TWI664447B - 使用全像光學元件之裸視３ｄ顯示裝置 - Google Patents

使用全像光學元件之裸視３ｄ顯示裝置 Download PDF

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萊納 哈根
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剛特 沃茲
金恩洙
黃容石
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德商拜耳材料科學股份有限公司
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Abstract

本發明揭露一種裸視3D顯示裝置。該裝置包括被組態以交替地產生光的第一光源與第二光源，以及被排列以引導來自第一光源的光沿第一方向以做為第一光束及引導來自第二光源的光沿第二方向以做為第二光束的一光導面板。在該裝置中，複數個全像光學元件的堆疊被組態以將來自該光導面板的第一光束與第二光束會聚。該複數個全像光學元件的堆疊包括至少一第一全像光學元件以及至少一第二全像光學元件。

Description

使用全像光學元件之裸視3D顯示裝置
本發明係關於裸視3D顯示裝置，而且更特別地，係關於使用複數個全像光學元件(HOEs)的裸視3D顯示裝置。
近幾年來，用來觀看3D影像的三維(3D)顯示器已經變得普及。例如，裝置有3D顯示器或3D電視的電影院可允許觀眾觀看3D電影，以提高視覺體驗。不過，此類3D電影常常要求觀眾戴上3D眼鏡或視聽設備，以看3D影像。此類3D眼鏡或視聽設備的使用，會由於該等裝置的重量或不舒適而對一些觀看者不方便。
為了緩和觀看者的此種不方便，裸視顯示器已被研發以允許觀看者在沒有3D眼鏡或視聽設備之下看3D影像。傳統的裸視顯示器基本上使用空間多工方法或分時多工方法來顯示3D影像。在該空間多工方法中，譬如視差屏障或雙凸薄片的一條狀光學面板可被提供在一裸視顯示器中，以分開左與右眼的視野，以形成一對立體像給觀看者。不過，此條狀光學面板的使用會導致降級或降低的影像解析度、低光學效率、以及窄的觀看角度。
在該分時多工方法中，左與右觀看的影像會被連續地顯示，以允許觀看者的左與右眼看3D影像。在本方法中，許多類型之具有稜鏡的透鏡、鏡子、或3D薄膜，其係基本上被使用來以形成方向性背光給左與右觀看的影像。不過，透鏡或鏡子的使用可能導致3D顯示裝置之尺寸的增加。在具有稜鏡之3D薄膜的情形中，難以精確地產生具有稜鏡之該微米-大小的3D薄膜
並且準確地對準具有稜鏡的3D薄膜到一光導結構。
本揭露係關於使用複數個全像光學元件的裸視3D顯示裝置。
根據本揭露的一項實施例，一裸視3D顯示裝置係被揭示。該裝置包括一第一光源與一第二光源，其被組態以交替地產生光；一光導面板，其被排列以引導來自該第一光源之光沿一第一方向以作為一第一光束以及來自該第二光源之光沿一第二方向以作為一第二光束；以及複數個全像光學元件的一堆疊，其被組態以將來自該光導面板的該第一光束以及該第二光束會聚，其中該光導面板包括一稜鏡結構，其被組態以將來自該第一與第二光源的該光反射，朝向與該複數個全像光學元件之該堆疊毗鄰之該光導面板的一表面，其中該稜鏡結構包括具有一第一傾斜角的至少一個第一傾斜表面以及具有一第二傾斜角的至少一個第二傾斜表面，以及其中該第一與第二傾斜角小於10°。相較於使用視差屏障或雙凸薄片的習知裸視3D顯示系統，該裸視3D顯示裝置有利地提供一長的觀看範圍於縱方向中以及減少的串擾。
以上實施例之稜鏡結構的具體優點係為它可重新引導來自該第一與第二光源的光，以作為一對的準平行或實質平行光束。再者，來自該第一與第二光源的光可自該至少一個第一傾斜表面及/或該至少一個第二傾斜表面反射許多次，以增強且均勻化在該光導面板裡面的光分佈。更者，小於10°之傾斜角度的具體優點係為它們增強自該光導面板折射出、朝向該複數個全像光學元件之堆疊之該等光束之平行。
在一些實施例中，該複數個全像光學元件的該堆疊包括至少一個第一全像光學元件以及至少一個第二全像光學元件，以及該至少一個第一全像光學元件可將該第一光束會聚到一第一位置，而該至少一個第二全像光學元件可將該第二光束會聚到一第二位置。包括該複數個全像光學元件之該堆疊的該裸視3D顯示裝置可提供高繞射效率以及因此該等影像的高亮度。
在一些實施例中，該至少一個第一全像光學元件包括一個或多個第一光聚合物薄膜，其係被組態以將該第一光束的一個或多個預定波長繞射，以及該至少一個第二全像光學元件包括一個或多個第二光聚合物薄膜，其係被組態以將該第二光束的一個或多個預定波長繞射。具有一個 或多個第一與第二光聚合物薄膜的該裸視3D顯示裝置可繞射該第一與第二光束的一個或多個預定波長，以促成一全色顯示。
在一些實施例中，該一個或多個第一與第二光聚合物薄膜的各個被組態以繞射一紅色、綠色、或藍色波長。繞射該紅色、綠色、或藍色波長可促成一全色顯示。
在一些實施例中，該等複數個全像光學元件的各個均包括一平行光束與一發散光束的一干涉圖型。具有該等干涉圖型的該等全像光學元件形成一對會聚光場在觀看者的一對眼睛之前。
在一些實施例中，該複數個全像光學元件的各個係為一體積全像光學元件。該體積全像光學元件可減少顏色串擾並且改善繞射頻率，以使得輸出給觀看者的光亮度能夠被增強。
在一些實施例中，該光導面板可被組態以將從該稜鏡結構反射的光折射，朝向該複數個全像光學元件的該堆疊，其係以相關於一方向之大於45°的折射角，該方向垂直與該複數個全像光學元件之該堆疊毗鄰之該光導面板的表面。結合該複數個全像光學元件之以大於45°折射角來折射的光可減少介於會聚到觀看者之一對眼睛之光場之間的顏色串擾。
在一些實施例中，該光導面板被組態以引導來自該第一與第二光源的光作為具有一實質均勻的強度分佈的第一與第二光束。此均勻強度分佈可增強輸出給觀看者之光亮度的均勻性。
在一些實施例中，該折射光的該角帶寬小於30°。此一窄的角度寬可增強該折射光的準直，改善繞射效率，以及減少介於會聚到觀看者一對眼睛之光場之間的串擾。
在一些實施例中，該裸視3D顯示裝置進一步包括：一顯示面板，其被組態以顯示一第一組影像與一第二組影像；以及一控制單元，其被組態以交替地啟動該第一與第二光源並且控制該顯示面板，以交替地顯示該第一組影像的其中一個以及該第二組影像的其中一個。該裸視3D顯示裝置可將投射給觀看者的第一與第二組影像分時多工而不會減少顯示解析度。
在一些實施例中，該控制單元被組態以產生一個或多個控制訊號，以使該第一組影像之該其中一個以及該第二組影像的該其中一個的 該顯示和該第一與第二光源的該啟動同步。使用此類控制訊號可有效率地驅動該顯示面板，以和該第一與第二光源同步，以用於顯示立體影像。
在一些實施例中，該第一組影像的該其中一個與該第二組影像的該其中一個對應一對立體影像，而且該控制單元可被組態以依據一垂直同步訊號來控制該第一與第二組影像的顯示，該垂直同步訊號被產生用來顯示該立體像的各對或者一預定數目的水平同步訊號。從該等水平同步訊號產生該垂直同步訊號可允許3D立體影像的顯示，其包括在更高頻率或訊框率的第一與第二組影像，以減少閃爍。
在一些實施例中，該複數個全像光學元件的各個包括一個或多個干涉圖型，其係藉由依據一個或多個第一入射角而將一參考光束照射在該全像光學元件上以及依據一個或多個第二入射角而將一目標光束照射在該全像光學元件上所記錄。藉由分開記錄干涉圖型於不同全像光學元件上，該等全像光學元件的繞射效率可被增強。此類全像光學元件的堆疊可促成全彩色顯示。
在一些實施例中，該一或多個干涉圖型可被組態以繞射一個或多個預定波長。藉由該干涉圖型之一個或多個預定波長的繞射可促成全彩色顯示。
在一些實施例中，該複數個全像光學元件的該第一入射角彼此不同，而且該複數個全像光學元件的該第二入射角彼此不同。記錄使用不同入射角之全像光學元件中的干涉圖型可增強不同顏色的不同效率。
在一些實施例中，包括第一入射角之其中一個以及第二入射角之其中一個的一對角度可依據紅色、綠色、或藍色波長的布拉格(Bragg)角條件來決定。使用滿足該布拉格角條件之入射角來記錄干涉圖型可增強繞射效率並且增加輸出給觀看者的光之亮度。
在一些實施例中，該第一與第二光束準平行或實質平行於小於30°的角帶寬。此準平行或實質平行的光束可改善繞射效率並且減少介於會聚到觀看者之一對眼睛的光場之間的串擾。
100‧‧‧裸視三維(3D)顯示裝置
112‧‧‧光源
114‧‧‧光源
120‧‧‧光導面板
130‧‧‧堆疊
132‧‧‧全像光學元件
134‧‧‧全像光學元件
140‧‧‧液晶顯示面板
150‧‧‧控制單元
162‧‧‧光
164‧‧‧光
172‧‧‧第一準直光束
174‧‧‧第二準直光束
182‧‧‧主要光束
184‧‧‧主要光束
190‧‧‧觀看者
210‧‧‧處理器
220‧‧‧液晶顯示(LCD)驅動單元
222‧‧‧切換訊號
230‧‧‧光源切換單元
240‧‧‧儲存單元
300‧‧‧時序圖
320‧‧‧水平同步(H_SYNC)訊號
322‧‧‧垂直同步(V_SYNC)_1訊號
330‧‧‧垂直同步(V_SYNC)_2訊號
332‧‧‧垂直同步(V_SYNC)_2訊號
334‧‧‧垂直同步(V_SYNC)_2訊號
410‧‧‧全像光學元件
412‧‧‧頂部表面
420‧‧‧參考光束
430‧‧‧主要光束
510‧‧‧光線
520‧‧‧光線
530‧‧‧法線
600‧‧‧記錄系統
612‧‧‧雷射光源
614‧‧‧空間濾波器
616‧‧‧光束準直器
618‧‧‧光束擴展器
620‧‧‧鏡子
630‧‧‧分光器
640‧‧‧鏡子
642‧‧‧移動台
644‧‧‧轉動台
650‧‧‧會聚透鏡
660‧‧‧鏡子
662‧‧‧移動台
664‧‧‧轉動台
670‧‧‧參考光束
680‧‧‧主要光束
690‧‧‧全像光學元件
692‧‧‧移動台
694‧‧‧轉動台
800‧‧‧全像光學元件
810‧‧‧全像光學元件
820‧‧‧全像光學元件
830‧‧‧全像光學元件
900‧‧‧全像光學元件
910‧‧‧全像光學元件
920‧‧‧全像光學元件
930‧‧‧全像光學元件
1000‧‧‧光導面板
1010‧‧‧頂部表面
1020‧‧‧側表面
1030‧‧‧底部表面
1032‧‧‧傾斜表面
1034‧‧‧傾斜表面
1040‧‧‧參考平面
1042‧‧‧線
1052‧‧‧光
1054‧‧‧光
本揭露之發明態樣的實施例將當結合附圖來讀取的時候參考以下詳細說明來理解。
圖1說明根據本揭露之一項實施例的一裸視3D顯示裝置，其被組態以投射被顯示在液晶顯示(LCD)面板上的一對立體像，該液晶顯示面板可由觀看者看作為3D影像。
圖2說明根據本揭露之一項實施例之一控制單元的方塊圖，其被組態以控制一LCD面板與光源，以用於投射立體像於一裸視3D顯示裝置中。
圖3說明根據本揭露之一項實施例、依據H_SYNC訊號與V_SYNC_1訊號而藉由LCD驅動單元來產生V_SYNC_2訊號的時序圖。
圖4說明根據本揭露之一項實施例、藉由照射一參考光束與一主要光束在一全像光學元件上之干涉圖型的記錄。
圖5說明根據本揭露之一項實施例之一主要光束的光線與一參考光束的光線的入射角，該等光線被各別地引導到在一全像光學元件之頂部表面的一參考中心點。
圖6說明根據本揭露之一項實施例之一記錄系統的方塊圖，其被組態以記錄介於一參考光束與一主要光束之間的干涉圖型於一全像光學元件中。
圖7說明根據本揭露之一項實施例之一種在記錄系統中施行之方法的流程圖，其用以記錄介於一參考光束與一主要光束之間的干涉圖型於一全像光學元件中。
圖8說明根據本揭露之一項實施例的一全像光學元件，其被組態以作為複數個全像光學元件的一堆疊。
圖9說明根據本揭露之一項實施例的一光導面板，其被組態以將準直光束沿第一與第二方向各別地照射在全像光學元件的一堆疊上。
圖10說明根據本揭露之一項實施例的在一截面視圖中之一部分的光導面板，該光導面板被組態以引導從一光源照射的光線沿一指定方向。
現在將詳細地參考各項實施例，該等實施例的諸實例係被說明於附圖中。在以下詳細說明中，許多具體細節會被陳述，以便提供對本揭露之本發明態樣的完整理解。不過，在所屬技術領域中具有通常知識者 將會明瞭本揭露的本發明態樣可在沒有這些具體細節之下被實行。在其他情形中，著名的方法、程序、系統、以及組件不會被詳細說明，以致於不會非必要地干擾各項實施例的態樣。
圖1說明根據本揭露之一項實施例的一裸視3D顯示裝置100，其被組態以投射被顯示在液晶顯示(LCD)面板140的一對立體像，該液晶顯示面板可由觀看者190看作為3D影像。該裸視3D顯示裝置100包括一對光源112與114、一光導面板120、至少兩個全像光學元件(HOEs)132與134的一堆疊130、LCD面板140、以及控制單元150。該控制單元150被組態以驅動LCD面板140，以用於和光源112與114同步地顯示該對立體像。
正如所顯示地，控制單元150被耦合到LCD面板140以及光源112與114，以用於同步地顯示該對立體像。在一項實施例中，該對立體像包括右視影像以及左視影像，其係可各別由觀看者190的右眼與左眼看出。為了投射該對立體像，控制單元150可驅動LCD面板140，以顯示該左視影像給左眼並且啟動光源112。控制單元150隨後可驅動LCD面板140，以顯示該右視影像給右眼並且啟動光源114。藉由交替地啟動該等光源112與114，以與提供到LCD面板140以用於左與右眼的立體像同步，3D影像可被投射以用於觀看者190的左與右眼。雖然該顯示的實施例以一對的立體像來說明，但是它亦可連續地且交替地顯示與投射複數對立體像給觀看者190。
在控制單元150的控制之下，光源112與114被組態以交替地各別產生光162與光164。該光源112與114可當作背光單位(BLUs)，以交替地照射立體像，該等立體像則交替地顯示在LCD面板140上以用於左與右眼。正如圖1所示，光源112與114被排列，以將光162與164各別地發射到光導面板120內或朝向光導面板120。在一項實施例中，光源112與114可被排列以從該光導面板120的相反側(例如，左與右側)各別地發射光162與164。在一些實施例中，光源112與114可包括一個或多個氣體放電燈、雷射二極體、或發光二極體(LEDs)(譬如白色LEDs、紅色、藍色、綠色LED組、互補色LED組、單色LED、以及類似物)。
光導面板120被組態以引導來自光源112的光162沿著第一方向以及來自光源114的光164沿著第二方向。例如，來自光源112的光162可被引導到該光導面板120內並且作為第一準直光束172地輸出，正如在圖1中 的實線箭頭所指示。另一方面，來自光源114的光164可被引導到該光導面板120內並且作為第二準直光束174地輸出，正如在圖1中的虛線箭頭所指示。第一與第二準直光束172與174亦可為實質平行或準平行光束。光引導面板120可由任何適當的透明或半透明材料或媒介形成，闢如塑膠(例如，聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、等等)、玻璃、以及類似物，其係可被使用來引導光線沿著一指定方向，以作為一準平行或實質平行的光束。例如，一準平行光束或實質平行光束具有以半峰全寬(FWHM)來測量之小於30°的角帶寬。
沿著第一方向的光束172以及沿著第二方向的光束174入射在全像光學元件132與134的堆疊130上。全像光學元件132與134的各個被組態以包括一平行光束(例如，一參考光束)與一發散光束(例如，一主要光束)的干涉圖型。該等干涉圖型可被記錄在全像光學元件132與134中，以作為體積相位光柵。在本情形中，該平行光束係為一平面波，且該發散光束係為一球面波。
在全像光學元件132與134的該顯示堆疊130中，具有干涉圖型的該全像光學元件132與134被組態以將來自光導面板120的光束172與174各別地會聚到一對主要光束182與184內。例如，該全像光學元件132將來自光導面板120的光束172會聚到該主要光束182內，該主要光束則會聚在對應觀看者190之左眼的一位置上。另一方面，該全像光學元件134將來自光導面板120的光束174會聚到該主要光束184內，該主要光束則會聚在對應觀看者190右眼的一位置上。在一些實施例中，會聚光線(例如，光束)意味著該光之波前的局部特徵為兩個負的曲率半徑，像折射或反射光學元件(譬如會聚透鏡、會聚鏡、或類似物)一樣。在複數個全像光學元件的情形中，負曲率半徑就各個全像光學元件而言是不同的。
來自該全像光學元件132與134的會聚主要光束182與184各別地通過LCD面板140，以投射該對立體像，該對立體像則被顯示在各別對應該左與右眼之該對位置上的LCD面板140上。當左視影像被顯示在LCD面板140上而且光源112被啟動時，該會聚主要光束182則通過LCD面板140，以將該左視影像投射到觀看者190的左眼。同樣地，當右視影像被顯示在LCD面板140上而且該光源114被啟動時，該會聚主要光束184則通過LCD面 板140，以將該右視影像投射到觀看者190的右眼。藉由經由左與右眼來交替地觀看左與右視影像，觀看者190可看到3D影像。
雖然該等說明性裸視3D顯示裝置100以使用LCD面板140來說明，但是它可應用該等會聚主要光束182與184可通過之任何適當的顯示面板。此外，該至少兩個全像光學元件132與134包括任何適當數目的全像光學元件並且以任何適當的順序堆疊。進一步，該等全像光學元件132與134的各個係為一體積全像光學元件(VHOE)。
圖2說明根據本揭露之一項實施例之控制單元150的方塊圖，其被組態以控制一LCD面板140以及光源112與114，以用於投射立體像於一裸視3D顯示裝置100中。控制單元150包括處理器210、LCD驅動單元220、以及光源切換單元230。裸視3D顯示裝置100包括一儲存單元240，該儲存單元儲存複數對立體像，其包括一組左視影像與一組右視影像。或者，該儲存單元240係在該裸視3D顯示裝置100外面。
在一項實施例中，各對立體像對應一影像訊框並且可根據一具體的訊框率來儲存，譬如每秒30訊框(例如，30Hz)。在本情形中，對應該複數對立體像的複數個視訊影像訊框，以該具體訊框率，被連續地儲存在欲被顯示的該儲存單元240中。例如，各視訊影像訊框可根據由上而下的方法被格式化，以用在該右影像終端的訊框終端標識來連續地儲存左視影像與右視影像。更者，各視訊影像訊框可依據一具體解析度來格式化(例如，m×n)。儲存單元240可使用任何適當類型的記憶體裝置來實施，包括但不限於RAM(隨機存取記憶體)、ROM(唯讀記憶體)、EEPROM(電子可抹除可程式化唯讀記憶體)、快閃記憶體、以及類似物，以用於儲存該等視訊影像訊框。
處理器210可將對應來自該等對應左與右視影像組之立體像對的視訊影像訊框連續地存取在儲存單元240中，以用於交替地顯示左視影像與右視影像。當一視訊影像訊框被存取時，處理器210依據該視訊影像訊框及/或LCD面板140的水平解析度來產生一水平同步訊號H_SYNC以及依據訊框終端標識來產生一垂直同步訊號V_SYNC_1。處理器210將該等視訊影像訊框連同時鐘訊號CLOCK與H_SYNC訊號連續地提供到LCD面板140，以作為顯示資料。此外，處理器210提供H_SYNC訊號與V_SYNC_1 訊號到LCD驅動單元220。
依據H_SYNC訊號與V_SYNC_1訊號，LCD驅動單元220產生一個或多個控制訊號，以將LCD面板140的顯示與光源112及114的啟動同步。正如所示，控制訊號包括另一個垂直同步訊號V_SYNC_2及切換訊號222。在一項實施例中，依據該接收的V_SYNC_1訊號，LCD驅動單元220產生V_SYNC_2訊號以用於各視訊影像訊框的終端。此外，V_SYNC_2訊號產生於在視訊影像訊框中之左視影像的終端。據此產生V_SYNC_2訊號，以指示該等左視影像之各個的終端以及該等視訊影像訊框之各個的終端，因而使V_SYNC_1訊號的頻率加倍。例如，假定一訊框率為每秒30訊框(例如，30Hz)，LCD驅動單元220則產生具有訊框率為每秒60訊框(例如，60Hz)的V_SYNC_2訊號。LCD驅動單元220提供V_SYNC_2訊號至LCD面板140，其依據V_SYNC_2訊號交替地顯示從處理器210所接收之視訊影像訊框的左視影像與右視影像。
在一項實施例中，LCD驅動單元220產生與V_SYNC_2訊號同步的切換訊號222，以各別地將光源112與114的啟動與左視影像及右視影像的顯示同步。當V_SYNC_2訊號對應左視影像的終端時，切換訊號222則被產生以指示匹配到光源112。另一方面，當V_SYNC_2訊號對應一視訊影像訊框的終端時，切換訊號222會產生以指示切換給光源114。
回應來自LCD驅動單元220的切換訊號222，光源切換單元230於光源112與114之間切換。例如，當切換訊號222指示切換到光源112時，光源切換單元230可啟動光源112。同樣地，當切換訊號222指示切換到光源114時，光源114可被啟動。
雖然該視訊影像訊框以被格式化以連續地儲存在該右影像之終端具有一訊框終端標識的左視影像與右視影像來說明，但是它可被格式化，以連續地儲存在該左視影像之終端具有一訊框終端標識的右視影像與左視影像。在本情形中，依據各視訊影像訊框的訊框終端標識，處理器210會產生V_SYNC_1訊號。此外，LCD驅動單元220依據V SYNC_1訊號與H_SYNC訊號產生V_SYNC_2訊號，以用於該右視影像與該視訊影像訊框兩者的終端。當從LCD驅動單元220接收V_SYNC_2訊號時，LCD面板則交替地顯示右視影像與左視影像，以與光源114與112的啟動同步。
圖3說明根據本揭露之一項實施例、依據H_SYNC訊號與V_SYNC_1訊號320與322、藉由LCD驅動單元220產生V_SYNC_2訊號330、332、以及334的時序圖300。正如參考圖2而於上文所說明的，LCD驅動單元220接收H_SYNC訊號，其包括來自處理器210的複數個脈衝與V_SYNC_1訊號320與322。從已接收的H_SYNC訊號與V_SYNC_1訊號320與322，LCD驅動單元220產生具有頻率為V_SYNC_1訊號320與322之兩倍的V_SYNC_2訊號330、332、以及334，以指示在各視訊影像訊框中之左視影像(或右視影像)的終端以及視訊影像訊框的終端。
在一項實施例中，依據儲存在儲存單元240中之視訊影像訊框的訊框率，處理器210會產生V_SYNC_1訊號320與322。此外，處理器210依據用於各視訊影像訊框的訊框率與垂直解析度V R 來產生H_SYNC訊號。例如，當訊框率為30Hz以及垂直解析度為1,102像素時，V_SYNC_1訊號320與322藉由處理器210在頻率30Hz所產生而且H_SYNC訊號在頻率33,060Hz產生(亦即，30Hz×1,102像素)。
回應接收V_SYNC_1訊號320，LCD驅動單元220被組態以產生V_SYNC_2訊號330並且計算從處理器210所接收之H_SYNC訊號的數目。當已計算H_SYNC訊號的數目為R V /2時，LCD驅動單元220則產生V_SYNC_2訊號332，以指示該左視影像(或者右視影像)的終端。當接收到下一個V_SYNC_1訊號322時，V_SYNC_2訊號334則被產生以指示該視訊影像訊框的終端。被計算之H_SYNC訊號的數目可在當產生V_SYNC_2訊號332時的任何適當時間上重設，而且連續的H_SYNC訊號可在當產生V_SYNC_2訊號334時被計算。此過程可重複以用於產生該訊框率之頻率為該儲存視訊影像訊框之兩倍(例如，60Hz)的V_SYNC_2訊號。
圖4說明根據本揭露之一項實施例、藉由照射一參考光束420與一主要光束430在一全像光學元件410上之干涉圖型的記錄。正如所說明的，參考光束420可為實質平行或準平行，以形成一平面波。以相關於該全像光學元件410之頂部表面412的一預定入射角，該參考光束420被照射在全像光學元件410上。
在圖4中，在全像光學元件410之頂部表面412上的中央點O充當作具有一參考座標(0,0,0)的參考點。一對點r 1 與r 2 各別對應觀看者之 右與左眼的位置。一觀看距離指示介於全像光學元件410與該觀看者右或左眼之點r 1 或r 2 之間的一預定距離。再者，一距離D指示介於點r 1 與r 2 之間的瞳孔間距離。據此，該點r 1 與r 2 各別以座標(-D/2,0,-L)及(D/2,0,-L)表示。例如，觀看距離L係為300mm而且瞳孔間距離D係為65mm。在一些實施例中，觀看距離L係為大於100mm的任何適當距離，而瞳孔間距離D係為適合代表介於眼睛之間之距離的任何距離，其係並且範圍從50mm至75mm。
主要光束430係為一發散或實質為球面的光束，其係被照射在全像光學元件410上。正如所示地，主要光束430從對應該觀看者右眼之位置的點r 1 發散並且被引導到全像光學元件410的頂部表面412。在一項實施例中，由E R 所表示的該準直參考光束以及由E S 所表示的該發散主要光束可由以下方程式所表達：
在此，I R 與I S 各別指示參考光束420與主要光束430的強度，K R 與K S 各別指示參考光束420與主要光束430的波向量，而且r表示從具有座標(0,0,0)的中心點O至具有座標(x,y,z)之點r的向量。
當參考光束420與主要光束430照射全像光學元件410時，一干涉圖型可被記錄在全像光學元件410中，以當作體積相位光柵。依據上文的方程式(1)與(2)，滿足布拉格條件的干涉圖型可由以下方程式所表達： 在此，K G 表示該等光柵的波向量，而且在波向量K R 、K S 、以及K G 之間的布拉格條件則由K G =K S -K R 所表達。
以相似的方式，另一對參考光束與主要光束(沒顯示)可被照射在全像光學元件410上。在本情形中，參考光束420亦可為實質平行或 準平行，以形成一平面波。進一步，該主要光束可從對應該觀看者左眼的點r2發散，以被引導到該全像光學元件410的頂部表面412。當該對參考光束與主要光束照射該全像光學元件時，一干涉圖型可被記錄在該全像光學元件410中，以當作體積相位光柵。滿足布拉格條件的干涉圖型可由以下方程式所表達： 在此，I R 與I S 各別指示參考光束與主要光束的強度，K R 、K S 、以及K G 各別指示參考光束、主要光束、以及光柵的波向量，而且在波向量K R 、K S 、以及K G 之間的布拉格條件則由K G =K S -K R 所表達。
圖5各別說明根據本揭露之一項實施例之主要光束430的光線510與參考光束420的光線520的入射角α與β，該等光線被引導到在全像光學元件410之頂部表面412的參考中心點O。正如所顯示地，該主要光束430的光線510從對應該觀看者右眼的點r1照射到在全像光學元件410之頂部表面412上的中心點O。光線510相關於垂直頂部表面412的線530形成入射角α。另一方面，參考光束420的光線520，以相關於法線530的入射角β，被照射在該全像光學元件410之頂部表面412的中心點O上。
在該說明性實施例中，入射在頂部表面412上的光線510，以相關於法線530的折射角α’，在全像光學元件410中被折射。相似地，入射在頂部表面412上的光線520，以相關於法線530的折射角β’，在全像光學元件410中被折射。依據司乃耳定律(Snell’s law)，入射角α與β以及折射角α’與β’之間的關係可如以下表達：n aur ．sinα=n p ．sinα' 方程式(5)
n aur ．sinβ=n p ．sinβ' 方程式(6)在此，nair指示空氣的折射率，以及np指示全像光學元件410的折射率。例如， 全像光學元件410的折射率np係為1.485。
當光線510與520照明全像光學元件410時，介於光線510與520之間的干涉圖型會被形成且記錄在該全像光學元件410中，以當作體積相位光柵，如上文參考圖4的說明。干涉圖型(或體積相位光柵)可根據對應紅、綠、或藍色之光線510與520的波長來變化。例如，干涉圖型可藉由照明綠光的光線510與520被記錄。
在一項實施例中，當例如具有波長532nm之綠光的光線510與520以入射角αg與βg入射在全像光學元件410上時，光線510與520則於全像光學元件410中形成折射角αg’與βg’。在本情形中，綠光之入射角αg與βg的半角θg可由以下方程式所定義： 相似地，綠光之折射角αg’與βg’的半角θg’可由以下方程式所定義： 依據綠光的半角θg’，當綠光之體積相位光柵(其係被記錄在全像光學元件410中)的週期Λg滿足布拉格角條件時，綠光的光柵週期Λg可由以下方程式所表達： 在此，λg指示綠光的波長，例如532nm。
假定滿足布拉格角條件之綠光的半角θg’、紅光與藍光的光柵週期Λr與Λb各別地可由以下方程式所表達：
在此，λr指示紅光的波長(例如，633nm)且λb指示藍光的波長(例如，490nm)。
一旦紅光的光柵週期Λr被決定，紅光之入射角αr’與βr’的半角θr’可由以下方程式得到： 同樣地，藍光之入射角αb’與βb’的半角θb’可由以下方程式得到：
正如上文所說明地，假如綠光的入射角αg’與βg’被決定，紅光的半角θr’與藍光的半角θb’則可依據以上的方程式得到。更者，一旦得到紅光的半角θr’，紅光的入射角αr’與βr’可被決定為滿足以上方程式(12)的任何適當值。相似地，一旦得到藍光的半角θb’，藍光的入射角αb’與βb’可被決定為滿足方程式(13)的任何適當值。除了用於在方程式(12)與方程式(13)中所說明之αg’、βg’、αr’、βr’、αb’以及βb’的選擇標準以外，該等恆等式αg’-βg’=αr’-βr’=αb’-βb’亦可被完成。在空氣中的各別角度則可使用在方程式(5)與方程式(6)中的司乃耳定律(Snell’s law)來決定。
在一項實施例中，當全像光學元件410的折射率np為1.485時，綠光的入射角αg與βg可各別被組態為6°以及55°。依據綠光的這些入射角，紅光的入射角αr與βr可各別被決定為1.4°以及48.7°，而且藍光的入射角αb與βb可各別被決定為8.5°以及58.8°。以此方式，紅、綠、以及藍色的成對的入射角αr與βr、αg與βg、αb與βb則可得到。雖然在該說明性實施例中的光線510與520以綠光來說明，但是它們亦可為任何其他適當顏色或波長的光，而且其他顏色或波長之光線510與520的入射角則可從那裡得到。
一旦已經得到紅、綠、以及藍色的入射角，紅、綠、以及藍色之其中一顏色的光線510與520則以一對的相關入射角αr與βr、αg與βg、或αb與βb被照射在全像光學元件410上。結果，與該對入射角(亦即，一對αr與βr、一對αg與βg、或一對αb與βb)相關的干涉圖型則被記錄在該全像光學元件410中。在重建模式中，當一參考光束被照射在全像光學元件410上時，該記錄干涉圖型被組態以將該參考光束會聚在對應該點r1的位置上。在一些實施例中，照射在全像光學元件410上之參考光束的波長可自布拉格角條件偏離一特定範圍，在此之下，在全像光學元件410中的干涉圖型則會被記錄。藉由自布拉格角條件偏離，諸顏色多少有點失調，而且這導致較寬顏色範圍的顯示並且減少顏色串擾。
在上文圖4與5中的該等實施例係參考源於對應右眼之點r1的主要光束430與光線510以及從左手側入射的參考光束420來說明。不過，該等實施例相等地可應用在一主要光束從對應左眼的點r2發散而且參考光束從右手側入射在全像光學元件410的情形。在此情形中，主要光束包括從點r2被引導至中心點O的光束。
圖6說明根據本揭露之一項實施例之一記錄系統600的方塊圖，其被組態以記錄介於參考光束670與主要光束680之間的干涉圖型於全像光學元件690中。該記錄系統600包括雷射光源612、空間濾波器614、光束準直器616、以及光束擴展器618，以用於產生一準直光束。雷射光源612被組態以發射指定波長的雷射光束。空間濾波器614接收並且過濾來自雷射源612的雷射光束，以增強雷射光束的強度截面。光束準直儀616被組態以從該過濾雷射光束產生一準直光束而且該光束擴展器618藉由增加準直光束的直徑而擴展來自光束準直儀616的準直光束。
記錄系統600進一步包括被組態以將該準直光束從光束擴展器618引導到分光器630的鏡子620。該分光器630將該準直光束分成一對光束以用於產生參考光束670與主要光束680。一旦該對光束被引導到鏡子640，其係被安裝在移動台642與轉動台644。藉由控制移動台642與轉動台640，鏡子640可被組態以將光束反射到全像光學元件690，以當作具有指定入射角的參考光束670。
來自分光器630的其他光束通過會聚透鏡650以會聚在鏡子 660中的一位置上，該鏡子則被安裝在移動台662與轉動台664上。藉由控制移動台662與轉動台664，鏡子640可被組態以將光束反射到全像光學元件690，以當作具有指定入射角的主要光束680。在本情形中，主要光束680從在鏡子660中的會聚位置發散，朝向全像光學元件690。
全像光學元件690被安裝在移動台692(例如，軌道)以及轉動台694上。移動台692與轉動台694亦可被控制，以與鏡子640及660同步地為了參考光束670與主要光束680的希望入射角來安置全像光學元件690。在一項實施例中，記錄系統600亦包括控制單元(沒顯示)，以控制移動台642、662、以及692以及轉動台644、664、以及694，以用該希望的入射角來引導參考光束670與主要光束680。
根據一項實施例，雷射光源612被組態以發射對應綠色之指定波長(例如，532nm)的雷射光束。在本情形中，移動台642、662、以及692以及轉動台644、664、以及694可被控制以將參考光束670與主要光束680以綠色的預定入射角(例如上文所說明的55°與6°)引導至全像光學元件690。以此方式照射的參考光束670與主要光束680產生與綠色相關的干涉圖型。在全像光學元件690中的干涉圖型則以體積相位光柵記錄。
為了產生另一種顏色(譬如紅或藍色)的另一個全像光學元件，移動台642、662、以及692以及轉動台644、664、以及694可被控制以將參考光束670與主要光束680以另一對預定入射角引導至全像光學元件。例如，紅色的該對入射角係為48.7°與1.4°，而且藍色的該對入射角係為58.5°與8.5°，如上文所說明。雖然雷射光源612被說明具有對應綠色之波長的雷射光束，但是它亦可產生任何其他適當波長的雷射光束，譬如紅、藍等等。在此類情形中，用於參考光束670與主要光束680的入射角可依據雷射光束來決定，而且該記錄系統600可組態參考光束670與主要光束680，以該等入射角來照射在全像光學元件690上。藉由分開記錄干涉圖型在各別的全像光學元件上，一繞射效率可被增強超過同時記錄複數個干涉圖型於一全像光學元件上的情形。
圖7說明根據本揭露之一項實施例之一種在記錄系統600中施行之方法700的流程圖，其用以記錄介於參考光束670與主要光束680之間的干涉圖型於複數個全像光學元件中。在710，依據從雷射光源612所發射 之雷射光束的波長(例如，對應綠色的532nm)，參考光束670與主要光束680的複數對入射角係被決定，以用於一組指定顏色(例如，紅、綠、以及藍色)。在720，全像光學元件被安置，而以決定用於一指定顏色(例如，紅色)的一對入射角來接收參考光束670與主要光束680。在一項實施例中，移動台642、662、以及692以及轉動台644、664、以及694可被控制以安置該全像光學元件。
在730，參考光束670與主要光束680係從由雷射光源612所發射的雷射光束所產生。在一項實施例中，空間濾波器614、光束準直器616、光束擴散器618、以及分光器630可被使用來產生參考光束670與主要光束680。在740，以決定用於指定顏色的該等入射角，參考光束670與主要光束680被引導在全像光學元件上。因此，在750，參考光束670與主要光束680的干涉圖型則被記錄在全像光學元件上。
一旦在該全像光學元件中的記錄完成，在760，便決定是否有下一個指定顏色(例如，綠或藍色)。假如有下一個指定顏色，方法700則前進到720，以安置新的全像光學元件，而以決定用於下一個指定顏色的一對入射角來接收參考光束670與主要光束680。否則，假如沒有下一個指定顏色，方法700則前進到770，以堆疊干涉圖型已經被各別地記錄於其中的複數個全像光學元件。
圖8說明根據本揭露之一項實施例的一全像光學元件800，其被組態以作為複數個全像光學元件810、820、以及830的堆疊。全像光學元件810、820、以及830的各個係為一體積全像光學元件。該體積全像光學元件係為全像圖，在該全像圖中，記錄材料的厚度大於使用來記錄一個或多個干涉圖型之光的波長。例如，體積全像光學元件可被組態具有介於10微米與100微米之間的厚度範圍。不過，適合用於記錄一個或多個干涉圖型的任何其他厚度可被使用於體積全像光學元件的各個。在一些實施例中，全像光學元件810、820、以及830的各個係為全像光聚合物薄膜。
如參考圖6所說明的，準直參考光束與分散主要光束的干涉圖型可依據用於準直參考光束與發散主要光束的指定波長(譬如綠色(例如，532nm))而被記錄在全像光學元件810、820、以及830的各個中。例如，被記錄在全像光學元件810中的干涉圖型被組態以將對應紅色之波長(例 如，633nm)的入射光束繞射。因此，當紅色的光束進入全像光學元件810時，在全像光學元件810中的干涉圖型則將該光束繞射，以會聚在例如對應觀看者左眼的一位置上。另一方面，另一顏色的光束則可在沒有繞射之下通過全像光學元件810。以相似的方式，被記錄在全像光學元件820與830中的干涉圖型係被組態，以將綠與藍色的光束各別繞射到對應左眼的該位置，而沒有繞射其他顏色的光束。雖然全像光學元件810、820、以及830以會聚入射光束於對應觀看者之左眼的該位置上來說明，但是它們亦可被組態以會聚入射光束到對應觀看者之右眼的一位置。
全像光學元件810、820、以及830形成一堆疊，在該堆疊中，全像光學元件830、820、以及810按順序從底部至頂部堆疊。在其他實施例中，全像光學元件810、820、以及830可按任何其他適當的順序來堆疊。全像光學元件810、820、以及830的堆疊可被使用當作在圖1中的全像光學元件132或全像光學元件134。在全像光學元件134的情形中，全像光學元件810、820、以及830的堆疊可轉動180°，以使用當作全像光學元件134。
圖9說明根據本揭露之一項實施例的光導面板120，其被組態以將準直光束172與174各別地沿第一與第二方向地照射在全像光學元件800與900的一堆疊上。準直光束172與174的各個可包括複數種顏色的光，譬如紅、綠、與藍色。正如所示，全像光學元件800以正如上文參考圖8說明之全像光學元件810、820、以及830的堆疊被組態。相似地，全像光學元件900以全像光學元件910、920、以及930之堆疊被組態。根據一項實施例，全像光學元件800與900可對應在圖1中的全像光學元件132與134。
在一些實施例中，全像光學元件810、820、以及830包括被組態以各別地繞射紅、綠、以及藍色之光束的干涉圖型。當來自光導面板120的準直光束172沿第一方向被照射在全像光學元件800時，在光束172中之紅、綠、以及藍色的光束則被各別地繞射在全像光學元件810、820、以及830中，以會聚在對應觀看者左眼的一位置上。相似地，全像光學元件910、920、以及930亦包括被組態以各別地繞射紅、綠、以及藍色之光束的干涉圖型。在本情形中，在全像光學元件910、920、以及930中的干涉圖型各別地繞射在準直光束174中的紅、綠、以及藍色的光束，以會聚在對應觀看者右眼的一位置上。
雖然在該說明性實施例中，全像光學元件900以堆疊在全像光學元件800上來說明，但是全像光學元件800與900則按反向順序堆疊。更者，雖然該全像光學元件900以形成一堆疊來說明，在該堆疊中，全像光學元件930、920、以及910按順序從底部至頂部地堆疊，全像光學元件910、920、以及930則按任何適當順序地堆疊。在一些實施例中，全像光學元件800與900的各個以繞射任何適當顏色之光之任何適當數目的全像光學元件來組態。例如，在全像光學元件800或900中的一對或多對全像光學元件可被組態以繞射一對或多對互補色的光，譬如黃與紫色、藍與橘色等等。
在一些實施例中，全像光學元件包括用於不同顏色的複數個干涉圖型。例如，全像光學元件800包括包括用於紅與藍色之干涉圖型的第一全像光學元件，以及包括用於綠色之干涉圖型的第二全像光學元件。在本情形中，紅與藍色的入射光可在第一全像光學元件中被繞射，以會聚在對應觀看者之左眼的一位置上。相似地，綠色的入射光可在第二全像光學元件中被繞射，以會聚在對應觀看者之左眼的該位置上。
圖10說明根據本揭露之一項實施例之在一截面視圖中的一部分的光導面板1000，該光導面板被組態以引導從一光源照射的光沿一指定方向。正如所示，光導面板1000包括與複數個全像光學元件之一堆疊(譬如在圖1之全像光學元件132與134的堆疊130)毗鄰的頂部表面1010。光導面板1000亦包括側表面1020，來自光源的光則照射經過該側表面。更者，光導面板1000的底部表面1030係以一稜鏡結構被組態，以將來自光源的光反射，朝向與該複數個全像光學元件之該堆疊毗鄰的頂部表面1010。
在底部表面1030上的稜鏡結構係以複數對傾斜表面1032與1034被組態。傾斜表面1032與1034的各對形成一溝槽於底部表面1030上。傾斜表面1032與1034，其係可對稱或不對稱，相關於平行頂部表面1010的參考平面1040各別地形成一對傾斜角θE與θW。在一些實施例中，傾斜角θE與θW小於10°並且彼此相等。光導面板1000的側表面1020以相關於垂直參考平面1040之線1042的傾斜角γ來傾斜。
在該說明性實施例中，光源與光導面板1000係以上文在圖1所說明的光源112或114以及光導面板120來實施。該光源照射光1052於光導面板1000的側表面1020上，且在側表面1020上，由於折射率的差，光1052 以折射角θ1被折射到光導面板1000內。折射光1052以入射角ρi入射在傾斜表面1032上，並且從傾斜表面1032以折射角ρr反射。在本情形中，入射角ρi與折射角ρr可由以下方程式來表達：
從傾斜表面1032反射的光1052以入射角φi入射在頂部表面1010上，其係可由以下方程式來表達：
入射光1052隨後以折射角φr在頂部表面1010上折射，以引導光1052沿該指定方向，朝向該等全像光學元件的堆疊。依據司乃耳定律(Snell’s law)，折射角φr可由以下方程式來得到： 在此，nLGP表示光導面板1000的折射率，而且nair表示空氣的折射率。例如，在光導面板1000由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯形成的情形中，nLGP大約為1.5至1.6。
如圖10所示，光源亦可照射光1054在光導面板1000的側表面1020上，該光在側表面1020以折射角θ2折射。折射光1054隨後自頂部表面1010反射，以入射角ρi朝向傾斜表面1034。入射在傾斜表面1034上的光1054以反射角ρr自該傾斜表面1034反射，該反射角ρr等於入射角ρi。該反射光1054隨後以入射角φi被引導到頂部表面1010，其係可由以下方程式表達：
在頂部表面1010入射的光1054以折射角φr被折射，以引導 光1054沿該指定方向，朝向該等全像光學元件的堆疊。依據司乃耳定律(Snell’s law)，折射角φr可由以下方程式來得到：
雖然該說明性實施例將光1052與光1054說明為各別地從傾斜表面1032與1034反射，但是光導面板1000則可被組態以將光1052與1054從一個或多個傾斜表面1032及/或1034反射任何適當次數。例如，當來自光源的光以折射角θ在光導面板1000的側表面1020上折射時，該光則可從一個或多個傾斜表面1032反射n次以及/或者從一個或多個傾斜表面1034反射m次，在此n與m為大於或等於零的整數。
在該光被反射n與m次之後，該光以一入射角入射在頂部表面1010上，在該頂部表面，該入射光則折射經過該頂部表面1010。例如，當入射角小於用於全內反射的臨界角時，該入射光可被折射經過頂部表面1010。就折射經過頂部表面1010的光而言，入射角φi可由以下方程式表達： 此外，折射角φr可根據司乃耳定律(Snell’s law)由以下方程式來決定：
在一項實施例中，傾斜表面1032與1034的傾斜角θE與θW各別被設定為小於10°。如上文所組態的光導面板1000可引導從該光源被照射的光，沿著該指定方向，其光強度分佈的準確度與均勻度則會增加。例如，以小於10°之傾斜角θE與θW來組態的光導面板1000可引導來自光源的光以大於45°的折射角在頂部表面1010上折射。此外，在光引導面板1000中的傾斜表面1032與1034其功能則如同朗伯(Lambertian)反射表面，藉此而增強折射經過光導面板1000之頂部表面1010之入射光的均勻分佈。
根據一些實施例，來自光源的光以根據頂部表面1010之一位置的變化角度被折射經過頂部表面1010。在此一情形中，介於最大折射角與最小折射角之間的差可被稱為該折射角的一角帶寬，而且該角帶寬可根據FWHM(半峰全寬)方法被決定。例如，當傾斜表面1032與1034的傾斜角θE與θW各別地被設定成小於10°時，該折射角的角帶寬則可被縮窄成小於30°。結果，由光導面板1000所引導的光束則可為實質平行或準平行。就引導來自該光源的光沿著一指定方向，以大於45°的希望折射角，傾斜表面1032與1034的傾斜角θE與θW則以小於10°的任何適當角度被組態。
雖然該主題內容以針對於結構性特徵及/或方法論行為來說明，但是要理解的是，在附加申請專利範圍中所定義的主題內容不一定被限制在上文所說明的具體特徵或行為。反而，在上文所說明的具體特徵與行為係以實施該等申請專利範圍的實例形式而被揭示。

Claims (17)

  1. 一種裸視3D顯示裝置(100)，其包含：一第一光源(112)以及一第二光源(114)，其被組態以交替地產生光(162、164)；一光導面板(120)，其被排列以引導來自該第一光源(112)的該光(162)沿一第一方向作為一第一光束(172)以及來自該第二光源(114)的該光(164)沿一第二方向作為一第二光束(174)；以及複數個全像光學元件的一堆疊(130)，其被組態以將來自該光導面板(120)的該第一光束(172)以及該第二光束(174)會聚；其中該光導面板(120)包括一稜鏡結構，其被組態以將來自該第一與第二光源(112、114)的該光(162、164)反射，朝向與該複數個全像光學元件之該堆疊(130)毗鄰之該光導面板(120)的一表面(1010)；其中該光導面板及該稜鏡結構進一步被組態以將來自第一和第二光源的光通過氣隙折射出該光導面板，朝向該複數個全像光學元件之該堆疊；其中該稜鏡結構包括具有一第一傾斜角的至少一第一傾斜表面(1032)以及具有一第二傾斜角的至少一第二傾斜表面(1034)；以及其中該第一與第二傾斜角小於10°。
  2. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該複數個全像光學元件的該堆疊(130)包括至少一第一全像光學元件(132)以及至少一第二全像光學元件(134)，以及其中該至少一第一全像光學元件(132)將該第一光束(172)會聚到一第一位置，而且該至少一第二全像光學元件(134)將該第二光束(174)會聚到一第二位置。
  3. 如申請專利範圍第2項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該至少一第一全像光學元件(132)包括一或多個第一光聚合物薄膜(810、820、830)，其係被組態來繞射該第一光束(172)的一或多個預定波長，以及其中該至少一第二全像光學元件(134)包括一或多個第二光聚合物薄膜(910、920、930)，其被組態來繞射該第二光束(174)的該一或多個預定波長。
  4. 如申請專利範圍第3項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該一或多個第一與第二光聚合物薄膜(810、820、830、910、920、930)的各者係被組態來繞射紅、綠、或藍波長。
  5. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該複數個全像光學元件之各者均包括一平行光束與一發散光束的干涉圖型。
  6. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該複數個全像光學元件之各者為一體積全像光學元件。
  7. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該光導面板(120)被組態以將從該稜鏡結構反射的該光以大於45°的一折射角來折射，而產生一折射光朝向該複數個全像光學元件的該堆疊(130)。
  8. 如申請專利範圍第7項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該光導面板(120)被組態以引導來自該第一與第二光源(112、114)的該光(162、164)，以作為具有一實質均勻強度分佈的該第一與第二光束(172、174)。
  9. 如申請專利範圍第8項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該折射光之一角帶寬(angular bandwidth)小於30°。
  10. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，進一步包含：一顯示面板(140)，其被組態以顯示一第一組影像與一第二組影像；以及一控制單元(150)，其被組態以交替地啟動該第一與第二光源(112、114)並且控制該顯示面板(140)，以交替地顯示該第一組影像的其中一個以及該第二組影像的其中一個。
  11. 如申請專利範圍第10項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該控制單元(150)被組態以產生至少一控制訊號，以使該第一組影像的該其中一個以及該第二組影像的該其中一個之顯示與該第一與第二光源(112、114)之啟動同步。
  12. 如申請專利範圍第10項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該第一組影像的該其中一個以及該第二組影像的該其中一個係對應一對立體像，以及其中該控制單元(150)被組態以依據一垂直同步訊號來控制該第一與第二組影像之顯示，該垂直同步訊號被產生來顯示該等立體像的各對或者預定數目的水平同步訊號。
  13. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該複數個全像光學元件之各者包括一或多個干涉圖型，其係藉由依據一或多個第一入射角而將一參考光束(670)照射在該全像光學元件上並依據一或多個第二入射角而將一目標光束(608)照射在該全像光學元件上來加以記錄。
  14. 如申請專利範圍第13項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該一或多個干涉圖形被組態以繞射一或多個預定波長。
  15. 如申請專利範圍第13項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該複數個全像光學元件的該等第一入射角彼此不同，以及其中該等複數個全像光學元件的該等第二入射角彼此不同。
  16. 如申請專利範圍第13項之裸視3D顯示裝置(100)，其中包括該等第一入射角的其中一個以及該等第二入射角的其中一個之一對角度係依據紅、綠、或藍波長的布拉格角條件來決定。
  17. 如申請專利範圍第1項之裸視3D顯示裝置(100)，其中該第一與第二光束(172、174)係準平行小於30°的一角帶寬。
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