TW201430392A - 影像顯示設備 - Google Patents

Abstract

依據一實施例，一設備包括一射線投射單元、一改變單元、及一分離單元。投射單元投射其含有視差影像成分之第一射線。改變單元接收從投射單元所投射之第一射線，其準直該些第一射線，並致使第二射線射出。分離單元接收從改變單元射出之第二射線，在相應於視差影像成分之角度上分離第二射線中所含有的視差影像成分，及投射該些視差影像成分至一觀看區域。分離單元包括一雙凸透鏡，其中圓柱形透鏡元件被排列且其邊界被設於相鄰的圓柱形透鏡元件之間。視差影像成分通過除了邊界以外之圓柱形透鏡元件的區域。

Description

影像顯示設備

文中所描述之實施例一般係有關一種影像顯示設備。

各種方法已知於其能夠顯示移動影像之3D視頻顯示設備的領域，稱為3D顯示，當作影像顯示設備。近來，針對無須專用眼鏡等之平板型影像顯示設備的需求是很高的。於無須專用眼鏡之類型的3D視頻顯示設備中，一射線控制元件被安裝緊接在一其中像素位置為固定之顯示面板(顯示設備)前，諸如直接觀看或投影液晶顯示設備或電漿顯示設備。從顯示面板發出之射線被控制以指向觀看者。射線控制元件具有提供視頻之立體影像的功能，該立體影像係隨著觀看角度而改變，即使當觀看射線控制元件上之相同位置時。

使用此類射線控制元件之三維影像顯示方法被分類為二觀點類型、多觀點類型、超多觀點類型(多觀點類型之超多觀點情況)、積分成像(於下文中亦將稱為II)類型等等，取決於視差之數目(當從不同方向觀看物體時之觀 看的差異)及設計導引。二觀點方法係根據雙目視差以提供立體影像。剩餘的方法可實施更多或更少的動作視差，而由這些方法所實施之視頻被稱為3D視頻以有別於二觀點立體視頻。用以顯示這些3D視頻之基本原理係實質上相同於幾乎100年前所發明並應用於3D照片的立體照相術(IP)之原理。

有一種將影像投射至一影像顯示設備中之雙凸透鏡的方法，其係藉由顯示視差影像於複數方向以致能立體影像。此方法容許觀看者藉由使用以下事實而感受立體影像：進入其形成雙凸透鏡之單獨圓柱形透鏡的射線被偏轉以依據其入射位置而出現於不同方向。更明確地，將從影像投射器投射至雙凸透鏡之投射影像含有複數視差影像。這些視差影像被偏轉以經由雙凸透鏡而出現於個別方向。視差影像可被顯示給行進於個別方向之個別射線，容許觀看者感受視差影像。

於此雙凸透鏡方法中，雙凸透鏡具有將一投射影像分離為視差影像的功能。通常，當影像被投射自一影像投射器、被放大、並被顯示時，進入雙凸透鏡之射線便發散。朝向中心之射線及朝向周邊之射線係以不同入射角度進入雙凸透鏡。為此原因，從雙凸透鏡出來之射線的偏轉角亦於螢幕的中心與周邊之間有所區別。所有視差影像無法被顯示以供觀看者觀看，其損害立體影像。為了解決此問題，已知有一種方法，其中具有凸透鏡功能之佛氏透鏡(Fresnel lens)被插入於影像投射器與雙凸透鏡之間，而 投射射線被準直並進入雙凸透鏡。

通常，佛氏透鏡具有凸透鏡表面，該些表面係由同心分離的複數帶狀區域所形成，且一步進被形成於其中透鏡表面為不連續的帶狀區域之間的邊界上。假如需要某一或更多區域當作一透鏡且凸透鏡功能被賦予該透鏡，則通常係使用樹脂佛氏透鏡，因為由玻璃或光學樹脂所製之凸透鏡針對製造準確度及重量而言是難以處理的。

於三維影像顯示系統中，形成視差影像之射線係入射不僅於連續表面上同時亦於佛氏透鏡之步進部分上。入射於步進部分上之射線係由該步進所散射而無法以所欲角度入射於雙凸透鏡上。於該步進上所散射之射線中，朝上及朝下指引之散射射線將造成影像中之雜訊，而視差分離方向上之散射射線將被混合與另一視差影像。因此，有如下問題：所顯示的視差影像之品質可能降低。

如上所述，一種具有一改變介於影像投射器與視差分離元件(諸如雙凸透鏡)間之射線角度的佛氏透鏡之光學系統具有如下問題：步進部分散射投射射線而因此降低視差影像之影像品質。

2‧‧‧觀看者

101‧‧‧影像投射器

102‧‧‧影像顯示單元

103‧‧‧集成透鏡

104‧‧‧擴散板

201‧‧‧圓柱形佛氏透鏡

201A‧‧‧稜鏡元件

202‧‧‧雙凸透鏡

202A‧‧‧圓柱形稜鏡元件

301A‧‧‧稜鏡元件

302A‧‧‧圓柱形透鏡元件

501‧‧‧圓柱形佛氏透鏡

501A‧‧‧稜鏡元件

502‧‧‧雙凸透鏡

502A‧‧‧圓柱形透鏡元件

601‧‧‧影像投射器

602‧‧‧影像顯示單元

603‧‧‧集成透鏡

604‧‧‧擴散板

701‧‧‧影像投射器

702‧‧‧影像顯示單元

703‧‧‧集成透鏡

704‧‧‧擴散板

801‧‧‧二維佛氏透鏡

802‧‧‧雙凸透鏡

901‧‧‧二維佛氏透鏡

902‧‧‧二維透鏡陣列

1101‧‧‧投射器

1102‧‧‧顯示單元

1103‧‧‧集成透鏡

1104‧‧‧雙凸透鏡

1105‧‧‧擴散板

1112‧‧‧第一雙凸透鏡

1114‧‧‧第二雙凸透鏡

1201‧‧‧影像投射器

1202‧‧‧影像顯示單元

1203‧‧‧圓柱形佛氏透鏡

1204‧‧‧集成透鏡

1205‧‧‧擴散板

1206‧‧‧第一雙凸透鏡

1207‧‧‧第二雙凸透鏡

1303‧‧‧圓柱形佛氏透鏡

1304‧‧‧雙凸透鏡

1401‧‧‧射線投射器

1402‧‧‧影像顯示單元

1403‧‧‧液晶面板

1404‧‧‧集成透鏡

1405‧‧‧擴散板

圖1個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖，其概略地顯示依據第一實施例之影像顯示設備的光學配置；圖2個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側 視圖和後側平面視圖，其概略地顯示圖1中所示之集成透鏡的結構；圖3為解釋視圖，其概略地顯示光學系統之射線軌跡，其中一影像型態被投射至圖1中所示之集成透鏡的結構，且射線係從集成透鏡出來而朝向觀看者，依據第一實施例；圖4為流程圖，其顯示一用以產生圖3中所示之影像型態的程序；圖5為解釋視圖，其概略地顯示光學系統之射線軌跡，其中一影像圖案被投射至圖1中所示之集成透鏡的結構，且射線係從集成透鏡出來而朝向觀看者，依據第二實施例；圖6為流程圖，其顯示一用以產生圖5中所示之影像型態的程序；圖7個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖和後側平面視圖，其概略地顯示依據第三實施例之影像顯示設備中之集成透鏡的結構；圖8個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖和後側平面視圖，其概略地顯示依據第四實施例之影像顯示設備中之集成透鏡的結構；圖9A及9B為概略視圖，其顯示射線軌跡和可視範圍，於依據圖2所示之第一實施例的影像顯示設備以及依據圖8所示之第四實施例的影像顯示設備中；圖10個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之 側視圖，其概略地顯示依據第五實施例之影像顯示設備的光學配置；圖11個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖和後側平面視圖，其概略地顯示圖10中所示之影像顯示設備中之集成透鏡的結構；圖12為透視圖，其概略地顯示圖10所示之影像顯示設備中的集成透鏡之結構；圖13個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖和後側平面視圖，其概略地顯示依據第六實施例之影像顯示設備中之集成透鏡的結構；圖14個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖，其概略地顯示依據第七實施例之影像顯示設備；圖15為解釋視圖，其概略地顯示依據第七實施例之光學系統中的水平視差平面中之投射像素的射線軌跡及第一雙凸透鏡；圖16A、16B、及16C為顯示一平面配置之解釋視圖，其中由視差數目所表示之二維投射像素(視差影像成分)被投射於第一雙凸透鏡之後表面上；以及為顯示介於第一與第二雙凸透鏡間之配置關係的解釋視圖；以及為顯示從第二雙凸透鏡1114出來而至觀看者之前面的二維投射像素(視差影像成分)之投射方向的解釋視圖；圖17個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之側視圖，其概略地顯示依據第八實施例之影像顯示設備；圖18個別為水平平面中之平面視圖及垂直平面中之 側視圖，其概略地顯示依據第九實施例之影像顯示設備；及圖19個別為水平平面中之平面視圖及側視圖，其概略地顯示依據第十實施例之影像顯示設備。

【發明內容與實施方式】

現在將參考後附圖形以描述依據一實施例之影像顯示設備。

已考量上述條件而發展一實施例，而其目標係提供一種影像顯示設備，其藉由防止視差影像之影像品質的退化以致能立體影像。

依據實施例，一影像顯示設備包括一射線投射單元、一射線角度改變單元、及一視差分離單元。射線投射單元投射其含有複數視差影像成分之第一射線。射線角度改變單元接收從射線投射單元所投射之第一射線，其實質上準直該些第一射線，並致使第二射線射出。視差分離單元接收從射線角度改變單元射出之第二射線，在相應於視差影像成分之角度上分離第二射線中所含有的視差影像成分，及投射該些視差影像成分至一觀看區域。視差分離單元包括一雙凸透鏡，其中圓柱形透鏡元件被排列且其邊界被設於相鄰的圓柱形透鏡元件之間。視差影像成分通過除了邊界以外之圓柱形透鏡元件的區域。

於說明書中，「水平」及「垂直」係針對觀看者2之兩個眼睛而界定，且並非表示嚴格界定的「水平」及「垂 直」。亦即，其中配置有兩個眼睛的觀看域以及一幾乎平行於此觀看域之平面被定義為水平平面(水平觀看域)，而一幾乎垂直於水平平面之平面被定義為垂直平面(垂直觀看域)。同時，於本說明書中，觀看者2相對於影像顯示單元102之側被定義為前側，而影像投射器101之側被定義為後側。其中觀看者2可觀看影像顯示單元102上所顯示之立體影像的觀看區域被設於影像顯示單元102之前面。

(第一實施例)

圖1顯示依據第一實施例之影像顯示設備中的水平觀看域及垂直觀看域中之光學系統的配置。於圖1之(a)中，觀看者2的兩個眼睛被顯示為代表水平觀看域(水平平面)中之光學系統。於圖1之(b)中，觀看者2的一個眼睛被顯示為代表垂直觀看域(垂直平面)中之光學系統。觀看者2係位於影像顯示單元102之前面，觀看影像顯示單元102，並可立體地觀看影像顯示單元102上所顯示之影像。

影像投射器101係配置於影像顯示單元102之後側上。影像投射器101將影像投射至影像顯示單元102，且投射的影像被觀察為立體影像(3D影像)。影像顯示單元102包括集成透鏡103及擴散板104。集成透鏡103幾乎準直影像顯示單元102上所投射之影像中所含有的投射射線於水平觀看域。集成透鏡103將投射影像中所含有之 視差影像成分分離，並將其投射至擴散板104。「幾乎準直」不限於一種其中投射射線嚴格地水平進入擴散板104的情況。投射射線可稍微發散並進入擴散板104，以投射稍微放大的投射影像。替代地，投射射線可稍微地聚集並進入擴散板104，以投射稍微減小的投射影像。藉由將視差影像顯示於擴散板104上，觀看者可識別擴散板104之前或後側上的立體影像。

即將由觀看者所立體地觀看之影像係藉由以許多配置於既定參考平面上之相機來擷取一物體、及從這些相機編輯複數視差影像而被立體地觀看。藉由在複數觀點上從一輸出所創造之影像來計算以創造視差影像、及編輯這些視差影像，可產生將由觀看者立體地觀看之影像。編輯視差影像時，視差影像成分(視差影像分段)被提取自視差影像並結合以產生將由觀看者立體地觀看之影像。此影像被顯示於影像顯示單元102上。因此，視差影像成分係相應於從一相機所擷取之視差影像提取的影像成分或影像分段。當僅於水平方向顯示立體影像時，視差影像成分係相應於從視差影像所切出之影像分段條。

圖1顯示一種光學系統，其僅於水平觀看域提供視差(水平視差)。同樣於以下描述中，將解釋一種提供水平視差之影像顯示設備的實施例。然而，藉由將該提供水平視差之光學系統應用為一種在垂直觀看域中之光學系統，則甚至可輕易地實施一種可提供甚至於垂直觀看域中之垂直視差(除了於水平觀看域中之水平視差以外)的影像顯 示設備之實施例。更明確地，當欲於水平及垂直觀看域提供視差(水平及垂直視差)時，影像投射器101便將其提供視差於一投射影像中之水平及垂直觀看域的視差影像發射至集成透鏡103。接著，集成透鏡103準直垂直及水平觀看域中之投射射線、分離其投射影像中所含有並提供水平及垂直視差之視差影像、及將其投射至擴散板104上。類似地，應理解以下描述包括一種能夠提供視差於水平及垂直觀看域之影像顯示設備的實施例。

圖2為平面視圖及側視圖，其概略地顯示水平及垂直觀看域中之集成透鏡103的結構。圖2之(c)為顯示集成透鏡103之平面形狀的後視圖，當從影像投射器101觀看時。於集成透鏡103中，其準直水平觀看域中之投射射線的圓柱形佛氏透鏡201被配置於後側上，由影像投射器101所射出之射線於該後側上進入。一雙凸透鏡202被形成於其射線所出現而朝向擴散板104之側上，雙凸透鏡202藉由依據視差之角度來分離射線，亦即，將射線導向相應於視差影像成分之視差的方向(由視差數所指明之方向)。圓柱形佛氏透鏡201及雙凸透鏡202被集成為集成透鏡103。圓柱形佛氏透鏡201係形成自複數配置於水平方向上之稜鏡元件201A。各稜鏡元件201A延伸在垂直於水平平面之垂直方向上。投射影像中所含有之視差影像成分被折射成平行通過稜鏡元件201A於水平觀看域，且被導向雙凸透鏡202。

於圓柱形佛氏透鏡201中，邊界被產生於相鄰的稜鏡 元件201A之間。如稍後將描述，邊界被定義為無效區域。介於這些邊界(無效區域)之間的稜鏡區域作用為有效區域，其中含有視差影像成分之射線被折射。佛氏透鏡202係形成自複數配置於水平方向上之圓柱形稜鏡元件202A。各圓柱形透鏡元件202A延伸於垂直方向，並於一針對各視差影像成分而判定之方向傳送視差影像成分。類似地，邊界被產生於相鄰的圓柱形透鏡元件202A之間。此邊界亦被定義為無效區域。介於這些無效區域之間的透鏡元件202A之表面被定義為有效區域，其中方向性被賦予一含有視差影像成分之射線。

視差影像成分被分佈至顯示設備中之像素，其中影像投射器101產生一影像。因此，無效區域係相應於一投射影像之像素間的邊界，或者作用為含有像素邊界且不含視差影像成分之無效像素的一像素或一些相鄰像素。當一無顯示區域(諸如黑線條)被形成於像素之間並投射為一影像，其係當作介於像素之間的邊界而被投射至無效區域上。

於上述光學系統中，依據II(積分成像)方法，從具有相同視差數之視差影像所提取的複數視差影像成分被投射朝向自不同的圓柱形透鏡元件202A。從不同視差影像所提取之複數視差影像成分容許觀看者以其裸眼觀看能夠呈現立體影像之3D影像。

於圓柱形佛氏透鏡201中，筆直步進被產生為介於稜鏡元件201A之間的無效區域，並延伸於垂直方向。類似 地，於雙凸透鏡202中，筆直邊界被產生於圓柱形透鏡元件202A之間並延伸為無效區域於垂直方向。稜鏡元件201A及圓柱形透鏡元件202A被形成以致介於稜鏡元件201A之間的筆直步進係實質上重合與其中準直的射線所行進之方向上的圓柱形透鏡元件202A之間的邊界。換言之，稜鏡元件201A及圓柱形透鏡元件202A被排列於水平方向，藉由提供相同值的步進節距及邊界節距，以致其無效區域係透明地彼此重疊於水平方向，如圖2之(a)中的虛線所指示者。於此，從複數像素所形成之視差影像成分的邊界被定義為稜鏡元件201A及圓柱形透鏡元件202A之邊界。因此，步進節距及邊界節距被設為一形成投射影像之像素節距的整數倍。圖2中所示之集成透鏡103係藉由一起針對前及後表面兩者模製一用於光學元件的樹脂(諸如PMMA或PC)。

將被投射至集成透鏡之投射影像係考量雙凸透鏡202中之視差分離而產生。投射影像被產生以致：當形成視差影像成分之射線進入雙凸透鏡202時，其僅進入圓柱形佛氏透鏡201之稜鏡元件201A的有效區域而不會進入介於稜鏡元件201A之間的邊界。換言之，投射影像被事先產生如下。介於圓柱形佛氏透鏡201的稜鏡元件201A之間的邊界被定義為無效區域。介於其進入圓柱形佛氏透鏡201之稜鏡元件201A的複數視差影像成分之群組之間的邊界區域被投射至這些邊界。因此，視差影像成分之射線係實質上進入圓柱形佛氏透鏡201之稜鏡元件201A的有 效區域，而不被投射至相應於有效區域之間的無效區域之邊界。此係因為視差影像成分之射線無法依角度而被準確地分離，且係出現在介於圓柱形佛氏透鏡201的稜鏡元件201A之間的邊界上。投射影像因此被形成以致：即使有形成於稜鏡元件201A之間的步進重合與圓柱形佛氏透鏡201的稜鏡元件201A之間的邊界，其形成視差影像成分之射線仍不會進入該些步進，而係進入稜鏡元件201A。因為形成視差影像成分之射線係進入圓柱形佛氏透鏡201之稜鏡元件201A而不進入步進，所以可防止向前投射之視差影像的影像品質之退化。

將參考圖3以更詳細地解釋介於投射像素與雙凸透鏡202之間的關係。圖3概略地顯示水平觀看域中之集成透鏡103的結構。於圖3所示之結構範例中，水平方向上所排列的四個像素之寬度係重合與雙凸透鏡202之圓柱形透鏡元件202A的節距。於圖3中，將被投射之像素係相應於視差影像成分，且被表示為符號L1、CL1、CR1、R1、L2、CL2、...、CR4、及R4。以此符號順序排列之像素的型態被投射至圓柱形佛氏透鏡201之有效區域上、由圓柱形佛氏透鏡201所準直、並進入雙凸透鏡202。相應於視差影像成分之像素被圓柱形透鏡元件202A所偏轉於相應的方向。四個像素L1、CL1、CR1、和R1；四個像素L2、CL2、CR2、和R2；四個像素L3、CL3、CR3、和R3；以及四個像素L4、CL4、CR4、和R4被群集。像素型態被投射至圓柱形佛氏透鏡201，以致介於第一至第四 像素群組之間的邊界係個別地重合與稜鏡元件201A之間的步進。

如圖3中所示，相應於視差影像成分之像素L1至L4的投射射線被不同的稜鏡元件201A所折射、準直、並幾乎彼此平行地進入不同的透鏡元件202A。接著，當從觀看者2觀看時射線被導向左邊方向，且被投射於觀看者2之側上。類似地，相應於視差影像成分之像素CL1至CL4的投射射線被不同的稜鏡元件201A所折射、準直、並幾乎彼此平行地進入不同的透鏡元件202A。接著，當從觀看者2觀看時射線被導向中左邊方向，且被投射於觀看者2之側上。相應於視差影像成分之像素CR1至CR4的投射射線被不同的稜鏡元件201A所折射、準直、並幾乎彼此平行地進入不同的透鏡元件202A。接著，當從觀看者2觀看時射線被導向中右邊方向，且被投射於觀看者2之側上。相應於視差影像成分之像素R1至R4的投射射線被不同的稜鏡元件201A所折射、準直、並幾乎彼此平行地進入不同的透鏡元件202A。接著，當從觀看者2觀看時射線被導向右邊方向，且被投射於觀看者2之側上。

相應於左邊視差影像成分之像素L1至L4係藉由從一既定相機所擷取之左邊視差影像L提取而被產生。類似地，相應於中左邊視差影像成分之像素CL1至CL4、相應於中右邊視差影像成分之像素CR1至CR4、及相應於右邊視差影像成分之像素R1至R4係個別地藉由從一既定相機所擷取之中左邊視差影像CL、一既定相機所擷取之 中右邊視差影像CR、及一既定相機所擷取之中右邊視差影像RR提取而被產生。這些片狀的像素被排列成如圖3所示之型態以產生影像，該型態中所排列之影像被投射至集成透鏡103。

將參考圖4之流程圖以解釋用以產生投射影像之程序。

當擷取用於立體影像之影像時，依據視差計數m來準備m個相機並擷取一物體。結果，準備相應於視差計數m之m個視差影像。相同的視差數係依據相機數而被指定給視差影像。K個視差影像成分(視差影像分段)被提取自各視差影像並分配至一形成自複數群組之影像型態。如上所述，設定其個別群組係相應於稜鏡元件201A，個別群組型態被投射至相應的稜鏡元件201A，且介於群組型態之間的邊界被投射稜鏡元件201A之間的步進。

於圖3所示之影像型態(投射影像)中，準備四個(m=4)視差影像L、CL、CR、R。四個(K=4)視差影像成分(視差影像分段)被提取自一視差影像(L、CL、CR、或R)並分配至四個群組之影像型態(各群組將被稱為一元件影像)。第一至第N個視差影像成分係根據m個視差影像而被產生。第一至第N個視差影像成分被排列為一影像型態(投射影像)，且被投射至圓柱形佛氏透鏡201。

於圖3、16所示之影像型態(投射影像)中，第一至 第16(N=16)視差影像成分(16個像素分段)係根據四個(m=4)視差影像而被產生。第一至第16個視差影像成分被排列為一預定的影像型態(投射影像)，且被投射至圓柱形佛氏透鏡201。圖3中所示之影像型態(投射影像)被形成自第一至第四群組型態(第一至第四元件影像)。四個(m=4)視差影像Li、CLi、Ci、及Ri被依序地分配至第一至第四群組型態之每一者，以判定第一至第16(N=16)之16個視差影像成分的陣列，如圖4中所示。

從視差影像所提取之視差影像成分係根據一觀看區域(其中一設於擷取之觀看者能觀看立體影像)、及一用以設定觀看區域之觀看區域參考平面而被分配。各分配的視差影像成分屬於一群組(元件影像)，且該群組(元件影像)中之其陣列位置係依據圖4中所示之順序而被分類。

當所產生之投射影像型態被連續地輸入時，各視差影像成分之位置以及視差影像成分所屬之群組的分析於圖4中所示之步驟S10開始。於步驟S12，群組中之各視差影像成分的位置係由j={(n-1)/K之餘數}+1來判定。K為形成一群組(元件影像)之視差影像成分的數目，且等於視差計數m。於圖3所示之範例中，K=4且N=16。於圖3所示之型態中，例如，影像型態(投射影像)之第一(n=1)視差影像成分為n=1。因此，{(n-1)/K之餘數}為0，一既定群組中之數字j：j={(n-1)/K之餘數}+1為1(=j)。判定其視差影像成分被 排列於一既定群組中之第一位置上。接著，於步驟S14，各視差影像成分所屬之群組(元件影像)被判定自式子：[{(n-1)/K之整數部分}+1]。例如，影像型態(投射影像)之第一(n=1)視差影像成分為n=1。因此，{(n-1)/K之整數部分}為0，而[{(n-1)/K之整數部分}+1]為「+1」。藉此，判定其既定群組為第一群組(第一元件影像)。於圖3所示之影像型態(投射影像)中，第一(n=1)視差影像成分L1被判定為排列於第一群組(第一元件影像)中之第一(=j)位置上，且被儲存於記憶體中。

於步驟S16，檢查n是否已達到最大值N。假如n尚未達到最大值N，則n被遞增一於步驟S18，且程序回到步驟S12。於步驟S12，再次計算j(={(n-1)/K之餘數}+1)。於圖3所示之範例中，影像型態(投射影像)之第二(n=2)視差影像成分為n=2。因此，{(n-1)/K之餘數}為1，且既定群組中之數字j為2。於步驟S14，各視差影像成分所屬之群組(元件影像)被判定自式子：[{(n-1)/K之整數部分}+1]。於圖3所示之範例中，影像型態(投射影像)之第二(n=2)視差影像成分為n=2。因此，{(n-1)/K之整數部分}為「0」，而[{(n-1)/K之整數部分}+1]為「+1」。因此判定其既定群組為第一群組(第一元件影像)。於圖3所示之影像型態(投射影像)的第二(n=2)視差影像成分CL1被判定為排列於第一群組(第一元件影像)中之第二(= j)位置上，且被儲存於記憶體中。

步驟S12至S18被重複以相同方式。例如，於圖3所示之影像型態(投射影像)的第三(n=3)視差影像成分CL1被判定為排列於第一群組(第一元件影像)中之第三(=j)位置上，且被儲存於記憶體中。於圖3所示之影像型態(投射影像)的第四(n=4)視差影像成分CL1被判定為排列於第一群組(第一元件影像)中之第四(=j)位置上，且被儲存於記憶體中。

於步驟S12，假如(n-1)超過K，例如，從j(={(n-1)/K之餘數}+1)獲得n=5、j=1，且藉由分析得知其視差影像成分被排列於既定群組中之第一位置上。接著，於步驟S14，從[{(n-1)/K之整數部分}+1]分析出其既定群組為第二群組。例如，針對n=6，步驟S12至S18被重複以相同方式，且藉由分析得知其相應於n=6之視差影像成分被排列於第二群組中之第二位置上。

步驟S12至S18被重複直到n達到最大數目N。假如n達到最大數目N，則該程序於步驟S20結束，且如圖3中所示之投射影像型態的個別視差影像成分之位置及群組被分析並儲存於記憶體中。

於圖3所示之投射影像型態中，雙凸透鏡表面上之圓柱形透鏡邊界被設於待投射的像素之間的邊界上。因此，其被形成以重合與邊界位置之圓柱形佛氏透鏡上的步進亦被設於待投射的像素之間的邊界上。只要投射光針對個別像素被分裂並進入圓柱形佛氏透鏡而不進入其作用為邊界 之步進，則所形成之視差影像的影像品質不會降低。即使個別像素之投射射線具有小的位置誤差或者稍微地發散，於步進上之視差影像的影像品質之退化是很小的。

如上所述，圓柱形佛氏透鏡之步進的位置與雙凸透鏡之邊界的位置需準確地彼此重合。於依據實施例之集成透鏡中，圓柱形佛氏透鏡與雙凸透鏡從開始便以其位置對準之方式來製造。相較於其中使用兩分離透鏡之情況，此集成透鏡在成本上是有利的，因為組件之數目被簡單地減少，並同時簡化處理且增進整體設備之可靠度，因為在裝附至設備時不需要對齊。

(第二實施例)

當作第二實施例，可形成如圖5中所示之投射影像型態以取代圖3中所示之型態。圖5中所示之投射影像型態係透過圖6之流程圖中所示之程序而產生。

於圖5所示之投射影像型態中，水平觀看域中之四個像素係重合與雙凸透鏡202上之圓柱形透鏡元件202A的節距，類似於圖3中所示之型態。於圖5所示之投射影像型態中，不同於圖3中所示之型態，影像(投射像素)B0被配置於視差影像成分L1、C1、及R1之群組的開始處。同時，影像(投射像素)B1被配置於視差影像成分L1、C1、及R1的群組與視差影像成分L2、C2、及R2的群組之間。影像(投射像素)B2被配置於視差影像成分L2、C2、及R2的群組與視差影像成分L3、C3、及R3的群組 之間。類似地，影像(投射像素)B3及B4被配置於視差影像成分的群組之間。類似於圖3中所示之型態，像素L1至L4係相應於左邊視差影像成分，像素C1至C4係相應於中間視差影像成分，而像素R1至R4係相應於右邊視差影像成分。當顯示設備顯示影像時，含有各插入每三個視差影像成分(投射像素)之像素B0至B4的投射射線(當投射射線完全無亮度時的黑色投射影像)被導向介於雙凸透鏡202之表面上的圓柱形透鏡元件202A之間的邊界。像素B0至B4實質上不具有亮度，且作用為黑色帶狀像素(OFF像素)以形成投射影像(OFF影像)於圓柱形透鏡元件202A之間的邊界上。因此，形成一投射影像以致基本上並無形成視差影像成分之射線進入步進，且進入稜鏡元件而不進入步進。如此可防止所形成之投射影像的影像品質之退化。

於圖5所示之投射影像型態中，準備三個(m=3)視差影像L、C、及R。三個(K=3)視差影像成分(像素或像素組)被提取自一視差影像(L、C或R)並分配至四個群組之影像型態。無亮度之成分影像(投射像素)被配置於具有亮度的投射視差影像成分(投射像素)Li、Ci、及Ri之兩側上。投射影像型態係藉由重複具有亮度之投射視差影像成分(投射像素)Li、Ci、及Ri和無亮度之成分影像(投射像素)Bi的影像群組而形成。圖5中所示之投射影像型態被形成自第一至第四影像群組。如上所述，提取自視差影像之視差影像成分係根據觀看區域 及觀看區域參考平面而被分配。投射視差影像成分(投射像素)Li、Ci、及Ri和無亮度之成分影像(投射像素)Bi被依序地輸入。各分配的視差影像成分屬於一群組(元件影像)，且該群組(元件影像)中之其陣列位置係依據圖6中所示之順序而被分類。

於圖6所示之流程圖中，如圖4中所示之相同參考數字係指示相同的步驟，且將省略其描述。於圖5所示之投射影像型態的陣列中，第一影像型態(投射影像：n=0)被設為OFF影像(黑色帶狀像素)B0。第一OFF影像(黑色帶狀像素)B0被設為第0影像。

當投射影像型態被連續地輸入時，各視差影像成分之位置以及視差影像成分所屬之群組的分析於圖6中所示之步驟S10開始。於步驟S22，群組中之各視差影像成分的位置係由j={n/(K+1)之餘數}+1來判定。K為形成一群組(元件影像)之視差影像成分的數目，且等於視差計數m。於圖5所示之範例中，K=3且N=16。於圖5所示之型態中，例如，影像型態(投射影像)之第一(n=1)視差影像成分為n=1。因此，{n/(K+1)之餘數}為0，一既定群組中之數字j：j={n/(K+1)之餘數}+1為1(=j)。因此判定其視差影像成分被排列於一既定群組中之第一位置上。接著，於步驟S24，j≠0。於步驟S26，各視差影像成分所屬之群組(元件影像)被判定自式子：[{n/(K+1)之整數部分}+1]。例如，影像型態(投射影像)之第一(n=1)視差影像成分為n=1。 因此，{n/(K+1)之整數部分}為「0」，而[{n/(K+1)之整數部分}+1]為「+1」。藉此，判定其既定群組為第一群組(第一元件影像)。於圖5所示之影像型態(投射影像)中，第一(n=1)視差影像成分L1被判定為排列於第一群組(第一元件影像)中之第一(=j)位置上，且被儲存於記憶體中。

在步驟S16及S18之後此程序再次回到步驟S22。於步驟S22，從j={n/(K+1)之餘數}獲得j=2。於步驟S12，判定其既定群組為第一群組(第一元件影像)，並藉由分析發現其視差影像成分被排列於第一群組(第一元件影像)之第二(j=2)位置上。

於步驟S22，假如n達到(K+1)，則步驟S22中之餘數變為0。因此於步驟S24判定其j=0，且程序前進至步驟S28。影像型態(投射影像)之第四(n=4)視差影像成分被判定為第一群組後之OFF影像B1(黑色帶狀像素)。OFF影像B1(黑色帶狀像素)被提供並儲存於記憶體中。

之後，n變為5。於步驟S22，餘數再次變為1。於步驟S24，j≠0，且視差影像成分被判定為ON影像(視差影像成分)。此程序接著進行至步驟S26。於步驟S26，[{n/(K+1)之整數部分}]=1。因此，判定該既定群組為第二群組且相應於n=5之視差影像成分被排列於第二群組中之第一位置(j=1)上。

在步驟S16及S18後n變為6，且程序再次回到步驟 S22。於步驟S22，j(=[{n/(K+1)之餘數}])被計算為2。於步驟S24，j≠0，且視差影像成分被判定為ON影像(視差影像成分)。接著，此程序進行至步驟S26。於步驟S26，[{n/(K+1)之整數部分}]=1。因此，判定該既定群組為第二群組且相應於n=6之視差影像成分被排列於第二群組中之第二位置(j=2)上。

如上所述，投射影像之像素被排列為形成針對像差計數K之第一至第K像差影像成分的像素。第(K+1)像素無助於像差且為無亮度之無顯示(OFF)像素。此陣列被重複，判定投射影像型態。如圖5中所示，無顯示(OFF)像素被配置於影像型態中以致從該像素行進之光線不被投射至介於圓柱形佛氏透鏡201的稜鏡元件201A之間的邊界部分，換言之，無亮度之像素被投射。為此原因，無射線被投射至其被形成以重合與邊界部分的圓柱形佛氏透鏡201之步進。於圖5所示之光學系統中，相較於圖3中所示者，像差計數在相同投射條件下被減一，但取代地設定一像素寬度之非投射區域，稍微減少投射像素之使用效率。然而，即使個別像素之投射射線具有小的位置誤差或稍微地發散，其仍可進入稜鏡元件201A而不進入步進。可防止步進上之視差影像的影像品質之退化。

即使於圖5所示之光學系統中，圓柱形佛氏透鏡201A之步進的位置與圓柱形透鏡元件202A間之邊界的位置需準確地彼此重合。於集成透鏡103中，圓柱形佛氏透鏡與雙凸透鏡從開始便以其位置對準之方式來製造。相較 於其中使用兩分離透鏡之情況，集成透鏡103在成本上是有利的，因為組件之數目被簡單地減少，並同時簡化處理且增進整體設備之可靠度，因為在裝附至設備時不需要對齊。

(第三實施例)

將參考圖7以解釋第三實施例。

如從圖2與圖7間之比較可清楚得知，依據第三實施例之光學系統係不同於來自依據第一實施例之光學系統的集成透鏡103之結構。於依據第一實施例之集成透鏡103中，圓柱形佛氏透鏡201之稜鏡元件201A的步進節距係重合與雙凸透鏡202之圓柱形透鏡元件202A的節距。然而，只要介於圓柱形透鏡元件202A之間的步進位置及邊界位置係彼此相應，則視差影像之影像品質不會降低。作用為介於圓柱形佛氏透鏡201的稜鏡元件301A之間的無效區域之步進無須總是相應於雙凸透鏡202的圓柱形透鏡元件302A之間的無效區域之邊界。如圖7中所示，步進之數目可被減少以致介於稜鏡元件301A之間的步進之節距變為圓柱形透鏡元件302A之節距的整數倍。

(第四實施例)

將參考圖8以解釋第四實施例。

於依據第一實施例之光學系統中，集成透鏡103係透過入射側上之圓柱形佛氏透鏡201而準直投射射線。為此 目的，稜鏡元件201A之步進節距被設計以重合與離開側上之雙凸透鏡202的圓柱形透鏡元件202A之節距。於依據第四實施例之光學系統中，不同於第一實施例，集成透鏡103不會透過入射側上之圓柱形佛氏透鏡501而準直投射射線，但是會透過圓柱形佛氏透鏡501而將其折射並將其聚集於水平觀看域。來自視差影像之射線的方向被控制以致藉由改變射線角度而聚集的射線係進入離開側上之雙凸透鏡502。將藉由圖9A及9B中之比較來解釋一其中投射射線被聚集的實施例中以及一其中投射射線被準直的實施例中之射線軌跡。

圖9A為顯示一準直射線之光學系統的平面視圖，而圖9B為顯示一聚集射線之光學系統的平面視圖。這兩個平面視圖顯示水平觀看域中之投射射線的偏轉範圍，其中方向可藉由集成透鏡603之雙凸透鏡而被改變。從影像投射器601進入影像顯示單元602的集成透鏡603之射線的軌跡在圖9A及9B中是相同的。於圖9A中，平行射線進入集成透鏡603之離開側上的雙凸透鏡。於此光學系統中，射線從相同偏轉角度範圍內之螢幕上的所有位置射出，且一影像係經由擴散板604而被觀看。當螢幕被觀看於一既定觀看距離L時，產生一其中可觀看整個螢幕之範圍A、一其中僅可觀看螢幕的部分之範圍B、及一其中完全無法觀看螢幕之範圍C。於圖9B中，聚集的射線進入集成透鏡603中之離開側上的雙凸透鏡，而射出的射線之偏轉角度範圍係根據螢幕上之位置而改變。當螢幕被觀看 於觀看距離L時，亦產生一其中可觀看整個螢幕之範圍A'、一其中僅可觀看螢幕的部分之範圍B'、及一其中完全無法觀看螢幕之範圍C'。然而，從圖9A與9B之間的比較，則範圍A<範圍A'仍適用。亦即，其中可觀看整個螢幕之範圍可被設為在其聚集投射射線之光學系統中較寬，相較於其準直投射射線之光學系統。於其將投射射線聚集為聚集射線之圖8所示的集成透鏡103中，考量聚集射線之角度的對應被設定於圓柱形佛氏透鏡501的步進位置之間以及於雙凸透鏡502的圓柱形透鏡元件502A之間。更明確地，步進節距被減少以其由聚集射線之角度所判定的減少倍率。接著，透鏡元件502A之透鏡節距被判定，且介於圓柱形透鏡元件502A之間的邊界位置被判定。圓柱形佛氏透鏡501之稜鏡元件501A的節距與雙凸透鏡502之圓柱形透鏡元件502A的節距不會彼此重合。然而，於第四實施例(以及第一實施例)中，形成視差影像之射線進入圓柱形佛氏透鏡而不進入圓柱形佛氏透鏡之步進。

注意：第四實施例利用其聚集投射射線之光學系統。然而，光學系統不限於此，且集成透鏡之結構可針對一種控制射線至任意射線角度之光學系統來設計。

(第五實施例)

圖10為顯示依據第五實施例之光學系統的配置。類似於第一實施例，一顯示設備包括影像投射器701及影像 顯示單元702；且影像顯示單元702包括集成透鏡703及擴散板704。於圖1所示之第一實施例中，集成透鏡103係準直水平方向上之投射射線並分離視差影像。然而，於圖10所示之第五實施例中，集成透鏡703類似地準直水平方向上之投射射線並分離視差影像，且亦準直垂直方向(垂直觀看域)上之投射射線。

圖11顯示依據第五實施例之集成透鏡703的結構。於依據圖2所示之第一實施例的集成透鏡103中，在入射側上之圓柱形佛氏透鏡201係準直僅於水平觀看域中之投射射線。圓柱形佛氏透鏡201之步進節距係重合與離開側上之雙凸透鏡202的圓柱形透鏡元件之節距。依據第五實施例之集成透鏡703被形成為具有圖12之透視及橫斷面視圖中所示之表面形狀的二維佛氏透鏡801。一般二維佛氏透鏡具有介於稜鏡元件之間的同心步進。反之，依據第五實施例之集成透鏡具有筆直步進(光柵步進)於矩形稜鏡元件陣列之間的兩垂直方向，如圖12中所示。一方向上之步進係平行於雙凸透鏡802之各圓柱形透鏡元件的方向，類似於第一實施例。此外，步進節距重合與圓柱形透鏡元件之節距，且相應於無效區域之步進的位置重合與一相應於圓柱形透鏡元件間之無效區域的邊界位置。待投射至集成透鏡703之投射影像被產生，以致雙凸透鏡802之圓柱形透鏡元件的邊界位置重合與投射像素或OFF像素之邊界，如上述實施例。同樣於第五實施例中，射線進入二維佛氏透鏡而不進入其作用為無效區域之步進，因此可 防止投射的視差影像之影像品質的惡化。

於依據圖11所示之第五實施例的光學系統中，類似於第一實施例，二維佛氏透鏡準直投射射線，且視差分離方向上之步進節距重合與雙凸透鏡之圓柱形透鏡元件的節距。然而，即使當投射射線被控制為準直以外的角度時，類似於第四實施例，視差分離方向上之步進被設計成相應於雙凸透鏡之圓柱形透鏡元件的邊界位置。另一步進方向無須總是垂直於雙凸透鏡之各圓柱形透鏡元件的方向。此外，兩方向上之步進節距無須彼此重合。

(第六實施例)

圖13顯示依據第六實施例之集成透鏡103。與圖13中所示之二維佛氏透鏡901相反的集成透鏡103之表面被形成非為雙凸透鏡而是二維透鏡陣列902。於上述所有各個實施例中，視差僅被加入於一方向，例如，水平方向(水平觀看域)。然而，圖13中所示之集成透鏡103可將視差加入於兩垂直方向，亦即，水平及垂直方向(水平及垂直觀看域)。因為透鏡陣列902將投射射線偏轉於兩方向，所以無擴散板被使用於圖13所示之第六實施例的配置視圖中。

(第七實施例)

圖14顯示依據第七實施例之配置。上述實施例係利用一雙凸透鏡(僅具有一表面形成入雙凸透鏡表面之雙凸 透鏡)以產生視差。反之，圖14中所示之影像顯示單元1102係採用一種結合兩雙凸透鏡1104之光學系統。亦即，雙凸透鏡被配置為集成透鏡1103中之偏轉元件。此外，雙凸透鏡1104被插入為介於集成透鏡1103與擴散板1105之間的偏轉元件。於此情況下，雙凸透鏡1104之兩表面可被形成為雙凸表面而未將雙凸透鏡配置於集成透鏡1103上。兩雙凸透鏡之結合可實施較大的視差計數並致能其中減少了串音之視差分離。

圖15為解釋視圖，其顯示依據第七實施例之光學系統中的水平視差平面中之射線軌跡。如參考圖3所描述者，水平方向上的四個像素係重合與第一雙凸透鏡1112之圓柱形透鏡元件的節距。相應於無效區域之像素邊界被投射以重合與一相應於第一雙凸透鏡1112之圓柱形透鏡元件的無效區域之邊界。於此光學系統中，第二雙凸透鏡1114被配置於其中從第一雙凸透鏡1112射出之各視差影像的射線聚集之位置上。

圖16A為顯示一平面配置之解釋視圖，其中由視差數所表示之二維投射像素(視差影像成分)被投射於第一雙凸透鏡1112之後表面上。圖16B為解釋視圖，其顯示介於第一雙凸透鏡1112(由虛線所表示)與第二雙凸透鏡1114(由實線所表示)之間的配置關係。圖16C為解釋視圖，其顯示從第二雙凸透鏡1114射出至觀看者前方之二維投射像素(視差影像成分)的投射方向。

圖15顯示僅於水平觀看域中之像素陣列(視差影像 成分陣列)。然而，如圖16A中所示，二維像素陣列(視差影像成分陣列)從投射器1101被投射至顯示單元1102。如圖16A中所示，二維像素陣列(視差影像成分陣列)被投射至第一雙凸透鏡1112之後表面。於一雙凸透鏡1112中，介於雙凸透鏡1112的圓柱形透鏡元件之間的邊界係平行於像素陣列(視差影像成分陣列)之縱向方向(垂直方向)。節距(水平節距)被設為等於水平方向上之四個像素。因此，如圖16B中所示，像素陣列(視差影像成分陣列)被配置以致水平視差方向上每四個像素之聚集射線被對齊於第一雙凸透鏡1112之離開位置上的縱向方向。於圖16B中，例如，"1"通常被加入至其中像素陣列(具有1至4之視差數的像素)之投射射線聚集的區域。第二雙凸透鏡1114被配置於聚集位置上。第二雙凸透鏡1114之圓柱形透鏡元件及其邊界係相對於第一雙凸透鏡1112而被傾斜45度。於垂直平面中，聚集射線以相對於第二雙凸透鏡1114之圓柱形透鏡元件及邊界方向的45度進入第二雙凸透鏡1114。結果，從第二雙凸透鏡1114射出之投射射線被偏轉於縱向像素(垂直方向上之像素)之四個方向，如圖16C中所示。再者，已由第一雙凸透鏡1112所聚集的橫向方向(水平方向)上之四個像素的投射射線被分佈並射出於個別縱向像素之偏轉方向。亦即，視差影像可被顯示於4×4=16個方向，以每四個縱向像素及每四個橫向像素於所投射之二維像素陣列中。同樣於此實施例中，介於從影像投射器1101至影像顯示單 元1102的投射像素之間的邊界係相應於介於第一雙凸透鏡1112的圓柱形透鏡元件之間的邊界位置。因此，介於其形成為與該邊界位置重合之圓柱形佛氏透鏡的稜鏡元件之間的步進係作用為介於待投射的像素之間的邊界。因此可防止視差影像的影像品質之退化。

(第八實施例)

圖17為顯示依據第八實施例之光學系統的配置之視圖。類似於第七實施例，第八實施例可藉由結合兩雙凸透鏡而實施較大的視差計數。

如圖17中所示，影像顯示設備包括影像投射器1201及影像顯示單元1202。影像顯示單元1202之圓柱形佛氏透鏡1203與集成透鏡1204分離地配置。在插入於圓柱形佛氏透鏡1203與擴散板1205之間的集成透鏡1204中，第一及第二雙凸透鏡1206及1207被個別地配置於集成透鏡1204之入射及離開表面上，實施兩雙凸透鏡之結合(具有二表面結構之雙凸透鏡)。

(第九實施例)

圖18為顯示依據第九實施例之光學系統的配置之視圖。上述實施例係使用集成透鏡。第九實施例藉由使用另一組件以實施集成透鏡之功能，以取代集成透鏡。亦即，圓柱形佛氏透鏡1303及雙凸透鏡1304可為分離的組件，如圖18中所示。無須贅述，無須使用集成透鏡可獲得立 體影像及高品質視差影像。然而，安裝狀態下之透鏡1303及1304的位置需被調整。

(第10實施例)

圖19為顯示依據第10實施例之光學系統的配置之視圖。於上述實施例中，由影像投射器所射出之投射射線形成視差影像。然而，於第10實施例中，液晶面板1403顯示視差影像，而射線投射器1401將投射射線投射至液晶面板1403。這些投射射線為不含影像之背光射線，並以均勻照度照射液晶面板1403。更明確地，射線投射器1401將背光射線投射至影像顯示單元1402。已通過影像顯示單元之液晶面板1403的射線進入集成透鏡1404，顯示視差影像於擴散板1405上。背光射線具有方向性，且液晶面板被組態成背光類型。同樣於此情況下，從液晶面板1403射出之射線變為等同於其形成從影像投射器所投射之視差影像成分的射線，如上所述。從液晶面板1403所射出之射線的描述係相同於上實施例中的描述，而將不再重複。

如上所述，依據實施例，影像顯示設備可獲得立體影像及高品質視差影像。

雖已描述某些實施例，但這些實施例僅藉由範例方式來呈現，而並非用以限制本發明之範圍。確實，文中所述之新穎實施例可被實施以多種其他形式；再者，可以文中所述實施例之形式進行各種省略、取代及改變而不背離本 發明之精神。後附申請專利範圍及其同等物係為了涵蓋此類形式或修改如將落入本發明之範圍及精神內。

103‧‧‧集成透鏡

201‧‧‧圓柱形佛氏透鏡

201A‧‧‧稜鏡元件

202‧‧‧雙凸透鏡

202A‧‧‧圓柱形稜鏡元件

Claims (12)

1. 一種影像顯示設備，包含：射線投射單元，組態成投射其含有複數視差影像成分之第一射線；射線角度改變單元，組態成接收從該射線投射單元所投射之該第一射線，其實質上準直該些第一射線，並致使第二射線射出；及視差分離單元，組態成接收從該射線角度改變單元所射出之第二射線、以相應於該些視差影像成分之角度分離該第二射線中所含之視差影像成分、及投射該些視差影像成分至觀看區域，該視差分離單元包括雙凸透鏡，其中複數圓柱形透鏡元件被排列且邊界被設定於相鄰的圓柱形透鏡元件之間，其中該視差影像成分通過除了該些邊界以外之圓柱形透鏡元件的區域。
2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該射線角度改變單元包括其中該些第二射線射出於能夠達成該雙凸透鏡中之視差分離的角度之有效區域、及介於該些有效區域之間的無效區域，以及該些視差影像成分進入該些有效區域。
3. 如申請專利範圍第2項之設備，其中該射線角度改變單元包括佛氏透鏡，該佛氏透鏡包括一步進於稜鏡元件之間，以及該射線角度改變單元之該無效區域係相應於該些稜鏡元件之間的該步進。
4. 如申請專利範圍第3項之設備，其中該視差影像成分進入一除了該佛氏透鏡之該步進以外的區域。
5. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該佛氏透鏡之該步進具有筆直形狀，且該步進之方向係平行於該雙凸透鏡之該邊界。
6. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該佛氏透鏡包括平行於至少兩方向之複數步進，且該些步進之一方向係平行於該雙凸透鏡之該邊界。
7. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該射線角度改變單元與該視差分離單元被集成地形成。
8. 如申請專利範圍第2項之設備，其中該射線角度改變單元與該視差分離單元被集成地形成。
9. 如申請專利範圍第3項之設備，其中該射線角度改變單元與該視差分離單元被集成地形成。
10. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該射線角度改變單元與該視差分離單元被集成地形成。
11. 如申請專利範圍第5項之設備，其中該射線角度改變單元與該視差分離單元被集成地形成。
12. 如申請專利範圍第6項之設備，其中該射線角度改變單元與該視差分離單元被集成地形成。