本發(fā)明是有關(guān)于一種多視角顯示裝置。
背景技術(shù):
就現(xiàn)有技術(shù)而言,傳統(tǒng)的裸視三維顯示器是時間多工的多視角顯示裝置。時間多工的多視角顯示裝置依序地投影多個影像至視線的不同角度,瀏覽者的右眼及左眼可以藉由不同的視差分別接收到影像。時間多工的多視角顯示裝置的缺點包括:需要高畫面更新率(framerate)的空間調(diào)變器以及系統(tǒng)聚光率會限制觀看的區(qū)域。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種使用多視角顯示裝置,傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像的入射光線及傾斜透鏡組,以得到空間多工的效果,利用降低解析度的方式,來換取更大的視域,能夠增加一般顯示裝置的可瀏覽區(qū)域。
本發(fā)明的一實施方式提供一種多視角顯示裝置,提供使用者增加所需m*n個空間多工數(shù)以擴展視角,其中,m為水平的像素個數(shù),n為垂直的像素個數(shù),m、n均為正整數(shù),該多視角顯示裝置包括:一投影機、一由透鏡陣列(lensarray)構(gòu)成的第一透鏡組及一由柱面透鏡陣列(lenticular)構(gòu)成的第二透鏡組。該投影機內(nèi)置一掃描光源圖像,該投影機傾斜對應(yīng)于該掃描光源圖像的一入射光線于一第一角度;該第一透鏡組接收該傾斜后的入射光線,并加以折射;以及該第二透鏡組傾斜該第一角度,接收經(jīng)該第一透鏡組折射后的該入射光線,并加以折射,使該多視角顯示裝置的一視域具有m*n個空間多工數(shù)。
于部分實施方式中,其中該第一角度定義為tan-1(1/n)度。
于部分實施方式中,該多視角顯示裝置更包括一菲涅爾透鏡,置于該投影機與該第一透鏡組之間,用以聚焦該入射光線。
于部分實施方式中,該多視角顯示裝置更包括一垂直散光器,接收經(jīng)該第 二透鏡組折射后的該入射光線,并加以散光,使該多視角顯示裝置的該視域具有m*n個空間多工數(shù)。
于部分實施方式中,該投影機具有時間多工的功能。
于部分實施方式中,其中當該投影機所掃描的光點(spot)數(shù)為x,使該多視角顯示裝置的該視域的該光點數(shù)為m*n*x,其中x為正整數(shù)。
于部分實施方式中,其中該掃描光源圖像的長度d定義為cos(該第一角度)/n*(一屏幕像素尺寸)。
于部分實施方式中,其中該第二透鏡組(lenticular)的節(jié)距(pitch)l為m*n*d。
于部分實施方式中,其中當該多視角顯示裝置的該視域的該光點數(shù)為m*n*x,該多視角顯示裝置的一解析度會降低m*n倍。
于部分實施方式中,其中該第一透鏡組可以由一x方向柱面透鏡陣列(x-lenticular)和一y方向柱面透鏡陣列(y-lenticular)疊加而成。
附圖說明
圖1繪示未經(jīng)空間多工處理的多視角顯示裝置的配置示意圖。
圖2繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的多視角顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的多視角顯器的傾斜操作示意圖。
圖4繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的多視角顯示裝置的屏幕顯示示意圖。
圖5繪示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的多視角顯示裝置的傾斜操作示意圖。
圖6繪示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的多視角顯示裝置的屏幕顯示示意圖。
其中,附圖標記:
110投影機
115掃描光源圖像
120菲涅爾透鏡
130第一透鏡組
140第二透鏡組
150垂直散光器
160掃描光源圖像經(jīng)透鏡后的成像
170掃描光源圖像經(jīng)傾斜透鏡后的成像
300屏幕像素
具體實施方式
以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個實施方式,為明確說明起見,許多實務(wù)上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而,應(yīng)了解到,這些實務(wù)上的細節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說,在本發(fā)明部分實施方式中,這些實務(wù)上的細節(jié)是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些現(xiàn)有慣用的結(jié)構(gòu)與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
本發(fā)明提供一種多視角顯示裝置,傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像的入射光線及傾斜透鏡組,據(jù)此所制作成的角度放大屏幕,能夠結(jié)合空間多工與時間多工的技術(shù)優(yōu)勢以擴展視域。
圖1繪示未經(jīng)空間多工處理,僅使用時間多工的多視角顯示裝置的配置示意圖。請參照圖1,該多視角顯示裝置,包括投影機110、菲涅爾透鏡120、由透鏡陣列(lensarray)構(gòu)成的第一透鏡組130、由柱面透鏡陣列(lenticular)構(gòu)成的第二透鏡組140及垂直散光器150。其中,投影機110具有一掃描光源圖像115,該第一透鏡組130可以由一x方向柱面透鏡陣列(x-lenticular)和一y方向柱面透鏡陣列(y-lenticular)疊加而成,而菲涅爾透鏡120通過將透鏡劃分出理論上無線多個同心圓紋路,達到與多透鏡相等的光學效果,因為這些紋路,透鏡的整體厚度變小。菲涅爾透鏡120亦可被視為多個環(huán)型排列的棱鏡,其中邊緣較為尖銳,而中心是較為平滑的凸面。圖1所揭示的多視角顯示裝置,通過菲涅爾透鏡120、第一透鏡組130、第二透鏡組140及垂直散光器150來進行角度放大,達到多視角顯示的效果。
圖2繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的多視角顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。雖與圖1具有相同的結(jié)構(gòu),但加入了空間多工的技術(shù)概念。本發(fā)明所提出的多視角顯示裝置利用投影機110傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像115的入射光線,以及傾斜第二透鏡組140的方式,使得原先僅使用時間多工技術(shù)的多視角顯示裝置,更加上空間多工的技術(shù)特征,藉以擴展更多視域。
承上所述,本發(fā)明第一實施例的多視角顯示裝置,同時具備時間多工與空間多工的技術(shù)概念,此多視角顯示裝置使用具有時間多工功能的投影機110,加上傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像115的入射光線及傾斜第二透鏡組140得到空間 多工的效果,以降低解析度的方式,來換取更大的視域。加上空間多工技術(shù)的效果,可以由圖1中掃描光源圖像經(jīng)透鏡后的成像160與圖2中掃描光源圖像經(jīng)傾斜透鏡后的成像170之間的差異看出,圖2的多視角顯示裝置較圖1的多視角顯示裝置具有更大的視域。
圖3繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的多視角顯示裝置的傾斜操作示意圖。以圖3為例,m為水平的像素個數(shù),n為垂直的像素個數(shù),x為具備時間多工功能的投影機110所掃描的光點(spot)數(shù),其中m、n及x為正整數(shù)。在傾斜操作之后,本發(fā)明所提出的多視角顯示裝置的視域光點數(shù)會變?yōu)閙*n*x,解析度會降低m*n倍。也就是說,本發(fā)明所提出的多視角顯示裝置,其具有m*n組的空間多工,x組的時間多工。
至于,傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像115的入射光線及傾斜第二透鏡組140的傾斜角度δ,則依公式δ=tan-1(1/n)計算。換言之,傾斜角度δ可由使用者需求作調(diào)整。以圖3為例,使用者需要2*2組的空間多工數(shù),角度δ=tan-1(1/2)=26.6度,此時m=2,n=2。將掃描光源圖像115的入射光線及第二透鏡組140傾斜26.6度,即可獲得2*2組的空間多工數(shù),如圖3所示。掃描光源圖像115的長度d則可依公式d=cos(δ)/n*(屏幕像素尺寸)得出。在通過已知的n與屏幕像素尺寸計算出d后,第二透鏡組140的節(jié)距l(xiāng)可通過公式l=m*n*d計算。當使用者需要2*2組的空間多工數(shù),先調(diào)整掃描光源圖像115的入射光線及第二透鏡組140的傾斜角度δ為26.6度,且置放第一透鏡組130與第二透鏡組140于需相隔的距離,此時,可在第二透鏡組140上顯示出2*2=4個視域,如圖3編號分別為1~4,在屏幕像素組300中每2*2=4大格像素中,每個視域1~4里各有一個掃描光源圖像115。
圖4繪示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的多視角顯示裝置的屏幕顯示示意圖。在通過前述菲涅爾透鏡120、第一透鏡組130、第二透鏡組140及垂直散光器150的聚光或散光作用,且對掃描光源圖像115的入射光線及第二透鏡組140進行傾斜操作后,觀察者從某一角度在屏幕可以看到的像素態(tài)樣即如圖4所示,任意取2*2個像素會看到一個像素。
圖5繪示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的多視角顯示裝置的傾斜操作示意圖。以圖5為例,m為水平的像素個數(shù),n為垂直的像素個數(shù),x為具備時間多工功能的投影機110所掃描的光點(spot)數(shù),m、n及x為正整數(shù)。在傾斜操作 之后,本發(fā)明所提出的多視角顯示裝置的視域光點數(shù)會變?yōu)閙*n*x,解析度會降低m*n倍。也就是說,本發(fā)明所提出的多視角顯示裝置,其具有m*n組的空間多工,x組的時間多工。
傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像115的入射光線及傾斜第二透鏡組140的傾斜角度δ,則依公式δ=tan-1(1/n)計算。換言之,傾斜角度δ可由使用者需求作調(diào)整。以圖5為例,使用者需要2*3組的空間多工數(shù),角度δ=tan-1(1/3)=18.4度,此時m=2,n=3。將掃描光源圖像115的入射光線及第二透鏡組140傾斜18.4度,即可獲得2*3組的空間多工數(shù),如圖5所示。掃描光源圖像115的長度d則可依公式d=cos(δ)/n*(屏幕像素尺寸)得出。在通過已知的n與屏幕像素尺寸計算出d后,第二透鏡組(lenticular)140的節(jié)距l(xiāng)可通過公式l=m*n*d計算。當使用者需要2*3組的空間多工數(shù),先調(diào)整掃描光源圖像115的入射光線及第二透鏡組140的傾斜角度δ為18.4度,且置放第一透鏡組130與第二透鏡組140于需相隔的距離,此時,可在第二透鏡組140上顯示出2*3=6個視域,如圖5編號分別為1~6,在屏幕像素組300中每2*3大格像素中,每個視域1~6里各有一個掃描光源圖像115。
圖6繪示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的多視角顯示裝置的屏幕顯示示意圖。在通過前述菲涅爾透鏡120、第一透鏡組130、第二透鏡組140及垂直散光器150的聚光或散光作用,且對掃描光源圖像115的入射光線及第二透鏡組140進行傾斜操作后,觀察者從某一角度在屏幕可以看到的像素態(tài)樣即如圖6所示,任意取2*3個像素會看到一個像素。
綜上所述,本發(fā)明提供一種使用多視角顯示裝置,傾斜對應(yīng)于掃描光源圖像的入射光線及傾斜透鏡組,以得到空間多工的效果,利用降低解析度的方式,來換取更大的視域,能夠增加可瀏覽區(qū)域。傾斜具有時間多工投影機的掃描光源圖像的入射光線及透鏡組所制成的角度放大屏幕,能夠結(jié)合原有時間多工的技術(shù)及因為傾斜技術(shù)而新增的空間多工優(yōu)勢,用以擴展視域。
雖然本發(fā)明已以多種實施方式揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當可作各種的更動與潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。