子装置包含浮空影像产生装置以及壳体。壳体包含透光部。第一光线可通过第一成像单元、第二成像单元、浮空影像产生单元、半穿反层、以及透光部，以于壳体的外侧产生浮空影像。第二光线由壳体的外侧通过透光部，并经由半穿反层至少部分反射通过第二成像单元以产生平面影像。

附图说明

图1A为本发明浮空影像产生装置的实施例示意图。

图1B为本发明浮空影像产生装置中第二光线于的实施例示意图。

图2A为本发明浮空影像产生装置中第二光线于半穿反层反射的实施例示意图。

图2B为本发明浮空影像产生装置产生平面影像的实施例示意图。

图3为本发明浮空影像产生装置中第一遮蔽部及第二遮蔽部的实施例示意图。

图4至图7为本发明浮空影像产生装置的不同实施例示意图。

图8为本发明电子装置的实施例示意图。

其中，附图标记：

100...光源

210...第一成像单元

220...第二成像单元

300...浮空影像产生单元

400...半穿反层

510...光线

520...第二光线

610...浮空影像

620...平面影像

700...壳体

710...透光部

800...电子装置

900...浮空影像产生装置

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例并配合图式以说明本发明所公开的连接组件的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。然而，以下所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围，在不悖离本发明构思精神的原则下，本领域技术人员可基于不同观点与应用以其他不同实施例实现本发明。在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”系可为二元件间存在其它元件。

应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。

此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“下面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。

本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

如图1A所示的实施例，本发明的浮空影像产生装置900包含光源100、第一成像单元210、第二成像单元220、浮空影像产生单元300、以及半穿反层400。其中，光源100可为例如发光二极管的点光源或经由扩散、均匀化的面光源。第一成像单元210设置于光源100上，设置有欲形成的浮空影像的图案。第二成像单元220设置于第一成像单元210上，设置有欲形成的平面影像的图案。进一步而言，第一成像单元210及第二成像单元220上的图案对于光线具有阻挡效果。在不同实施例中，第一成像单元210及第二成像单元220可以是具有固定图案的底片、光罩，亦可是具有可变图案的液晶层等。

浮空影像产生单元300设置于第二成像单元220上，在一实施例中为微透镜阵列，可包含单面或双面凸透镜结构，并可使用例如紫外光压印、射出、热平压等制程制成。半穿反层400设置于第一成像单元210及第二成像单元220之间，允许光线部分穿过部分反射。在一实施例中为例如银、铝、铜等材质的金属层，使用例如蒸镀、无电镀等制程制成，并可藉由改变厚度、致密度等条件还控制其半穿反的程度。

如图1A所示的实施例，光源100可发出第一光线510通过第一成像单元210、第二成像单元220、浮空影像产生单元300、以及半穿反层400以产生浮空影像。进一步而言，光源100发出的光线510在通过第一成像单元210后，基于半穿反层400的半穿反特性至少部分能由此层通过，然后在通过第二成像单元220后，可藉由浮空影像产生单元300的折射在相对于光源100之另一侧产生浮空影像。进一步而言，光源100发出的第一光线510在通过第一成像单元210后形成浮空影像的图样，再藉由浮空影像产生单元300的折射产生浮空影像。在一实施例中，如图1B所示，浮空影像610产生于浮空影像产生装置900的顶面外侧。

如图2A所示的实施例，来自浮空影像产生单元300相对于光源100之另一侧的第二光线520可经由半穿反层400至少部分反射通过第二成像单元220以产生平面影像。第二光线520可例如为环境光或其他外部投射的光线。进一步而言，来自浮空影像产生单元300相对于光源100之另一侧的第二光线520在通过第二成像单元220后，基于半穿反层400的半穿反特性至少部分能由此层反射，然后再次通过第二成像单元220以产生平面影像。在一实施例中，如图2B所示，平面影像620在视觉上呈现于浮空影像产生装置900的顶面。

基于上述，本发明的浮空影像产生装置900在其光源100发出第一光线510时可产生浮空影像，并可藉由例如来自环境的第二光线520产生平面影像。进一步而言，光源100发出的第一光线510藉由第一成像单元210形成浮空影像的图样，再藉由浮空影像产生单元300的折射产生浮空影像，而第二光线520经由半穿反层400反射，并藉由第二成像单元220产生平面影像。换言之，即使光源100未发出光线，本发明的浮空影像产生装置900仍可藉由来自外界的光线产生平面影像，不致于无显示图案。

如图1B所示的实施例，由于浮空影像610及平面影像620是藉由不同的光线产生，所以可同时存在。进一步而言，如图3所示的实施例，第一成像单元210包含多个第一遮蔽部211，多个第一遮蔽部211定义出第一图案区域供形成浮空影像610。第二成像单元220包含多个第二遮蔽部221。多个第二遮蔽部221定义出第二图案区域供形成平面影像620。在一实施例中，第一遮蔽部211及第二遮蔽部221在光源100(参见图2A)相对于第一成像单元210的一面上的垂直投影至少部分不重叠，以避免通过第一成像单元210的第一光线510在第二成像单元220被第二遮蔽部221所遮挡。在一实施例中，第一图案区域及第二图案区域实质相同，因此，所形成的浮空影像610与平面影像620实质相同(例如在图1B中均为S形)，在视觉上具有一致性。然而在不同实施例中，第一图案区域及第二图案区域实质不同，使浮空影像610与平面影像620实质不同，可增加视觉上的变化。

在不同实施例中，第一成像单元210、第二成像单元220、浮空影像产生单元300、以及半穿反层400的相对位置可根据例如设计或制造等需求加以变化。具体而言，如图4所示的实施例，第一成像单元210设置于光源100上。浮空影像产生单元300设置于第一成像单元210上。第二成像单元220设置于浮空影像产生单元300上。其中，半穿反层400设置于该第二成像单元220相对于浮空影像产生单元300的一面。

进一步而言，当半穿反层400设置于第一成像单元210及第二成像单元220之间，半穿反层400即可发挥其半穿反特性，让光源100发出的光线通过以产生浮空影像，并反射来自外界的光线以产生平面影像。据此，半穿反层400的设置位置可有不同变化。如图5所示的实施例，半穿反层400设置于第一成像单元210相对于浮空影像产生单元300的一面。如图6所示的实施例，半穿反层400设置于浮空影像产生单元300相对于第二成像单元220的一面。如图7所示的实施例，半穿反层400设置于浮空影像产生单元300相对于第一成像单元210的一面。

如图8所示的实施例，浮空影像产生装置900还可与壳体700搭配组成本发明的电子装置800。其中，壳体700包含透光部710，透光部710可为镂空或设置有透光元件以阻隔水气或粉尘。第一光线510(参见图1A)可通过第一成像单元210、第二成像单元220、浮空影像产生单元300、半穿反层400、以及透光部710，以于壳体700的外侧产生浮空影像。第二光线520(参见图2A)由壳体700的外侧通过透光部710，并经由半穿反层400至少部分反射通过第二成像单元220以产生平面影像。举例而言，在一实施例中，电子装置800为笔记型电脑，壳体700为笔记型电脑外壳，笔记型电脑萤幕的背光模块可作为浮空影像产生装置900的光源。当笔记型电脑为使用状态时，笔记型电脑萤幕的背光模块发出光线使浮空影像产生装置900产生浮空影像；当笔记型电脑为待机/关机状态时，笔记型电脑萤幕的背光模块不发出光线，浮空影像产生装置900可藉由外界的光线产生平面影像。据此，电子装置800能具有较佳的使用者体验。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于申请专利范围的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种浮空影像产生装置，其特征在于，包含：

一光源；

一第一成像单元，设置于该光源上；

一第二成像单元，设置于该第一成像单元上；

一浮空影像产生单元，设置于该第二成像单元上；以及

一半穿反层，设置于该第一成像单元及该第二成像单元之间；

其中，该光源可发出一第一光线通过该第一成像单元、该第二成像单元、该浮空影像产生单元、以及该半穿反层以产生一浮空影像，一来自该浮空影像产生单元相对于该光源之另一侧的第二光线至少部分经由该半穿反层反射通过该第二成像单元以产生一平面影像。

2.一种浮空影像产生装置，其特征在于，包含：

一光源；

一第一成像单元，设置于该光源上；

一浮空影像产生单元，设置于该第一成像单元上；

一第二成像单元，设置于该浮空影像产生单元上；以及

一半穿反层，设置于该第一成像单元及该第二成像单元之间；

其中，该光源可发出一第一光线通过该第一成像单元、该第二成像单元、该浮空影像产生单元、以及该半穿反层以产生一浮空影像，一来自该浮空影像产生单元相对于该光源之另一侧的第二光线至少部分经由该半穿反层反射通过该第二成像单元以产生一平面影像。

3.如权利要求2所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该半穿反层设置于该第二成像单元相对于该浮空影像产生单元的一面。

4.如权利要求2所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该半穿反层设置于该第一成像单元相对于该浮空影像产生单元的一面。

5.如权利要求2所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该半穿反层设置于该浮空影像产生单元相对于该第二成像单元的一面。

6.如权利要求2所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该半穿反层设置于该浮空影像产生单元相对于该第一成像单元的一面。

7.如权利要求1或2所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该第一成像单元包含多个第一遮蔽部，该第二成像单元包含多个第二遮蔽部，该些第一遮蔽部及该些第二遮蔽部在该光源相对于该第一成像单元的一面上的垂直投影至少部分不重叠。

8.如权利要求7所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该些第一遮蔽部定义出一第一图案区域供形成该浮空影像，该些第二遮蔽部定义出一第二图案区域供形成该平面影像，该第一图案区域及该第二图案区域实质相同。

9.如权利要求7所述的浮空影像产生装置，其特征在于，该些第一遮蔽部定义出一第一图案区域供形成该浮空影像，该些第二遮蔽部定义出一第二图案区域供形成该平面影像，该第一图案区域及该第二图案区域实质不同。

10.一种电子装置，其特征在于，包含：

如权利要求1或2所述的浮空影像产生装置；以及

一壳体，包含一透光部，其中：

该第一光线可通过该第一成像单元、该第二成像单元、该浮空影像产生单元、该半穿反层、以及该透光部，以于该壳体的外侧产生该浮空影像；

该第二光线由该壳体的外侧通过该透光部，并经由该半穿反层至少部分反射通过该第二成像单元以产生该平面影像。

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