TW201303451A - 個人影像展示 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示了與個人影像展示相關之實施例。舉例而言，一個所揭示之實施例提供一種系統，該系統包括：顯示表面；定向背光系統，該定向背光系統經配置以自顯示表面發射光束且經配置以改變定向光束之方向；以及空間光調變器，該空間光調變器經配置以經由定向背光系統形成用於顯示之圖像。系統進一步包括控制器，該控制器經配置以控制光學系統及光調變器，以在第一視角處顯示第一影像內容項目且在第二視角處顯示第二影像內容項目。

Description

個人影像展示 相關申請案之交叉引用
本申請案為於2009年11月18日提出申請且標題為「SCANNING COLLIMATION OF LIGHT VIA FLAT PANEL LAMP」的美國專利申請案第12/621,275號之部分連續申請案，上述申請案主張於2009年8月21日提出申請且標題為「SCANNING COLLIMATION OF LIGHT VIA FLAT PANEL LAMP」的美國臨時申請案第61/235,928號之優先權，該美國臨時申請案之整個揭示內容以引用之方式併入本文。
本發明係關於個人影像展示。
許多燈在外殼內包含光源，該外殼經配置以將光集中於所要方向。例如，在探照燈或燈塔的情況下，集中使得光可以說是準直的，因為光線自光平行出射。在許多情況下，亦希望可掃描光之方向。此舉可(例如)藉由旋轉整個燈或旋轉光源周圍的透鏡及鏡子，來用習知燈完成。然而，歸因於幾何因素及其他因素，此等掃描機制可能不適合用於諸如顯示裝置之一些裝置中。
本文揭示與向一或更多個使用者提供個人影像展示相 關的各種實施例。舉例而言，一個所揭示之實施例提供一種影像展示系統，該影像展示系統包含：顯示表面；定向背光系統，該定向背光系統經配置以自顯示表面發射光束且經配置以改變定向光束之方向；以及空間光調變器，該空間光調變器經配置以經由來自定向背光系統之光形成用於顯示之圖像。系統進一步包含控制器，該控制器經配置以控制定向背光系統及空間光調變器，以在第一視角處顯示第一影像內容項目且在第二視角處顯示第二影像內容項目。
提供此發明內容以用簡化形式介紹下文在實施方式中進一步描述之概念選擇。此發明內容並不意欲識別所主張標的之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用以限制所主張標的之範疇。此外，所主張標的不限於解決本揭示案之任何部分中所說明的任何或所有缺點之實施。
本文揭示與向同時觀察同一顯示螢幕的不同觀察者展示不同圖像有關之各種實施例。一些實施例利用定向背光(諸如，平板燈)，該定向背光允許改變由背光發射的光束之角度，以將不同圖像定向至不同觀察者、至觀察者之不同眼睛等。平板燈為面板，該面板具有平坦表面，光自該平坦表面發射。此等燈可用作(例如)液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)面板之背光。一些平板燈可包含(例如)複數個螢光燈管，該複數個螢光燈管含 於外殼內，該外殼包含漫射器面板，光經由該漫射器面板離開該面板。其他平板燈可包含光楔，以將光自光源輸送至所要目的地。光楔為光導，該光導容許在光楔之邊緣處輸入的光在到達臨界內反射角及離開光楔之前在光楔內經由全內反射散開。儘管在經由平板燈掃描定向光之情境中描述了本文所述的實施例，但將理解其他實施例可以類似方式採用塊光學裝置。
當前平板燈通常用作漫射光源。然而，在一些情形下，皆可希望自平板燈以足夠窄的視角成束發射無論是準直、發散還是會聚的定向光，以將特定圖像定向至一個觀察者，以使得圖像可不被坐在該觀察者近處之其他觀察者看到。舉例而言，在一些使用環境中，可希望經由LCD面板顯示圖像，以使得僅可自某些角度看到圖像，藉此保持所顯示資訊對於預期觀察者而言是個人的。使用定向光束以給LCD面板提供背光可允許此顯示器之結構，因為若光線自顯示器行進至觀察者之眼睛則僅可看到顯示器上之圖像。在使用會聚光束的情況下，光束可經配置以會聚在使用者之眼睛處。以此方式，用以產生圖像的光之大部分可到達使用者，藉此提供功率之有效率的使用，同時維持展示之隱私性。
此外，使用此顯示器，可希望可掃描照明方向，以便可移動可觀察圖像之角度。此外，若當在三維物件之一對視圖或若干對視圖之間切換液晶面板上之圖像時，可在一雙眼睛或若干雙眼睛之間快速地來回切換照明方 向，則可經由單一顯示器向不同使用者同時顯示不同圖像、可在不使用過濾眼鏡的情況下向一或更多個使用者顯示三維圖像及可實現其他此等使用情境。因此，本文揭示與定向圖像顯示系統有關之實施例，該等定向圖像顯示系統包括(但不限於)用作定向背光之平板燈，且該等定向圖像顯示系統允許掃描光之方向。在隨附圖式中，將注意所說明實施例之視圖可能未按比例繪製，且一些特徵結構之深寬比可能被誇示，以使得更容易看到選定的特徵結構或關係。
第1圖圖示呈計算裝置之形式的影像展示系統之實施例，該影像展示系統包含顯示表面，該顯示表面經配置以輸出定向光。影像展示系統10包括空間光調變器12及光掃描系統。空間光調變器12包含像素之陣列，該等像素中之每一像素可用以調變來自背光之光的顏色及強度。在一些實施例中，空間光調變器可包含液晶顯示裝置，但亦可使用其他光調變裝置。諸如控制器14之控制器可向空間光調變器12提供顯示資料。當觀察者15處於定向光之光學路徑中，且定向光已由空間光調變器12用自控制器14供應的圖像調變時，圖像可由觀察者15可見。
影像展示系統10進一步包含光射入系統16及光楔100。一些實施例可進一步包含視需要的使用者追蹤相機18及光轉向器20，該光轉向器20設置於鄰近光楔100之觀察表面。如下文更詳細地描述的，當將光射入至光 楔100之較薄末端中時，自光楔100之觀察表面發射定向光。定向光以相對於光楔100之觀察表面之平面成較小角度離開光楔100。光轉向器20可用以向著空間光調變器12重定向準直光。任何適合結構可用作光轉向器20。例如，在一些實施例中，光轉向器20可包含稜鏡之膜。
光射入系統16可經配置以將光射入至沿著光楔100之較薄末端的一或更多個位置中。藉由改變將光射入至光楔100之較薄末端中的位置，可調整光離開光楔100之觀察表面之方向。藉由與改變由空間光調變器產生的圖像同步改變光之方向，可向不同觀察者顯示不同圖像。此外，當以足夠高頻率調變圖像時，兩個圖像皆可向觀察者呈現為被連續地顯示，而無任何顯著閃爍。因此，參閱第1圖，當將第一圖像定向至觀察者15時，該第一圖像可由觀察者15可見但不可由觀察者17可見。此狀況藉由第1圖之實線光線跡線指示。同樣地，當將第二圖像定向至觀察者17時，第二圖像可由觀察者17觀察但不可由觀察者15觀察。此狀況藉由第1圖之虛線光線跡線指示。儘管在兩個觀察者之情境中圖示第1圖，但將理解可同時將個人影像展示定向至任何適合數目之觀察者。將進一步理解，本文對觀察者、影像展示、圖像及類似物所使用的術語「第一」及「第二」僅為便於描述兩個或兩個以上觀察者、展示、圖像等之集合且並不意欲以任何方式為限制性的。
在第13圖中所圖示的一個特定實例實施例中，光射入系統16可包含複數個可個別控制的光源，諸如，發光二極體(light emitting diodes；LEDs)、雷射器、燈及/或其他適合光源，該複數個可個別控制的光源設置於鄰近光楔100之較薄末端。改變照明之光源或同時照明之光源允許控制自光楔100發射定向光的方向。舉例而言，可自第13圖中的複數個光源照明單一光源1302。同樣地，可同時照明複數個光源，以沿不同方向定向圖像之多個束。在其他實施例中，諸如第14圖中所圖示的，單一機械可掃描光源1402可用以改變沿著光楔之較薄末端的射入光之位置。光源之位置可自光楔100之一側(諸如，位置1404)至光楔100之相對側(諸如，位置1406)而變化。在又一實施例中，諸如第15圖中所圖示的，光射入系統16可包含光源1502及漫射螢幕1504。漫射螢幕1504定位於鄰近光楔100之較薄末端且沿著光楔100之較薄末端延伸。當在漫射螢幕1504處定向由光源1502產生的雷射束時，可將光射入至光楔100之較薄末端中，且漫射光由漫射螢幕1504反射進入光楔100之較薄末端中。光源1502可包括雷射器及用於控制雷射束之方向的聲光調變器或液晶全像圖。可在如圖所示的位置1506處定向雷射束，或可自漫射螢幕1504之一側(諸如，位置1508)至漫射螢幕1504之相對側(諸如，位置1510)掃描雷射束。
因為光楔100經配置以用相對較窄的視角形成定向 光，所以來自單一位置之射入光可使定向光能夠沿單一方向發射，以使得僅可自較窄範圍之角度觀察所投影的圖像。此舉可允許以個人模式顯示資訊，在該個人模式中，圖像傳送到特定觀察者。另一方面，來自多於一個位置之射入光可同時使定向光能夠沿多於一個方向發射，此舉可允許可自較寬範圍之角度觀察所投影的圖像。此顯示模式在本文可稱為公開模式。將理解，出於說明之目的描述了顯示模式之此等實例，且顯示模式之此等實例並不意欲以任何方式為限制性的。
返回至第1圖，控制器14可經配置以根據系統之模式獨立且選擇性地照明光射入系統16之每一光源。以此方式，控制器14可控制沿著光楔之較薄末端，光射入系統16射入光之位置。此外，控制器14可經配置以向空間光調變器12提供顯示資料且經配置以自使用者追蹤相機18接收資料。來自頭部追蹤相機18之資料可由控制器14分析，以決定觀察者之頭部、眼睛及/或其他身體部分之位置。來自使用者追蹤相機18之資料可為原始圖像資料，或資料可經預處理以使得在將資料傳送至控制器14之前擷取圖像之各個特徵結構。任何適合圖像感測器或感測器之組合可與使用者追蹤相機18一起使用。舉例而言，在一些實施例中，可使用二維圖像感測器，而在其他實施例中，可使用深度感測器。同樣地，在一些實施例中，可使用二維圖像感測器與深度感測器兩者。在利用深度感測器之實施例中，可使用任何適合深度感 測技術，該深度感測技術包括(但不限於)飛行時間法(time-of-flight)、結構化光法及/或立體圖像感測法以及基於二維圖像中表觀身體尺寸來估計深度之身體尺寸、頭部尺寸等估計演算法。
在一些實施例中，控制器14亦可決定且儲存用於影像展示系統10之模式且可根據彼模式控制影像展示系統10。控制器14可為任何計算裝置，該任何計算裝置經配置以執行可儲存於電腦可讀取儲存媒體(諸如，記憶體22)中之指令。處理器24可用以執行儲存於記憶體22中之指令，其中指令包括常式，以執行用於影像展示系統10之控制方法。
影像展示系統10可進一步包含個人音訊輸出系統30，該個人音訊輸出系統30經配置以提供對應於個人影像展示之個人音訊輸出。個人音訊輸出系統30可經配置以用任何適合方式提供個人音訊輸出。舉例而言，在一些實施例中，相位陣列揚聲器之一或更多個集合可用以形成定向在使用者處的音訊束。在此等實施例中，使用者追蹤相機18可用以決定每一音訊束之方向。在使用者追蹤相機18包含深度相機或其他深度決定機制(例如，表觀身體/頭部尺寸比較)的情況下，可利用深度資料來決定來自相位陣列揚聲器的音訊經配置以相長干涉之深度。在其他實施例中，拋物線揚聲器或其他定向揚聲器可用以提供個人音訊輸出。作為更特定實例，在經配置以支援兩個同時發生的個人影像展示之觀察的實施例 中，兩個拋物線揚聲器可用以將個人音訊定向至正在觀察不同影像內容項目之兩個觀察者。此等定向揚聲器可配置為可移動的(例如，藉由馬達)，以當觀察者在由頭部追蹤相機18偵測到的影像觀察環境內實體四處移動時，將音訊輸出重定向。在其他實施例中，可利用無線耳機或有線耳機，以經由無線通訊系統提供個人音訊，該無線通訊系統包括無線傳輸器。在無線耳機的情況下，任何適合機制可用以使特定耳機組與特定使用者相關聯，該任何適合機制包括(但不限於)耳機組(例如，紅外線耳機組或其他耳機組)之間的視線通訊通道及/或回應於發送至每一組耳機的識別音訊訊號而進行的使用者輸入。
影像展示系統10可經配置以自任何適合的一或更多源獲取影像內容。舉例而言，在一個特定實施例中，影像展示系統10可包含複數個電視調諧器，以允許使用者同時觀看不同電視節目。在其他實施例中，影像展示系統10可自任何其他源或源之組合(諸如，DVD播放機、電腦網路、影像遊戲系統等)接收輸入。此等影像輸入在第1圖中圖示為40處之音訊/影像(「A/V」)源輸入1及42處之任意的A/V輸入N。自多個源接收的用於同時展示之複數個影像內容項目可以任何適合方式經多工以提供至空間光調變器，以允許同時顯示該複數個影像內容項目。
將理解，出於舉例之目的描述了影像展示系統10，且 根據本揭示案之光學系統可用於任何適合使用環境中。此外，將理解，諸如第1圖之實施例中圖示的影像展示系統之影像展示系統可包括未圖示之各種其他系統及能力，該等各種其他系統及能力包括(但不限於)基於視覺的觸控偵測系統或其他觸控偵測系統。
接下來參閱第2圖，光楔100經配置以將來自光源102之光定向，以使得如藉由第2圖中光線跡線所圖示的，定向光離開光楔100之觀察表面150，該光源102設置於鄰近光楔100之較薄末端110。術語「觀察表面」指示觀察表面150比後表面(在第2圖中不可見)更接近觀察者，該後表面與觀察表面150相對。觀察表面及後表面中之每一者由側130及側140、較薄末端110及較厚末端120限定。在第2圖中，觀察表面150面向頁面之觀察者，且後表面由光楔100之此視圖隱藏。
光楔100配置成使得當射入至較薄末端110之光介面中的光線接近包含末端反射器125之較厚末端120時，該等光線經由全內反射散開。在所圖示實施例中，末端反射器125以均勻曲率半徑彎曲，該均勻曲率半徑具有曲率中心200，且光源102在末端反射器125之焦點處射入光，該焦點在曲率半徑之一半處，藉此形成準直光。在其他實施例中，光源可具有任何其他適合位置以產生任何其他所要光束(例如，會聚光束或發散光束)。在較厚末端120處，光線中之每一光線由末端反射器125平行於其他光線中之每一光線反射。光線自較厚末端120 向著較薄末端110行進，直至光線以觀察表面150之臨界反射角與觀察表面150相交且光線作為定向光離開為止。在替代性實施例中，末端反射器125可為拋物線或具有用於定向光之其他適合曲率及/或配置。
在包含設置於鄰近較薄末端110且沿著較薄末端110的複數個光源之實施例中，為校正場曲率及/或球面像差，可希望略微地縮短光楔100之側130及側140，以便中心線210之兩側之中任一側的光源可保持於末端反射器125之焦點處。縮短側130及側140可使較薄末端110呈藉由曲線115所示之凸狀。可藉由使用光線追蹤演算法來追蹤以光楔100之觀察表面150之臨界反射角反向穿過光楔100直至光線到達較薄末端110附近的焦點為止的光線，來尋找適合曲率。
第3圖及第4圖圖示穿過光楔100之示意性橫截面圖的光線跡線。第3圖圖示第一光線300穿過光楔100之路徑，且第4圖圖示第二光線400穿過光楔100之路徑，其中光線300及光線400表示定位於光錐之相對側處之光線，該光錐被輸入至光楔100之較薄末端110中。如第3圖及第4圖中可見，光線300離開鄰近於光楔100之較薄末端110的觀察表面150，而光線400離開鄰近於光楔100之較厚末端120的觀察表面150。
一旦光線300及光線400以相對於觀察表面150之法線成小於或等於臨界內反射角的角度與觀察表面150相交，光線300及光線400就離開觀察表面150。此臨界 角度在本文中可稱為「第一臨界角度」。同樣地，當光線以相對於觀察表面150之法線成大於第一臨界內反射角的角度與觀察表面150相交時，光線在光楔100中內部反射。此外，當光線以相對於後表面160之法線成大於臨界內反射角的角度與後表面160相交時，光線在光楔100中內部反射。此臨界角度在本文中可稱為「第二臨界角度」。
如下文參閱第5圖更詳細地解釋的，可希望第一臨界角度與第二臨界角度不同，以使得以第一臨界角度在後表面160上入射的光被反射回觀察表面150。此舉可幫助防止穿過後表面160的光之損失，且因此可增加光楔100之光效率。第一臨界角度為光楔100之折射率及介接觀察表面150的材料(例如，空氣或包層)之折射率的函數，而第二臨界角度為光楔100及鄰近於後表面160的材料之折射率之函數。在諸如第3圖至第4圖中所示之一些實施例中，可將包層170僅塗敷於後表面160，以使得觀察表面150與空氣介接。在其他實施例中，觀察表面150可包含包層(未圖示)，該包層的折射率不同於後表面160之折射率。
任何適合的一或更多材料可用作包層，以實現光楔的觀察表面及/或後表面之內反射之所要臨界角度。在實例實施例中，光楔100由具有折射率1.492的聚甲基丙烯酸甲酯或PMMA形成。空氣之折射率為近似1.000。因而，不具有包層的表面之臨界角度為近似42.1度。同樣 地，實例包層可包含特氟隆(Teflon)AF(EI DuPont de Nemours & Co.(Wilmington,Delaware))，即具有折射率1.33的非晶含氟聚合物。用特氟隆AF包覆的PMMA表面之臨界角度為63.0度。將理解，出於說明之目的描述了此等實例，且此等實例並不意欲以任何方式為限制性的。
光楔100及末端反射器125之配置可經配置以當將均勻光射入至較薄末端110中時使觀察表面150之大部分被均勻地照明，且光楔100及末端反射器125之配置亦可經配置以使射入光之大部分離開觀察表面150。如以上所提及，光楔100沿著該光楔100之長度為錐形的，以使得在較薄末端110處射入的光線經由全內反射傳輸至末端反射器125。末端反射器125包含多面體透鏡結構，該多面體透鏡結構經配置以減小相對於觀察表面150及後表面160中之每一者的法線之光線角度。此外，當光線向著較薄末端110行進時，自較厚末端120至較薄末端110減小光楔100之厚度使相對於每一表面之法線的光線角度減小。當光線以小於第一臨界角度之角度在觀察表面150上入射時，光線將離開觀察表面150。
在一些實施例中，光源102可定位於末端反射器125之焦點處，而在其他實施例中，光源102可定位於任何其他適合位置處。在此等實施例中，末端反射器125可以曲率半徑彎曲，該曲率半徑為光楔100之長度的兩倍。在第3圖至第4圖之實施例中，光楔100之錐角配 置成使得較厚末端120及觀察表面150處之轉角包含直角且較厚末端120及後表面160處之轉角包含直角。當較薄末端110在末端反射器125之焦點處時，較薄末端110為較厚末端120之厚度的一半。在其他實施例中，此等結構中之每一結構可具有任何其他適合的配置。
在所圖示的實施例中，末端反射器125自側130至側140呈球面彎曲且自觀察表面150至後表面160呈球面彎曲。在其他實施例中，末端反射器125可以均勻曲率半徑自觀察表面150及後表面160呈圓柱形彎曲且可以曲率中心呈圓柱形彎曲，觀察表面150及後表面160將在被延伸的情況下在曲率中心處交切。呈圓柱形彎曲的末端反射器可具有比呈球面彎曲的末端反射器125更少之下垂(亦即，不可用作顯示區域之曲率)，此狀況在較大幅應用中可能是有益的。例如，其他適合曲率(諸如，拋物線)可用於末端反射器125。此外，垂直於側130及側140的平面中末端反射器125之曲率可不同於平行於側130及側140的平面中末端反射器125之曲率，諸如，環形反射器。
如以上所提及，可希望觀察表面150及後表面160的臨界反射角不同，以幫助防止穿過後表面160的光之損失。此狀況圖示於第5圖中，該第5圖圖示第2圖至第4圖中光楔之實施例的末端反射器125之示意性放大橫截面圖。末端反射器125包含多面體透鏡結構，該多面體透鏡結構包含以相對於較厚末端120之表面成某一角 度佈置的複數個小面。複數個小面在面向觀察表面150的小面(諸如，小面530)與面向後表面160的小面(諸如，小面540)之間交替。末端反射器125符合以上所述的一般曲率，其中末端反射器法線542及末端反射器法線532向著曲率中心延伸。複數個小面中的每一小面具有高度及相對於末端反射器之表面之法線的角度。舉例而言，面向觀察表面150的小面中之一個小面具有高度538及相對於末端反射器法線532及小面法線534之角度536。作為另一實例，面向後表面160的小面中之一個小面具有高度548及相對於末端反射器法線542及小面法線544之角度546。
複數個小面中之每一小面的高度可影響離開觀察表面150的光束之均勻性及亮度。舉例而言，較大的小面可產生不同於理想焦距之光學路徑，此舉可產生菲涅耳(Fresnel)帶。因而，在此帶可能造成問題的實施例中，例如，可希望使得複數個小面中之每一小面的高度小於500微米，以便此帶幾乎不可見。
同樣地，複數個小面中之每一小面的角度亦可影響離開觀察表面150的定向光束之均勻性及亮度。光線500圖示小面角度可如何影響穿過光楔100的光線之路徑。光線500射入至較薄末端110中、行進穿過光楔100且撞擊末端反射器125。光線500之一半撞擊面向觀察表面150之小面530。撞擊小面530的光線500之部分向著觀察表面150反射為光線510。光線510以相對於觀 察表面150之法線成小於或等於第一臨界內反射角的角度與觀察表面150相交，且因此光線510作為光線512離開觀察表面150。
光線500之另一半撞擊面向後表面160的小面540。撞擊小面540的光線500之部分向著後表面160反射為光線520。由於觀察表面150之臨界角度與後表面160之臨界角度之間的差異，所以光線520以相對於後表面160之法線成大於第二臨界內反射角的角度與後表面160相交，且因此光線520向著觀察表面150反射為光線522。光線522隨後以相對於觀察表面150之法線成小於或等於第一臨界內反射角的角度與觀察表面150相交，且因此光線522作為光線524離開。以此方式，自末端反射器125反射的光之大部分(及在一些實施例中，實質上所有光)離開觀察表面150。
歸因於光由面向觀察表面150的小面及面向後表面160的小面分開反射，當光自後表面反射離開觀察表面時，在觀察表面150處形成沿由頭至尾方位佈置的重疊、經疊加第一圖像及第二圖像。此等圖像之間的重疊之程度可由小面530及小面540之角度決定。舉例而言，如下文更詳細地解釋的，當每一小面的相對於末端反射器之表面之法線角度為九十度與第一臨界反射角之間差值的八分之三時，兩個圖像完全重疊。在此情況下，輸入至光楔100中之實質上所有光離開觀察表面150。自此值改變小面減小圖像之間重疊之量，以使得僅顯示兩 個圖像中之一個或另一個，其中小面之角度為90度與第一臨界反射角之間差值的¼或½。此外，自九十度與第一臨界反射角之間差值的八分之三改變小面之角度亦使一些光自光楔100之較薄末端離開而非自觀察表面150離開。在小面之角度為90度與第一臨界反射角之間差值的¼或½的情況下，亦可均勻地照明觀察表面，但光之一半自光楔100之較薄末端離開，且因此該光之一半損失。將理解，取決於所要使用環境，可適合使用除九十度與第一臨界反射角之間差值的八分之三之外的小面角度。此等使用環境可包括(但不限於)其中非重疊光之任何區域(非重疊光之區域將呈現出具有相對於重疊區域更低的強度)不處於由使用者觀察的視場內之環境以及經減小光強度為可接受之環境。
在替代性實施例中，末端反射器125可包含繞射光柵。光柵方程式可用以計算光之給定入射角及給定光波長的繞射角。由於繞射角取決於光之波長，故當射入光為單色的時包含繞射光柵之末端反射器可能是理想的。
第6圖及第7圖將光穿過光楔100之行進圖示為光線穿過光楔之堆疊的路徑，每一光楔為光楔100之實施例之複製，以進一步圖示第5圖中所示之概念。追蹤穿過光楔之複製之堆疊的光線在光學上等效於追蹤光楔內光線之路徑。因此，以此方式，光線之每一內反射圖示為光線穿過自一個光楔至相鄰光楔的邊界之通道。在第6圖中，觀察表面圖示為光楔之堆疊600中最頂部的光楔 之觀察表面620。後表面圖示為光楔之堆疊600中最底部的光楔之後表面630。光楔之堆疊600之較厚末端連接以在所有表面會聚之處形成近似為居中於軸610的曲線640。
第6圖亦圖示定位於光錐之相對側的兩個光線650及660，該光錐射入至光楔堆疊600之較薄末端中。對於每一光線650及660而言，如藉由實線652及662所示，在自末端反射器反射之後，光線之一半在光楔堆疊600之較厚末端附近出射(且因此自所表示的光楔出射)，且如藉由虛線654及664所示，光線之一半自光楔堆疊之較薄末端出射。以介於此等兩個極端之間的任何角度射入之光線亦將藉由末端反射器中多面體圖案分開，且以類似方式自光楔之觀察表面及後表面出射。平行於光線652及光線662離開觀察表面620的光線由陰影區域602表示。如以上所提及，將理解，圖示為經由光楔之後表面630發射之光線相反可為藉由利用光楔之後表面上的包層(未圖示)來由後表面反射且隨後反射出觀察表面，光楔之後表面上的該包層的折射率比光楔之觀察表面上所利用的包層(未圖示)的折射率低。以此方式，射入至此光楔之較薄末端中的實質上所有光可自光楔之觀察表面發射。
對於被均勻地照明之觀察表面(例如，其中自小面530及小面540反射的圖像完全重疊)而言，在較薄末端處射入且向著末端反射器水平地行進、與末端反射器之法 線重合的光線由面向觀察表面的小面反射且行進至觀察表面之中心，從而以觀察表面之臨界角度與觀察表面相交。第7圖圖示此光線穿過光楔之堆疊700之路徑的示意性描繪。光線710在光楔之較薄末端702處射入且由末端反射器704反射為光線715。光線715行進至觀察表面706之中心，從而以相對於觀察表面法線720成臨界反射角730與觀察表面706相交。角度732及角度734之和為90度與臨界反射角730之差值。當光楔之較薄末端為光楔之較厚末端的厚度的一半時，楔之中心點為光楔之厚度的四分之三。使用近軸近似，角度732為90度與臨界反射角730之差值之四分之三。水平線722平行於射入光線710，因此角度740等於角度732。由反射定律，入射角等於反射角，因此小面角度可為角度740之一半。因此，對於被均勻地照明之觀察表面而言，如以上所提及，面向觀察表面的每一小面可形成相對於末端反射器之表面之法線的角度，該角度為90度與臨界反射角730之間差值的八分之三。
第8圖及第9圖圖示可如何藉由在沿著光楔之較薄末端的不同位置處將光射入至第2圖之光楔中來改變定向光束之方向。特定言之，可藉由將光射入之位置移位至右側，來將光束之方向移動至左側，反之亦然。在每一圖式中，為清晰起見，圖示了分別在第8圖及第9圖中800及900處圖示的光之單一像素之可見位置。此外，圖示了自光點追蹤至光楔之光介面的轉角之線，且圖示 了中心線810以更清楚地說明當移動光射入位置時光之像素相對於光楔的移動。
在第8圖中，光在第一位置處自光源802射入至較薄末端110之右側中。光束之方向向著藉由可見位置800處的像素圖示的中心線810之左側定向。在第9圖中，光在第二位置處自光源902射入至較薄末端110之左側中。光束之方向定向至藉由可見位置900處的像素圖示的中心線810之右側。將理解，可藉由以所要時間間隔且以所要次序沿著光楔100之較薄側順序地改變光射入之位置，來平滑地或在任何所要尺寸之步驟中且以任何所要次序掃描光束。此顯示模式在本文中可稱為掃描模式。
第10圖圖示經由光學波導管掃描準直光之實例方法之流程圖。光學波導管可包含：第一末端；第二末端，該第二末端與第一末端相對且包含末端反射器；觀察表面，該觀察表面在第一末端與第二末端之間延伸；以及後表面，該後表面與觀察表面相對。在一個實施例中，光學波導管為第2圖之光楔，其中光楔之較薄末端為光學波導管之第一末端，且光楔之較厚末端為光學波導管之第二末端。
在另一實施例中，光學波導管可具有恆定厚度，例如，第一末端及第二末端為相同厚度。此光學波導管可包括觀察表面及/或後表面上之包層，該包層的折射率在第一末端與第二末端之間線性地改變。當光射入至光學波導 管之第一末端中時，此實施例將表現為類似於光楔。在又一實施例中，光學波導管可具有恆定厚度、在第一末端與第二末端之間線性地改變之折射率，及觀察表面及/或後表面上之恆定折射率的包層。當光射入至光學波導管之第一末端中時，此實施例亦將表現為類似於光楔。
返回至第10圖，方法1000藉由將光射入至光學波導管之第一末端中開始於1010處。如以上所述，例如，可藉由光源射入光，該光源經配置以沿著光學波導管之第一末端機械地移動。在另一實施例中，複數個光源可沿著光學波導管之第一末端佈置，每一光源經配置以在沿著光學波導管之第一末端的不同位置處將光射入至光學波導管之第一末端中。光可藉由複數個光源中之一或更多個光源射入。在又一實施例中，可藉由在整個漫射螢幕上掃描雷射束來射入光，該漫射螢幕定位於鄰近光學波導管之第一末端且沿著光學波導管之第一末端延伸。
接下來，在1020處，經由全內反射將射入光輸送至末端反射器。在1030處，光可由末端反射器在內部反射。由末端反射器在內部反射的光可自第一組小面及第二組小面反射，第一組小面中之每一小面具有至少部分地指向觀察表面之法線，且第二組小面中之每一小面具有至少部分地指向後表面之法線。此外，在一些實施例中，第一組小面中之每一小面可具有90度與臨界反射角之間差值的八分之三的角度，且第二組小面中之每一小面可具有90度與臨界反射角之間差值的八分之三的角 度。在其他實施例中，小面可具有不會引起光強度之不適當變化之其他適當角度。在又一實施例中，末端反射器可包括繞射光柵。
在1040處，歸因於末端反射器上之小面所成之角度，光之部分可自觀察表面發射，光之該部分以臨界反射角與觀察表面相交。接下來，在1050處，可改變沿著光學波導管之第一末端的將光射入至光學波導管中之位置。在一個實施例中，可藉由將光源機械地移動至所要位置來改變沿著光學波導管之第一末端的位置，且隨後可藉由光源將光在所要位置處射入。在另一實施例中，可藉由選擇性地照明來自沿著光學波導管之第一末端佈置的複數個光源之光源，來改變沿著光學波導管之第一末端的位置。在又一實施例中，可藉由在整個漫射螢幕上掃描雷射來改變沿著光學波導管之第一末端的位置，該漫射螢幕定位於鄰近光學波導管之第一末端且沿著光學波導管之第一末端延伸。藉由改變射入光之位置，可改變光束之方向。如第8圖及第9圖中所示，將光射入至光楔100之較薄末端110之左側中可沿光楔100之右側的方向發射準直光，反之亦然。
第11圖圖示方法之實例實施例之流程圖，該方法可用以執行使用光束來在相同光學系統(諸如，影像展示系統10)上不同模式期間顯示公開資訊及個人資訊之方法。在描述第11圖之前，將理解，在第11圖至第12圖及第16圖之描述中使用術語「楔」並不意欲將此實施 例的適用性限制為光楔光導，且亦可使用以上所述的具有變化的折射率之光導。
返回至第11圖，在1110處，決定光學裝置之顯示模式。若顯示模式為公開模式，則常式自1110進行至1150。若顯示模式為個人模式，則常式進行至1120。
當顯示模式為個人時，在1120處，可決定觀察者之位置。可使用自頭部追蹤相機18接收的頭部追蹤資料由控制器14決定觀察者之位置，或例如，該位置可假定為在影像展示系統10正前方。在1130處，觀察者之位置可與沿著光楔之較薄末端的一或更多個位置相關聯。例如，沿著光楔之較薄末端的位置可經選擇以使得當在該等位置中之每一位置處射入光時，觀察者處於自影像展示系統10發射的光束之光學路徑中。在1140處，可將光射入至沿著光楔之較薄末端的一或更多個位置處。在單一位置處自單一光源將光射入可提供影像展示系統10之最窄的視場。然而，可希望藉由在多於一個位置處射入光來使視場變寬。例如，若觀察者之經計算位置不精確，諸如若頭部追蹤演算法與觀察者之移動速度相比較更慢，則使視場變寬可提供邊限。將理解，視場可由顯示器之使用者控制，以使得可向位於顯示器周圍的任何適合一或更多個位置處的任何數目之使用者顯示個人圖像。在1140之後常式結束。
方法1100可在迴圈中連續地重複，以使得若觀察者移動則可更新觀察者之位置。藉由更新觀察者之位置及沿 著光楔之較薄末端的相關聯位置，來自影像展示系統10之光束可在觀察者移動時跟隨觀察者。
當顯示模式為公開時，在1150處，較寬的視場可與沿著光楔之較薄末端的複數個位置相關聯。舉例而言，在一些情形下，可同時照明所有光源，或可同時照明光源之子組。在任一情況下，如1160處所示，將光射入至沿著光楔之較薄末端的複數個位置處，且可以較寬的視場顯示圖像。
顯示器之公開模式可以不同方式用以向不同數目之觀察者顯示圖像。舉例而言，可希望向可直接觀察顯示螢幕的任何觀察者顯示圖像。在此情況下，可藉由照明沿著光楔之較薄末端佈置的複數個光源中的所有光源，來獲取較寬的視場。另一方面，公開模式之一些使用可顯示個人顯示器之某些特性。舉例而言，顯示器可配置成使得銀行出納及客戶可各自看到可對觀察者隱藏的圖像，該等觀察者具有與銀行出納或客戶不同的顯示器之角度。在此模式下，欲定向光之方向可基於預期觀察者之座位/立位來預定或可藉由相機或其他適合方法來決定。
在一些實施例中，對於個人圖像之每一觀察者而言，可藉由針對影像資料之每一畫面向觀察者之右眼及左眼順序地提供不同圖像，來展示立體圖像。舉例而言，在一些此等實施例中，圖像顯示成使得顯示面板之每一像素在任何一個畫面處僅對一個眼睛可見且隨後在後續畫 面中僅對另一眼睛可見。在其他此等實施例中，可以任何其他適合的方式(例如，使用一些適合量之重疊)顯示圖像。第12圖圖示常式之實例實施例之流程圖，該常式用以執行經由定向光顯示自動立體圖像之方法。此顯示模式在本文中可稱為自動立體模式。在1210處，觀察者的第一眼睛之位置及第二眼睛之位置經由頭部追蹤相機決定。在1220處，第一圖像及沿著光楔之較薄末端的第一位置與觀察者之第一眼睛相關聯。例如，第一圖像可為由觀察者之左眼看到的三維物件之視圖。當在沿著光楔之較薄末端的第一位置處將光射入時，左眼可處於由影像展示系統10發射的定向光之光學路徑中。在1230處，在空間光調變器12上調變第一圖像，且在1240處，將光射入至沿著光楔之較薄末端的第一位置處，藉此向使用者之第一眼睛展示第一圖像。
在1250處，停止將光射入至沿著光楔之較薄末端的第一位置處，且在1260處，第二圖像及沿著光楔之較薄末端的第二位置與觀察者之第二眼睛相關聯。例如，第二圖像可為由觀察者之右眼看到的三維物件之視圖。例如，當在沿著光楔之較薄末端的第二位置處將光射入時，右眼可處於由影像展示系統10發射的光之光學路徑中。在1270處，可在空間光調變器12上調變第二圖像。在1280處，可將光射入至沿著光楔之較薄末端的第二位置中，藉此向使用者之第二眼睛展示第二圖像。
在1290處，停止將光射入至沿著光楔之較薄末端的第 二位置中。隨後可順序地重複方法1200，以使得向一個眼睛顯示第一組圖像，且向另一眼睛顯示第二組圖像。若足夠迅速地重複常式，例如，復新速率足夠高，則觀察者之眼睛可將經時間多工的圖像整合成無閃爍場景。每一觀察者具有不同知覺，但大於60 Hz之復新速率可能是理想的。
此外，所揭示的影像展示系統之實施例可用以展示視圖相依的呈現圖像，在該視圖相依的呈現圖像中，圖像中物件之透視圖隨著觀察者之顯示螢幕視角改變而改變。為產生此效應，可緊接著顯示複數個側向相鄰圖像，以便每一圖像自略微不同的視角可見。舉例而言，在一個實施例中，複數個側向相鄰圖像可包括32個圖像，該32個圖像表示二維或三維場景之32個視圖。由於觀察者之每一眼睛以略微不同的角度觀察顯示器，故每一眼睛可看到不同圖像，以使得所觀察到的圖像取決於觀察者之顯示螢幕視角。同樣地，可經由使用眼睛追蹤技術僅顯示當前處於使用者之視場中的圖像，而非連續顯示側向相鄰圖像。此外，亦可為多個觀察者提供此等視圖相依的呈現圖像，在該等視圖相依的呈現圖像中，為每一使用者之每一眼睛提供不同圖像。歸因於作為每一觀察者之頭部/眼睛位置移動之函數的視角之變化，此方法可給予一或更多觀察者經由視窗觀看所顯示圖像之印象。
如以上所提及，在一些實施例中，來自背光系統之光 可經配置以在觀察者之眼睛處會聚。第1圖中之影像展示系統10可在空間光調變器12較小(例如，瞳孔大小的)時賦能自動立體觀察。當空間光調變器12之尺寸增加時，影像展示系統10可包含額外光學元件，諸如，鄰近於空間光調變器12的菲涅耳透鏡。
第16圖圖示說明經配置以向多個觀察者同時顯示個人影像展示(相同或者不同展示)之另一實施例的流程圖。方法1600開始於1610處，其中(例如)經由圖像感測器資料偵測到複數個觀察者。隨後在1620處，個人圖像及音訊輸出與每一觀察者相關聯。任何適合輸出可與每一觀察者相關聯，該等任何適合輸出諸如，影像內容項目或內容發現螢幕，觀察者可經由該影像內容項目或內容發現螢幕選擇用於個人消費的影像內容項目。
在1625處，向每一觀察者提供個人音訊。可以任何適合方式提供個人音訊。舉例而言，在一些實施例中，每一使用者可利用可與特定觀察者鏈接之一組有線或無線耳機。作為更特定實例，無線耳機組可經配置以在接收到由影像展示系統經由無線通訊通道(例如，藍芽、WiFi或任何其他適合的無線通訊通道)發送的請求之後發射視線訊號(例如，紅外線信標)。可經由頭部追蹤相機或以任何其他適合的方式偵測視線訊號。在另一實施例中，使用者反饋可用以將耳機組鏈接至特定使用者。舉例而言，可將音訊訊號順序地發送至每一耳機組，該音訊訊號請求每一使用者執行可由頭部追蹤相機偵測之手 勢。在利用定向揚聲器來輸出個人音訊之實施例中，可省略此耳機關聯性程序，因為可沿與影像輸出相同方向將影像內容項目之音訊輸出定向。
接下來，在1630處，方法1600包含以下步驟：將第一觀察者設定為當前觀察者。隨後，在1640處，決定當前觀察者之位置，且當前觀察者之位置與沿著光楔之較薄末端的位置相關聯，此舉將導致光被定向至當前觀察者。可以任何適合方式決定當前觀察者位置。舉例而言，可藉由使用頭部追蹤資料來決定位置，可預定位置(例如，位置之數目及/或位置可由使用者或管理者控制及/或設定)等。將理解，當觀察者在經由頭部追蹤相機追蹤的觀察環境內移動時，可在疊代之間調整對於特定使用者而言射入光的位置。同樣地，如1645處指示的，若使用者已移動，則可調整諸如音訊束的個人音訊輸出之方向。
接下來，在1650處，調變空間光調變器以針對當前觀察者產生圖像。在一些情況下，圖像亦可與其他觀察者相關聯，以便多個觀察者可看到同一圖像，而在其他情況下，圖像可與單一觀察者相關聯。
在1660處，方法1600包含以下步驟：將光射入至光楔100之較薄末端110中，藉此向當前觀察者展示圖像。隨後，在1670處，停止將光射入至光楔100之較薄末端110中。在1680處，使當前觀察者數目遞增，且隨後方法在1640處繼續。以此方式，可向多個使用者同時展示 多個影像展示。若復新速率足夠高，則觀察者之眼睛可將與彼觀察者相關聯之經時間多工圖像整合成無閃爍圖像。每一觀察者具有不同知覺，但大於60 Hz之復新速率可能是適合的。程序1640至程序1680可循環，直至所有觀察者已選擇中斷觀察為止，在該時間處方法1600可結束。
在一些實施例中，甚至當使用者停止觀察顯示器(例如，轉而面向不同方向)時，亦可繼續提供個人音訊，直至決定使用者已離開觀察體驗(例如，不專注達預定時段)為止。同樣地，在使用者經由無線耳機接收個人音訊的情況下，甚至當使用者在使用者追蹤相機之視野外時，亦可繼續向使用者提供個人音訊。例如，此舉可允許在暫時地走出房間外時追蹤影像展示。
在以上所述實施例中之一些實施例中，根據由相機(諸如，深度感測器或習知相機)偵測到的使用者之位置將與每一使用者之每一眼睛相關聯的照明區域向外投影至空間中，而在其他實施例中，投影可由觀察者之雙眼觀察的單一圖像。可固定相機及顯示器之相對位置，但歸因於機械公差，在相機認為觀察者所處位置與顯示器認為該顯示器正在發送光的位置之間可能存在一些差異。當顯示器產生時間順序照明時，以顯示器之畫面速率操作的相機可用以在操作期間觀看觀察者，以看到來自顯示系統的投影至觀察者之臉上的照明。此舉可用以校準投影。舉例而言，當將左眼圖像投影至觀察者時，應由 顯示器僅照明左眼。因此，藉由將相機看到的眼睛/頭部之位置與同一相機順序地看到的左/右差動圖像匹配，可偵測且補償校準誤差。
在每一眼睛上的額外照明可少於環境照明。因此，為增強顯示圖像之可測性，可向可見光添加一些非可見(例如，紅外線)分量。因為液晶顯示器之透射對紅外線比對可見光可更高(在一些情況下，高10倍)，因此額外分量可包含總照度之小部分。隨後，隨著時間的推移，當使用者在顯示器周圍移動時，可適應性微調相機與顯示器之間的校準。將瞭解，若可充分地偵測到可見光圖像，則可省略此紅外線施照體。
將瞭解，本文中所述之計算裝置可為經配置以執行本文中所述之程式的任何適合計算裝置。舉例而言，計算裝置可為主機電腦、個人電腦、膝上型電腦、攜帶型資料助理(portable data assistant；PDA)、帶電腦的無線電話、經網路連接計算裝置或其他適合計算裝置，且計算裝置可經由諸如網際網路之電腦網路彼此連接。此等計算裝置通常包括處理器及相關聯的揮發性記憶體及非揮發性記憶體，且此等計算裝置經配置以使用揮發性記憶體之部分及處理器執行儲存於非揮發性記憶體中之程式。如本文中所使用的，術語「程式」是指可藉由本文中所述之一或更多個計算裝置執行或由本文中所述之一或更多個計算裝置利用的軟體或韌體組件，且術語「程式」意欲涵蓋可執行檔案、資料檔案、庫、驅動程式、 腳本、資料庫記錄等之個別或群組。將瞭解，可提供電腦可讀取儲存媒體，該等電腦可讀取儲存媒體上儲存有程式指令，該等程式指令在藉由計算裝置執行之後使計算裝置執行上文所述的方法且引起上文所述的系統之操作。
將理解，出於舉例之目的展示了本文中所述的用於掃描定向光之特定配置及/或方法，且此等特定實施例或實例不應視為限制性意義，因為眾多變化是有可能的。本揭示案之標的包括本文揭示的各種程序、系統及配置及其他特徵結構、功能、動作及/或性質之所有新穎且不明顯的組合及再組合，以及上述之任何及所有均等物。
10‧‧‧影像展示系統
12‧‧‧空間光調變器
14‧‧‧控制器
15‧‧‧觀察者
16‧‧‧光射入系統
17‧‧‧觀察者
18‧‧‧使用者追蹤相機/頭部追蹤相機
20‧‧‧光轉向器
22‧‧‧記憶體
24‧‧‧處理器
30‧‧‧個人音訊輸出系統
100‧‧‧光楔
102‧‧‧光源
110‧‧‧較薄末端
115‧‧‧曲線
120‧‧‧較厚末端
125‧‧‧末端反射器
130‧‧‧側
140‧‧‧側
150‧‧‧觀察表面
160‧‧‧後表面
170‧‧‧包層
200‧‧‧曲率中心
210‧‧‧中心線
300‧‧‧第一光線
400‧‧‧第二光線
500‧‧‧光線
510‧‧‧光線
512‧‧‧光線
520‧‧‧光線
522‧‧‧光線
524‧‧‧光線
530‧‧‧小面
532‧‧‧末端反射器法線
534‧‧‧小面法線
536‧‧‧角度
538‧‧‧高度
540‧‧‧小面
542‧‧‧末端反射器法線
544‧‧‧小面法線
546‧‧‧角度
548‧‧‧高度
600‧‧‧光楔之堆疊
602‧‧‧陰影區域
610‧‧‧軸
620‧‧‧觀察表面
630‧‧‧後表面
640‧‧‧曲線
650‧‧‧光線
652‧‧‧實線/光線
654‧‧‧虛線
660‧‧‧光線
662‧‧‧實線/光線
664‧‧‧虛線
700‧‧‧光楔之堆疊
702‧‧‧較薄末端
704‧‧‧末端反射器
706‧‧‧觀察表面
710‧‧‧光線/射入光線
715‧‧‧光線
720‧‧‧觀察表面法線
722‧‧‧水平線
730‧‧‧臨界反射角
732‧‧‧角度
734‧‧‧角度
740‧‧‧角度
800‧‧‧可見位置
802‧‧‧光源
810‧‧‧中心線
900‧‧‧可見位置
902‧‧‧光源
1000‧‧‧方法
1010‧‧‧步驟
1020‧‧‧步驟
1030‧‧‧步驟
1040‧‧‧步驟
1050‧‧‧步驟
1100‧‧‧方法
1110‧‧‧步驟
1120‧‧‧步驟
1130‧‧‧步驟
1140‧‧‧步驟
1150‧‧‧步驟
1160‧‧‧步驟
1200‧‧‧方法
1210‧‧‧步驟
1220‧‧‧步驟
1230‧‧‧步驟
1240‧‧‧步驟
1250‧‧‧步驟
1260‧‧‧步驟
1270‧‧‧步驟
1280‧‧‧步驟
1290‧‧‧步驟
1302‧‧‧單一光源
1402‧‧‧單一機械可掃描光源
1404‧‧‧位置
1406‧‧‧位置
1502‧‧‧光源
1504‧‧‧漫射螢幕
1506‧‧‧位置
1508‧‧‧位置
1510‧‧‧位置
1600‧‧‧方法
1610‧‧‧步驟
1620‧‧‧步驟
1625‧‧‧步驟
1630‧‧‧步驟
1640‧‧‧步驟
1645‧‧‧步驟
1650‧‧‧步驟
1660‧‧‧步驟
1670‧‧‧步驟
1680‧‧‧步驟
第1圖圖示影像展示系統之實施例，該影像展示系統經配置以經由定向光向一或更多個觀察者顯示圖像。
第2圖為圖示光楔之實施例的平面示意圖。
第3圖及第4圖圖示穿過第2圖之實施例之截面圖的光線跡線。
第5圖圖示第2圖之實施例的末端反射器之示意性放大橫截面圖。
第6圖及第7圖將穿過第2圖之實施例的光線跡線圖示為穿過第2圖之實施例的複製之堆疊的路徑。
第8圖及第9圖圖示藉由在沿著光楔之較薄末端的不同位置處將光射入至第2圖之光楔中來掃描定向光。
第10圖圖示說明掃描定向光之方法的實施例之流程圖。
第11圖圖示說明使用定向光以用不同模式將公開資訊及個人資訊顯示在顯示裝置上之方法的實施例之流程圖。
第12圖圖示說明使用定向光來顯示自動立體圖像之方法的實施例之流程圖。
第13圖圖示包含複數個光源的光射入系統之實施例。
第14圖圖示包含單一機械可掃描光源的光射入系統之實施例。
第15圖圖示包含聲光調變器、雷射器及漫射螢幕之光射入系統之實施例。
第16圖圖示說明使用定向光來向不同觀察者同時顯示不同個人影像展示之方法的實施例之流程圖。
10‧‧‧影像展示系統
12‧‧‧空間光調變器
14‧‧‧控制器
15‧‧‧觀察者
16‧‧‧光射入系統
17‧‧‧觀察者
18‧‧‧使用者追蹤相機/頭部追蹤相機
20‧‧‧光轉向器
22‧‧‧記憶體
24‧‧‧處理器
30‧‧‧個人音訊輸出系統
100‧‧‧光楔

Claims (20)

  1. 一種影像展示系統，該影像展示系統包含：一顯示表面；一定向背光系統，該定向背光系統經配置以自該顯示表面發射一光束且經配置以改變定向該光束之一方向；一空間光調變器，該空間光調變器經配置以經由來自該定向背光系統之光形成用於顯示之一圖像；以及一控制器，該控制器經配置以控制該定向背光系統及該空間光調變器，以在一第一視角處顯示一第一影像內容項目且在一第二視角處顯示一第二影像內容項目。
  2. 如請求項1所述之系統，該系統進一步包含一個人音訊輸出，該個人音訊輸出可由該控制器控制，以提供對應於該第一影像內容項目之一第一個人音訊輸出且提供對應於該第二影像內容項目之一第二個人音訊輸出。
  3. 如請求項1所述之系統，其中該定向背光系統包含：一光學波導管；以及複數個光源，該複數個光源沿著該光學波導管之一末端佈置，每一光源經配置以在沿著該光學波導管之該末端的一不同位置處將光射入至該光學波導管之該末端中。
  4. 如請求項3所述之系統，其中該控制器經配置以順序地 照明該複數個光源中之兩個或兩個以上光源，以調變發射該光束之一方向。
  5. 如請求項1所述之系統，該系統進一步包含一使用者追蹤相機，且其中該控制器進一步經配置以自該使用者追蹤相機接收資料、經配置以經由該資料定位一第一觀察者及一第二觀察者，且經配置以將該光束向著該第一觀察者且隨後向著該第二觀察者順序地定向，同時同步地調變該空間光調變器。
  6. 如請求項4所述之系統，其中該控制器經配置以與該空間光調變器同步調變該光束之一方向，以針對一或更多個觀察者中之每一觀察者產生立體圖像。
  7. 如請求項4所述之系統，其中該控制器經配置以偵測該第一觀察者之一位置的一變化且經配置以基於該第一觀察者之該位置的該變化來調整該光束之一方向。
  8. 一種影像展示系統，該影像展示系統包含：一顯示表面；一定向背光系統，該定向背光系統經配置以自該顯示表面發射一光束且經配置以調變定向該光束之一方向；一空間光調變器，該空間光調變器經配置以經由來自該定向背光系統之光形成用於顯示之一圖像； 一控制器，該控制器經配置以控制該定向背光系統及該空間光調變器，以在一第一視角處顯示一第一影像內容項目且在一第二視角處顯示一第二影像內容項目；以及一個人音訊輸出，該個人音訊輸出可由該控制器控制，以提供對應於該第一影像內容項目之一第一個人音訊輸出且提供對應於該第二影像內容項目之一第二個人音訊輸出。
  9. 如請求項8所述之系統，其中該定向背光系統包含：一光學波導管，該光學波導管包含一第一末端、與該第一末端相對的一第二末端、至少部分地在該第一末端與該第二末端之間延伸的一觀察表面及與該觀察表面相對的一後表面，及設置於該光學波導管之該第二末端處的一末端反射器，該末端反射器包含一多面體透鏡結構及一繞射光柵中之一或更多者；以及複數個光源，該複數個光源沿著該光學波導管之該第一末端佈置，每一光源經配置以在沿著該光學波導管之該第一末端的一不同位置處將光射入至該光學波導管之該第一末端中。
  10. 如請求項9所述之系統，其中該控制器經配置以順序地照明該複數個光源中之兩個或兩個以上光源，以調變發射該光束之一方向。
  11. 如請求項8所述之系統，該系統進一步包含一使用者追蹤相機，且其中該控制器進一步經配置以自該使用者追蹤相機接收資料、經配置以經由該資料定位一第一觀察者及一第二觀察者，且經配置以將該光束向著該第一觀察者且隨後向著該第二觀察者順序地定向，同時同步地調變該空間光調變器。
  12. 如請求項11所述之系統，其中該控制器經配置以與該空間光調變器同步調變該光束之一方向，以針對複數個觀察者中之每一觀察者產生立體圖像。
  13. 如請求項11所述之系統，其中該控制器經配置以偵測該第一觀察者之一位置的一變化且經配置以基於該第一觀察者之該位置的該變化來調整該光束之一方向。
  14. 如請求項8所述之系統，其中該個人音訊輸出包含一無線傳輸器，其中該第一個人音訊輸出包含對應於該第一影像內容項目之一第一無線耳機訊號，且其中該第二個人音訊輸出包含對應於該第二影像內容項目之一第二無線耳機訊號。
  15. 如請求項8所述之系統，其中該個人音訊輸出包含一定向揚聲器及一相位陣列揚聲器中之一或更多者，且其中該第一個人音訊輸出包含一第一音訊束，且該第二個人 音訊輸出包含一第二音訊束。
  16. 如請求項8所述之系統，該系統進一步包含複數個影像內容源輸入，且其中該控制器經配置以多工自該複數個影像內容源輸入接收的圖像資料，以提供至該空間光調變器。
  17. 一種經由一影像展示系統向不同觀察者同時提供不同音訊/影像展示之方法，該影像展示系統包含一光學波導管、一空間光調變器及一個人音訊輸出系統，該光學波導管包含一第一末端、與該第一末端相對的一第二末端、定位於該第二末端處的一準直末端反射器、在該第一末端與該第二末端之間延伸的一觀察表面、與該觀察表面相對的一後表面，該方法包含以下步驟：將光射入至該光學波導管之該第一末端中；經由全內反射將該光輸送至該末端反射器；由該末端反射器在內部反射該光，藉此使該光準直；自該觀察表面發射該光；改變沿著該光學波導管之該第一末端的將光射入至該光學波導管中的一位置；與改變將光射入至該光學波導管中的該位置同步，在一第一影像內容項目與一第二影像內容項目之間切換由該空間光調變器產生的圖像；提供對應於該第一影像內容項目之一第一音訊輸出；以及 提供對應於該第二影像內容項目之一第二音訊輸出。
  18. 如請求項17所述之方法，其中提供該第一音訊輸出之步驟包含以下步驟：向一第一無線耳機組提供該第一音訊輸出，及向一第二無線耳機組提供該第二音訊輸出。
  19. 如請求項17所述之方法，其中該第一音訊輸出包含一第一音訊束，且其中該第二音訊輸出包含一第二音訊束。
  20. 如請求項17所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：經由圖像資料偵測一第一觀察者之一位置及一第二觀察者之一位置；以及藉由基於該第一觀察者之該位置及該第二觀察者之該位置而在一第一光射入位置與一第二光射入位置之間調變，來改變將光射入至該光學波導管中之該位置。
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