TWI787123B - 集成式立體影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種集成式立體影像顯示裝置，包括一顯示器、一透鏡陣列層及一擋板層。顯示器具有一顯示面及一圖像演算單元，透鏡陣列層設置於鄰近顯示器的顯示面處。擋板層包含多個擋板，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該些擋板各具有一旋轉角。該些擋板傾斜於顯示面，該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板各具有一傾角。該些擋板能提供遮光的效果，使顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過透鏡陣列層重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。

Description

集成式立體影像顯示裝置
本發明涉及一種集成式立體影像顯示裝置，尤指一種為顯示目的使用，主要領域為3D立體顯示，採用3D裸視技術，使用上較為簡易方便的集成式立體影像顯示裝置。
現有的立體影像顯示裝置，一般主流採用雙眼融合影像的技術製成。一般裸視立體影像顯示裝置，皆讓觀賞者在正對顯示裝置的角度觀看，抑或影像深度不能遠離顯示面太多。然而在考慮一些情境狀況的場合裡，例如航空地形模型、建築模型、醫療3D訓練等，顯示裝置為水平擺放的情況時，觀賞者自然的視角為斜向的觀看顯示裝置。此時一般主流的立體影像顯示技術，無法提供對觀賞者自然的觀看角度，造成不便。再者，一般立體影像顯示裝置，在正面所觀看的3D感知，對觀賞者來說是只有一個方向的視覺刺激，就像是畫面突出或沉入，而無法達到真正讓影像脫離平面的感覺，實現漂浮於空中的感覺。另，現有的立體影像顯示裝置，顯示器的光源光分布發散角大，會造成觀賞者移動時觀看到其他階的光線，具有品質不佳的問題，難以達到較佳立體影像顯示效果。
申請人提出一種「集成式影像顯示裝置」(公開號 TW 202123688A)，可提供漂浮顯示的效果，能讓觀賞者在正向、斜向的角度觀看立體影像，且能改善品質，使顯示器上來的光線可以限制發散角，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。然而該顯示裝置若要遮擋兩個維度光分佈，須用兩層擋板，其結構較為複雜，且厚度較厚，較為佔用空間，且多層結構亮度損耗會較大，且因都為週期性結構，易產生摩爾條紋(Moire)。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種集成式立體影像顯示裝置，可提供漂浮顯示的效果，能讓觀賞者能在斜向的角度觀看立體影像，且能改善品質，使顯示器上來的光線可以限制發散角，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。本發明只需使用一層擋板，結構簡單，製作容易，且厚度較薄，可縮小佔用的空間。本發明一層結構可增加出光的穿透率，且減少產生摩爾條紋(Moire)的機率。
為了解決上述的技術問題，本發明提供一種集成式立體影像顯示裝置，包括：一顯示器，該顯示器具有一顯示面及一圖像演算單元；一透鏡陣列層，該透鏡陣列層設置於鄰近該顯示器的顯示面處，該透鏡陣列層包含多個透鏡；以及一擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板間隔的設置，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該擋板層具有一基準邊，該些擋板分別與該基準邊形成有一第一夾角，使該些擋板各具有一旋轉角，且該些擋板傾斜於該顯示面，使該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板分別與該顯示面形成有一第二夾角，使該些擋板各具有一傾角，每相鄰的兩所述擋板之間形成一透光部，該透光部遠離該顯示器的一端形成一開口，該些擋板能提供遮光的效果，使該顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過該透鏡陣列層重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
為了解決上述的技術問題，本發明還提供一種集成式立體影像顯示裝置，包括：一顯示器，該顯示器具有一顯示面及一圖像演算單元；一針孔陣列層，該針孔陣列層包含一本體及多個針孔，該些針孔設置於該本體上；以及一擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板間隔的設置，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該擋板層具有一基準邊，該些擋板分別與該基準邊形成有一第一夾角，使該些擋板各具有一旋轉角，且該些擋板傾斜於該顯示面，使該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板分別與該顯示面形成有一第二夾角，使該些擋板各具有一傾角，每相鄰的兩所述擋板之間形成一透光部，該透光部遠離該顯示器的一端形成一開口，該些擋板能提供遮光的效果，使該顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過該針孔陣列層重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
為了解決上述的技術問題，本發明還提供一種集成式立體影像顯示裝置，包括：一顯示器，該顯示器包含一液晶面板、一背光模組及一圖像演算單元，該液晶面板具有一顯示面，該液晶面板能打開需要使用的像素及關掉不需要使用的像素，該背光模組包含多個光源；以及一擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板間隔的設置，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該擋板層具有一基準邊，該些擋板分別與該基準邊形成有一第一夾角，使該些擋板各具有一旋轉角，且該些擋板傾斜於該顯示面，使該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板分別與該顯示面形成有一第二夾角，使該些擋板各具有一傾角，每相鄰的兩所述擋板之間形成一透光部，該透光部遠離該顯示器的一端形成一開口，該些擋板能提供遮光的效果，使該顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過該些光源及該液晶面板重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的集成式立體影像顯示裝置，可提供漂浮顯示的效果，能讓觀賞者在斜向的角度觀看立體影像，且本發明設置有擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板具有傾角及旋轉角，該些擋板能提供遮光的效果，能解決顯示器的光源光分布發散角大，會造成觀賞者移動時觀看到其他階的光線的問題，用以改善品質，使顯示器產生的光線能限制發散角，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。再者，該些擋板為單層設置，結構簡單，製作容易，且厚度較薄，可縮小佔用的空間。再者，本發明一層結構可增加出光的穿透率，且減少產生摩爾條紋(Moire)的機率。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
本發明提供一種集成式立體影像顯示裝置，其可應用於例如光電、醫療、軍事、展示、顯示器、教育娛樂及消費型電子等各種產業，該集成式立體影像顯示裝置可應用於主動式或被動式等顯示器，並不予以限制。
請參閱圖1至圖3，該集成式立體影像顯示裝置包括一顯示器1、一透鏡陣列層2及一擋板層3，可以透過顯示圖像的改變，更改觀賞者角度位置所看到的立體影像畫面，讓觀賞者可以在其他視角位置觀賞立體影像。
該顯示器1可為一般的平面顯示器，該顯示器1具有一顯示面11，可用於顯示圖像。該透鏡陣列層2設置於鄰近顯示器1的顯示面11處，亦即透鏡陣列層2可設置於顯示器1的上方。透鏡陣列層2可接觸顯示器1的顯示面11，透鏡陣列層2也可與顯示器1的顯示面11形成間隔設置，或是在顯示器1的顯示面11與透鏡陣列層2之間設置中間層。
該顯示器1可設置於最下層，其負責顯示尚未經過光線重現的平面圖像，此平面圖像可以透過透鏡陣列層2的透鏡陣列達到光線重新分配和組合，進而顯示重組的三維立體影像。第一層的顯示器1只需顯示目標圖像，因此可以是任意的硬體構造，包括手機、平板或平面螢幕，該顯示器1的型式及構造並不限制，該顯示器1亦可為一種自發光顯示器。
該透鏡陣列層2可設置於最上層，該透鏡陣列層2具有調控光場的功效，該透鏡陣列層2可以調控立體物件的光線角度，讓原本尚未重組的平面影像進行重新分配和組合，進而讓觀賞者看到三維立體影像。
該透鏡陣列層2可包含一基部21及多個透鏡22，該些透鏡22設置於基部21的一面，亦即該些透鏡22可設置於基部21遠離顯示器1的一面，該透鏡陣列層2的排列及構造並不限制，該些透鏡22具有聚焦功能，該顯示面11所顯示尚未重建的圖像能通過該透鏡陣列層2重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。該透鏡陣列層2的結構及材質並不限制，該些透鏡22例如也可為柱狀透鏡(如圖18所示)、菲涅耳透鏡(Fresnel lens)或其他各種的透鏡組。
本發明能於斜向觀賞三維立體影像，所謂斜向觀賞的方式是指觀賞者並非正對顯示器1，但也能看到立體影像。在傳統的裸眼式三維立體顯示中，絕大多數有觀賞視角的問題，而讓觀賞者不能在斜向的角度看到。在本發明中，斜向觀賞反而是一大特點，觀賞者在正對顯示器1的方向上（zero order viewing zone），而左右分別有一段可觀賞的視角限制，一旦超出此視角，則觀賞者看到的將不是相對應所在角度應該看到的立體資訊。為達到斜向觀賞立體影像，不再採用0階（正向）的顯示方式，主要是採用斜向角度的顯示方式，將光路徑匯聚到斜向的方向上，而讓觀賞者可以在該斜向的方向上觀賞立體影像。另，本發明亦可加上一微結構，用以將光導到斜向視角。惟，本發明的集成式立體影像顯示裝置同樣可應用於正向的角度觀看立體影像，並不限制觀看的角度。
該顯示器1可以為任意規格，只要能讓演算法則適用，亦即顯示器1具有一圖像演算單元12，使用於顯示器1的圖像需要經過圖像演算法的計算，此計算搭配透鏡陣列的架構，預知其光線行走的各種路徑，而計算圖像相對位置。由於圖像演算法為現有技術，且非本發明訴求的重點，故不再加以贅述。
該擋板層3可設置在透鏡陣列層2的一側，在本實施例中，該擋板層3設置在透鏡陣列層2靠近顯示器1的一側，亦即該擋板層3設置在透鏡陣列層2的下方，該擋板層3位於顯示器1及透鏡陣列層2之間。
該擋板層3呈板狀體，其包含多個擋板31，該些擋板31間隔的設置，且可相互平行或非相互平行，在本實施例中，該些擋板31相互平行。該些擋板31的間距並不限制，可因應需要而加以變化，亦即該些擋板31可因應需要而設置的較為密集或稀疏，在本實施例中，每相鄰的兩擋板31的間距小於透鏡22的外徑，每相鄰的兩擋板31的間距約為透鏡22的外徑的一半，該些擋板31設置的較為密集。每相鄰的兩擋板31的間距小於500μm，例如可為100μm、200μm、300μm、400μm或499μm等，較佳的，每相鄰的兩擋板31的間距為100μm至130μm，例如可為100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm或130μm等，以使該些擋板31能提供較佳的遮光效果。該些擋板31的間距可為定值或非定值，亦即該些擋板31的間距並不限制為等間距，亦可為不等間距。
該些擋板31旋轉一角度，使該些擋板31沿著一第一傾斜方向A延伸(如圖2所示)，具體而言，可定義該擋板層3具有一基準邊32，在本實施例中該基準邊32為擋板層3的長邊，該些擋板31分別與基準邊32形成有一第一夾角θ1，使該些擋板31各具有一旋轉角。該第一夾角θ1小於90度，以使該些擋板31能提供較佳的遮光效果。所述擋板31旋轉的方向並不限制，如圖2所示，擋板31是在沿著逆時針的方向與基準邊32形成第一夾角θ1，當然擋板31也可在沿著順時針的方向與基準邊32形成第一夾角θ1。
該些擋板31傾斜於顯示面11，使該些擋板31沿著一第二傾斜方向B延伸(如圖3所示)，該些擋板31分別與顯示面11形成有一第二夾角θ2，使該些擋板31各具有一傾角。由於需同時提供遮擋兩個維度，該第二夾角(傾角)θ2大於10度為較佳。若該第二夾角θ2(傾角)過大，也會造成觀賞角度過大，故該第二夾角θ2(傾角)以小於80度為較佳，亦即該第二夾角θ2可為10度至80度，例如可為10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度或80度等。整面結構的第二夾角θ2也可非固定，舉例來說，上半部的第二夾角θ2為30度、下半部的第二夾角θ2為45度。
每相鄰的兩擋板31之間形成一透光部33，該些透光部33呈長條狀，該些透光部33可為空心狀(鏤空狀)，該些透光部33也可在內部設置有透光材質而成為實心狀。該透光部33遠離顯示器1的一端形成一開口34，傾角與旋轉角合成的開口34方向可朝向觀賞者或朝向觀賞者的對面。該些擋板31能提供遮光的效果，使該顯示器1產生的光線能限制發散角，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。該顯示面11所顯示尚未重建的圖像能通過透鏡陣列層2重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
該擋板層3可設置於顯示器1及透鏡陣列層2之間，該擋板層3也可設置(或形成)於顯示器1上或透鏡陣列層2上，該擋板層3能改善品質，使顯示器1產生的光線能限制發散角照射至透鏡陣列層2，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。該擋板層3可限制光線在左、右方向(控角)及前、後方向(斜角)預定的角度內照射，藉以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
本發明的透鏡陣列層2對顯示的效果有非常重要的關聯，如圖4所示，透鏡陣列的排列可為矩形排列的方式，使每相鄰兩列的透鏡22可呈相對的排列。如圖5所示，透鏡陣列的排列也可為六角形排列的方式，使每相鄰兩列的透鏡22可呈交錯的排列，透鏡陣列亦可為其他的排列，皆可以顯示3D影像資訊。
在透鏡陣列層2上的微結構為聚焦功能的透鏡，此微透鏡規格將依照材質折射率n值決定其透鏡聚焦能力，可使用光線的波長範圍為300nm至1100nm。單一的小透鏡焦距情形如圖6所示，符合造鏡者公式：1/f=(n-1)(1/R1-1/R2)。其中R1和R2分別為透鏡兩邊的曲率半徑，f是透鏡焦距，n是透鏡折射率。另外透鏡直徑大小從100um到5mm適用不同顯示裝置的像素大小。
本發明提出一種可以適用於斜向觀賞角度的集成式，配合硬體設置，可控制裝置中各個位置像素經過光學元件的光線行進方向。本發明硬體系統為簡易光學元件，包括顯示器1、透鏡陣列層2及擋板層3，可封裝成一個套件，藉由設計好的像素大小、系統間隙、透鏡大小及焦距，利用集成式影像原理，搭配經過特殊演算法的螢幕輸出畫面訊號，可以使其呈現實像在立體空間之中。
[第二實施例]
請參閱圖7，本實施例與上述第一實施例的結構大致相同，其差異僅在於，在本實施例中，該擋板層3設置在透鏡陣列層2遠離顯示器1的一側，亦即該擋板層3設置在透鏡陣列層2的上方。該些擋板31能提供遮光的效果，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
[第三實施例]
請參閱圖8，本實施例與上述第一實施例的結構大致相同，其差異僅在於，在本實施例中，每相鄰的兩擋板31的間距等於透鏡22的外徑，該些擋板31設置的較為稀疏。
[第四實施例]
請參閱圖9，在本實施例中，主要以一針孔陣列層4取代第一實施例中的透鏡陣列層2，該集成式立體影像顯示裝置包括一顯示器1、一針孔陣列層4及一擋板層3。該顯示器1可包含一液晶面板13及一背光模組14，顯示面11位於液晶面板13上，背光模組14靠近液晶面板13，背光模組14可投射出光源，使光線透過液晶面板13後，將資訊傳遞到觀賞者的眼中。在本實施例中，該顯示器1為一被動發光顯示器，在另一實施例中，該顯示器1亦可為一主動發光顯示器，例如OLED或LED等顯示器。由於擋板層3的結構與第一實施例相同，故不再加以贅述。
該針孔陣列層4可設置於鄰近顯示器1的顯示面11處，亦即針孔陣列層4可設置於顯示器1的上方。針孔陣列層4可接觸顯示器1的顯示面11，針孔陣列層4也可與顯示器1的顯示面11形成間隔設置，或是在顯示器1的顯示面11與針孔陣列層4之間設置中間層。該針孔陣列層4亦可設置於顯示器1內或其他適當的位置。
該顯示器1可設置於最下層，其負責顯示尚未經過光線重現的平面圖像，此平面圖像可以透過針孔陣列層4的針孔陣列達到光線重新分配和組合，進而顯示重組的三維立體影像。該針孔陣列層4可設置於最上層，該針孔陣列層4具有調控光場的功效，針孔陣列層4可以調控立體物件的光線角度，讓原本尚未重組的平面影像進行重新分配和組合，進而讓觀賞者看到三維立體影像。
該針孔陣列層4的材質並不限制，該針孔陣列層4包含一本體41及多個針孔(pin hole)42，該本體41以不透光的材質製成，使該本體41為不透光件，該本體41呈板狀體。該些針孔42較佳為圓孔，該些針孔42設置於本體41上，該些針孔42可貫通本體41相對的兩側(兩面)，每相鄰的兩針孔42之間的間距小於5mm，每一針孔42的直徑小於1mm，該些針孔42具有聚焦功能。該顯示面11所顯示尚未重建的圖像能通過該些針孔42利用針孔原理重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。所述的針孔42可呈中空狀，也可在針孔42內設置透光性的材質，而使光線可通過針孔42。本發明的針孔陣列層4對顯示的效果有非常重要的關聯，針孔陣列的排列方式可以為矩形排列或六角形排列的方式，亦即每相鄰兩列的針孔42可呈相對的排列或交錯的排列，皆可用以顯示3D影像資訊。
該擋板層3包含多個擋板31，該些擋板31間隔的設置，該些擋板31沿著第一傾斜方向A延伸(如圖2所示)，該些擋板31各具有旋轉角。該些擋板31沿著第二傾斜方向B延伸，該些擋板31各具有傾角。每相鄰的兩個擋板31之間形成一透光部33，該些透光部33呈長條狀，在本實施例中，每相鄰的兩擋板31的間距小於每相鄰的兩針孔42的間距。該些透光部33能供光線通過，該些擋板31能提供遮光的效果，使顯示器1上來的光線可以限制發散角照射至針孔陣列層4，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
[第五實施例]
請參閱圖10，本實施例與上述第四實施例的結構大致相同，其差異僅在於，在本實施例中，擋板層3設置在針孔陣列層4遠離顯示器1的一側，亦即擋板層3設置在針孔陣列層4的上方。該些擋板31能提供遮光的效果，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
[第六實施例]
請參閱圖11，本實施例與上述第五實施例的結構大致相同，其差異僅在於，在本實施例中，每相鄰的兩擋板31的間距等於每相鄰的兩針孔42的間距。該些擋板31能提供遮光的效果，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
[第七實施例]
請參閱圖12，在本實施例中，該集成式立體影像顯示裝置包括一顯示器1a及一擋板層3。該顯示器1a包含一液晶面板12a、一背光模組13a及一圖像演算單元14a，液晶面板12a具有一顯示面11a，該背光模組13a可投射出光源，使光線透過液晶面板12a後，將資訊傳遞到觀賞者的眼中。在本實施例中，該液晶面板12a能利用軟體的方式來打開需要使用的像素121a及關掉不需要使用的像素122a。該背光模組13a包含多個光源131a，該些光源131a可為LED或OLED等光源，該些光源131a間隔的設置，該些光源131a可提供如同針孔陣列層的功能。該些光源131a可投射出光線，使光線透過液晶面板12a後，將資訊傳遞到觀賞者的眼中。顯示器1a的平面圖像可透過該些光源131a及液晶面板12a，進而顯示重組的三維立體影像。
該擋板層3的結構與第一實施例相同，該擋板層3包含多個擋板31，該些擋板31間隔的設置，該些擋板31沿著第一傾斜方向A延伸(如圖2所示)，該些擋板31各具有旋轉角。該些擋板31沿著第二傾斜方向B延伸，該些擋板31各具有傾角。每相鄰的兩擋板31之間形成一透光部33，該些透光部33呈長條狀，在本實施例中，每相鄰的兩擋板31的間距小於每相鄰的兩需要使用的像素121a的間距。
擋板層3可設置在液晶面板12a的一側(上方或下方)，在本實施例中，擋板層3設置在液晶面板12a靠近背光模組13a的一側。該些透光部33能供光線通過，該些擋板31能提供遮光的效果，使顯示器1a上來的光線可以限制發散角照射至需要使用的像素121a，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
[第八實施例]
請參閱圖13，本實施例與上述第七實施例的結構大致相同，其差異僅在於，在本實施例中，擋板層3設置在液晶面板12a遠離背光模組13a的一側，亦即擋板層3設置在液晶面板12a的上方。該些擋板31能提供遮光的效果，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
[第九實施例]
請參閱圖14，本實施例與上述第八實施例的結構大致相同，其差異僅在於，在本實施例中，每相鄰的兩擋板31的間距等於每相鄰的兩需要使用的像素121a的間距。該些擋板31能提供遮光的效果，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。
另，如圖15所示，可定義每相鄰的兩擋板31的間距為P，該些擋板31的高度為H，通過透光部33的光線發散角為θ，滿足以下的關係式：θ=2×tan -1(P/H)。是以，當發散角固定時，間距P越小(擋板越密)，高度H也可越小(擋板高度越低)，即可有效的薄型化。上述各實施例中的擋板也符合上述的條件。
另，如圖16及圖17所示，分別為本發明無設置擋板及設置有擋板時，其歸一化光強度及光線發散角的關係圖，由此可看出本發明設置有擋板時，可使顯示器產生的光線能有效的限制發散角。
[實施例的有益效果]
本發明的有益效果在於，本發明可提供漂浮顯示的效果，能讓觀賞者在斜向的角度觀看立體影像，且本發明設置有擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板具有傾角及旋轉角，該些擋板能提供遮光的效果，能解決顯示器的光源光分布發散角大，會造成觀賞者移動時觀看到其他階的光線的問題，用以改善品質，使顯示器產生的光線能限制發散角，以消除其他階的光線，以具有較佳的立體影像顯示效果。再者，該些擋板為單層設置，結構簡單，製作容易，且厚度較薄，可縮小佔用的空間。再者，本發明一層結構可增加出光的穿透率，且減少產生摩爾條紋(Moire)的機率。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:顯示器 11:顯示面 12:圖像演算單元 13:液晶面板 14:背光模組 2:透鏡陣列層 21:基部 22:透鏡 3:擋板層 31:擋板 32:基準邊 33:透光部 34:開口 4:針孔陣列層 41:本體 42:針孔 1a:顯示器 11a:顯示面 12a:液晶面板 121a:需要使用的像素 122a:不需要使用的像素 13a:背光模組 131a:光源 14a:圖像演算單元 A:第一傾斜方向 B:第二傾斜方向 f:透鏡焦距 P:間距 H:高度 θ1:第一夾角 θ2:第二夾角 θ:光線發散角
圖1為本發明集成式立體影像顯示裝置第一實施例的立體分解圖。
圖2為本發明集成式立體影像顯示裝置第一實施例的俯視分解圖。
圖3為本發明集成式立體影像顯示裝置第一實施例的前視圖。
圖4為本發明透鏡陣列相對排列的示意圖。
圖5為本發明透鏡陣列交錯排列的示意圖。
圖6為本發明單一透鏡聚焦情形的示意圖。
圖7為本發明集成式立體影像顯示裝置第二實施例的前視圖。
圖8為本發明集成式立體影像顯示裝置第三實施例的前視圖。
圖9為本發明集成式立體影像顯示裝置第四實施例的前視圖。
圖10為本發明集成式立體影像顯示裝置第五實施例的前視圖。
圖11為本發明集成式立體影像顯示裝置第六實施例的前視圖。
圖12為本發明集成式立體影像顯示裝置第七實施例的前視圖。
圖13為本發明集成式立體影像顯示裝置第八實施例的前視圖。
圖14為本發明集成式立體影像顯示裝置第九實施例的前視圖。
圖15為本發明擋板與出光發散角的平面示意圖。
圖16為本發明無設置擋板時歸一化光強度及發散角的關係圖。
圖17為本發明設置擋板時歸一化光強度及發散角的關係圖。
圖18為本發明集成式立體影像顯示裝置第一實施例使用柱狀透鏡的示意圖。
1:顯示器
11:顯示面
12:圖像演算單元
2:透鏡陣列層
21:基部
22:透鏡
3:擋板層
31:擋板
32:基準邊
33:透光部
34:開口
A:第一傾斜方向
B:第二傾斜方向

Claims (13)

  1. 一種集成式立體影像顯示裝置，包括： 一顯示器，該顯示器具有一顯示面及一圖像演算單元； 一透鏡陣列層，該透鏡陣列層設置於鄰近該顯示器的顯示面處，該透鏡陣列層包含多個透鏡；以及 一擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板間隔的設置，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該擋板層具有一基準邊，該些擋板分別與該基準邊形成有一第一夾角，使該些擋板各具有一旋轉角，且該些擋板傾斜於該顯示面，使該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板分別與該顯示面形成有一第二夾角，使該些擋板各具有一傾角，每相鄰的兩所述擋板之間形成一透光部，該透光部遠離該顯示器的一端形成一開口，該些擋板能提供遮光的效果，使該顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過該透鏡陣列層重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
  2. 如請求項1所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述擋板的間距小或等於該透鏡的外徑。
  3. 如請求項1所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述擋板的間距小於500μm。
  4. 如請求項1所述的集成式立體影像顯示裝置，其中該第二夾角為10度至80度。
  5. 一種集成式立體影像顯示裝置，包括： 一顯示器，該顯示器具有一顯示面及一圖像演算單元； 一針孔陣列層，該針孔陣列層包含一本體及多個針孔，該些針孔設置於該本體上；以及 一擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板間隔的設置，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該擋板層具有一基準邊，該些擋板分別與該基準邊形成有一第一夾角，使該些擋板各具有一旋轉角，且該些擋板傾斜於該顯示面，使該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板分別與該顯示面形成有一第二夾角，使該些擋板各具有一傾角，每相鄰的兩所述擋板之間形成一透光部，該透光部遠離該顯示器的一端形成一開口，該些擋板能提供遮光的效果，使該顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過該針孔陣列層重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
  6. 如請求項5所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述針孔之間的間距小於5mm，每一所述針孔的直徑小於1mm。
  7. 如請求項5所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述擋板的間距小於或等於每相鄰的兩所述針孔的間距。
  8. 如請求項5所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述擋板的間距小於500μm。
  9. 如請求項5所述的集成式立體影像顯示裝置，其中該第二夾角為10度至80度。
  10. 一種集成式立體影像顯示裝置，包括： 一顯示器，該顯示器包含一液晶面板、一背光模組及一圖像演算單元，該液晶面板具有一顯示面，該液晶面板能打開需要使用的像素及關掉不需要使用的像素，該背光模組包含多個光源；以及 一擋板層，該擋板層包含多個擋板，該些擋板間隔的設置，該些擋板沿著一第一傾斜方向延伸，該擋板層具有一基準邊，該些擋板分別與該基準邊形成有一第一夾角，使該些擋板各具有一旋轉角，且該些擋板傾斜於該顯示面，使該些擋板沿著一第二傾斜方向延伸，該些擋板分別與該顯示面形成有一第二夾角，使該些擋板各具有一傾角，每相鄰的兩所述擋板之間形成一透光部，該透光部遠離該顯示器的一端形成一開口，該些擋板能提供遮光的效果，使該顯示器產生的光線能限制發散角，該顯示面所顯示尚未重建的圖像能通過該些光源及該液晶面板重組，重新組合成集成式影像，以形成立體影像。
  11. 如請求項10所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述擋板的間距小於或等於每相鄰的兩所述需要使用的像素的間距。
  12. 如請求項10所述的集成式立體影像顯示裝置，其中每相鄰的兩所述擋板的間距小於500μm。
  13. 如請求項10所述的集成式立體影像顯示裝置，其中該第二夾角為10度至80度。
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