TWM573472U - Electronic product with stereoscopic display device - Google Patents

Abstract

一種具有立體顯示裝置的電子產品，包括一主體及一立體顯示裝置。主體包含一殼體及一電路單元，電路單元設置於殼體內，殼體具有一容置槽。立體顯示裝置設置於主體的容置槽中，立體顯示裝置包括一平面顯示裝置、一透鏡陣列層及一微結構層，透鏡陣列層設置於平面顯示裝置的顯示面上，透鏡陣列層用於調控光場，微結構層設置於透鏡陣列層上，微結構層用於調變光線角度方向，立體顯示裝置能用於顯現漂浮於空中的立體影像。由此，提供觀賞者以自然斜向的觀賞角度，觀看浮出於表面的立體影像。

Description

具有立體顯示裝置的電子產品

本創作乃是關於一種電子產品，尤指一種具有立體顯示裝置的電子產品。

現有的筆記型電腦(Notebook)等電子產品，其顯示器只具有平面顯示的效果，部分的電子產品雖具有三維立體顯示的效果，一般是採用雙眼融合影像的技術製成，都需要讓使用者在面向正對顯示器的方向才可以觀賞立體影像，而在非正對顯示器的方向則看不到顯示立體影像。在考慮一些情境狀況的場合裡，顯示器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器。此時一般的三維顯示技術無法提供對觀賞者自然的觀看角度，造成不便。一般三維立體顯示器，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。

綜上所述，本創作人有感上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合學理的應用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本創作。

本創作所要解決的技術問題，在於提供一種具有立體顯示裝置的電子產品，提供觀賞者以自然斜向的觀賞角度，觀看浮出於表面的立體影像。

為了解決上述的技術問題，本創作提供一種具有立體顯示裝置的電子產品，包括一主體，該主體包含一殼體及一電路單元，該電路單元設置於該殼體內，該殼體具有一容置槽；以及一立體顯示裝置，該立體顯示裝置設置於該主體的容置槽中，該立體顯示裝置包括一平面顯示裝置、一透鏡陣列層及一微結構層，該平面顯示裝置具有一顯示面，該透鏡陣列層設置於該平面顯示裝置的顯示面上，該透鏡陣列層包含數個透鏡，該透鏡陣列層用於調控光場，該微結構層設置於該透鏡陣列層上，該微結構層包含數個微結構，該微結構層用於調變光線角度方向，該立體顯示裝置能用於顯現漂浮於空中的立體影像。

本創作的有益效果：本創作將立體顯示裝置整合於電子產品，使該電子產品除了具有本身的功能外，亦兼具有立體影像顯示的效果。本創作立體顯示裝置改變既往裸視3D立體顯示器正向的觀賞視角，並變更為斜向觀賞立體影像，且立體影像呈現於立體顯示裝置的上方或前方，造成漂浮效果。

為了能更進一步瞭解本創作為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明、圖式，相信本創作之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

1‧‧‧主體

11‧‧‧殼體

12‧‧‧輸入模組

13‧‧‧容置槽

14‧‧‧電路單元

2‧‧‧螢幕

3‧‧‧立體顯示裝置

31‧‧‧平面顯示裝置

311‧‧‧顯示面

32‧‧‧透鏡陣列層

321‧‧‧基部

322‧‧‧透鏡

33‧‧‧微結構層

331‧‧‧基材

332‧‧‧微結構

4‧‧‧主體

41‧‧‧殼體

42‧‧‧容置槽

43‧‧‧電路單元

5‧‧‧主體

51‧‧‧容置槽

52‧‧‧電路單元

6‧‧‧主體

61‧‧‧殼體

62‧‧‧容置槽

63‧‧‧電路單元

7‧‧‧主體

71‧‧‧殼體

72‧‧‧容置槽

73‧‧‧電路單元

8‧‧‧主體

81‧‧‧殼體

82‧‧‧容置槽

83‧‧‧電路單元

9‧‧‧主體

91‧‧‧殼體

92‧‧‧容置槽

93‧‧‧電路單元

94‧‧‧顯示器

10‧‧‧主體

101‧‧‧殼體

102‧‧‧電路單元

103‧‧‧容置槽

圖1為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第一實施例的立體示意圖。

圖2為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第一實施例局部構造的剖視示意圖。

圖3為本創作單一透鏡聚焦情形的示意圖。

圖4為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第二實施例的立體示意圖。

圖5為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第三實施例的立體示意圖。

圖6為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第四實施例的立體示意圖。

圖7為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第五實施例的立體示意圖。

圖8為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第六實施例的立體示意圖。

圖9為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第七實施例的立體示意圖。

圖10為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第八實施例的立體示意圖。

圖11為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第九實施例的立體示意圖。

圖12為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第十實施例的立體示意圖。

圖13為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第十一實施例的立體示意圖。

圖14為本創作具有立體顯示裝置的電子產品第十二實施例的立體示意圖。

[第一實施例]

本創作提供一種具有立體顯示裝置的電子產品，該電子產品可為攜帶式或其他型式的電子產品，例如筆記型電腦(Notebook)、智慧型音箱(smart speaker)、數位看板(digital signage)、行動電話 (mobile phone)、遊戲機(game machine)、智能汽車(smart auto)的儀錶板、商用遊戲機、自動販賣機或自動售票機等。

請參關圖1及圖2，在本實施例中，該電子產品為一種筆記型電腦，該筆記型電腦包括一主體1、一螢幕2及一立體顯示裝置3，該主體1為一電腦主機，該主體1包含一殼體11及一電路單元14，該電路單元14設置於殼體11內，由於該電路單元14為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。該主體1(殼體11)上可設置一輸入模組12，該輸入模組12可為鍵盤、觸控板或觸控螢幕等。該螢幕2電性連接於主體1的電路單元14，電路單元14可用以執行各種的程式，並將程式所執行的結果顯示於螢幕2上。由於該主體1及螢幕2為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。

該立體顯示裝置3設置於主體1上，具體而言，主體1的殼體11具有一容置槽13，在本實施例中，該容置槽13可位於殼體11的頂面，且容置槽13位於輸入模組12(鍵盤)的前方。該立體顯示裝置3設置於容置槽13中，該立體顯示裝置3曝露於殼體11。較佳的，立體顯示裝置3曝露於殼體11的一面與殼體11切齊，亦即立體顯示裝置3的頂面與殼體11切齊，但不予以限制，該立體顯示裝置3曝露於殼體11的一面亦可突出或凹入於殼體11。較佳的，立體顯示裝置3相對的兩側抵觸於容置槽13相對的兩側，使立體顯示裝置3穩固地設置於容置槽13中。

該立體顯示裝置3包括一平面顯示裝置31、一透鏡陣列層32及一微結構層33，平面顯示裝置31、透鏡陣列層32及微結構層33由下而上依序排列設置為三層，透鏡陣列層32設置於平面顯示裝置31的顯示面311上，微結構層33設置於透鏡陣列層32上。透鏡陣列層32較佳但不限制接觸平面顯示裝置31的顯示面311，微結構層33較佳但不限制接觸透鏡陣列層32。該立體顯示裝置3包括三層結構，光線將由平面顯示裝置31顯現出集成式影像 (integral image)，透過透鏡陣列層32，將集成式影像(integral image)重新匯聚在空中呈現立體影像於空中，最後微結構層33會將光場折射到斜向的角度，於是在斜向的使用者便可以觀賞到立體影像。

該平面顯示裝置31設置於第一層(下層)，其負責顯示集成式攝影(integral photography)技術的圖案。該平面顯示裝置31的顯示面311所顯示的畫面是依據演算法則及平面顯示裝置31規格將畫面重新繪製，該演算法則不需經過影像反轉的動作，而直接給予深度資訊做為演算依據，該演算法則可包括座標定義(Coordinate definition)、取得深度資訊(Give depth information)、集成式影像光線軌跡(integral image ray tracing)及重新組合成集成式影像(integral image)等步驟。該平面顯示裝置31具有圖像演算單元，使用於顯示器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，且非本創作訴求的重點，故不再加以贅述。

透鏡陣列層32設置於第二層(中層)，該透鏡陣列層32具有調控光場的功效。聚光透鏡可以調控立體物件的光線角度，進而讓使用者看到立體影像不同的角度而產生深度的立體感覺。不同的聚光透鏡可以給予物件點不同的角度資訊，光線由不同的透鏡匯聚於空中形成一個帶有深度資料的點，指出空間上的一點資訊可以被分作不同的光線角度記錄在不同透鏡的像素之中。聚光透鏡曲率將由透鏡的材質決定，並配合與第一層的平面顯示裝置31的結合，決定立體影像的高度、可視角度範圍及清晰度。

在本實施例中，該透鏡陣列層32以光學特性良好的材質所製成，例如有機玻璃(PPMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)或玻璃(Glass)等透光材質製成，該透鏡陣列層32的材質並不限制。該透鏡陣列層32包含數個透鏡322，該些透鏡322可設置於一基部321 的一面，亦即該些透鏡322設置於基部321遠離平面顯示裝置31的一面，該透鏡陣列層32的排列及構造並不限制。該些透鏡322具有聚焦功能，其曲率搭配透鏡材料結合於平面顯示裝置31，將決定立體影像高度、可視角度及解析度。

微結構層33設置於第三層(上層)，該微結構層33用於調變光線角度方向。本實施例的微結構層33為一種三角形微結構層，可以將正向的光場偏折到斜向的角度方向。本創作透過微結構層33的設計，可以讓光線偏折到相對於正向的斜向的角度，而可以讓使用者不須在正向的視角觀賞立體影像。因此透過微結構層33的功用，可以讓使用者以更為自然的角度觀賞立體影像。

在本實施例中，該微結構層33可由聚酯(PET)、聚丙烯(PP)或聚碳酸酯(PC)等材質製成，該微結構層33的材質並不限制。該微結構層33包含數個微結構332，該些微結構332可設置於一基材331的一面，亦即該些微結構332設置於基材331遠離透鏡陣列層32的一面。本實施例的微結構332呈三角狀，該微結構332為等腰三角形或直角三角形，該微結構層33的排列及構造並不限制。該微結構層33的上方亦可進一步設置一透明板(圖略)，以提供保護效果。

本創作配合三層結構的搭配，光線可以由平面顯示裝置31傳出並透過透鏡陣列層32重新匯聚成3D立體影像於空中。再透過微結構層33把可視角度拉至斜向的觀賞角度，以符合人體工學的視角。

在透鏡陣列層32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。材質折射率n值從1.3至3.0皆可，透光度70%以上，反射率25%以下，可使用光線的波長範圍為300nm至1100nm。單一的透鏡322焦距情形如圖3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。

是以，本創作提出一種可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(如筆記型電腦)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第二實施例]

請參閱圖4，在本實施例中，該電子產品為一種智慧型音箱，該智慧型音箱包括一主體4及一立體顯示裝置3，該主體4為一智慧型音箱結構，該主體4包含一殼體41及一電路單元43，電路單元43設置於殼體41內，由於該電路單元43為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。該智慧型音箱結構為一種內建人工智慧(AI)語音助理的音箱，具有語音輸入功能，並擁有人工智能。該慧型音箱結構能透過無線傳輸連結到雲端平台上進行大數據的搜尋，讓使用者得到所需要的訊息。例如能幫使用者播報天氣、時間、訂購車票及電影票、播放音樂及電台節目等，也可與使用者進行的溝通模式，也可透過物聯網的連結，幫使用者開啟其他智慧家電的開關等。

該立體顯示裝置3設置於主體4上，具體而言，主體4的殼體41具有一容置槽42，在本實施例中，該容置槽42可位於殼體41的頂面，該立體顯示裝置3設置於容置槽42中，該立體顯示裝置3曝露於殼體41。較佳的，立體顯示裝置3曝露於殼體41的一面與殼體41切齊，但不予以限制。該立體顯示裝置3包括一平面顯示裝置31、一透鏡陣列層32及一微結構層33(如圖2所示)，由於其構造及功能與第一實施例相同，不再加以贅述。本實施例的智慧型音箱具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(智慧型音箱)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第三實施例]

請參閱圖5，在本實施例中，該電子產品為一種數位看板，該數位看板包括一主體5及一立體顯示裝置3，該主體5能用以支撐及固定立體顯示裝置3，且該主體5內設置有電路單元52，由於該電路單元52為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。該立體顯示裝置3設置於主體5上，具體而言，主體5具有一容置槽51，在本實施例中，該容置槽51可位於主體5的前側，該立體顯示裝置3設置於容置槽51中，該立體顯示裝置3曝露於主體5。該立體顯示裝置3的構造及功能與第一實施例相同，不再加以贅述。本實施例具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(數位看板)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第四實施例]

請參閱圖6，在本實施例中，該電子產品為一種行動電話，該行動電話包括一主體6及一立體顯示裝置3，該主體6包含一殼體61及一電路單元63，該電路單元63設置於殼體61內，由於該電路單元63為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。

該立體顯示裝置3設置於主體6上，具體而言，主體6的殼體61具有一容置槽62，在本實施例中，該容置槽62可位於殼體61的前側，該立體顯示裝置3設置於容置槽62中，該立體顯示裝置3曝露於殼體61。該立體顯示裝置3的構造及功能與第一實施例相同，不再加以贅述。本實施例具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(行動電話)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第五實施例]

請參閱圖7，在本實施例中，該電子產品為一種遊戲機，該遊戲機包括一主體7及一立體顯示裝置3，該主體7包含一殼體71及一電路單元73，該電路單元73設置於殼體71內，由於該電路單元73為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。

該立體顯示裝置3設置於主體7上，具體而言，主體7的殼體71具有一容置槽72，在本實施例中，該容置槽72可位於殼體71的頂面，該立體顯示裝置3設置於容置槽72中，該立體顯示裝置3曝露於殼體71。該立體顯示裝置3的構造及功能與第一實施例相同，不再加以贅述。本實施例具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(遊戲機)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第六實施例]

請參閱圖8，在本實施例中，該電子產品為一種智能汽車的儀錶板，該儀錶板包括一主體8及一立體顯示裝置3，該主體8包含一殼體81及一電路單元83，該電路單元83設置於殼體81內，由於該電路單元83為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。

該立體顯示裝置3設置於主體8上，具體而言，主體8的殼體81具有一容置槽82，該立體顯示裝置3設置於容置槽82中，該立體顯示裝置3曝露於殼體81。該立體顯示裝置3的構造及功能與第一實施例相同，不再加以贅述。本實施例具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(智能汽車的儀錶板)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第七實施例]

請參閱圖9，在本實施例中，該電子產品為一種組合式的數位看板，該數位看板包括一主體9及一立體顯示裝置3，該主體9包含一殼體91及一電路單元93，該電路單元93設置於殼體91內，該主體9連接一顯示器94。由於該電路單元93為現有技術，且非本創作訴求的重點，故不予以贅述。

該立體顯示裝置3設置於主體9上，具體而言，主體9的殼體91具有一容置槽92，該立體顯示裝置3設置於容置槽92中， 該立體顯示裝置3曝露於殼體91。該立體顯示裝置3的構造及功能與第一實施例相同，不再加以贅述。本實施例具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(數位看板)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

[第八、九、十、十一、十二實施例]

請參閱圖10至圖14，在本實施例中，該電子產品亦可為一種自動販賣機(如圖10至圖12所示)、自動售票機(如圖13所示)或商用遊戲機(如圖14所示)等。該自動販賣機、自動售票機或商用遊戲機包括一主體10，該主體10包含一殼體101及設置於該殼體101內的一電路單元102，由於自動販賣機、自動售票機或商用遊戲機的構造為現有技術，故不再加以贅述。該殼體101具有一容置槽103，該立體顯示裝置3設置於主體10的容置槽103中。本實施例具有可適用於斜向角度觀賞的立體漂浮影像的立體顯示裝置3，該立體顯示裝置3整合於電子產品(自動販賣機、自動售票機或商用遊戲機)，使該電子產品兼具有立體影像顯示的效果。

本創作之特點及功能在於：本創作將立體顯示裝置整合於電子產品，使該電子產品除了具有本身的功能外，亦兼具有立體影像顯示的效果。本創作立體顯示裝置改變既往裸視3D立體顯示器正向的觀賞視角，並變更為斜向觀賞立體影像，且立體影像呈現於立體顯示裝置的上方或前方，造成漂浮效果。

以上所述僅為本創作之優選實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故凡是運用本創作說明書及附圖內容所作的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內。

Claims (7)

1. 一種具有立體顯示裝置的電子產品，包括：一主體，該主體包含一殼體及一電路單元，該電路單元設置於該殼體內，該殼體具有一容置槽；以及一立體顯示裝置，該立體顯示裝置設置於該主體的容置槽中，該立體顯示裝置包括一平面顯示裝置、一透鏡陣列層及一微結構層，該平面顯示裝置具有一顯示面，該透鏡陣列層設置於該平面顯示裝置的顯示面上，該透鏡陣列層包含數個透鏡，該透鏡陣列層用於調控光場，該微結構層設置於該透鏡陣列層上，該微結構層包含數個微結構，該微結構層用於調變光線角度方向，該立體顯示裝置能用於顯現漂浮於空中的立體影像。
2. 如請求項1所述的具有立體顯示裝置的電子產品，其中該立體顯示裝置曝露於該殼體的一面與該殼體切齊。
3. 如請求項1所述的具有立體顯示裝置的電子產品，其中該立體顯示裝置曝露於該殼體的一面突出或凹入於該殼體。
4. 如請求項1所述的具有立體顯示裝置的電子產品，其中該立體顯示裝置相對的兩側抵觸於該容置槽相對的兩側。
5. 如請求項1所述的具有立體顯示裝置的電子產品，其中該透鏡符合造鏡者公式：1/f=(n-1)(1/R1+1/R2)，其中R1和R2分別為該透鏡兩邊的曲率半徑，f是透鏡焦距，n是透鏡折射率。
6. 如請求項1所述的具有立體顯示裝置的電子產品，其中該電子產品為攜帶式電子產品。
7. 如請求項1所述的具有立體顯示裝置的電子產品，其中該電子產品為筆記型電腦、智慧型音箱、數位看板、行動電話、遊戲機、智能汽車的儀錶板、商用遊戲機、自動販賣機或自動售票機。