TW201312161A - 立體顯示系統及屏幕模組 - Google Patents

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Chang-Shuo Wu
Chang-Ying Chen
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Abstract

一種立體顯示系統，包括複數個影像投影裝置及一屏幕模組。這些影像投影裝置用以分別投射出複數個影像光束，且屏幕模組配置於這些影像光束的傳遞路徑上。屏幕模組包括一光學擴散層、一第一影像導引板及一第二影像導引板。第一影像導引板配置於這些影像投影裝置與光學擴散層之間，且包括複數個週期性排列之第一光學結構。光學擴散層配置於第一影像導引板與第二影像導引板之間。第二影像導引板包括複數個週期性排列之第二光學結構。一種屏幕模組亦被提出。

Description

立體顯示系統及屏幕模組
本發明是有關於一種顯示系統及光學模組，且特別是有關於一種立體顯示系統及屏幕模組。
隨著顯示技術的進步，畫質更佳、色彩更豐富、效果更好的顯示器不斷地推陳出新。近年來，立體顯示技術更有從電影院推廣至家用顯示器的趨勢。由於立體顯示的關鍵在於讓左眼與右眼分別看到視角不同的左眼畫面與右眼畫面，因此習知立體顯示技術多半是採用讓使用者配戴特製的眼鏡，以篩選左眼畫面與右眼畫面。
讓使用者配戴特製眼鏡通常會造成許多的不便之處，尤其對於本身具有近視或遠視而須配戴校正視力之眼鏡的使用者而言，額外再多配戴一副特製眼鏡往往會產生不適與不便。因此，裸眼立體顯示技術便成為研發重點之一。習知裸眼式立體顯示器適於在空間中產生多個視域，並在不同的視域中顯示不同視角的畫面。當使用者的左眼與右眼分別位於相鄰兩個視域時，便可分別看到兩個不同視角的畫面。如此一來，這兩個不同視角的畫面便能夠在使用者的大腦中合併為一立體影像。
上述之裸眼式立體顯示器以視域為設計依據，此種設計方式在設計視點(designed view points)上有最佳的觀賞效果，然而在設計視點之外，立體視覺效果則明顯變差，而且物體空間位置會隨著觀賞者位置而變化。此種特性容易造成觀賞時不舒適和不自然的感覺
本發明之一實施例提出一種立體顯示系統，包括複數個影像投影裝置及一屏幕模組。這些影像投影裝置用以分別投射出複數個影像光束，且屏幕模組配置於這些影像光束的傳遞路徑上。屏幕模組包括一光學擴散層、一第一影像導引板及一第二影像導引板。光學擴散層配置於這些影像光束的傳遞路徑上。第一影像導引板配置於這些影像光束的傳遞路徑上，且位於這些影像投影裝置與光學擴散層之間。第一影像導引板包括複數個週期性排列之第一光學結構，以將這些影像光束投射於光學擴散層上的不同位置。第二影像導引板配置於這些影像光束的傳遞路徑上，且光學擴散層配置於第一影像導引板與第二影像導引板之間。第二影像導引板包括複數個週期性排列之第二光學結構，以將不同的這些影像投影裝置所分別投射於光學擴散層上的這些影像光束分別導引至複數個不同的方向，且同一影像投影裝置所投影出的影像光束的複數個不同部分光束在分別被這些第二光學結構導引後，這些部分光束在至少一截面上彼此實質上平行。
本發明之另一實施例提出一種屏幕模組，包括一光學擴散層、一第一影像導引板及一第二影像導引板。第一影像導引板配置於光學擴散層的一側，且第一影像導引板包括複數個週期性排列之第一光學結構。第二影像導引板配置於光學擴散層的另一側，且光學擴散層配置於第一影像導引板與第二影像導引板之間。第二影像導引板包括複數個週期性排列之第二光學結構，且這些第二光學結構的週期大於這些第一光學結構的週期。
本發明之又一實施例提出一種立體顯示系統，包括複數個影像投影裝置及一屏幕模組。這些影像投影裝置用以分別投射出複數個影像光束，且屏幕模組配置於這些影像光束的傳遞路徑上。屏幕模組包括第一影像導引手段、光學擴散手段及第二影像導引手段。第一影像導引手段用以將這些影像光束分別投射於不同位置。光學擴散手段用以擴散第一影像導引手段所投射的這些影像光束。第二影像導引手段用以將光學擴散手段所擴散的來自不同的這些影像投影裝置的這些影像光束分別導引至複數個不同的方向，其中同一影像投影裝置所投影出的影像光束的複數個不同部分光束在被第二影像導引手段導引後，這些部分光束在至少一截面上彼此實質上平行。
為讓本發明之上述特徵能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A為本發明之一實施例之立體顯示系統的上視示意圖，圖1B為圖1A之立體顯示系統的局部上視示意圖，而圖1C為圖1A之第一影像導引板的正視圖。請參照圖1A至圖1C，本實施例之立體顯示系統100包括複數個影像投影裝置110及一屏幕模組200。這些影像投影裝置110用以分別投射出複數個影像光束112a、112b、112c(如圖1B所繪示)，且屏幕模組200配置於這些影像光束112a、112b、r12c的傳遞路徑上。屏幕模組200包括第一影像導引手段、光學擴散手段及第二影像導引手段。第一影像導引手段用以將這些影像光束112a、112b、112c分別投射於不同位置。光學擴散手段用以擴散第一影像導引手段所投射的這些影像光束112a、112b、112c。第二影像導引手段用以將光學擴散手段所擴散的來自不同的這些影像投影裝置110的這些影像光束112a、112b、112c分別導引至複數個不同的方向，其中同一影像投影裝置110所投影出的影像光束112a、112b、112c的複數個不同部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3(如圖1B所繪示)在被第二影像導引手段導引後，這些部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3在至少一截面(例如圖1B的圖面)上彼此實質上平行。在本實施例中，屏幕模組200包括一光學擴散層210、一第一影像導引板220及一第二影像導引板230。在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板230來達成。
在本實施例中，光學擴散層210配置於這些影像光束112a、112b、112c的傳遞路徑上。第一影像導引板220配置於這些影像光束112a、112b、112c的傳遞路徑上，且位於這些影像投影裝置110與光學擴散層210之間。第一影像導引板220包括複數個週期性排列之第一光學結構222，以將這些影像光束112a、112b、112c投射於光學擴散層210上的不同位置。第二影像導引板230配置於這些影像光束112a、112b、112c的傳遞路徑上，且光學擴散層210配置於第一影像導引板220與第二影像導引板230之間。第二影像導引板230包括複數個週期性排列之第二光學結構232，以將不同的這些影像投影裝置110所分別投射於光學擴散層210上的這些影像光束112a、112b、112c分別導引至複數個不同的方向，且同一影像投影裝置110所投影出的影像光束112a、112b、112c的複數個不同部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3在分別被這些第二光學結構232導引後，這些部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3在至少一截面(例如圖1B的圖面)上彼此實質上平行。
在本實施例中，這些第二光學結構232的週期大於這些第一光學結構222的週期。此外，在本實施例中，這些第一光學結構222的週期(即節距(pitch))例如為p1，這些第二光學結構232的週期例如為p2，這些第一光學結構222至光學擴散層的距離為d，這些影像投影裝置110至這些第一光學結構222之在垂直於光學擴散層210的方向上的距離為D，且本實施例之立體顯示系統100實質上符合下式：
p2=(1+d/D)p1。
具體而言，在本實施例中，第一影像導引板220例如為一柱面透鏡板(lenticular plate)，且每一第一光學結構222例如為一柱面透鏡。每一第一光學結構222沿著一第一方向D1延伸，且這些第一光學結構222沿著一第二方向D2排列。此外，在本實施例中，第二影像導引板230例如為一柱面透鏡板，每一第二光學結構232為一柱面透鏡，每一第二光學結構232沿著第一方向D1延伸，且這些第二光學結構232沿著第二方向D2排列。在本實施例中，柱面透鏡是指具有在一個方向上彎曲，而在另一個垂直的方向上不彎曲的表面之透鏡。舉例而言，在本實施例中，第一光學結構222的表面與第二光學結構232的表面均在第一方向D1上不彎曲，且在第二方向D2上彎曲。在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。在本實施例中，這些第一光學結構222之呈現週期性的方向(即第二方向D2)與這些第二光學結構232之呈現週期性的方向(即第二方向D2)實質上相同。此外，在本實施例中，這些影像投影裝置110的排列方向(例如第二方向D2)實質上平行於這些第一光學結構222之呈現週期性的方向(即第二方向D2)。在其他實施例中，立體顯示系統100亦可實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
在本實施例中，每一第一光學結構222(即柱面透鏡)具有一圓柱表面223，上述之距離d為每一圓柱表面223的曲率中心C1至光學擴散層210的距離，上述之距離D為這些影像投影裝置110至這些圓柱表面223的曲率中心C1之在垂直於光學擴散層210的方向上的距離，且p2實質上等於(1+d/D)p1。
請參照圖1B，在本實施例中，當影像投影裝置110a、110b與110c所分別投射出的影像光束112a、112b與112c分別進入第一光學結構222a、222b與222c後，每一第一光學結構222a、222b、222c會各自將投射於其上的影像光束112a、112b與112c分別投射至光學擴散層210上的三個不同的位置(例如光學結構222a將投射於其上的影像光束112a、112b與112c分別投射至光學擴散層210上的三個不同的位置Q1、Q2與Q3)。舉例而言，影像光束112a之投射至第一光學結構222a的部分光束112a1會被投射至光學擴散層210的位置Q1上，而圖1B所繪示的部分光束112a1的行進路線是以通過第一光學結構222a的曲率中心C1的光線之行進路線為例。此外，影像光束112b之投射至第一光學結構222a的部分光束112b1會被投射至光學擴散層210的位置Q2上，而圖1B所繪示的部分光束112b1的行進路線是以通過第一光學結構222a的曲率中心C1的光線之行進路線為例。再者，影像光束112c之投射至第一光學結構222a的部分光束112c1會被投射至光學擴散層210的位置Q3上，而圖1B所繪示的部分光束112c1的行進路線是以通過第一光學結構222a的曲率中心C1的光線之行進路線為例。
由於本實施例之立體顯示系統100符合p2實質上等於(1+d/D)p1，因此投射至位置Q1、Q2與Q3的部分光束112a1、112b1、112c1會分別被第二光學結構232a導引至不同的方向，且同一影像投影裝置110(例如影像投影裝置110a)所投影出的影像光束112a、112b、112c(例如影像光束112a)的複數個不同部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3(例如部分光束112a1、112a2與112a3)在分別被這些第二光學結構232導引後(例如分別被第二光學結構232a、232b與232c導引後)，這些部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3(例如部分光束112a1、112a2與112a3)在至少一截面(例如在任何平行於圖1B之圖面之平面，亦即任何垂直於第一方向D1的平面)上彼此實質上平行。具體而言，當立體顯示系統100符合p2實質上等於(1+d/D)p1時，位置Q1至部分光束112a2投射於光學擴散層210上的位置Q4的距離實質上等於第二光學結構232a的圓柱表面233的曲率中心C2至第二光學結構232b的圓柱表面233的曲率中心C2的距離(即週期p2)，因此位置Q1至第二光學結構232a的圓柱表面233的曲率中心C2的連線會實質上平行於位置Q4至第二光學結構232b的圓柱表面233的曲率中心C2的連線，所以同一影像投影裝置110a所發出的影像光束112a的部分光束112a1、112a2與112a3在分別被第二光學結構232a、232b與232c導引後，在至少一截面(例如在任何平行於圖1B之圖面之平面，亦即任何垂直於第一方向D1的平面)上會彼此實質上平行，而同一影像投影裝置110b所發出的影像光束112b的部分光束112b1、112b2、112b3也有如此之情形，且同一影像投影裝置110c所發出的影像光束112c的部分光束112c1、112c2、112c3亦有如此之情形，但不同的影像投影裝置110a、110b與110c所發出的影像光束112a、112b、112c的部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3則被這些第二光學結構232a、232b、232c導引至不同的方向。換言之，一影像投影裝置110所發出的影像光束112a、112b、112c的部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3最終會被這些第二光學結構232a、232b、232c導引至哪個方向取決於影像投影裝置110之投射出影像光束112a、112b、112t的出口在第二方向D2上的位置。另外，在本實施例中，在第一方向D1上，各個部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3則可呈現發散狀。
圖2為圖1之立體顯示系統於空間中形成無數個光點的示意圖。請參照圖1A、圖1B與圖2，當多個影像投影裝置110同時向著屏幕模組200投影時，第二影像導引板230的每一個第二光學結構232就可分別產生多條傳遞方向不同的光線I，且每一條光線I來自一台影像投影裝置110，如圖2中屏幕模組200上每一發出多條光線I的起點S就是這些第二光學結構232。圖中的畫粗線的光線I則是代表來自同一影像投影裝置110的光線I，且這些光線I在垂直於第一方向D1的任一截面上互相實質上平行。換言之，在垂直於第一方向D1的任一截面上互相實質上平行的一組光線I是來自於同一台影像投影裝置110。當影像投影裝置的數量越多，光線I的密度越高，則在屏幕模組200前方會交織成許多光線I的交會點T，且這些光線I朝屏幕模組200後方延伸而出的虛擬線I’亦會在屏幕模組200的後方交織成許多虛擬線I’的交會點T’，這些交會點T、T’就可用來虛擬成物體表面的光點，且多個虛擬而成的光點便可組成所欲顯示的物體。
當使用者的左眼與右眼是排列於大約平行於第二方向D2的方向上時，無論使用者位於屏幕模組200的前方的哪個位置，皆會認為立體顯示系統100所欲顯示的物體之位置是落在屏幕模組200前方或後方的這些光點上。由於這些光點的位置不會隨著使用者所在的位置而產生改變，因此當使用者所在位置不同時，不會感到所顯示的物體的位置會產生變化。如此一來，本實施例之立體顯示系統100便能夠兼顧在不同位置上觀看的使用者的立體顯示品質。再者，由於本實施例之立體顯示系統100用以產生立體影像的原理不是採用習知多視域原理，所以本實施例之立體顯示系統100不像習知立體顯示器那樣須在最佳觀看距離才能觀看到良好的立體影像。換言之，本實施例之立體顯示系統100不受到習知最佳觀看距離的限制，亦即使用者的觀看位置與觀看距離較不受限制。如此一來，使用者便能在屏幕模組200前任意移動而仍能觀看到良好的立體顯示效果。
在本實施例中，光學擴散層210大約落在這些第一光學結構222(即柱面透鏡)的焦平面上，且光學擴散層210大約落在這些第二光學結構232(即柱面透鏡)的焦平面上。當光學擴散層210剛好落在第一光學結構222與第二光學結構232的焦平面上時，立體顯示效果最為正確與良好，但若此時影像投影裝置110的數量不夠多時，較容易讓使用者感到所顯示的立體影像的不連續性，例如位置Q1與位置Q2之間的不連續性較易被使用者觀察出來。為了改善此問題，可使光學擴散層210不要正好若在這些第一光學結構222的焦平面上，而可使光學擴散層210落在這些第一光學結構222的焦平面的前方一點點或後方一點點。如此一來，投射於位置Q1與位置Q2上的光點會有些微失焦而具有較大的尺寸，而使得位置Q1與位置Q2看起來較為連續。藉由此方式，便可讓使用者感到所顯示的立體影像較為連續且均勻。同樣地，使光學擴散層210不要正好落在這些第二光學結構232的焦平面上，而使光學擴散層210落在這些第二光學結構232的焦平面的前方一點點或後方一點點亦可使立體影像較為連續且均勻。在一實施例中，亦可使光學擴散層210同時不要正好落在第一光學結構222的焦平面與第二光學結構232的焦平面。在本實施例中，光學擴散層210與這些第一光學結構222的焦平面的距離例如小於第一光學結構222的焦距的1/4，且光學擴散層210與這些第二光學結構232的焦平面的距離例如小於第二光學結構232的焦距的1/4，在此範圍下，立體影像的立體效果皆於可接受的範圍，而設計者或使用者可衡量其對影像均勻度與立體效果的要求程度而決定在此範圍中所要採用的數值。
圖3A為本發明之另一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖，而圖3B為圖3A中的第一影像導引板的正視圖。請參照圖3A與圖3B，本實施例之立體顯示系統100A與圖1B之立體顯示系統100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，第一影像導引板220A為一光柵，每一第一光學結構222A為一狹縫，每一狹縫沿著第一方向D1延伸，且這些狹縫沿著第二方向D2排列。在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。光柵的狹縫可讓光通過，而光柵的狹縫以外的部分則會遮擋光線。在本實施例中，這些狹縫的週期為p1，每一狹縫至光學擴散層的距離為d，這些影像投影裝置110至這些狹縫之在垂直於光學擴散層210的方向上的距離為D，且p2實質上等於(1+d/D)p1。在本實施例中，這些狹縫是設置於圖1B之這些曲率中心C1的位置上，由光學原理可知，由於影像投影裝置110所發出的影像光束112a、112b、112c之部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3通過狹縫的效果類似於圖1B之部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3通過曲率中心C1的效果，因此第一影像導引板220A同樣能使不同的影像投影裝置110所發出的影像光束112a、112b、112c之部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3投射至光學擴散層210上的不同位置。所以，本實施例之立體顯示系統100A可達到類似於圖1B之立體顯示系統100的效果，在此不再重述。在其他實施例中，立體顯示系統100A亦可實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220A來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板230來達成。
圖4為本發明之又一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。請參照圖4，本實施例之立體顯示系統100B與圖1B之立體顯示系統100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，第二影像導引板230B為一光柵，每一第二光學結構232B為一狹縫，每一狹縫沿著第一方向D1延伸，且這些狹縫沿著第二方向D2排列。在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。光柵的狹縫可讓光通過，而光柵的狹縫以外的部分則會遮擋光線。在本實施例中，這些狹縫的週期為p2，且p2實質上等於(1+d/D)p1。在本實施例中，這些狹縫是設於圖1B之這些曲率中心C2的位置上，由光學原理可知，由於影像投影裝置110所發出的影像光束112a、112b、112c之部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3通過狹縫的效果類似於圖1B之部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3通過曲率中心C2的效果，因此第一影像導引板220A同樣能將不同的這些影像投影裝置110所分別投射於光學擴散層210上的這些影像光束112a、112b、112c分別導引至複數個不同的方向，且同一影像投影裝置110所投影出的影像光束112a、112b、112c的複數個不同部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、112c1～112c3在分別被這些第二光學結構232B導引後，這些部分光束112a1～112a3、112b1～112b3、T12c1～T12c3在至少一截面上彼此實質上平行。所以，本實施例之立體顯示系統100B可達到類似於圖1B之立體顯示系統100的效果，在此不再重述。在其他實施例中，立體顯示系統100B亦可實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板230B來達成。
圖5為本發明之再一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。請參照圖5，本實施例之立體顯示系統100C與圖1B之立體顯示系統100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之立體顯示系統100C中，是以圖3A之第一影像導引板220A(即光柵)來取代圖1B之第一影像導引板220(即柱面透鏡板)，且同時以圖4之第二影像導引板230B(即光柵)來取代圖1B之第二影像導引板230(即柱面透鏡板)。第一影像導引板220A與第二影像導引板230B的光學作用可分別參照圖3A與圖4之實施例，在此不再重述。在本實施例中，第一影像導引板220A的狹縫的週期為p1，第二影像導引板230B的狹縫的週期為p2，且p2實質上等於(1+d/D)p1。此外，本實施例之立體顯示系統100B可達到類似於圖1B之立體顯示系統100的優點與功效，在此不再重述。在其他實施例中，立體顯示系統100C亦可實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220A來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板230B來達成。
圖6為本發明之另一實施例之立體顯示系統的後視示意圖。請參照圖6，本實施例之立體顯示系統100D類似於圖1B之立體顯示系統100，而兩者的差異如下所述。在本實施例之立體顯示系統100D中，這些影像投影裝置110的排列方向(即圖6所繪示的第三方向D3’)相對於第一影像導引板220D的這些第一光學結構222D之呈現週期性的方向(即第二方向D2’)傾斜。具體而言，每一第一光學結構222D沿著第一方向D1’延伸，且這些第一光學結構222D沿著第二方向D2’排列，其中第一方向D1’垂直於第二方向D2’。然而，在其他實施例中，第一方向D1’亦可以不垂直於第二方向D2’。此外，在本實施例中，這些影像投影裝置110的排列方向(即第三方向D3’)亦相對於每一第一光學結構222D的延伸方向(即第一方向D1’)傾斜。再者，在本實施例中，第二影像導引板(於第一影像導引板220D的背面而未繪示出)之第二光學結構之呈現週期性的方向則同為第二方向D2’，每一第二光學結構沿著第一方向D1’延伸，且這些第二光學結構沿著第二方向D2’排列。本實施例之立體顯示系統100D可達到類似於圖1B之立體顯示系統100的效果，在此不再重述。
在本實施例中，這些柱面透鏡(包括第一光學結構222D與第二光學結構)的排列方向與延伸方向相對於這些影像投影裝置110的排列方向傾斜，然而，在其他實施例中，當第一影像導引板為光柵時，第一影像導引板的狹縫的排列方向與延伸方向相對於這些影像投影裝置110的排列方向傾斜。此外，當第二影像導引板為光柵時，第二影像導引板的狹縫的排列方向與延伸方向相對於這些影像投影裝置110的排列方向傾斜。
本實施例之第一影像導引板220D與第二影像導引板是以柱面透鏡板為例，然而，在其他實施例中，第一影像導引板220D與第二影像導引板之至少其中之一亦可以用光柵來取代，而光柵的每一狹縫沿著第一方向D1’延伸，且光柵的這些狹縫沿著第二方向D2’排列。
此外，在本實施例中，這些第一光學結構222D的週期(即節距(pitch))例如為p1，這些第二光學結構的週期例如為p2，這些第一光學結構222D至光學擴散層的距離為d，這些影像投影裝置110至這些第一光學結構222D之在垂直於光學擴散層210的方向上的距離為D，且本實施例之立體顯示系統100D實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用具有傾斜之第一光學結構222D的第一影像導引板來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層來達成，而第二影像導引手段可利用具有傾斜之第二光學結構的第二影像導引板來達成。
圖7為本發明之又一實施例之立體顯示系統的立體示意圖。請參照圖7，本實施例之立體顯示系統100E類似於圖1B之立體顯示系統100，而兩者的差異如下所述。在本實施例之立體顯示系統100E中，同一影像投影裝置110所投影出的影像光束的複數個不同部分光束在被第二影像導引手段導引後，這些部分光束彼此實質上平行。在本實施例中，第一影像導引手段可藉由屏幕模組200E的第一影像導引板220E來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段則可藉由屏幕模組200E的第二影像導引板230E來達成。
在本實施例中，第一影像導引板220E的這些第一光學結構222E在二個維度上具有週期性，第二影像導引板230E的這些第二光學結構232E在二個維度上具有週期性，且這些影像投影裝置110排列成二維陣列。此外，同一影像投影裝置110所投影出的影像光束的這些不同部分光束在分別被這些第二光學結構232E導引後，這些部分光束彼此實質上平行。
具體而言，在本實施例中，第一影像導引板220E的這些第一光學結構222E不只在第一方向D1上有週期為p1，且這些第一光學結構222E在第二方向D2上亦有週期為p3。此外，第二影像導引板230E的這些第二光學結構232E不只在第一方向D1上有週期為p2，且這些第二光學結構232E在第二方向D2上亦有週期為p4，其中週期p2大於週期p1，且週期p4大於週期p3。在本實施例中，這些影像投影裝置110沿著第一方向D1與第二方向D2排列成二維陣列。在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。在本實施例中，p2實質上等於(1+d/D)p1，且p4實質上等於(1+d/D)p3。在其他實施例中，立體顯示系統100E亦可實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。此外，在其他實施例中，立體顯示系統100E亦可實質上符合p4=N’(1+d/D)p3，或實質上符合p4=(1+d/D)p3/N’，其中N’為正整數。
在本實施例中，第一影像導引板220E例如為一透鏡陣列板，每一第一光學結構222E為一透鏡，且這些透鏡排列成二維陣列。另外，第二影像導引板230E例如亦為一透鏡陣列板，每一第二光學結構232E為一透鏡，且這些透鏡排列成二維陣列。在本實施例中，每一第一光學結構222E(即透鏡)具有一球面223E，每一球面223E的曲率中心至光學擴散層210的距離為d，這些影像投影裝置110至這些球面223E的曲率中心之在垂直於光學擴散層210的方向上的距離為D，其中p2實質上等於(1+d/D)p1，且p4實質上等於(1+d/D)p3。
再者，在本實施例中，光學擴散層210大約落在這些第一光學結構222E(即透鏡)的焦平面上。此外，光學擴散層210大約落在這些第二光學結構232E(即透鏡)的焦平面上。
換言之，本實施例之立體顯示系統100E在垂直於第二方向D2的截面與垂直於第一方向D1的截面均如同圖1B之形式。因此，同一影像投影裝置110所投影出的影像光束的這些不同部分光束在分別被這些第二光學結構232E導引後，這些部分光束彼此實質上平行，亦即這些部分光束不但是在垂直於第二方向D2的任一截面上實質上平行，亦在垂直於第一方向D1的任一截面上實質上平行。如此一來，不但當使用者的左眼與右眼大約沿著第一方向D1排列時可以觀看到立體影像，且當使用者的左眼與右眼大約沿著第二方向D2排列時亦可觀看到立體影像。
在其他實施例中，這些透鏡(包括第一光學結構222E與第二光學結構232E)的排列方向亦可相對於這些影像投影裝置110的排列方向傾斜。
圖8為本發明之再一實施例之立體顯示系統的立體示意圖。請參照圖8，本實施例之立體顯示系統100F與圖7之立體顯示系統100E類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，每一第一影像導引板220F例如為一針孔陣列板，每一第一光學結構222F為一針孔，這些針孔排列成二維陣列。針孔陣列板的針孔可讓光通過，而針孔陣列板之針孔以外的部分則會遮擋光線。這些針孔在第一方向D1上的週期為p1，這些第二光學結構232E的在第一方向D1上的週期為p2，每一針孔至光學擴散層210的距離為d，這些影像投影裝置110至這些針孔之在垂直於光學擴散層210的方向上的距離為D，且p2實質上等於(1+d/D)p1。此外，在本實施例中，這些針孔在第二方向D2上的週期為p3，這些第二光學結構232E的在第二方向D2上的週期為p4，且p4實質上等於(1+d/D)p3。在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。在本實施例中，針孔的位置即是位於圖7之第一光學結構222E(即透鏡)的球心的位置。在其他實施例中，立體顯示系統100F亦可實質上符合p2=N(1+d/D)p1，或實質上符合p2=(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。此外，在其他實施例中，立體顯示系統100F亦可實質上符合p4=N’(1+d/D)p3，或實質上符合p4=(1+d/D)p3/N’，其中N’為正整數。
本實施例之立體顯示系統100F在垂直於第二方向D2的截面與垂直於第一方向D1的截面均如同圖3A之形式。因此，同一影像投影裝置110所投影出的影像光束的這些不同部分光束在分別被這些第二光學結構232E導引後，這些部分光束彼此實質上平行，亦即這些部分光束不但是在垂直於第二方向D2的任一截面上實質上平行，亦在垂直於第一方向D1的任一截面上實質上平行。如此一來，不但當使用者的左眼與右眼大約沿著第一方向D1排列時可以觀看到立體影像，且當使用者的左眼與右眼大於沿著第二方向D2排列時亦可觀看到立體影像。
在另一實施例中，亦可將圖7中的第二影像導引板232E(即透鏡陣列板)以針孔陣列板來取代，即每一第二光學結構為一針孔，且這些針孔排列成二維陣列。在此實施例中，針孔在第一方向D1上的週期為p2，且針孔在第二方向D2上的週期為p4，p2實質上等於(1+d/D)p1，且p4實質上等於(1+d/D)p3。或者，在另一實施例中，亦可同時將圖7之第一影像導引板220E與第二影像導引板232E皆以針孔陣列板來取代。
在本實施例中，這些針孔(第一光學結構222F)的排列方向與這些影像投影裝置110的排列方向一致，然而，在其他實施例中，這些針孔(第一光學結構222F)的排列方向亦可相對於這些影像投影裝置110的排列方向傾斜。此外，當以針孔陣列板來取代第二影像導引板232E時，此針孔陣列板的針孔的排列方向亦可與這些影像投影裝置110的排列方向一致，或者此針孔陣列板的針孔的排列方向亦可相對於這些影像投影裝置110的排列方向傾斜。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220F來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板232E來達成。
圖9為本發明之另一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。請參照圖9，本實施例之立體顯示系統100G與圖1B之立體顯示系統100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之立體顯示系統100G中，第一影像導引板220G的第一光學結構222G的週期p1G與第二影像導引板230G的第二光學結構232G的週期p2G的關係實質上符合下式：
Np2G=(1+d/D)p1G
其中，N為正整數，圖中以N=2為例，但實作中N可以是任何正整數。此架構可以在相同的影像投影裝置110的數量之下，使第二影像導引板230G之第二光學結構232G岀射之光線數降低為1/N倍，但產生N倍影像解析度，也就是在影像投影裝置110的數量、光線數及影像解析度三者乘積為定值之下提供設計彈性。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220G來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板230G來達成。
在本實施例中，第一光學結構222G與第二光學結構232G之延伸方向(即第一方向D1)實質上垂直於第一光學結構222G與第二光學結構232G之排列方向(即第二方向D2)。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。
圖10為本發明之再一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。請參照圖10，本實施例之立體顯示系統100H與圖1B之立體顯示系統100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例之立體顯示系統100H中，第一影像導引板220H的第一光學結構222H的週期p1H與第二影像導引板230H的第二光學結構232H的週期p2H的關係實質上符合下式：
p2H=N(1+d/D)p1H
其中，N為正整數，圖中以N=2為例，但實作中N可以是任何正整數。此架構可以在相同的影像投影裝置110的數量之下，使影像解析度降低為1/N倍，以使第二影像導引板230H之一第二光學結構232H岀射之光線數提升為N倍，也是在影像投影裝置110的數量、光線數及影像解析度三者乘積為定值之下進一步提供另一方向的設計彈性。
在本實施例中，第一影像導引手段可利用第一影像導引板220H來達成，光學擴散手段可利用光學擴散層210來達成，而第二影像導引手段可利用第二影像導引板230H來達成。
在本實施例中，第一光學結構222H與第二光學結構232H之延伸方向(即第一方向D1)實質上垂直於第一光學結構222H與第二光學結構232H之排列方向(即第二方向D2)。然而，在其他實施例中，第一方向D1亦可以不垂直於第二方向D2。
此外，圖9與圖10之實施例之週期的關係亦可應用到上述週期p3與週期p4的關係，亦即使Np4實質上等於(1+d/D)p3，或使p4實質上等於N(1+d/D)p3，其中N為正整數。
綜上所述，在本發明之實施例之立體顯示系統中，由於來自不同的這些影像投影裝置的這些影像光束被分別導引至複數個不同的方向，且同一影像投影裝置所投影出的影像光束的複數個不同部分光束最後在至少一截面上彼此實質上平行，因此這些影像光束的部分光束可在屏幕模組的前方或後方虛擬出許多光點，且這些虛擬而成的光點便可組成所欲顯示的物體。如此一來，本發明之實施例之立體顯示系統便可以顯示立體影像，且由於這些光點的位置不會隨著使用者所在的位置而產生改變，因此當使用者所在位置不同時，不會感到所顯示的物體的位置會產生變化。所以，本發明之實施例之立體顯示系統便能夠兼顧在不同位置上觀看的使用者的立體顯示品質。此外，本發明之實施例之立體顯示系統不是採用多視域原理，因此沒有最佳觀看距離的限制，如此除了可讓較多的使用者同時觀看立體顯示系統所顯示的立體影像之外，使用者更能在屏幕模組前任意移動而仍能觀看到良好的立體顯示效果。此外，在本實施例之屏幕模組中，由於第二光學結構的週期大於第一光學結構的週期，因此可用以形成立體影像。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H．．．立體顯示系統
110、110a、110b、110c．．．影像投影裝置
112a、112b、112c．．．影像光束
112a1、112a2、112a3、112b1、112b2、112b3、T12c1、112c2、112c3．．．部分光束
200、200E．．．屏幕模組
210．．．光學擴散層
220、220A、220B、220D、220E、220F、220G、220H．．．第一影像導引板
222、222A、222a、222b、222c、222D、222E、222F、222G、222H．．．第一光學結構
223、233．．．圓柱表面
223E．．．球面
230、230B、230E、230G、230H．．．第二影像導引板
232、232a、232B、232b、232c、232E、232G、232H．．．第二光學結構
C1、C2．．．曲率中心
D、d．．．距離
D1、D1’．．．第一方向
D2、D2’．．．第二方向
D3’．．．第三方向
I．．．光線
I’．．．虛擬線
p1、p1G、p1H、p2、p2G、p2H、p3、p4．．．週期
Q1、Q2、Q3、Q4．．．位置
S．．．起點
T、T’．．．交會點
圖1A為本發明之一實施例之立體顯示系統的上視示意圖。
圖1B為圖1A之立體顯示系統的局部上視示意圖。
圖1C為圖1A之第一影像導引板的正視圖。
圖2為圖1之立體顯示系統於空間中形成無數個光點的示意圖。
圖3A為本發明之另一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。
圖3B為圖3A中的第一影像導引板的正視圖。
圖4為本發明之又一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。
圖5為本發明之再一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。
圖6為本發明之另一實施例之立體顯示系統的後視示意圖。
圖7為本發明之又一實施例之立體顯示系統的立體示意圖。
圖8為本發明之再一實施例之立體顯示系統的立體示意圖。
圖9為本發明之另一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。
圖10為本發明之再一實施例之立體顯示系統的局部上視示意圖。
100．．．立體顯示系統
110、110a、110b、110c．．．影像投影裝置
112a、112b、112c．．．影像光束
112a1、112a2、112a3、112b1、112b2、112b3、112c1、112c2、112c3．．．部分光束
200．．．屏幕模組
210．．．光學擴散層
220．．．第一影像導引板
222、222a、222b、222c．．．第一光學結構
223、233．．．圓柱表面
230．．．第二影像導引板
232、232a、232b、232c．．．第二光學結構
C1、C2．．．曲率中心
D、d．．．距離
D1．．．第一方向
D2．．．第二方向
p1、p2．．．週期
Q1、Q2、Q3、Q4．．．位置

Claims (43)

  1. 一種立體顯示系統，包括：複數個影像投影裝置，用以分別投射出複數個影像光束；以及一屏幕模組，配置於該些影像光束的傳遞路徑上，該屏幕模組包括：一光學擴散層，配置於該些影像光束的傳遞路徑上；一第一影像導引板，配置於該些影像光束的傳遞路徑上，且位於該些影像投影裝置與該光學擴散層之間，其中該第一影像導引板包括複數個週期性排列之第一光學結構，以將該些影像光束投射於該光學擴散層上的不同位置；以及一第二影像導引板，配置於該些影像光束的傳遞路徑上，其中該光學擴散層配置於該第一影像導引板與該第二影像導引板之間，該第二影像導引板包括複數個週期性排列之第二光學結構，以將不同的該些影像投影裝置所分別投射於該光學擴散層上的該些影像光束分別導引至複數個不同的方向，且同一該影像投影裝置所投影出的該影像光束的複數個不同部分光束在分別被該些第二光學結構導引後，該些部分光束在至少一截面上彼此實質上平行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中該些第二光學結構的週期大於該些第一光學結構的週期。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中該些第一光學結構的一週期為p1，該些第二光學結構的一週期為p2，該些第一光學結構至該光學擴散層的距離為d，該些影像投影裝置至該些第一光學結構之在垂直於該光學擴散層的方向上的距離為D，且p2實質上等於N(1+d/D)p1或實質上等於(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之立體顯示系統，其中該些第一光學結構在一第一方向上的週期為p1，該些第二光學結構在該第一方向上的週期為p2，該些第一光學結構在一第二方向上的週期為p3，該些第二光學結構在該第二方向上的週期為p4，且p4實質上等於N(1+d/D)p3或實質上等於(1+d/D)p3/N，其中N為正整數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中每一該第一光學結構為一柱面透鏡，每一該柱面透鏡沿著一第一方向延伸，且該些柱面透鏡沿著一第二方向排列。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之立體顯示系統，其中該些柱面透鏡的一週期為p1，該些第二光學結構的一週期為p2，每一該柱面透鏡具有一圓柱表面，每一該圓柱表面的曲率中心至該光學擴散層的距離為d，該些影像投影裝置至該些圓柱表面的曲率中心之在垂直於該光學擴散層的方向上的距離為D，且p2實質上等於N(1+d/D)p1或實質上等於(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之立體顯示系統，其中該光學擴散層大約落在該些柱面透鏡的焦平面上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中每一該第二光學結構為一柱面透鏡，每一該柱面透鏡沿著一第一方向延伸，且該些柱面透鏡沿著一第二方向排列。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之立體顯示系統，其中該光學擴散層大約落在該些柱面透鏡的焦平面上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中該第一影像導引板為一光柵，每一該第一光學結構為一狹縫，每一該狹縫沿著一第一方向延伸，且該些狹縫沿著一第二方向排列。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之立體顯示系統，其中該些狹縫的一週期為p1，該些第二光學結構的一週期為p2，每一該狹縫至該光學擴散層的距離為d，該些影像投影裝置至該些狹縫之在垂直於該光學擴散層的方向上的距離為D，且p2實質上等於N(1+d/D)p1或實質上等於(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中該第二影像導引板為一光柵，每一該第二光學結構為一狹縫，每一該狹縫沿著一第一方向延伸，且該些狹縫沿著一第二方向排列。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中每一該第一光學結構為一透鏡，且該些透鏡排列成二維陣列。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之立體顯示系統，其中該些透鏡在一第一方向上的週期為p1，該些第二光學結構的在該第一方向上的週期為p2，每一該透鏡具有一球面，每一該球面的曲率中心至該光學擴散層的距離為d，該些影像投影裝置至該些球面的曲率中心之在垂直於該光學擴散層的方向上的距離為D，且p2實質上等於N(1+d/D)p1或實質上等於(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之立體顯示系統，其中該些透鏡在一第二方向上的週期為p3，該些第二光學結構的在該第二方向上的週期為p4，且p4實質上等於N(1+d/D)p3或實質上等於(1+d/D)p3/N，其中N為正整數。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之立體顯示系統，其中該光學擴散層大約落在該些透鏡的焦平面上。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中每一該第二光學結構為一透鏡，且該些透鏡排列成二維陣列。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之立體顯示系統，其中該光學擴散層大約落在該些透鏡的焦平面上。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中每一該第一影像導引板為一針孔陣列板，每一該第一光學結構為一針孔，該些針孔排列成二維陣列。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之立體顯示系統，其中該些針孔在一第一方向上的週期為p1，該些第二光學結構的在該第一方向上的週期為p2，每一該針孔至該光學擴散層的距離為d，該些影像投影裝置至該些針孔之在垂直於該光學擴散層的方向上的距離為D，且p2實質上等於N(1+d/D)p1或實質上等於(1+d/D)p1/N，其中N為正整數。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之立體顯示系統，其中該些針孔在一第二方向上的週期為p3，該些第二光學結構的在該第二方向上的週期為p4，且p4實質上等於N(1+d/D)p3或實質上等於(1+d/D)p3/N，其中N為正整數。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中每一該第二影像導引板為一針孔陣列板，每一該第二光學結構為一針孔，該些針孔排列成二維陣列。
  23. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中該些第一光學結構之呈現週期性的方向與該些第二光學結構之呈現週期性的方向實質上相同。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之立體顯示系統，其中該些影像投影裝置的排列方向實質上平行於該些第一光學結構之呈現週期性的方向。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之立體顯示系統，其中該些影像投影裝置的排列方向相對於該些第一光學結構之呈現週期性的方向傾斜。
  26. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示系統，其中該些第一光學結構在二個維度上具有週期性，該些第二光學結構在二個維度上具有週期性，該些影像投影裝置排列成二維陣列，且同一該影像投影裝置所投影出的該影像光束的該些不同部分光束在分別被該些第二光學結構導引後，該些部分光束彼此實質上平行。
  27. 一種屏幕模組，包括：一光學擴散層；一第一影像導引板，配置於該光學擴散層的一側，其中該第一影像導引板包括複數個週期性排列之第一光學結構；以及一第二影像導引板，配置於該光學擴散層的另一側，其中該光學擴散層配置於該第一影像導引板與該第二影像導引板之間，該第二影像導引板包括複數個週期性排列之第二光學結構，且該些第二光學結構的週期大於該些第一光學結構的週期。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中每一該第一光學結構為一柱面透鏡，每一該柱面透鏡沿著一第一方向延伸，且該些柱面透鏡沿著一第二方向排列。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之屏幕模組，其中該光學擴散層大約落在該些柱面透鏡的焦平面上。
  30. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中每一該第二光學結構為一柱面透鏡，每一該柱面透鏡沿著一第一方向延伸，且該些柱面透鏡沿著一第二方向排列。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之屏幕模組，其中該光學擴散層大約落在該些柱面透鏡的焦平面上。
  32. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中該第一影像導引板為一光柵，每一該第一光學結構為一狹縫，每一該狹縫沿著一第一方向延伸，且該些狹縫沿著一第二方向排列。
  33. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中該第二影像導引板為一光柵，每一該第二光學結構為一狹縫，每一該狹縫沿著一第一方向延伸，且該些狹縫沿著一第二方向排列。
  34. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中每一該第一光學結構為一透鏡，且該些透鏡排列成二維陣列。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之屏幕模組，其中該光學擴散層大約落在該些透鏡的焦平面上。
  36. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中每一該第二光學結構為一透鏡，且該些透鏡排列成二維陣列。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之屏幕模組，其中該光學擴散層大約落在該些透鏡的焦平面上。
  38. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中每一該第一影像導引板為一針孔陣列板，每一該第一光學結構為一針孔，該些針孔排列成二維陣列。
  39. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中每一該第二影像導引板為一針孔陣列板，每一該第二光學結構為一針孔，該些針孔排列成二維陣列。
  40. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中該些第一光學結構之呈現週期性的方向與該些第二光學結構之呈現週期性的方向實質上相同。
  41. 如申請專利範圍第27項所述之屏幕模組，其中該些第二光學結構在一第一方向上的週期大於該些第一光學結構在該第一方向上的週期，該些第二光學結構在一第二方向上的週期大於該些第一光學結構在該第二方向上的週期。
  42. 一種立體顯示系統，包括：複數個影像投影裝置，用以分別投射出複數個影像光束；以及一屏幕模組，配置於該些影像光束的傳遞路徑上，該屏幕模組包括：第一影像導引手段，用以將該些影像光束分別投射於不同位置；光學擴散手段，用以擴散該第一影像導引手段所投射的該些影像光束；以及第二影像導引手段，用以將該光學擴散手段所擴散的來自不同的該些影像投影裝置的該些影像光束分別導引至複數個不同的方向，其中同一該影像投影裝置所投影出的該影像光束的複數個不同部分光束在被該第二影像導引手段導引後，該些部分光束在至少一截面上彼此實質上平行。
  43. 如申請專利範圍第42項所述之立體顯示系統，其中同一該影像投影裝置所投影出的該影像光束的該些不同部分光束在被該第二影像導引手段導引後，該些部分光束彼此實質上平行。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI499859B (zh) * 2014-02-12 2015-09-11 Delta Electronics Inc 立體顯示裝置與應用其之立體顯示方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9473766B2 (en) * 2006-12-28 2016-10-18 David Byron Douglas Method and apparatus for three dimensional viewing of images
US11228753B1 (en) 2006-12-28 2022-01-18 Robert Edwin Douglas Method and apparatus for performing stereoscopic zooming on a head display unit
US11315307B1 (en) 2006-12-28 2022-04-26 Tipping Point Medical Images, Llc Method and apparatus for performing rotating viewpoints using a head display unit
US11275242B1 (en) 2006-12-28 2022-03-15 Tipping Point Medical Images, Llc Method and apparatus for performing stereoscopic rotation of a volume on a head display unit
US10795457B2 (en) 2006-12-28 2020-10-06 D3D Technologies, Inc. Interactive 3D cursor
KR20130139706A (ko) * 2012-06-13 2013-12-23 삼성전자주식회사 복합 공간 광 변조기 및 이를 포함한 홀로그래픽 3차원 영상 표시 장치
TW201426014A (zh) * 2012-12-28 2014-07-01 Ind Tech Res Inst 立體顯示系統
CN104076591B (zh) * 2013-03-25 2017-11-14 上海科斗电子科技有限公司 裸眼3d投影系统及其投影屏幕
CN104102085A (zh) * 2013-04-01 2014-10-15 上海科斗电子科技有限公司 复合投影裸眼3d系统及其3d成像屏幕
JP6232229B2 (ja) * 2013-08-30 2017-11-15 日本放送協会 立体映像表示装置
CN103513438B (zh) * 2013-09-25 2015-11-04 清华大学深圳研究生院 一种多视角裸眼立体显示系统及其显示方法
CN103969937B (zh) * 2014-05-09 2017-01-04 浙江大学 基于光瞳复合使用的多投影三维显示装置和方法
CN104714361B (zh) * 2014-12-02 2017-12-26 上海理鑫光学科技有限公司 一种多视点3d显示装置
US9881529B2 (en) * 2015-06-12 2018-01-30 Innolux Corporation Display device and operating method thereof
WO2019140346A2 (en) * 2018-01-14 2019-07-18 Light Field Lab, Inc. Four dimensional energy-field package assembly
CN108803054B (zh) * 2018-06-06 2020-06-19 北京邮电大学 一种3d光场显示系统
CN108769655A (zh) * 2018-06-06 2018-11-06 北京邮电大学 投影式电子沙盘三维显示系统
CN110244469B (zh) * 2019-06-19 2021-03-23 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种定向散射器位置和扩散角度的确定方法及系统
CN114755841B (zh) * 2022-03-25 2023-07-14 北京京东方技术开发有限公司 一种眼镜及显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2267579A (en) * 1992-05-15 1993-12-08 Sharp Kk Optical device comprising facing lenticular or parallax screens of different pitch
CN2273018Y (zh) * 1996-05-08 1998-01-21 曾连生 电视魔屏
JP4660117B2 (ja) * 2004-05-25 2011-03-30 パイオニア株式会社 正立変倍レンズ及びそれを用いた立体的二次元画像表示装置並びにリアプロジェクタ
KR100619067B1 (ko) * 2005-01-31 2006-08-31 삼성전자주식회사 입체 투사장치
CN102063008A (zh) * 2010-11-03 2011-05-18 中航华东光电有限公司 多视点自由立体投影系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI499859B (zh) * 2014-02-12 2015-09-11 Delta Electronics Inc 立體顯示裝置與應用其之立體顯示方法
US9268147B2 (en) 2014-02-12 2016-02-23 Delta Electronics, Inc. Autostereoscopic display device and autostereoscopic display method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
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