TWI665905B - 立體影像產生方法、成像方法與系統 - Google Patents

立體影像產生方法、成像方法與系統 Download PDF

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Abstract

一種立體影像產生方法、成像方法與系統,在方法中,系統接收一立體影像資訊,接著根據此立體影像資訊建立反映一立體影像的參考影像,經取得與顯示裝置中多光學元件有關的物理資訊後,可以演算對應各光學元件的一單元影像,對應多光學元件的多個單元影像將可用以形成提供顯示的一集成影像,此集成影像能通過多光學元件顯示立體影像。在一實施例中,光學元件為一透鏡組,在呈現立體影像時,集成影像會先輸入至顯示驅動單元,並形成對應每個透鏡組的單元影像,之後經驅動顯示裝置而顯示集成影像,以通過一透鏡矩陣顯示立體影像。

Description

立體影像產生方法、成像方法與系統
說明書公開一種影像產生與成像的方法與系統,特別是一種形成對應每個光學元件的單元影像而通過多光學元件顯示立體影像的方法與系統。
習知技術顯示立體影像的方法,多數是應用了雙眼看到同一個物體會產生視差的原理,因此設計出讓雙眼能夠分別看到具有差異的兩個影像的立體圖案,或是循序播放兩種不同影像的動態影像,常見是通過特殊眼鏡觀看,如紅藍眼鏡、偏光眼鏡或快門眼鏡,如此因為雙眼視差而在腦中融合成具有深度的立體視覺效果。
另有方法是提供一種立體顯示裝置,通過顯示裝置中的光學元件,在不用特殊眼鏡的情況下,可使得觀賞者能夠在特定的觀看角度讓雙眼分別接收到具有影像差異的影像,也能產生具有深度的立體視覺效果。
說明書揭露一種立體影像產生方法,以及相關成像方法與系統,此立體影像產生方法以一新的立體顯示技術呈現一個距離顯示平面一距離上的立體影像,提供使用者一個新的立體影像的觀 賞經驗。
根據實施例,在立體影像產生方法中,系統先接收一立體影像資訊,立體影像資訊包括立體影像的色彩資訊以及三維空間資訊,實施例如一平面影像資料與深度圖,或是一組描述立體影像的座標值與色度值,這些資訊將用以建立一立體影像,立體影像記載顯示立體影像的資訊,可以參考影像反映空間相對關係,在此步驟中,所述空間相對關係是要反映出立體影像,參考影像可為使用者設定最後要顯示出來的立體影像所產生的影像,用來顯示立體影像的顯示裝置則是具有多光學元件與顯示面板的裝置。如此,參考影像在系統取得與顯示裝置中多光學元件有關的物理資訊之後,可以演算出對應各光學元件的單元影像,而對應多光學元件的多個單元影像形成提供顯示裝置顯示的一集成影像,集成影像最後將顯示於顯示面板上,並通過多光學元件顯示出立體影像。
進一步地,所述多光學元件有關的物理資訊至少包括投射立體影像的空間位置與各光學元件之間的空間關係,以及各光學元件與顯示裝置中一顯示面板的空間關係。這個物理資訊將影響到如何演算出每個單位影像,另更參考一觀看位置來調整參考影像,同樣配合與多光學元件有關的物理資訊,而演算單元影像。
根據再一實施例,提出一種成像方法,先取得前述方法產生的集成影像,輸入至一顯示驅動單元,形成對應顯示裝置中多光學元件的多個單元影像,顯示驅動單元將驅動顯示裝置顯示集成影像,使得多個單元影像經多光學元件投射,顯示一立體影像。
在一實施例中,當連續輸出多張集成影像,經多光學元件投射後可顯示一動態立體影像。
根據說明書實施例所公開的立體影像產生系統,系統包括一多光學元件模組,用以呈現立體影像;包括一顯示單元,用以顯示集成影像,能通過多光學元件模組呈現立體影像;包括一顯示 驅動單元,用以驅動顯示單元顯示集成影像;以及包括一影像處理單元,用以執行立體影像產生方法。
影像處理單元通過一輸入介面單元接收立體影像資訊,根據立體影像資訊建立空間相對關係,根據與多光學元件模組有關的物理資訊演算對應各光學元件的一單元影像,這些對應多光學元件的多個單元影像形成集成影像,集成影像通過多光學元件模組呈現出立體影像。
為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得以深入且具體之瞭解,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
1‧‧‧顯示面板
11‧‧‧顯示影像
12‧‧‧影像處理單元
2‧‧‧多光學元件模組
21‧‧‧基部
22‧‧‧透鏡部
5,5’‧‧‧觀看位置
301‧‧‧多光學元件模組
303‧‧‧顯示單元
305‧‧‧顯示驅動單元
307‧‧‧影像處理單元
309‧‧‧輸入介面單元
311‧‧‧記憶單元
30‧‧‧立體影像來源
步驟S401~S409‧‧‧立體影像產生流程
步驟S501~S505‧‧‧立體影像產生流程
步驟S601~S607‧‧‧立體影像產生流程
步驟S101~S103‧‧‧立體影像產生流程
圖1顯示立體影像產生系統中顯示裝置實施例示意圖之一;圖2顯示立體影像產生系統中顯示裝置實施例示意圖之二;圖3顯示立體影像產生系統之電路實施例方塊圖;圖4顯示立體影像產生方法的實施例流程圖之一;圖5顯示立體影像產生方法的實施例流程圖之二;圖6顯示立體影像產生方法的實施例流程圖之三;圖7顯示立體影像成像方法中形成可視範圍的實施例示意圖之一;圖8顯示立體影像成像方法中形成可視範圍的實施例示意圖之二;圖9顯示立體影像成像方法中形成可視範圍的實施例示意圖之三;圖10顯示立體影像產生方法的實施例流程圖之四。
說明書揭露的實施例關於一種立體影像產生方法、成像方法與系統,所揭示的立體影像產生方法適用於一設有多光學元件的顯示裝置用於顯示立體影像的用途上,顯示裝置的實施例可參考圖1所示的實施例示意圖。
此圖顯示為立體影像產生系統中的顯示裝置結構示意圖,其中顯示面板1可為具有背光模組(未顯示於此圖中)的液晶顯示面板(LCD),亦不排除其他具有背光模組的顯示器形式,或是可為具有自發光特性的有機發光二極體(OLED)。顯示面板1顯示的顯示影像11為立體影像產生方法所產生的一種集成影像(integral image),集成影像由多個單元影像組成,單元影像即為對應圖中所示實施例所示由多個透鏡組組成的多光學元件模組2的各個透鏡組的影像,其中顯示影像11上的每個單元影像可為一對一、一對多、多對一等方式對應到每個透鏡組位置的影像。
在多光學元件模組2中,設有基部21與透鏡部22,透鏡部22上的各個光學元件可為一透鏡組,透鏡組可由一或多個凸透鏡與凹透鏡組成,多光學元件形成一透鏡矩陣。系統即通過多光學元件模組2呈現出立體影像,然而,在此技術概念下,觀看位置5所在位置與相對於顯示裝置的角度將影響到所述集成影像與單元影像的形成。圖中顯示裝置的影像處理單元12除了執行一般影像處理程序外,即執行所述的立體影像產生方法,可以根據觀看位置5的觀看位置、立體影像顯示的位置,以及多光學元件模組2中各透鏡組的物理特性,以及各元件彼此之間的空間關係調整參考影像、演算單元影像,以及形成集成影像。根據立體影像產生系統實施例,若使用者改變了觀看位置5,可以適應性地提供使用者在其觀看位置5適當的觀看內容。
圖中所示的顯示裝置可以為手機、平板、電腦等具有平面螢幕的電子裝置,顯示面板1設於下層,其負責顯示尚未經過光線 重現的平面圖像,主要為顯示集成影像的顯示元件;多光學元件模組2設於較上層,具有調控光場的功效,可以調控立體影像的光線角度,讓原本尚未重組的平面影像進行重新分配和組合。在此實施例中,集成影像通過多光學元件模組2實現光線重新分配和組合,進而顯示重組的立體影像。
多光學元件模組2實施例可為多個透鏡組組成的透鏡矩陣,組成透鏡部22,其物理特性如材質與透鏡曲率造成的折射率與穿透性,加上透鏡矩陣的透鏡組數量與排列方式,配合顯示面板1的設置,能決定立體影像的高度、可視角度範圍及清晰度等三維影像內容。
各透鏡組可如單一透鏡(single lens)、透鏡陣列(lens array)、雙凸透鏡(lenticular lens)、菲涅耳透鏡(Fresnel lens),成像時可以配合針孔(pin hole)、針孔陣列(pin hole array)、光障壁(barrier),以及特定點光源(point light source)。其中顯示裝置或可以一種顯示器陣列的形式將影像顯示出來,經透鏡映射在預設位置上。
圖2以另一示意圖描述立體影像產生系統中顯示裝置實施例。根據立體影像產生方法的實施例,由顯示面板1顯示由單元影像組成的集成影像,經由多光學元件模組2重現立體影像。
如圖顯示的實施例,同樣見於圖1,使用者從其觀看位置5看到「3D」的浮空立體影像,而此立體影像是由顯示面板1顯示出顯示影像11,這是一個由多個單元影像形成的集成影像,每個單元影像是對應到一個多光學元件模組2中的單一光學元件,也就是一個透鏡組。
由於透鏡部22上的每個透鏡組設於不同的位置,當多光學元件模組2欲投射出一個浮空的立體影像時,而且是在某個觀看位置5要看到的立體影像,顯然每個位置的透鏡組所投射出去的影像要投向設定好的空間位置上,因此每個位置的透鏡組應要投射 不一樣的影像,也就涉及對應每個光學元件的單元影像彼此將具有一個差異。
舉例來說,要投射一個浮空立體影像時,位於投射的立體影像左方的光學元件應該要投射出偏重立體影像左方的某個投射角度的單元影像;位於立體影像右方的光學元件應要投射較偏重立體影像右方的某個投射角度的單元影像;位於立體影像下方的光學元件應要投射較偏重立體影像下方而向上投射的單元影像。更者,所述浮空立體影像表示與顯示平面相距一個距離,顯示效果如同浮在空中一般,但另有實施例,並不排除有下沉在顯示平面中的效果。
以上實施例所描述的立體影像產生系統可以電路系統實現,實施例可參考圖3所示立體影像產生系統之電路方塊圖。
立體影像產生系統可以硬體並搭配軟體實現的立體影像產生方法所實現,其中硬體的部分如一個顯示裝置,如圖中顯示相互電性連接的電路單元,主要元件包括一多光學元件模組301,由多個單一光學元件組成,用以呈現一立體影像,可如以上實施例所述,每個光學元件為一透鏡組,透鏡組則可由一或多個凸透鏡與凹透鏡組成,此多光學元件即形成一透鏡矩陣。系統包括一顯示單元303,包括一個顯示面板,用以顯示一集成影像,集成影像可通過多光學元件模組301投射後,可呈現出立體影像。
系統包括一顯示驅動單元305,此可為顯示面板的驅動電路,能夠產生影像控制訊號,以驅動顯示單元303顯示集成影像。系統包括一影像處理單元307,實施例可為一種影像處理積體電路,如一種數位訊號處理器或是特定軟體實現的模組,用以執行一立體影像產生方法,連接有一記憶單元311,記憶單元311如系統的記憶體,用以暫存影像數據、系統運作指令以及演算指令,能夠提供運算用的指令集與相關影像數據,可作為緩衝器,用以暫存系統運作時產生的檔案。
系統設有輸入介面單元309,用以連接外部立體影像來源30,當影像處理單元307運作立體影像產生方法時,先通過輸入介面單元309接收一立體影像資訊。所述立體影像來源30可以為通過特定軟硬體所繪製完成的立體圖資,其中記載立體影像的立體座標、色度等資訊,可包括立體影像的色彩資訊以及三維空間資訊,另有實施例可為二維平面影像以及一張深度圖(depth map)。
接著根據立體影像資訊建立一空間相對關係,實際上可以一參考影像反映此空間相對關係,而此參考影像可以反映出最後顯示的立體影像,此參考影像為使用者設定完成,用以設定欲呈現得到的立體影像,接著,系統根據與多光學元件模組301有關的物理資訊演算對應各光學元件的單元影像,並對應多光學元件的多個單元影像形成提供顯示單元303顯示的集成影像,集成影像經顯示驅動單元305驅動顯示後,通過多光學元件模組301呈現立體影像。
所述與多光學元件模組有關的物理資訊主要涉及各光學元件的物理特性,更至少包括一投射立體影像的空間位置與各光學元件之間的空間關係,例如立體影像距離每個光學元件(如透鏡組)的距離與相對角度;以及各光學元件與顯示單元303中一顯示面板的空間關係,例如各光學元件與顯示面板之間距。
以上所述的空間關係,可將系統置於同一空間座標系中,以立體影像的空間座標與各光學元件的相對座標計算得出立體影像距離每個光學元件的距離與相對角度,各光學元件之間的相對位置也因此可以得出,各光學元件與顯示面板之間距也能得到。空間關係亦可能包括多光學元件模組上的每一個光學元件的相對位置,以及相對顯示面板的距離和像素大小的搭配。之後,可根據所述的各樣空間關係在立體影像產生方法中輸入要顯示的立體影像資訊,包括根據使用者觀看位置設定立體影像顯示的斜向角度,再經過光線追跡(ray tracing),而後形成單元影像,並產生 在顯示面板上顯示的尚未重建的集成影像。
圖4接著顯示立體影像產生方法的實施例流程圖之一,在達成相同結果的前提下,以下步驟順序的簡單置換並不會影響發明的實施方式。
在此實施例流程中,開始如步驟S401,系統自外部影像源接收立體影像資訊,所接收的立體影像資訊包括立體影像的色彩資訊以及三維空間資訊,實施例如一平面影像資料與一深度圖,或是一組描述立體影像的座標值與一色度值。其中平面影像的資訊可以包括畫素座標(x,y)與色度值(chromatic value),深度圖記載了平面影像中每個畫素的深度值(z值),使得重現影像時描述立體影像的座標值(x,y,z),並加上色度值,以正確顯示出影像中每個部分的正確空間位置與顏色,產生立體影像。
之後如步驟S403,系統根據接收的立體影像資訊,以及使用者所設定的需求,如觀看位置、立體影像投射位置,或由系統自動偵測使用者觀看位置,如偵測使用者眼球,如此建立參考影像(reference image)。參考影像用以反映出顯示影像的立體座標值、色度值。根據實施例之一,輸入的原始立體影像經一座標轉換成為參考影像,其中將根據一座標轉換演算法演算出一組轉換參數。
接著,如步驟S405,系統取得與多光學元件有關的物理資訊,包括光學元件(如透鏡組)尺寸與特性,包括單一透鏡組、多透鏡矩陣的設置座標、尺寸、曲率等,以及光學元件投射的空間位置、各光學元件與顯示單元/面板的空間關係、投射位置與各光學元件之間的空間關係等。之後,如步驟S407,系統將根據原始立體影像資訊與參考影像之間建立一座標轉換函式,演算法可根據硬體的特性,如各光學元件各透鏡的物理資訊,加上座標轉換函式,將參考影像演算為對應各光學元件(如各透鏡)的單元影像(elemental image)。
再如步驟S409,根據多個單元影像產生一集成影像(integral image),集成影像為提供給系統中顯示裝置中顯示單元(如顯示面板、背光模組等)顯示的影像,集成影像包括有多個單元影像,每個單元影像對應了每個光學元件。使得最終集成影像通過多光學元件顯示立體影像,這個立體影像也是符合以上使用者設定或是系統自動判斷的參考影像。
在此一提的是,在產生參考影像時,將涉及對應每個光學元件(包括一對一、一對多或多對一的方式)顯示面板位置,在一般情況不一定要參考使用者觀看位置。但是,在一實施例中,由於使用者可能以斜向觀看立體影像,因此所計算的各單元影像將產生變化,並可考量光線傳出並透過多光學元件時重新匯聚成立體影像,甚至是浮空或下沉於顯示裝置以上、以下或前後的立體影像的各種物理資訊,演算法上再配合不同角度的顯示設定參考影像,導致最後產生的單位影像與集成影像也有差異。
接著,如圖5所示的立體影像產生方法的實施例流程圖,成像於顯示裝置上,立體影像與顯示裝置的相對位置並非限制,其中發明概念更可以應用在兩組(或以上)顯示裝置顯示同一個或多個立體影像的實施方式。
當如前述實施例,系統產生反映出定最終成像的立體影像在空間上的位置與色度值的參考影像,以及演算出單元影像,並結合形成集成影像,如步驟S501,輸入集成影像至系統中的顯示驅動單元,這是一個驅動顯示單元顯示畫面的驅動電路,驅動顯示單元顯示畫面,集成影像將顯示出來,通過多光學元件模組,如步驟S503,分別在各光學元件上投射出對應的單元影像,最後,如步驟S505,在多光學元件模組上的某個空間位置投射出立體影像。
在此成像的過程中,立體影像可以顯示於顯示裝置中多光學元件形成的一顯示平面之上、之下,或前後方,可參考圖1與圖2 所示的示意圖。實施例可參考圖10所示的流程,若立體影像資訊關於一動態立體影像,即建立連續多張反映空間相對關係的參考影像(步驟S101),輸出多張集成影像,以及最後通過多光學元件顯示一動態立體影像(步驟S103)。
根據圖6所示立體影像產生方法的實施例流程圖,當完成前述集成影像,或是完成立體影像投影時,此方法提供使用者設定觀看位置,如步驟S601,系統也可以自動方式偵測使用者觀看位置,進而設定系統的觀看位置,再如步驟S603,根據調整的位置,系統可以調整參考影像,使得觀看者的角度可以看到正確的立體影像,或是看到特定立體影像的角度。
接著,如步驟S605,系統再由參考影像,如上述實施例,根據系統各光學元件、顯示裝置的物理資訊,演算產生單元影像,對應到光學元件的單元影像形成集成影像,如步驟S607,讓顯示裝置可以顯示集成影像,以及正確地根據調整的觀看位置頭射出適當的立體影像。
值得一提的是,如圖1、圖2顯示硬體裝置上的透鏡矩陣,當投射某個立體影像時,特別是在具有某個角度偏向的立體影像,系統可以主動排除會產生偏差影像(deviation image)的對應單元影像,偏差影像可以根據參考影像判斷,或可預先設定排除,或是事後比對投射影像後排除,排除偏差影像的方式包括修正、取捨、刪除等手段,才形成集成影像。例如邊緣的單元影像,可能在經過透鏡投射時,產生了會產生偏差的影像,此類單元影像可以被排除。
相關實施例如圖7所示示意圖,在影像成像時,影像可具有一可視範圍。
如此圖所示,觀看位置5位於顯示裝置(顯示面板1、多光學元件模組2)的正上方,也就是做為投射立體影像「3D」的參考,形成此立體影像時,較偏重顯示面板1所顯示的顯示影像11的中 央部分單元影像,因此系統可以根據觀看位置5判斷會產生偏差影像的部分,如周圍,即可修正或刪除相關的單元影像。
再如圖8所示立體影像成像方法中形成另一可視範圍的實施例示意圖,此圖表示觀看位置5可以位於相對於顯示裝置的一個斜角位置,由於斜向觀賞,因此所計算的單元影像將有些微不同。如圖所示,但由於觀賞角度不同,因此演算法上配合不同角度的顯示設定,使得產生對應於光學元件的單元影像可能與要投射出去的光學元件之間有一位置偏差(offset),當投射時,可以正確向系統設定好的可視範圍投射。
圖9顯示立體影像成像方法中形成另一可視範圍的實施例示意圖,此圖也顯示一種斜向角度觀賞的方式,在顯示裝置的兩側皆有觀賞者(觀看位置5,5’),可以分別觀看從對面而來的顯示資料,此例可利用有指向性的背光源模組,且演算得出的單元影像與集成影像,都是考量了觀看位置5,5’以及光學元件的物體特性演算得出,可以提供給兩側位於觀看位置5,5’的觀賞者同一立體影像的正面和背面影像,從而達到多視角的立體影像。其中指向性的背光源是為了提供特定角度的光線,以避免過多的發散角度而產生影像干擾的情況。
說明書所揭示的立體影像產生方法與成像方法的特點之一是可以提供不同角度的觀看位置的對應立體影像。為達到斜向觀賞立體影像的目的,產生的單元影像不一會要正對所對應的光學元件,而是採用一個斜向角度的顯示方式,將光路徑匯聚到斜向的方向上,而讓觀賞者可以在斜向的方向上觀賞立體影像。
是以,根據揭露書所載實施例,所提出的立體影像產生方法中,通過立體影像資訊建立空間相對關係,配合顯示裝置中多光學元件有關的物理資訊演算單元影像以及形成集成影像,能夠通過光學元件顯示立體影像,可達到多角度觀賞、特定角度觀賞立體影像的效果。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (8)

  1. 一種立體影像產生方法,包括:接收一立體影像資訊,其中該立體影像資訊包括一立體影像的色彩資訊以及三維空間資訊,其中該三維空間資訊為一平面影像資料與一深度圖,或是一組描述該立體影像的座標值與一色度值;根據該立體影像資訊建立一空間相對關係,其中係以一參考影像反映該空間相對關係,該參考影像用以反映出最後顯示的該立體影像;取得與一顯示裝置中多光學元件有關的物理資訊,其中該多光學元件有關的物理資訊至少包括一投射該立體影像的空間位置與各光學元件之間的空間關係,包括該立體影像距離每個光學元件的距離與相對角度,以及各光學元件與該顯示裝置中一顯示面板的空間關係,包括各光學元件與該顯示面板之間距;根據該空間相對關係以及該多光學元件有關的物理資訊演算對應各光學元件的一單元影像,其中該單元影像為對應該多光學元件中多個透鏡組的各個透鏡組的影像;以及對應該多光學元件的多個單元影像形成提供該顯示裝置顯示的一集成影像,該集成影像通過該多光學元件顯示該立體影像。
  2. 如請求項1所述的立體影像產生方法,其中,於建立該空間相對關係時,更參考一觀看位置,以調整該空間相對關係,並配合與該多光學元件有關的物理資訊,而演算該單元影像。
  3. 如請求項1所述的立體影像產生方法,其中該光學元件為一透鏡組,該透鏡組由一或多個凸透鏡與凹透鏡組成,該多光學元件形成一透鏡矩陣。
  4. 如請求項1所述的立體影像產生方法,其中,當該立體影像資訊關於一動態立體影像,即建立連續多張反映該空間相對關係的參考影像,輸出多張集成影像,以及通過該多光學元件顯示一動態立體影像。
  5. 一種成像方法,用以顯示如請求項1所述的立體影像產生方法所產生的該立體影像,該成像方法包括:輸入該集成影像至該顯示裝置中的一顯示驅動單元;以及該顯示驅動單元驅動一顯示單元顯示該集成影像,使得該集成影像中多個單元影像經該多光學元件對應投射出來,顯示該立體影像。
  6. 如請求項5所述的成像方法,其中該立體影像顯示於該顯示裝置的該多光學元件形成的該顯示平面之上、之下,或前後方。
  7. 一種立體影像產生系統,包括:一多光學元件模組,用以呈現一立體影像;一顯示單元,用以顯示一集成影像,通過該多光學元件模組呈現該立體影像;一顯示驅動單元,用以驅動該顯示單元顯示該集成影像;以及一影像處理單元,用以執行一立體影像產生方法,包括:通過一輸入介面單元接收一立體影像資訊,其中該立體影像資訊包括該立體影像的色彩資訊以及三維空間資訊,其中該三維空間資訊為一平面影像資料與一深度圖,或是一組描述該立體影像的座標值與一色度值;根據該立體影像資訊建立一空間相對關係,其中係以一參考影像反映該空間相對關係,該參考影像用以反映出最後顯示的該立體影像;根據該空間相對關係以及該多光學元件模組有關的物理資訊演算對應各光學元件的一單元影像,該單元影像為對應該多光學元件中多個透鏡組的各個透鏡組的影像,其中該多光學元件有關的物理資訊至少包括一投射該立體影像的空間位置與各光學元件之間的空間關係,包括該立體影像距離每個光學元件的距離與相對角度,以及各光學元件與一顯示裝置中一顯示面板的空間關係,包括各光學元件與該顯示面板之間距;以及對應該多光學元件的多個單元影像形成提供該顯示單元顯示的該集成影像,該集成影像通過該多光學元件模組呈現該立體影像。
  8. 如請求項7所述的立體影像產生系統,其中該光學元件為一透鏡組,該透鏡組由一或多個凸透鏡與凹透鏡組成,該多光學元件形成一透鏡矩陣。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI808373B (zh) * 2021-01-20 2023-07-11 幻景啟動股份有限公司 浮空三維影像顯示系統

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111295612B (zh) 2017-11-02 2023-03-03 Pcms控股公司 用于光场显示器中的孔径扩展的方法和系统
JP7040041B2 (ja) * 2018-01-23 2022-03-23 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 情報処理装置、情報処理システム及びプログラム
KR20210066797A (ko) * 2018-08-29 2021-06-07 피씨엠에스 홀딩스, 인크. 모자이크 주기적 층에 기반한 광 필드 디스플레이를 위한 광학 방법 및 시스템
TWI719834B (zh) * 2019-06-10 2021-02-21 幻景啟動股份有限公司 互動式立體顯示裝置與互動感應方法
US11144194B2 (en) 2019-09-19 2021-10-12 Lixel Inc. Interactive stereoscopic display and interactive sensing method for the same
TWI838436B (zh) * 2019-12-06 2024-04-11 幻景啟動股份有限公司 集成式影像顯示裝置
US11287669B2 (en) 2020-04-13 2022-03-29 Lixel Inc. Integrated image display device
CN111781737B (zh) * 2020-08-30 2023-06-13 成都航空职业技术学院 一种高分辨率双视3d显示装置及方法
TWI782384B (zh) * 2021-01-06 2022-11-01 幻景啟動股份有限公司 浮空影像系統
TWI771969B (zh) * 2021-03-31 2022-07-21 幻景啟動股份有限公司 適應眼睛位置的立體影像數據的產生方法與顯示系統
CN113099213B (zh) * 2021-04-09 2024-04-26 焦作大学 一种三维图像显示处理装置和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297994A (zh) * 2014-10-31 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 集成成像3d液晶显示器及其使用的光学设备
CN105425404A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 上海誉沛光电科技有限公司 一种集成成像光学系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050083516A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Baker Henry H. Method and system for calibration of optics for an imaging device
US7775666B2 (en) * 2005-03-16 2010-08-17 Panasonic Corporation Three-dimensional image communication terminal and projection-type three-dimensional image display apparatus
JP2009077234A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Toshiba Corp 三次元画像処理装置、方法及びプログラム
KR20130063372A (ko) * 2011-12-06 2013-06-14 삼성디스플레이 주식회사 3차원 영상 표시 장치
WO2014059472A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-24 8H3D Limited Autostereoscopic display system
KR20140115854A (ko) * 2013-03-22 2014-10-01 삼성디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치 및 입체 영상 표시 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297994A (zh) * 2014-10-31 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 集成成像3d液晶显示器及其使用的光学设备
CN105425404A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 上海誉沛光电科技有限公司 一种集成成像光学系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI808373B (zh) * 2021-01-20 2023-07-11 幻景啟動股份有限公司 浮空三維影像顯示系統
US11778165B2 (en) 2021-01-20 2023-10-03 Lixel Inc. Floating three-dimensional image display system

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