TWI361339B - Method for multimode representation of image contents on a display device for video holograms and multimode display device - Google Patents

Method for multimode representation of image contents on a display device for video holograms and multimode display device Download PDF

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TWI361339B
TWI361339B TW095148332A TW95148332A TWI361339B TW I361339 B TWI361339 B TW I361339B TW 095148332 A TW095148332 A TW 095148332A TW 95148332 A TW95148332 A TW 95148332A TW I361339 B TWI361339 B TW I361339B
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Description

1361339 TPPO/PI4126.doc * 九、發明說明： . 【發明所屬之技術領域】 本案為一種在顯示裝置上對影像全像作影像内容之多 模顯示的方法。其中，顯示裝置為一個全像影像顯示器並 且包含一或多個光源，以及一個光學系統和一個具有全像 影像内容之振幅調變式空間光源調節器SLM。在第一種模 式中，本案所提出的方法提供了一個將全像影像資料重建 顯示在三維景象的格式之中，而在另一個模式裡則提供了 _ 一個能對三維影像内容作自動立體顯示（autostereoscopic) 重建表現的方法，還有在另外一個模式中本案也提供了一 個傳統常用的二維呈現方式。本案所提出之方法也會與一 切能夠用來製造產生所謂之方式的顯示裝置有密切的關 係。 正如同眾所週知的自動立體顯示裝置，它也需要被架 構在具有許多能夠提供一個自動立體顯示或文字之二維重 建顯示的顯示區域的全像影像顯示裝置中。本案也因此與 • 在多模全像顯示裝置中瞭解並實行所謂的重現模式的方法 有著密切的關係，此時的多模全像顯示裝置具有能確認多 個觀察者都可藉由個別的重現方法看到顯示器上個別獨立 區域的目標。 【先前技術】 在本案中所謂的自動立體顯示裝置指得是，在自動立 體顯示與二維重現之間作切換的最有名之範例即為W0 2005/027534所申報的專利，“自動立體顯示多重使用者顯 5 1361339 TPPO/PI4126.doc 9日絛正就氟 示”。它包含了一個用來調整白焦距的調整焦距元件，在觀 察者眼睛上作同質光源分布，以及一個能自由地控制顏色 ^強度的傳遞影鋒陣，且是由難元㈣光輯擴散而 來以處理具有單一視鏡或寬體視鏡影像内 順序的依序重現。聚焦元件是-個安排在影像=== 平^聚光單元，能在光線傳遞的方向上被發現，其中的光 線是由所謂的聚焦元件所發射並且普及擴散 最大區域範圍，也可以只局限在-個具有個別獨 fe圍位置的平穩聚光區域内以對應到觀察者的眼睛。時間 多^法可以在自動立體顯示到二維重現之間切換到其他的 顯示或只在可選擇的區域。另外，多個觀察 同的影像内容提供。 W020_60270所申請的專利，‘‘自動立體顯示的多 用者顯示器”，說明了-個藉由”多工法所產生的顯示震 置。其中的顯不裝置包含了-個由追縱與影像控制器 方向控制的平穩聚光單元，且所謂的平穩聚光單元也包八 了-個具有絕大多數且能被分散啟動的發光元件之哀产二 陣，還有-個用來將可替換啟動發光元件投影到指向^ 束邊緣的格式中並在擴張之平穩聚光上之投影裝置對1 不同的眼睛位置，所以由傳遞影像矩陣所提供之寬體 影像順序其左邊與右邊的影像可以在觀察者眼睛之左2 右邊的位置被觀察到。為了能從自動立體顯示切維 的影像重，，空間多工方法會藉由在影像矩陣上内插個別 的影像内容來作補償。再次重申’多個觀察者也可 同的影像内容提供。 1361339 fl 曰修正補充 1 TPPO/PI4126.doc ' W02005/011291是由飛利浦所申請關於—個可切換的 自動立體顯示器的專利。它包含了一個可切換的透鏡，透 鏡内部注滿了 LC液體且此透鏡由折射係數更高的不同物 質所環繞。LC液體的折射係數是藉由一個電子場的幫助來 做控制’並且能做到可以獨立區別或週異於環繞物質的折 射係數。如果兩者的折射係數不同，光線將會在介面處開 始繞射；如果折射係數相同，則光線在通過介面的時候將 不會有繞射的情形發生。此時的透鏡也會隨著被打開或關 • 閉。當透鏡被打開時，自動立體顯示的影像重現會因為啟 動的影像分離方式而被啟動，否則就會是二維的影像重現 被啟動。
W02004/070451是由Ocuity所申請關於一個具有可切 換透鏡之可切換的自動立體顯示器的專利。其中的透鏡包 含了一個重覆折射物質並且由折射係數有別於透鏡的極性 方向之專方性的物質所環繞。一個極性方向的光線將會因 此而不產生任何繞射地通過透鏡，當光在垂直於極性方向 時則會導致一個透鏡效應。在透鏡之後則装配著只用來將 光線從極性的某一端傳遞到另一端的光學元件。它將因此 而^皮觀察者所選擇，看是否要用透鏡來觀察光線，並選擇 要觀察二維的影像重現或自動立體顯示的影像重現。 顧-:個1來重建影像全像的裝置，我們簡稱為全像影像 SL二二二本β上都包含了 一個具有可控式畫素排列的 幅與/或相會湘電子式錢發光光線的振 調節器SLM的來士。 文併就疋個工間先源 /式一個SLM舉例來說也可以是一個不 7 1361339 TPPO/PI4126.doc 具有矩陣SLM的連續SLM，包含一個具有矩陣控制或一 個聲光模組之ΑΟΜ的連續SLM。一個液晶顯示器LCD就 是個關於利用光線圖形其空間振幅模組來重建影像全像資 訊之明顯常見的範例。然而，此一法則也可以套用在其他 的可控式裝置以善用光線的順序性以得到光的波前資訊。 一個晝素會被單獨個別地定址並藉由一個全像影像點的離 散值來被控制。每一個畫素都代表著影像全像資訊的影像 點。在一個LCD中，所謂的“晝素”就是說明了顯示器螢 幕上美一個可以獨立個別定址的影像點。在一個DLP中， 所謂的“晝素’’則是用來表示一個個別的微鏡體或一小群的 微鏡體。在一個連續SLM中，所謂的“晝素”則是SLM上 用來表示一個複雜全像影像點的過渡區域。所以，一般對 於所謂的“晝素”其定義是指能夠顯現重建複雜的全像影像 點的最小單位。 最早討論關於全像影像顯示器，在W02004/044659所 申請的專利就說明了影像全像影像呈現的裝置。它包含了 一個至少具有一個用來發射連續光線之真實或虛擬的點或 線光源，和一個透鏡所組成的光學系統，如果存在著某個 矩陣中或其他正規圖形_所排列的細胞單元所組成的影像 全像資訊中每個細胞單元具有至少一個的開放點，而所謂 的開放點其相位與/或振幅都是可以被控制的，以及一個符 合光源的影像平面之觀察者平面，其中的觀察者視窗配置 在某個影像全像之富利葉轉換形式的重建週期區間中的觀 察者平面上，此時三維景象的重建可以透過觀察者視窗而 被觀察到，而所謂的觀察者視窗的擴展將不得大於此週期 1361339
TPP0/PI4126.doc 區間。 透過專利W02006/027228的說明，“編碼並重建電腦 所產生之影像全像的方法與裝置”，其中的顯示裝置包含一 個線光源以發射朝著某固定方向的連續光線，與調焦光學 方法以全像影像式地在梯形重建區間的觀察者視窗上重建 整個影像，當藉由可控式晝素來對光源所發射出來的光作 模組處理後將會被安排在一個矩陣中。這說明了線光源是 以水平方式排列，所以其所發出來的光充份地顯示在垂直 • 方向上的連續狀態，以及可控式晝素在畫素列中將被編碼 使得觀察者的每隻眼睛都只看到一維的一個晝素列群組， 相同景象的垂直編碼全像影像是由兩個列群組做水平方向 的内差而得的，並且其中具有與晝素列呈現平行配置排列 之分離元件的影像分離方法，即所謂的釋放一個晝素列群 組之分離方法以反射到觀察者眼睛。 上述的兩種全像影像顯示都是架構在理想狀態上而非 重建景象的物件，它可以讓觀察者觀察到但不能投影在兩 # 個小的觀察者視窗中，這兩個小的觀察者視窗涵蓋了觀察 者雙眼的瞳孔，如果它存在於設定的位置上時則波前將會 由景象物件所發射出來。前者的全像影像顯示裝置是由時 間多工的方式所產生，而後者則是使用空間多工的方式來 完成。 一個“觀察者視窗”是一個有限的虛擬區域，而觀察者 可以透過它來看到足夠的三維景象的其餘重建影像。觀察 者視窗位於觀察者的眼睛上或附近。觀察者視窗可以被分 解成X、y與z三個方向。在觀察者視窗中，波場之間彼此 9 1361339 TPPO/PI4126.doc 相互重疊使得重建後的物件能被觀察者所見。透過本案所 提出之較佳實施範例，景象將可以透過觀察者視窗來觀察 到並且重建在一個由觀察者視窗與SLM所圈出來的梯形 區域内。我們也可以使用兩個觀察者視窗讓觀察者的雙眼 同時使用。一般來說，再怎麼複雜安排的觀察者視窗都是 可能的。對内含物件或其他未處理之景象的影像全像，就 觀察者而言將會出現在SLM之後。虛擬的觀察者視窗可 以由觀察者確實的位置來追蹤，此即所謂的位置偵測與追 蹤系統。 在本文件中所使用的光源，如果其光為空間相干至某 種程度且允許干擾，則可以視為足夠連續的光，所以它至 少適用於具有充份解析度之一維全像影像呈現。空間相干 的條件會受到光源侧面展延漏光的影響。就如同LED或其 他螢光燈泡等所發出的光線只落在某個狹窄的連續開放區 間才足以符合此類光源的條件。雷射光源所發射出來的光 因為其有限的繞射性則可考慮用來作為點光源。這都是為 了讓物件產生一個銳利的影像重建，也就是說物件點會在 極有限的繞射情形下重建該點。空間不干涉光源所射出的 光線會從側面擴展漏光，因此會導致影像重建物件有暈染 擴散與糢糊朦朧的現象。擴散或糢糊的程度是由某個影像 重建於一個確定位置之物件點其側面漏光所定義。為了能 夠在全像影像重建裡使用空間不干涉光源，我們必需在重 建影像的品質與亮度之間藉由調整開放的寬度以取得折衝 平衡。一個狹窄的開放寬度會改善空間的相干性，並因此 而減少擴散與糢糊的程度。然而，此一狹窄的開放寬度也 10 的1339 ^ ^ r[ ^ ^ ^ ；r > ΤΡΡ0/ΡΙ4126.doc 同時減低了亮度。其中所謂的“部份空間相干’，主要是用來 說明上述這類的光源。時間相干則必需考慮光源的空間頻 寬。為了確定時間的相干性，光線必需有足夠窄的波長範 圍。高亮度LED的空間波長非常小，小到足以用來確認全 像影像重建的時間相干。在SLM的繞射角度與波長成正 比，所以只有單色光源能夠被允許以產生非常銳利的物件 點影像重建。較寬的頻譜會使得物件點也跟著變寬，且產 生军h擴政與模糊的物件影像重建。雷射光源的頻譜可視 為單色光源。LED的空間頻寬則足夠小到能產生夠好的影 像重建。 μ 在上述的全像影像顯示中，編碼後的全像影像會產生 三維的景象轉換。此時所謂的“轉換，，可以解釋成包含任何 數學的或計算機技術與任何機率概算的方法所產生的轉換 改變。在數學裡所謂的轉換幾乎近似於實體的處理程序， 就如同馬克斯威廉波形方程式（Maxweiiian wave equati〇ns) 所說明闡述的一般。至於如佛瑞奈轉換（Fresnel Transformation)或像富利葉轉換這類的特別轉換群組，則 屬於第二階的轉換。當他們都呈現代數且不具微分型式， 則它們將可以藉由普通的計算方法就能被有效地控制。另 外，它們也可以用來製造產生精確的光學系統。 當全像影像顯示發生在研發與雛型的早期階段時，迄 今沒有任何的全像影像顯示裝置是可以在自動立體顯示或 二維呈現模式之間作切換的。 本案所提出的專利申請’主要是為了提供一個全像影 像顯示的方法以確認多模呈現並且提供全像影像，自動立 ( 1361339 TPPO/PI4126.doc 體顯示與二維呈現模式。個別的影像呈現模式當然也可以 允許作替換，或在任何交錯的晝面中，以及多個觀察者。 還有，一個全像影像顯示也可以提供作為製造驚奇的方法。 【發明内容】 所謂製造驚奇的方法主要是針對在顯示裝置上將影像 全像資料的影像内容以多模的方式重建出來，簡而言之就 是全像影像顯示。顯示裝置包含了至少一或多個的光源、 一個光學系統、以及一個具有全像影像内容的空間光源調 節器SLM。 上述的顯示裝置是架構在將某個物件所發射出來的波 前投影到相對應的眼睛位置，讓觀察者得以看到整個重建 後的景象。另外，為了產生立體的效果，觀察者的眼睛會 藉由時間或空間的多工方法而被安排在不同的觀點位置。 至於令人驚奇的方法則是架構在第一種模式的想法 上，為了全像影像的重建，第一繞射階的光線將會導向觀 察者眼睛的位置，使得觀察者能夠看到重建後的景象。 藉由本案所提出之理論，在直接重建的第二種模式裡 是可以被選擇或切換的以利非繞射光線能夠導向觀察者眼 睛的位置，如此將能使觀察者在SLM上看到一個自動立體 顯示與/或一個二維重建的影像。如果使用一個調幅的 SLM，則此模式將會架構在上述的理論上並且使得一個強 烈模組化的影像重建在該SLM上。觀察者將因此而在SLM 上看到一個直接，也就是自動立體顯示或二維呈現的影 像。在一個特殊範例令，觀察者將能夠直接看到SLM或該 12 1361339 作 % TPPO/PI4126.doc SLM的影像。 透過本案所提出的方法，為了能在全像影像呈現與直 接呈現之間作切換，SLM的亮度會被修正以使得在直接模 式之下非繞射的光線也能導向觀察者的眼睛位置而非再透 過SLM作繞射。在第零階的非繞射光線與第一繞射階的光 線之間作切換時’會透過藉由取代光源或藉由切換到空間 不干涉光源的專利發明來達成。 在全像影像呈現與直接呈現之間作切換時最好盡量用 直接非繞射光來替換取代位於直接第一繞射階的光源。其 中所㈣“替換取代”並不只限於改變它們的位置而已’，、 舉例來說’如果使用借助於電磁加速H來作替代的方法， :也必需I括任何光源之有效方向的一般改變。此時的有 =方向可以類似像發生於—個可控制的法則中並具有可控 二幫助’或類似鏡面系統等等。藉由其他的方法， 魂的方=^面板將會被配置於顯示裝置中以獨立控制光 、° 一中的百葉式面板具有—個絕佳之離散式γ _ 制的開啟面積。—個雪私止πμ七之離政式Τ控 方·^ 丨 ㈣射切、的有效方向也可以利用投影 光；至丨ΐ接1切換則可以藉由從直接的第—繞射階之第-先源到直接光線的第二光源之間而作相互的替換。 在本案所提出之另一較佳實施範例裡，切 得到進一步的實現，其中的光源展刪 直=的'::階=光之足夠的空間相干性以達到 個光源區域將會形成類似非連續的發光 、攸-個點或線光源變成—個光源區域將會形 13 1361339 TPPOZPI4126.doc 成例如打開額外的區域光源的效果。再次重申，若將一個 區域光源與之後的一個百葉式面板相互結合的話將會是一 個極佳的組合，因其中百葉式面板的可控式開口允許我們 從一個連續的點或線光源到一個非連續的區域光源間作可 控式的切換。類似於可切換的投影方法，傳導介質的阻撓， 與鏡面系統等等都可能被用來作為連續的有效補償。 將上述的這些本案所提出之較佳實施範例整合起來、 加以改名、交換並改變相干性等等，將會變成之前專利文件 所提出的技術^ Φ 為了本案的連貫性，具有非繞射光的直接呈現模式將 會再被細分成為自動立體顯示呈現與二維呈現兩個部份。 自動立體重顯示呈現會在時間或空間多工處理被啟動 時發生，而二維呈現則會在多工處理被關閉或補償時才會 發生。如果使用空間多工的方法，多工處理將會有類似關 閉一個可切換式透鏡的效果。而多工處理的補償則可以藉 由將SLM上的影像内容相互交錯而取消立體效果結果的 例子來作更進一步的瞭解，此時觀察者將可以從左眼與右 籲 眼得到個別的觀點影像。 一個可切換的透鏡可以包括例如雙折射的物質並且由 具備折射係數之等方性的物質所環繞，其中的折射係數與 該透鏡的極性方向是相同一致的。因此某個極性方向所發 出的光線將不會發生任何繞射就直接穿越此透鏡，當光線 在絕大多數的極性方向47都會受制於一個透鏡效應。在此 透鏡之後將存在配置著只在某個或其他極性方向中傳送光 束的光學元件。無論觀察者是否真的藉由透鏡效應才看到 14 1361339
TPPO/PI4126.doc 此光束，且無論觀察者看到的是一個二維或一個自動立體 顯示的影像呈現，它都將因此而被選擇。如果它在這兩種 模式間被切換，則SLM的影像内容將與被選擇的模式做相 同一致的編碼。 本案所提出之理論想法其延續性也允許藉由SLM上 不同的獨立發光區域來同時混合全像影像，與/或自動立體 顯示，與/或二維内容的呈現。如果絕大多數的光源所形成 的SLM且其中每一個光源都能發出精確之SLM的定義區 • 域光線，而且所有光源的光線都能到達觀察者的眼睛，則 S L Μ上的每一個區域可以利用將對應的光源以空間不連續 的切換來作取代以從全像影像到自動立體顯示或二維呈現 之間而被個別獨立地切換。 本案所提出之顯示裝置也將因上述的理論而突顯出其 特點在於，允許上述討論的方法所產生的與因此而個別處 理步驟的光源。更多詳細的說明可透過以下本案所提出之 具體實施範例而得到更清楚的說明。 至於令人驚奇的方法與相關的產生裝置可以同時提供 給任意數量的觀察者全像影像，自動立體顯示，與二維呈 現的資訊，就如同本案所提出的規範一般。相關應用的標 準範例領域為電腦顯示器、電信通訊應用、數位相機、桌 上型電腦、電玩遊戲機、與其他可攜式應用。 【實施方式】 圖一與圖二所示為光線的繞射階詳細說明。圖示中都 是架構於W02006/027228專利文件所提出之裝置與方法。 15 1361339 .·年丨修正補爲 TPP0/PI4126.doc 該裝置包含的元件順著光線傳導之方向看過去依序為光源 (LS)、作為投影之用的光學系統(L)、與一個SLM(S)。一個 虛擬的觀察者視窗（VW)則位於一個觀察者平面（VP)之内。 觀察者平面（VP)用來指示具有繞射階之影像全像的逆向轉 換的富利葉平面◊光源(LS)會穿過一個光學系統而投影到 觀察者平面（VP)，此時的光學系統為一片透鏡(L)。具有週 期性像素的SLM(S)會在觀察者平面（VP)上產生等距離的 個別繞射階，其中全像影像編碼會取代更高的繞射階，例 如利用所謂的迂迴相位效應。因為光線強度隨著較高的繞 射階而衰減，所以第一或負的第一繞射階（DRl，-DR1)通 常都會用在觀察者視窗上(VW)。重建的維度會在者裡作選 擇以對應到觀察者平面（VP)中第一繞射階（DR1)的週期距 離的維度。所以’較高的繞射階會相互鄰近且沒有任何的 縫隙’但也不會彼此重疊。在富利葉轉換中，所選擇的第 一繞射階(DR1)將會規範Slm(S)的重建。然而，它仍究無 法展現確實的三維景象(3D-S)。它只能用來作為虛擬觀察 者視窗（VW)以讓三維景象（3D_S)能夠被觀察到。這正如 同圖二所示。確實的三維景象(3D_S)會被確實規範成為第 一繞射階的光線界限内的圓形形式。三維景象（3D_S)將會 配置在一個重建的梯形區域之内，此梯形區域會在SLM(s) 與虛擬觀察者視窗（VW)之間作延伸變化。景象可以藉由全 像影像的佛瑞奈轉換來作描述，但是觀察者視窗則是富利 葉轉換的部份型式。 ' 在WO2004/044695所提出之較佳具體實施範例裡，全 像影像會藉由迂迴相位編碼法在振幅SLM上作編碼，例如 1361339 TPP0/PI4126.doc 柏克哈特編碼法則（Burckhardt Encoding Method)。至於利 用分時多工的方式，也就是循序性的做法，一個提供給左 眼之小的虛擬觀察者視窗會被投影到左眼，而提供給右眼 之小的虛擬觀察者視窗會被投影到右眼。 全像影像重建可以在第一繞射階中以和光學轴呈現某 個夾角的方式來作進一步的瞭解。在全像影像呈現的模式 裡，光源（LS)會作特別的安排配置以使得觀察者的眼睛能 位於第一繞射階中。一般來說，不會造成讓某個三維景象 • 發生重建之無繞射的光源會配置在第零繞射階内，並順著 光學轴的方向。如果當切換到某一個方向，也就是自動立 體顯示或二維呈現時，影像呈現就可以透過配置光源(LS) 到適當的位置好讓眼睛的位置能夠落在第零繞射階，並且 讓二維或自動立體顯示的内容能夠展現在SLM上。 配置光源並且在具有有效多工之依序呈現，與不啟動 多工或補償的多工法之同時呈現之間作變化，將會產生出 以下三種可能的呈現模式： 全像影像：在第一遶射階觀察，使用有效的多工法來 作循序的呈現； 自動立體顯示：在第零繞射階觀察，使用有效的多工 法來作循序的呈現； 二維呈現：在第零繞射階觀察，使用不啟動或補償多 工法來作同時的呈現。 W02006/027228說明了如何使用一個自動立體顯示影 像分離裝置好將一個具有左眼觀點的小形虛擬觀察者視窗 投影到左眼，並且讓另一個具有右眼觀點的小形虛擬觀察 17 1361339 TPP07PI4126.doc 者視窗投影到右眼 如果使用一個可切換的影像分離裝置，則可能會產生 出以下三種呈現模式： 曰 全像影像：在第一繞射階利用有效啟動之影像分離裝 置來觀察’也y尤是使用有效啟動的多工法； 自動立體顯示：在第零繞射階(DRO)觀察，使用啟動了 的影像分離裝置； 二維：在第零繞射階觀察，關閉影像分離裝置，也就 是不啟動多工法。 可切換的自動立體顯示影像分離裝置其實是個如同可 切換的透鏡或一個可切換的過濾閘門。 ^在WO2006/027228中，光源的空間相干性可以藉由飞 茱面板上控制開口似的透光間隙的幫助而得到進一步的, ^其中的百葉面板是由—個巨大區域之背光模組所發^ 果上述的百葉面板被切換到完全透明而非只是吾 Γ = Γ來作為全像影像重建的相干性將會有和 接展示上直接二，或自動立體顯示之内容將可以J 自動立Μ - ^且被觀察者在SLM平面中看到二為^ 可处在白叙不的影像呈現。在本具體實施範例中，它確1 序性的或同時與現:間作切換’也就是在W 用-個可切換的影:分離T不啟動的多工方式 立體像的混合式呈現概略圖，“ 維内谷會藉由改變發光亮度的方法而產生d 1361339 、 I TPPO/PI4126.doc 來。在圖中我們可以發現，為了全像影像呈現（Holo)，SLM 的上半部會利用第一光源(LSI)來發光，且此第一光源將配 置於讓第一繞射階能夠投影在觀察者眼睛的位置(EP)上， 所以觀察者將可以看到一個重建後的三維立體景象 (3D-S)。相反的，SLM(S)的下半部是利用第二光源（LS2) 穿透一片透鏡(L2)來發光的。 關於直接呈現’光源（LS2)將會配置在讓第零繞射階 (DR0)能夠投影在觀察者眼睛的位置(EP)上。觀察者將因此 鲁而看到一個完整的自動立體顯示與/或二維呈現(3D-2D)。 藉由絕大多數的鏡片和絕大多數光源之優點而能夠將區域 分割成為全像影像的區域和直接呈現顯示的區+域。另外， 在此圖中我們也可以發現’我們可以從全像影像（H〇1〇) 改變成為直接呈現(3D-2D) ’若非如此則個別獨立的光源其 位置都會被修正，但是除了空間相干性的角度之外。在此 概略圖中較低的區域下，一片百葉面板（SP)會被配置在 光源(LS2)與透鏡（L2)之間。此一百葉面板（sp)可以讓 • 類似將連續點或線光源轉換成為一個不連續的區域光源。 另外’在圖中還標示著一個影像分離裝置（BT)以說明用來 產生立體效果的空間多工法。 依循 W02005/060270 或 W02005/027534 的理論，如 果百葉面板(SP)的可控式開口與SLM(S)的影像内容都是可 以被控制的，則從圖中我們可以發現一旦啟動了多工機 制，不同的觀點將會投影到眼睛的位置（EP)，且/或當多工 機制被關閉或補償’個別的觀點將會全都投影到觀察者的 眼睛位置（EP)中。我們可能會需要許多百葉面板（SP)以 19 ^·：,51361339
ίΑ TPPO/PI4126.doc 同時產生一個光源的相干性控制與一個SLM(S)的導向到 觀察者眼睛的光照。 1361339 TPPO/PI4126.doc 今》（I Ί· 【.圖式簡單說明】 圖一與圖二所示為光線的繞射階詳細說明； 圖三所示為一個全像影像的混合式呈現概略圖。 元件符號： -DR1 :負的第一繞射階 DRO:第零繞射階 DR1 :第一繞射階 LS :光源 L:光學系統 S:空間光源調節器SLM VP :觀察者平面 VW:虛擬的觀察者視窗 ΕΡ :觀察者眼睛的位置 3D-s:三維立體景象 LSI，LS2 :光源 U，L2 :透鏡 SP :百葉面板 BT:影像分離裝置 3D-S :三維景象 .3D-2D :二維影像呈現 Holo :全像呈現 21

Claims (1)

1361339 100年9月27日修正替換頁 、申請專利範圍： 1·二?在-顯示裝置〜上對—影像全像進行_影像内容的多 的方法，該顯不裝置至少包括一或多個光源(LS)、一 糸統(L)、以及具有-全像内容的—空間光源調變器 SL^1(S)，其中，該顯示裝置將可能由—個物件所發射出來的一 ^投影到-相對應的眼睛位到Ep)，使得一觀察者看到 多立體的效果，利用—時間或空間 夕丄万沄對雙眼如供了不同的硯點，其特徵在於： κ比在一第一模式中，為了全像影像呈現(Hol〇)，一第一繞射 】，光會導向該眼睛位置㈣’使得該觀察者看到該重建後的 厅、象（3D?;且在該SLM的部份區域内或專屬區域内； 目第—域中’為了直接呈現’―非繞射光會被導向該 m，使得該觀察者在該SLM上看到一個自動立體顯示 興/或一個二維呈現(3D-2D)。 2· ^請專利麵第1項所述之方法，在該第二模式中，直接模 式Ϊ果啟動了多工處理，則該觀察者被提供一自動立體顯 =現。果關閉或補償了多工處理，則該觀察者被提供一個二維 3· 利Ϊ圍第1項所述之方法，其中，在全像影像呈現與 從Ϊίίίί的t換是藉由將該光源或多個光源的—有效方向 光的位置替換與/或改變為-直接非繞射 4.=申4專利棚第1柄述之方法，其巾在全像 5' 22 1361339 I 100年9月27日修正替換頁 現 ，空間相干性的光的光源切換到直接呈現用的—非連續光來實 6 範圍第1項所述之方法’其中空間多工處理被運用 =像維呈現的切換可以藉由- 7. 所述之方法，其中該影像分離裝置(ΒΤ) 述之方法，其中，如果在直接模式中 Ϊ以由從自動立體顯示到二維呈現的切換 縣嶋㈣到_影像内容 範圍第1項所述之方法，其中，如果在直接模式中 是夢由處理的話丄從自動立體顯示到二維呈現的切換 理‘實二了又月位置直接呈現相同的影像内容來補償該多工處 10·ΐ23,第1項所述之方法，其中祕直接呈現的該裝 卜姑位於該SLM⑻之前且能在—光線傳遞的方向 處理的話，相_觀點會被郷到觀睛位置(ΕΡ) 11.如申請專利範圍第i項所述之方法，其中 不出該全像影像呈現的相同或不同影像内容的個別重建景象。，、 11項所述之方法，其t，藉_地給定導 的=或、位置來為多個觀察者提供該直接呈現 13.-麵示裝置，胁細卜影像全像進行-影像内容的多 23 1361339 L】00年9月27日修正替換頁 模呈現的方法，該顯示裝置至少包^ (LS)、-光料統（L)以及—财源 該顯示裝置將一物件所發射出的一波前 (“'中立 置㈣，使得一觀察者能夠看到一景象的重 產生立體的效果，利用-時間或空衫 ς二^ 觀點，其特徵在於： 広诙伢又眼不叼的 在-第-模射，為了全像影縣現(Hg1。）， 严白的光會朝向該眼睛位置(ΕΡ)，使得該觀察 j 卿叫·且在該SLM的侧域或專屬者[看=重建後的 在第一模式中’為了直接呈現，一非繞射光 眼睛位置，使得該觀察者在該SLM上看 與/或-個二維呈現(犯@。 j則動立體顯不 ίί㈡傻ίίί ίί向可以被改變，以使得它們能夠從為 2像❿像呈現的-導向的第一繞射階的 接呈現的-直接、非繞射光。 謂換㈤為了直 ΙΓϊίΐ範圍第13項所述之顯示裝置，其具有用於一全像影 像與直接呈現的一可切換式光源， 彳冢〜 16_如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，其具有一可切 t象ΐίΪΞίίίΪ光線係對於直接呈現之非干涉光線^現 王像〜像呈現之該導向的第—繞射階之足触間干涉。 17ΐΙ4ΐ=述之顯示裝置’其具有-可切換的影 間，可峨U)立趙顧中^^=41見作空間多工處理的期 18'二之顯示裝置，其中該影像分離裝置 19.如申請專利_第13項所述之顯示裝置，其中為了直接呈現， 24 1361339 100年9月27曰修正替換頁 該顯示裝置另外包含以位於該SLM (S)之前且在一光線傳遞的 方向上被看見的一背光源形式的至少一光源（Ls)，以及具有一 y控式開口的一百葉面板(SP) ’其中該開口與該SLM⑻的該影 像=都是可以控制的’使得當多工處理被啟 ===:置眼二當多工處理被關閉或補償 20.如申請專利範圍第13項所述之 r}, SLM Ji 置’其具有配置於該光源 (SP)，該百葉面板主要是為τ脸向上被看見的一百葉面板 源轉換到一個區域的非干i步光=展現空間干涉性的一點或線光
25 1361339 TPPO/PI4126.doc 今巧弟I W 七、指定代表圖： y (一) 本案指定代表圖為：圖3。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： LSI，LS2 :光源 L卜L2 :透鏡 SP :百葉面板 BT :影像分離裝置 3D-S:三維景象 3D-2D :二維呈現 S :空間光源調節器SLM EP :觀察者眼睛的位置 Holo :全像影像呈現 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
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