TWI540880B - 立體影像顯示方法及立體影像顯示裝置 - Google Patents

立體影像顯示方法及立體影像顯示裝置 Download PDF

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立體影像顯示方法及立體影像顯示裝置
本發明係關於一種影像顯示方法及影像顯示裝置，特別是一種立體影像顯示方法及立體影像顯示裝置。
目前，立體顯示裝置用以顯示立體影像的方法主要為二種，一種為觀看者須佩帶經過特殊處理的眼鏡觀看顯示裝置，使左眼與右眼所接收到影像不同、或左眼與右眼影像交替出現而產生立體影像，此方法因需要觀看者額外佩帶眼鏡才可看到立體影像，造成使用上較不方便。
另一種為裸眼式的顯示裝置，此方法係為顯示裝置運用光柵的原理，使觀看者不需佩帶任何額外的裝置即可讓左眼與右眼所看到的影像不同而產生立體影像，目前應用於印刷品、棒球卡或部分裸眼式的電子立體顯示器。當觀看者的左眼以及右眼分別在二個不同可視區域時，觀看者便可以觀賞到立體影像。然而，一般手持式裸視立體顯示裝置常用雙視角進行設計，無法看到多視角的立體影像。此外，當使用者旋轉手持式裸視立體顯示裝置或使用者與手持式裸視立體顯示裝置之間的相對位置不同時，使用者於特定視角會因左眼看到右眼影像、右眼看到左眼影像，而看到錯誤的立體影像。
本發明提供一種立體影像顯示方法及立體影像顯示裝置，藉以解 決先前技術所存在的問題。
本發明提供一種立體影像顯示方法，適用於包含一光柵與一感測器的一立體影像顯示裝置。立體影像顯示方法包含下列步驟：接收並儲存一場景的多個具有不同視角的二維影像；感測立體影像顯示裝置之一旋轉角度或一使用者的位置，以輸出一感測訊號；依據感測訊號輸出儲存的二維影像中之二個不同的二維影像；以及利用光柵將輸出的二個不同的二維影像合成一立體影像。
本發明提供一種立體影像顯示裝置，包含一感測器、一處理器、一顯示面板以及一光柵。其中，感測器用以感測立體影像顯示裝置之一旋轉角度或一使用者的位置，以輸出一感測訊號。處理器耦接感測器，且用以接收並儲存一場景的多個具有不同視角的二維影像，且依據感測訊號輸出儲存的二維影像中之二個不同的二維影像。顯示面板用以顯示處理器所輸出之二個不同的二維影像。光柵用以將顯示面板所輸出的二個不同的二維影像合成一立體影像。
依據本發明所揭露之立體影像顯示方法，適用於包含光柵與感測器的立體影像顯示裝置。立體影像顯示方法可顯示多視角的立體影像而不會降低解析度，且可使立體影像顯示裝置依據立體影像顯示裝置之旋轉角度或使用者的位置顯示多視角的立體影像，以解決習知技術可能產生使用者的左眼看到右眼影像以及使用者的右眼看到左眼影像的問題。
40‧‧‧感測器
50‧‧‧處理器
60‧‧‧顯示面板
70‧‧‧右眼
72‧‧‧左眼
100‧‧‧光柵
200‧‧‧立體影像顯示裝置
I1、I2、I3、I4、I5、I6‧‧‧二維影像
It1、It2、It3、It4、It5‧‧‧合成影像
F‧‧‧第一方向
S‧‧‧感測訊號
第1圖係為依據本發明所揭露之立體影像顯示裝置的一實施例方塊圖。
第2圖係為依據本發明所揭露之立體影像顯示方法的一實施例流程圖。
第3A-3F圖係為一實施例之一場景的六個具有不同視角的二維影像。
第4A圖係為使用者於第一個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖。
第4B圖係為使用者於第一個視角位置時立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。
第5A圖係為使用者於第二個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖。
第5B圖係為使用者於第二個視角位置時立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。
第6A圖係為使用者於第三個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖。
第6B圖係為使用者於第三個視角位置時立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。
第7A圖係為使用者於第四個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖。
第7B圖係為使用者於第四個視角位置時立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。
第8A圖係為使用者於第五個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖。
第8B圖係為使用者於第五個視角位置時立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
請參照「第1圖」，係為依據本發明所揭露之立體影像顯示裝置的一實施例方塊圖。立體影像顯示裝置200係包含感測器40、處理器50、顯示面板60以及光柵100。其中，處理器50耦接感測器40與顯示面板60，顯示面板60耦接光柵100。在本實施例中，立體影像顯示裝置200可為手持式顯示裝置，例如：行動電話、平板電腦、數位相框或衛星導航，但本實施例並非用以限定本發明。
請參照「第1圖」與「第2圖」，「第2圖」係為依據本發明所揭露之立體影像顯示方法的一實施例流程圖。在本實施例中，立體影像顯示方法適用於立體影像顯示裝置200，且包含下列步驟：步驟302：接收並儲存一場景的多個具有不同視角的二維影像；步驟304：感測立體影像顯示裝置之旋轉角度或使用者的位置，以輸出感測訊號；步驟306：依據感測訊號輸出儲存的二維影像中之二個不同的二維影像；以及步驟308：利用光柵將輸出的二個不同的二維影像合成一立體影像。
也就是說，處理器50接收並儲存一場景的多個具有不同視角的二維影像(即步驟302)。感測器40感測立體影像顯示裝置200之旋轉角度或使用者的位置，以輸出感測訊號S至處理器50(即步驟304)。處理器50依據感測訊號S輸出儲存的二維影像中之二個不同的二維影像至顯示面板60(即步驟 306)。顯示面板60顯示處理器50所輸出之二個不同的二維影像。光柵100將顯示面板60所顯示的二個不同的二維影像合成一立體影像(即步驟308)。其中，感測器40可為陀螺儀或加速度計，光柵100可為柱狀透鏡陣列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，感測器40亦可為紅外線感測器或攝像器，光柵100亦可為光屏障，可依據實際需求進行調整。
為了更詳細地說明立體影像的顯示情況，以下係以具有五個視角的立體影像顯示裝置200為例，但本實施例並非用以限定本發明。此外，為了避免圖式的複雜，以下的立體影像顯示裝置200僅繪製顯示面板60與光柵100，其中光柵100可為柱狀透鏡陣列。
請參照「第3A-3F圖」，係為一實施例之一場景的六個具有不同視角的二維影像。在本實施例中，同一場景之六個不同視角之二維影像可分別為二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。
請參照「第4A圖」與「第4B圖」，係分別為使用者於第一個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖與立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。處理器(未繪製)接收並儲存「第3A-3F圖」之二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。當感測器40感測使用者於第一個視角位置(即使用者的右眼70與左眼72的位置)時，處理器(未繪製)輸出二維影像I1與二維影像I2，顯示面板60顯示二維影像I1(以左斜線表示)與二維影像I2(以右斜線表示)。
其中，二維影像I1與二維影像I2係沿第一方向F交錯排列(即「第4B圖」之合成影像It1)。更詳細地說，二維影像I1之沿第一方向F的偶數 列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I2之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，二維影像I1之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I2之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列；二維影像I1之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I2之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列；二維影像I1之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I2之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列，可依據實際需求進行調整。
光柵100(即柱狀透鏡陣列)將顯示面板60所顯示的二維影像I1傳輸至使用者的右眼70，將顯示面板60所顯示的二維影像I2傳輸至使用者的左眼72，以讓使用者觀看到一立體影像。
請參照「第5A圖」與「第5B圖」，係分別為使用者於第二個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖與立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。處理器(未繪製)接收並儲存「第3A-3F圖」之二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。當感測器40感測使用者於第二個視角位置(即使用者的右眼70與左眼72的位置)時，處理器(未繪製)輸出二維影像I2與二維影像I3，顯示面板60顯示二維影像I2(以右斜線表示)與二維影像I3(以正格紋表示)。
其中，二維影像I2與二維影像I3係沿第一方向F交錯排列(即「第5B圖」之合成影像It2)。更詳細地說，二維影像I3之沿第一方向F的偶數 列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I2之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，二維影像I1之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I2之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列；二維影像I1之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I2之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列；二維影像I1之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I2之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It1之沿第一方向F的偶數列，可依據實際需求進行調整。
光柵100(即柱狀透鏡陣列)將顯示面板60所顯示的二維影像I1傳輸至使用者的右眼70，將顯示面板60所顯示的二維影像I2傳輸至使用者的左眼72，以讓使用者觀看到一立體影像。
請參照「第5A圖」與「第5B圖」，係分別為使用者於第二個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖與立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。處理器(未繪製)接收並儲存「第3A-3F圖」之二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。當感測器40感測使用者於第二個視角位置(即使用者的右眼70與左眼72的位置)時，處理器(未繪製)輸出二維影像I2與二維影像I3，顯示面板60顯示二維影像I2(以右斜線表示)與二維影像I3(以正格紋表示)。
其中，二維影像I2與二維影像I3係沿第一方向F交錯排列(即「第5B圖」之合成影像It2)。更詳細地說，二維影像I3之沿第一方向F的偶數 列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I2之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的奇數列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，二維影像I3之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I2之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的偶數列；二維影像I3之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I2之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的奇數列；二維影像I3之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I2之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It2之沿第一方向F的偶數列，可依據實際需求進行調整。
光柵100(即柱狀透鏡陣列)將顯示面板60所顯示的二維影像I2傳輸至使用者的右眼70，將顯示面板60所顯示的二維影像I3傳輸至使用者的左眼72，以讓使用者觀看到一立體影像。
請參照「第6A圖」與「第6B圖」，係分別為使用者於第三個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖與立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。處理器(未繪製)接收並儲存「第3A-3F圖」之二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。當感測器40感測使用者於第三個視角位置(即使用者的右眼70與左眼72的位置)時，處理器(未繪製)輸出二維影像I3與二維影像I4，顯示面板60顯示二維影像I3(以正格紋表示)與二維影像I4(以菱格紋表示)。
其中，二維影像I3與二維影像I4係沿第一方向F交錯排列(即「第6B圖」之合成影像It3)。更詳細地說，二維影像I3之沿第一方向F的偶數 列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I4之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的奇數列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，二維影像I3之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I4之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的偶數列；二維影像I3之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I4之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的奇數列；二維影像I3之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I4之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It3之沿第一方向F的偶數列，可依據實際需求進行調整。
光柵100(即柱狀透鏡陣列)將顯示面板60所顯示的二維影像I3傳輸至使用者的右眼70，將顯示面板60所顯示的二維影像I4傳輸至使用者的左眼72，以讓使用者觀看到一立體影像。
請參照「第7A圖」與「第7B圖」，係分別為使用者於第四個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖與立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。處理器(未繪製)接收並儲存「第3A-3F圖」之二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。當感測器40感測使用者於第四個視角位置(即使用者的右眼70與左眼72的位置)時，處理器(未繪製)輸出二維影像I4與二維影像I5，顯示面板60顯示二維影像I4(以菱格紋表示)與二維影像I5(以圓點圖案表示)。
其中，二維影像I4與二維影像I5係沿第一方向F交錯排列(即「第7B圖」之合成影像It4)。更詳細地說，二維影像I5之沿第一方向F的偶數 列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I4之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的奇數列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，二維影像I5之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I4之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的偶數列；二維影像I5之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I4之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的奇數列；二維影像I5之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I4之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It4之沿第一方向F的偶數列，可依據實際需求進行調整。
光柵100(即柱狀透鏡陣列)將顯示面板60所顯示的二維影像I4傳輸至使用者的右眼70，將顯示面板60所顯示的二維影像I5傳輸至使用者的左眼72，以讓使用者觀看到一立體影像。
請參照「第8A圖」與「第8B圖」，係分別為使用者於第五個視角位置時顯示面板所顯示的二維影像示意圖與立體影像顯示裝置形成立體影像的示意圖。處理器(未繪製)接收並儲存「第3A-3F圖」之二維影像I1、二維影像I2、二維影像I3、二維影像I4、二維影像I5以及二維影像I6。當感測器40感測使用者於第五個視角位置(即使用者的右眼70與左眼72的位置)時，處理器(未繪製)輸出二維影像I5與二維影像I6，顯示面板60顯示二維影像I5(以圓點圖案表示)與二維影像I6(以十字圖案表示)。
其中，二維影像I5與二維影像I6係沿第一方向F交錯排列(即「第8B圖」之合成影像It5)。更詳細地說，二維影像I5之沿第一方向F的偶數 列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I6之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的奇數列，但本實施例並非用以限定本發明。舉例而言，二維影像I5之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I6之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的偶數列；二維影像I5之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的偶數列，且二維影像I6之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的奇數列；二維影像I5之沿第一方向F的奇數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的奇數列，且二維影像I6之沿第一方向F的偶數列可排列於合成影像It5之沿第一方向F的偶數列，可依據實際需求進行調整。
光柵100(即柱狀透鏡陣列)將顯示面板60所顯示的二維影像I5傳輸至使用者的右眼70，將顯示面板60所顯示的二維影像I6傳輸至使用者的左眼72，以讓使用者觀看到一立體影像。
依據本發明所揭露之立體影像顯示方法，適用於包含光柵與感測器的立體影像顯示裝置。立體影像顯示方法可顯示多視角的立體影像而不會降低解析度，且可使立體影像顯示裝置依據立體影像顯示裝置之旋轉角度或使用者的位置顯示多視角立體影像，以解決習知技術可能產生使用者的左眼看到右眼影像以及使用者的右眼看到左眼影像的問題。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (5)

  1. 一種立體影像顯示方法，適用於包含一光柵的一立體影像顯示裝置，該立體影像顯示方法包含下列步驟：接收並儲存一場景的多個具有不同視角的二維影像；感測該立體影像顯示裝置之一旋轉角度或一使用者的位置，以輸出一感測訊號；依據該感測訊號輸出儲存的該些二維影像中之二個不同的二維影像；以及利用該光柵將輸出的該二個不同的二維影像合成一立體影像。
  2. 一種立體影像顯示裝置，包含：一感測器，用以感測該立體影像顯示裝置之一旋轉角度或一使用者的位置，以輸出一感測訊號；一處理器，耦接該感測器，用以接收並儲存一場景的多個具有不同視角的二維影像，且依據該感測訊號輸出儲存的該些二維影像中之二個不同的二維影像；一顯示面板，用以顯示該處理器所輸出之該二個不同的二維影像；以及一光柵，用以將該顯示面板所顯示的該二個不同的二維影像合成一立體影像。
  3. 如請求項2之立體影像顯示裝置，其中該感測器為一陀螺儀或一加速度計。
  4. 如請求項2之立體影像顯示裝置，其中該感測器為一紅外線感測器或一攝像器。
  5. 如請求項2之立體影像顯示裝置，其中該光柵為一柱狀透鏡陣列或一光屏 障。
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