TWI584633B - 立體顯示裝置 - Google Patents

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Description

立體顯示裝置
本發明是關於一種立體顯示裝置。
隨著科技的發展，能呈現立體視覺顯示的光學產品已成為消費市場上的注目焦點。利用兩眼視差，立體顯示裝置可透過光學組件而將光源分布影像分別送至雙眼，進而產生立體畫面。亦即，利用人類的兩眼視差，立體顯示裝置可以分別提供觀賞者兩眼不同的光源分布影像，以達成立體顯示。
於立體顯示裝置之中，立體裸視顯示器不像其他的立體顯示裝置需要使用眼鏡來區分左右眼光源分布影像。亦即，立體裸視顯示器是將具不同光源分布影像之光束分別傳送到空間上不同的位置。因此，若不同的光源分布影像被分別傳至對應觀賞者之左右眼，觀賞者即能夠以裸視感受到立體光源分布影像。換言之，立體裸視顯示技術能避免眼鏡式立體顯示技術的不便，是目前重要的發展方向。
本發明之多個實施方式中，立體顯示裝置透過適當的空間分工元件，並搭配時序性操作的光源成像，可以提升光線分別傳送到空間上不同位置的視域的數量，進而提升甜區(sweet spot)的範圍且降低無法實現兩眼立體視覺的邊緣的視域的範圍。
本發明之一態樣提供一種立體顯示裝置，包含光源模組、影像決定陣列、成像模組以及空間分域元件。光源模組用以對至少一目標區域依時序提供第一光線與第二光線，其中第一光線與第二光線的前進方向不同。影像決定陣列包含至少一畫素單元位於該目標區域，且畫素單元用以依時序提供第一光線第一資訊且提供第二光線第二資訊。成像模組設置鄰近於影像決定陣列，用以使具有第一資訊的第一光線形成第一影像單元且使具有第二資訊的第二光線形成第二影像單元。空間分域元件用以將第一影像單元傳送至至少一第一視域，且將第二影像單元傳送至至少一第二視域，第一視域與第二視域互不重疊。
於本發明之部分實施方式中，目標區域、畫素單元、第一影像單元、第一視域的數量為複數個，空間分域元件將相鄰的畫素單元所對應的第一影像單元以不同方向傳送至第一視域。
於本發明之部分實施方式中，光源模組提供之第一光線與第二光線為不同方向平行光。
於本發明之部分實施方式中，空間分域元件包含一斜向柱狀透鏡，其中影像決定陣列包含多個畫素單元，且畫素單元以第一方向與第二方向陣列排列，斜向柱狀透鏡的延伸方向不平行於第一方向與第二方向。
於本發明之部分實施方式中，斜向柱狀透鏡的數量為複數個，其中每一斜向柱狀透鏡於第一方向上覆蓋M個畫素單元，其中M為正整數。
於本發明之部分實施方式中，每一斜向柱狀透鏡的傾角δ為tan -1(1/M)。
於本發明之部分實施方式中，該第一影像單元與該第二影像單元的總和寬度為該影像決定陣列之該些畫素單元之長度的cos(δ)/M倍。
於本發明之部分實施方式中，光源模組提供之第一光線與第二光線皆為白光。
於本發明之部分實施方式中，立體顯示裝置更包含擴散膜，用以使第一影像單元與第二影像單元形成於其上。
於本發明之部分實施方式中，成像模組包含複數個透鏡，且影像決定陣列的畫素單元的數量為複數個，每一透鏡對應每一畫素單元設置。
於本發明之部分實施方式中，成像模組包含第一柱狀透鏡以及第二柱狀透鏡。第一柱狀透鏡設置於影像決定陣列之一側。第二柱狀透鏡設置於影像決定陣列之另一側，其中第一柱狀透鏡的延伸方向與第二柱狀透鏡的延伸方向大致垂直。
於本發明之部分實施方式中，光源模組包含至少一第一光源、至少一第二光源以及透鏡。第一光源以及至少一第二光源分別用以發散出第一光線與第二光線。透鏡用以將發散的第一光線與第二光線轉換為平行的第一光線與第二光線。
於本發明之部分實施方式中，光源模組更包含控制器，用以時序性地開關第一光源以及第二光源。
於本發明之部分實施方式中，光源模組包含光源陣列以及透鏡陣列。光源陣列包含以陣列形式排列的複數個光源組，其中每一光源組包含第一光源以及第二光源，分別用以發散出第一光線與第二光線。透鏡陣列用以將發散的第一光線與第二光線轉換為平行的第一光線與第二光線，其中每一光源組對應透鏡陣列的透鏡設置。
以下將以圖式揭露本發明之多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式為之。
第1圖為本發明之一實施方式之立體顯示裝置100之側視示意圖。立體顯示裝置100包含光源模組110、影像決定陣列120、成像模組130、擴散膜140以及空間分域元件150。於本發明之多個實施方式中，光源模組110用以對至少一目標區域TR依時序提供第一光線L1與第二光線L2，其中第一光線L1與第二光線L2的前進方向不同。影像決定陣列120包含至少一畫素單元122，畫素單元122至少位於目標區域TR，其中畫素單元122用以依時序提供第一光線L1第一資訊且提供第二光線L2第二資訊。成像模組130設置鄰近於影像決定陣列120，用以使具有第一資訊的第一光線L1在擴散膜140上形成第一影像單元M1，且使具有第二資訊的第二光線L2在擴散膜140上形成第二影像單元M2，其中有鑒於光源模組110提供的第一光線L1與第二光線L2前進方向不同，第一影像單元M1與第二影像單元M2不在同一位置。由於此位置上的差異，空間分域元件150可將第一影像單元M1傳送至第一視域VR1、VR3，且將第二影像單元M2傳送至此第二視域VR2、VR4，其中第一視域VR1、VR3與第二視域VR2、VR4實質上互不重疊。如此一來，透過光源模組110與空間分域元件150，可以藉由時間多工與空間多工提供使用者左右眼不同的影像。其中，第一視域VR1、VR3是指由第一光線L1所形成的複數個視域；第二視域VR2、VR4是指由第二光線L2所形成的複數個視域。
換句話說，於本發明之部分實施方式中，光源模組110、影像決定陣列120、成像模組130是為一成像系統，例如投影系統，用以在擴散膜140上依時序形成不在同一位置的第一影像單元M1與第二影像單元M2，進而與空間分域元件150配合而分別分配到第一視域VR1、VR3與第二視域VR2、VR4。
以下詳細說明光源模組110、影像決定陣列120、成像模組130以及空間分域元件150的配置。
同時參照第1圖與第2圖，第2圖為第1圖之立體顯示裝置100之光源模組110之上視示意圖。於此，光源模組110包含光源陣列112、透鏡陣列114以及控制器116。具體而言，光源陣列112可包含以陣列形式排列的複數個光源組112a。每一光源組112a包含第一光源112b以及第二光源112c，分別用以發散出第一光線L1與第二光線L2。於此，第一光源112b以及第二光源112c可以連接控制器116，用以時序性地開關每一光源組112a的第一光源112b以及第二光源112c。透鏡陣列114包含多個透鏡114a，其中每一光源組112a對應透鏡陣列114的透鏡114a設置。於此，透鏡114a以相互垂直的第一方向D1與第二方向D2陣列排列，但實際應用上不限於此。
同時參照第1圖至第3圖，第3圖為第1圖之立體顯示裝置100之光源模組110之部分元件之側視示意圖。於此，第一光源112b以及第二光源112c的位置大致位於透鏡陣列114的焦平面上，而使透鏡陣列114能將發散的多個第一光線L1轉換為沿著其前進方向的平行光，且將發散的多個第二光線L2轉換為沿著其前進方向的平行光，其中第一光線L1與第二光線L2的前進方向不同，且第一光源112b以及第二光源112c的位置相近，而使第一光線L1與第二光線L2的前進方向的夾角不過於發散。於此，每一透鏡陣列114之透鏡114a的焦點位於對應的每一光源組112a之第一光源112b以及第二光源112c之間，以盡可能平均分配焦點與第一光源112b的距離及焦點與第二光源112c的距離，進而盡可能縮小焦點與第一光源112b、第二光源112c之間的距離，以達到如同將光源放置於焦點上的光學效果。當然本發明並不以此為限，第一光源112b以及第二光源112c也可以放置於透鏡114a的焦點的同一側。於此，經過透鏡陣列114後，多個第一光線L1為平行光且多個第二光線L2亦為平行光，而第一光線L1與第二光線L2為分開兩方向的指向性背光。應了解到，實際應用上，可以視其他元件(例如：影像決定陣列120以及成像模組130)的配置設計第一光線L1與第二光線L2的型式，不應以平行光而限制本發明之範圍。
於部分實施方式中，光源組112a還可以包含與第一光源112b以及第二光源112c搭配的封裝結構112d，每一光源組112a的第一光源112b以及第二光源112c可以裝設於一個封裝結構112d中。封裝結構112d可用以引導每一光源組112a的光線，使每一光源組112a的光線入射對應的透鏡114a。封裝結構112d可由塑膠、玻璃等透明材料組成，其折射率大於空氣的折射率而能改變光的前進方向。舉例而言，封裝結構112d具有相連的兩個弧面，弧面的中央分別對應於第一光源112b以及第二光源112c，而使一個弧面可以引導大部分來自第一光源112b的光線，且使另一個弧面可以引導大部分來自第二光源112c的光線。
於部分實施方式中，如第3圖所示，第一光源112b以及第二光源112c以方向DL排列，進而使第一光線L1與第二光線L2的前進方向由方向Z與方向DL所構成，其中方向Z垂直於第一方向D1與第二方向D2，方向DL平行於第一方向D1與第二方向D2所在的平面。於此，經過透鏡陣列114的透鏡114a後，第一光線L1與第二光線L2於DL方向的向量分量正負相反。該方向DL可以搭配本發明之多個實施方式中的其他元件，例如影像決定陣列120以及空間分域元件150，將於後續再進行說明。
於本發明之部分實施方式中，第一光線L1與第二光線L2可以皆為白光(具有可見光波長)。舉例而言，第一光源112b以及第二光源112c可以是常見的藍光發光二極體，封裝結構112d可具有黃色螢光粉，藉以發出白光。當然不應以此限制本發明之範圍，於其他實施方式中，第一光線L1與第二光線L2也可以是具有特定波長範圍的光線。
於此，透鏡陣列114可以是由多個菲涅耳透鏡(Fresnel Lens)或者固態透鏡所組成。於此，每一光源組112a與透鏡114a的組合對應多個目標區域TR，但實際應用上不應以此為限，事實上，不必針對各個目標區域TR設計各自的光源組112a與透鏡114a。在設計上，僅需考量光源模組110整體對多個目標區域TR提供依時序變化方向的光線(例如平行光)。
再回到第1圖，影像決定陣列120包含多個畫素單元122，畫素單元122以互相垂直的第一方向D1與第二方向D2陣列排列。於本說明書全文中，第一方向D1與第二方向D2指畫素單元122所陣列排列的方向，其他元件可以視情況也選擇性地以第一方向D1以及/或第二方向D2排列。於部分實施方式中，當使用者正視地觀察立體顯示裝置100時，可以設計第一方向D1大致平行使用者雙眼的連線。
各個畫素單元122分別設置於各個目標區域TR，理想上，第一光線L1與第二光線L2在目標區域TR內分佈範圍大致相同，而使每一畫素單元122皆能接收到均勻的第一光線L1與第二光線L2，當然，實際操作上可能有製程上的誤差與精度問題，而不應以此限制本發明之範圍。
畫素單元122至少可以時序性地提供第一資訊以及第二資訊，分別搭配時序性輸出的第一光線L1以及第二光線L2。第一資訊以及第二資訊可以是指畫素單元122利用各種手段變化使經過的光線帶有特定的特性，進而使人眼可以觀察到亮暗變化。舉例而言，第一資訊以及第二資訊可以是指畫素單元122所提供的光的穿透率或相位差(Phase retardation)。
於部分實施方式中，影像決定陣列120可以與彩色濾光片陣列(未繪示)搭配，而使輸出光具有特定的色彩。具體而言，每一畫素單元122可包含多個子畫素，每一畫素單元122的子畫素分別與彩色濾光片陣列各個濾光單元對應。舉例而言，每一畫素單元122包含三個子畫素，各個子畫素分別與紅色濾光單元、綠色濾光單元以及藍色濾光單元搭配，而能使從畫素單元122輸出的光線帶有各種色彩。舉例而言，影像決定陣列120可以是二維的空間調制器(Spatial Light Modulator；SLM)搭配適當的偏振片以控制光穿透率，其中空間調制器包含多個可以獨立控制的液晶盒(Liquid Crystal Cell)，各個液晶盒可以作為畫素單元122的子畫素使用。
於本發明之部分實施方式中，成像模組130包含多個陣列排列的第一柱狀透鏡132以及多個陣列排列的第二柱狀透鏡134。第一柱狀透鏡132設置於影像決定陣列120之一側。第二柱狀透鏡134設置於影像決定陣列120之另一側，其中第一柱狀透鏡132的延伸方向與第二柱狀透鏡134的延伸方向大致垂直。每一第一柱狀透鏡132以及第二柱狀透鏡134的交錯區域對應每一畫素單元122設置。據此，成像模組130在第一方向D1與第二方向D2上皆具有透鏡光學能力(lens power)，而能使第一影像單元M1與第二影像單元M2可形成影像於擴散膜140上。
應了解到，不應以圖中所繪第一柱狀透鏡132以及第二柱狀透鏡134的配置而限制成像模組130的可能配置。於其他實施方式中，第一柱狀透鏡132以及第二柱狀透鏡134可以皆設置於影像決定陣列120之同一側，例如前側或後側。再於其他實施方式中，成像模組130可以是透鏡陣列，成像模組130可包含複數個透鏡，且每一透鏡對應每一畫素單元122設置。
於本發明之部分實施方式中，擴散膜140具有低霧度、高輝度以及高穿透度特性。應了解到，擴散膜140並非必要之配置，在適當的設計下，可以不必設置擴散膜140。
同時參照第1圖、第4A圖與第4B圖。第4A圖為本發明之一實施方式之立體顯示裝置100之部分元件之上視示意圖。第4B圖為第4A圖之立體顯示裝置100之光路示意圖。於本發明之部分實施方式中，空間分域元件150包含多個斜向柱狀透鏡152，斜向柱狀透鏡152的延伸方向不平行於第一方向D1與第二方向D2。於部分實施方式中，斜向柱狀透鏡152的延伸方向垂直於方向DL。於此，有鑒於第一光線L1與第二光線L2的前進方向具有DL方向的向量，且第一光線L1與第二光線L2於DL方向的向量分量正負相反，每個畫素單元122所形成的第一影像單元M1與第二影像單元M2亦沿著DL方向排列。
於此，每個斜向柱狀透鏡152沿著延伸方向上包含週期性的多個區塊PH。每個區塊PH中，第一影像單元M1與第二影像單元M2的排列大致相同。每個斜向柱狀透鏡152 包含並排的多個部分P，每個部分P的延伸方向相同並同於斜向柱狀透鏡152的延伸方向，在每個區塊PH中，每個部分P至少對應一個第一影像單元M1以及一個第二影像單元M2設置。藉由上述設計，在各個區塊PH中，可以使各個第一影像單元M1與第二影像單元M2分別對應斜向柱狀透鏡152的不同延伸部分，換句話說，在各個區塊PH中，第一影像單元M1與第二影像單元M2在方向DL不互相重疊。如此一來，參考第4B圖，在各個區塊PH中，斜向柱狀透鏡152能在DL方向上以不同的角度投射第一影像單元M1與第二影像單元M2至不互相重疊的第一視域VR1、VR3、VR5、VR7與第二視域VR2、VR4、VR6、VR8。具體而言，空間分域元件150將畫素單元122所對應的數個第一影像單元M1(在此為四個)以不同方向傳送至第一視域VR1、VR3、VR5、VR7，空間分域元件150將畫素單元122所對應的數個第二影像單元M2(在此為四個)以不同方向傳送至第二視域VR2、VR4、VR6、VR8。
斜向柱狀透鏡152的配置與設計細節與畫素單元122有關。在設計上，在每個區塊PH中，每個斜向柱狀透鏡152包含並排的M*N個部分P，其中M、N為正整數。具體而言，在每個區塊PH中，畫素單元122於第一方向D1上週期性設置，M為各個斜向柱狀透鏡152於第一方向D1所覆蓋的畫素單元122的數量，舉例而言，M可以是斜向柱狀透鏡152於第一方向D1的長度SL除以畫素單元122於第一方向D1的長度L，在此M為2。N為斜向柱狀透鏡152之區塊PH在延伸方向上所覆蓋的畫素單元122數量，舉例而言，N可以是斜向柱狀透鏡152之區塊PH於延伸方向上的長度(未標示)除以畫素單元122於延伸方向上的長度(未標示)，在此N為2。如此一來，每個斜向柱狀透鏡152之區塊PH可分別將M*N個第一影像單元M1分配至M*N個第一視域VR1、VR3、VR5、VR7，每個斜向柱狀透鏡152之區塊PH可將M*N個第二影像單元M2分配至M*N個第二視域VR2、VR4、VR6、VR8。有鑑於第一影像單元M1與第二影像單元M2有位置上的差異，因此第一視域VR1、VR3、VR5、VR7與第二視域VR2、VR4、VR6、VR8互不重疊。至此，使用者可以在視域V1~V8之間的任兩個視域之間，例如在第二視域VR2與第一視域VR3之間或第一視域VR3與第二視域VR4之間，左右眼觀察到不同影像。
於本發明之部分實施方式中，可設計斜向柱狀透鏡152的延伸方向與第二方向D2具有傾角δ，傾角δ為tan -1(1/M)，以使每個部分P至少對應一個第一影像單元M1以及一個第二影像單元M2設置。
於此，設計上，可以使第一影像單元M1與第二影像單元M2的總和寬度D為畫素單元122的長度L的cos(δ)/M倍，如此一來，第一影像單元M1以及第二影像單元M2能以最大範圍(面積)投射至第一視域VR1、VR3、VR5、VR7與第二視域VR2、VR4、VR6、VR8。於部分實施方式中，成像模組130適用於將經過影像決定陣列120之畫素單元122的第一光線與第二光線聚集形成總和寬度D為畫素單元122的長度L的cos(δ)/M倍的第一影像單元M1與第二影像單元M2。
於此，雖然僅以光源模組110發出兩種不同前進方向的光線以使每個畫素單元產生兩個影像單元為例，但不應以此數量限制本發明之範圍。實際應用上，可以設計光源模組110發出K種不同前進方向的光線(例如平行光)，以使每個畫素單元可產生K個影像單元，且斜向柱狀透鏡152可將K個影像單元分別分配至K*M*N個區域。
本發明之多個實施方式中，立體顯示裝置100透過適當的空間分工元件150(例如具有多個區塊PH的斜向柱狀透鏡152)，並搭配時序性操作的光源模組110，可以提升光線分別傳送到空間上不同位置的視域(包含第一視域VR1、VR3、VR5、VR7與第二視域VR2、VR4、VR6、VR8)的數量。如此一來，可以在任兩相鄰的視域，例如:第一視域VR1與第二視域VR2、第二視域VR2與第一視域VR3或第一視域VR3與第二視域VR4內，提供良好的兩眼立體視覺效果，此範圍即為甜區(sweet spot；指能提供良好的兩眼立體視覺效果的視域)，在此即第一視域VR1至第二視域VR8之間的範圍。然而，在邊緣的視域，由於鄰近另一區塊所產生的視域，並無法實現兩眼立體視覺，例如第二視域VR8與另一區塊PH所產生的第一視域之間的範圍，在此，提升視域的數量為K倍，進而提升甜區的範圍且降低無法實現兩眼立體視覺的邊緣的視域的範圍。
同時參考第4A圖至第4C圖。第4C圖繪示使用者觀察第4A圖之立體顯示裝置100之示意圖，其中以背景方格表示畫素單元(參考第4A圖)的邊界。於此，使用者可於第一視域VR1、VR3、VR5、VR7或第二視域VR2、VR4、VR6、VR8中其中一個視域觀察立體顯示裝置100。本實施方式中，以兩個時序性光源為例(即K為2)，且設計斜向柱狀透鏡152的一個區塊PH涵蓋四個第一影像單元M1與四個第二影像單元M2，亦即斜向柱狀透鏡152具有四個部分P，其中M為2，N為2。至此，經計算後，可以得到斜向柱狀透鏡152的傾角δ為26.6度，第一影像單元M1與第二影像單元M2的寬度D為畫素單元122的長度L的0.447倍。由於以2*2方式空間分工，搭配二個光時序性光源的時間分工，共可產生8個視域，其中兩個視域來自於同一畫素單元，因此，立體顯示裝置100之解析度僅降為原本的1/4。
當然不應以此限制本發明之範圍，於其他實施方式中，可以設計其他的數值。
同時參考第5A圖與第5B圖，第5A圖為本發明之另一實施方式之立體顯示裝置100之部分元件之上視示意圖。第5B圖繪示使用者觀察第5A圖之立體顯示裝置100之示意圖。本實施方式中，以兩個時序性光源為例(即K為2)，設計斜向柱狀透鏡152的一個區塊PH涵蓋九個第一影像單元M1與九個第二影像單元M2，亦即斜向柱狀透鏡152具有九個部分P，其中M為3，N為3。至此，經計算後，可以得到斜向柱狀透鏡152的傾角δ為18.4度，第一影像單元M1與第二影像單元M2的寬度D為畫素單元122的長度L的0.3163倍。由於以3*3方式空間分工，搭配二個光時序性光源的時間分工，共可產生18 個視域，其中兩個視域來自於同一畫素單元，因此立體顯示裝置100之解析度降僅為原本的1/9。
本實施方式的其他細節大致上如前所述，在此不在贅述。
本發明之多個實施方式中，立體顯示裝置透過適當的空間分工元件，並搭配時序性操作的光源成像，可以提升光線分別傳送到空間上不同位置的視域的數量，進而提升甜區(sweet spot)的範圍且降低無法實現兩眼立體視覺的邊緣的視域的範圍。
於本發明之部分實施方式中，雖然本發明已以多種實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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‧‧‧立體顯示裝置
110‧‧‧光源模組
112‧‧‧光源陣列
112a‧‧‧光源組
112b‧‧‧第一光源
112c‧‧‧第二光源
112d‧‧‧封裝結構
152‧‧‧斜向柱狀透鏡
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第二光線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
DL‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
114‧‧‧透鏡陣列
114a‧‧‧透鏡
116‧‧‧控制器
120‧‧‧影像決定陣列
122‧‧‧畫素單元
130‧‧‧成像模組
132‧‧‧第一柱狀透鏡
134‧‧‧第二柱狀透鏡
140‧‧‧擴散膜
150‧‧‧空間分域元件
TR‧‧‧目標區域
M1‧‧‧第一影像單元
M2‧‧‧第二影像單元
VR1、VR3、VR5、VR7‧‧‧第一視域
VR2、VR4、VR6、VR8‧‧‧第二視域
PH‧‧‧區塊
SL‧‧‧長度
DL‧‧‧長度
P‧‧‧部分
δ‧‧‧傾角
第1圖為本發明之一實施方式之立體顯示裝置之側視示意圖。 第2圖為第1圖之立體顯示裝置之光源模組之上視示意圖。 第3圖為第1圖之立體顯示裝置之光源模組之部分元件之側視示意圖。 第4A圖為本發明之一實施方式之立體顯示裝置之部分元件之上視示意圖。 第4B圖為第4A圖之立體顯示裝置之光路示意圖。 第4C圖繪示使用者觀察第4A圖之立體顯示裝置之示意圖。 第5A圖為本發明之另一實施方式之立體顯示裝置之部分元件之上視示意圖。 第5B圖繪示使用者觀察第5A圖之立體顯示裝置之示意圖。
100‧‧‧立體顯示裝置
110‧‧‧光源模組
112‧‧‧光源陣列
112a‧‧‧光源組
112b‧‧‧第一光源
112c‧‧‧第二光源
114‧‧‧透鏡陣列
116‧‧‧控制器
120‧‧‧影像決定陣列
122‧‧‧畫素單元
130‧‧‧成像模組
132‧‧‧第一柱狀透鏡
134‧‧‧第二柱狀透鏡
140‧‧‧擴散膜
150‧‧‧空間分域元件
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第二光線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
Z‧‧‧方向
TR‧‧‧目標區域
M1‧‧‧第一影像單元
M2‧‧‧第二影像單元
VR1、VR3‧‧‧第一視域
VR2、VR4‧‧‧第二視域

Claims (9)

  1. 一種立體顯示裝置，包含：一光源模組，用以對複數個目標區域依時序提供一第一光線與一第二光線，其中該第一光線與該第二光線的前進方向不同；一影像決定陣列，包含複數個畫素單元分別位於該些目標區域，每一該些畫素單元用以依時序提供該第一光線一第一資訊且提供該第二光線一第二資訊；一成像模組，設置鄰近於該影像決定陣列，用以接收具有該第一資訊的該第一光線以及具有該第二資訊的該第二光線；一擴散膜，其中該成像模組將具有該第一資訊的該第一光線聚集形成複數個第一影像單元於該擴散膜上，且將具有該第二資訊的該第二光線聚集形成複數個第二影像單元於該擴散膜上；以及一空間分域元件，用以將該些第一影像單元分別傳送至複數個第一視域，且將該些第二影像單元分別傳送至複數個第二視域，其中該些第一視域與該些第二視域實質上互不重疊，且相鄰的該些畫素單元所對應的該些第一影像單元以不同方向傳送至該些第一視域。
  2. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該光源模組提供之該第一光線與該第二光線為不同方向平行光。
  3. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該空間分域元件包含複數個斜向柱狀透鏡，該些畫素單元以一第一方向與一第二方向陣列排列，該些斜向柱狀透鏡的延伸方向不平行於該第一方向與該第二方向，其中每一該些斜向柱狀透鏡於該第一方向上覆蓋M個該些畫素單元，其中M為正整數，每一該些斜向柱狀透鏡的傾角δ為tan-1(1/M)。
  4. 如請求項3所述之立體顯示裝置，其中每一該些第一影像單元與每一該些第二影像單元的一總和寬度為該影像決定陣列之該些畫素單元之一長度的cos(δ)/M倍。
  5. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該成像模組包含複數個透鏡，且每一該些透鏡對應每一該些畫素單元設置。
  6. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該成像模組包含：一第一柱狀透鏡，設置於該影像決定陣列之一側；以及一第二柱狀透鏡，設置於該影像決定陣列之另一側，其中該第一柱狀透鏡的延伸方向與該第二柱狀透鏡的延伸方向大致垂直。
  7. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該光源模組包含： 至少一第一光源以及至少一第二光源，分別用以發散出該第一光線與該第二光線；以及一透鏡，用以將發散的該第一光線與該第二光線轉換為平行的該第一光線與該第二光線。
  8. 如請求項7所述之立體顯示裝置，其中該光源模組更包含一控制器，用以時序性地開關該第一光源以及該第二光源。
  9. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該光源模組包含：一光源陣列，包含以陣列形式排列的複數個光源組，其中每一該些光源組包含一第一光源以及一第二光源，分別用以發散出該第一光線與該第二光線；以及一透鏡陣列，用以將發散的該第一光線與該第二光線轉換為平行的該第一光線與該第二光線，其中每一該些光源組對應該透鏡陣列的一透鏡設置。
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