環(huán)繞光場(chǎng)顯示器及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種環(huán)繞光場(chǎng)顯示器及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)有多種環(huán)繞光場(chǎng)顯示器(immersive display),其通過(guò)多臺(tái)投影機(jī)在多個(gè)方向投影，結(jié)合多個(gè)投影影像，創(chuàng)造大范圍的整體影像，使觀賞者可以大幅度的改變視角與位置，并于不同的視角觀察到不同影像。
[0003]一般的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器雖提供廣范圍的影像，但卻不具有立體影像的效果，觀賞者雖然可于多個(gè)視角觀察到不同影像，但卻難以擁有身歷其境的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種環(huán)繞光場(chǎng)顯示器，其提供立體影像的效果。通過(guò)曲面型的液晶開關(guān)，使人眼可以于多個(gè)時(shí)間看到多個(gè)不同的影像，且不同位置對(duì)應(yīng)到的影像也不同，以達(dá)成沉浸式且立體的效果。
[0005]本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種環(huán)繞光場(chǎng)顯示器，包含曲面屏幕、至少兩個(gè)投影機(jī)、至少兩個(gè)曲面液晶開關(guān)，每一投影機(jī)均于曲面屏幕上形成投影影像，投影影像的交界互相重疊，曲面液晶開關(guān)設(shè)置于曲面屏幕的一側(cè)，曲面液晶開關(guān)分別對(duì)應(yīng)投影影像設(shè)置。
[0006]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，投影影像的邊緣分別具有較低的光強(qiáng)度，致使重疊后的投影影像的交界的光強(qiáng)度接近投影影像的中心的光強(qiáng)度。
[0007]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，投影影像分別具有依時(shí)序切換的多個(gè)影像單元，曲面液晶開關(guān)分別包含依相同時(shí)序開啟的多個(gè)子單元，使影像單元分別經(jīng)過(guò)開啟的子單元后，分別以多個(gè)方向投射至觀賞空間。
[0008]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面屏幕的圓心角為180度。
[0009]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，每?jī)蓚€(gè)該投影機(jī)的投射方向的夾角大約為45度到90度。
[0010]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面屏幕包含漫反射板，用以均勻地反射光線。
[0011]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面屏幕包含至少一菲涅耳透鏡，設(shè)置于漫反射板朝向曲面液晶開關(guān)的一側(cè)。
[0012]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，投影機(jī)之一設(shè)置于菲涅耳透鏡的焦點(diǎn)位置的下方。
[0013]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，其中投影機(jī)設(shè)置于曲面屏幕的同側(cè)。
[0014]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面液晶開關(guān)互相連接。
[0015]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的操作方法，包含:提供至少兩個(gè)曲面液晶開關(guān)與至少兩個(gè)投影機(jī)，投影機(jī)分別于曲面屏幕上形成多個(gè)投影影像，曲面液晶開關(guān)分別對(duì)應(yīng)投影影像設(shè)置，其中曲面液晶開關(guān)分別包含多個(gè)子單元；依時(shí)序開啟子單元之一；以及依相同時(shí)序切換投影影像的多個(gè)影像單元，使在影像單元之一經(jīng)過(guò)子單元之一后，以多個(gè)方向投射觀賞空間。
[0016]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面液晶開關(guān)包含N個(gè)子單元，并以至少每秒60XN次的速率切換子單元，投影機(jī)亦以相同速率切換影像單元。
[0017]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的操作方法包含:在第一時(shí)間開啟第一子單元，并切換第一影像單元，使第一影像單元經(jīng)過(guò)第一子單元投射至多個(gè)位置，其中位置之一接收到一部份的第一影像單元，另一位置接收到另一部份的第一影像單元；以及在第二時(shí)間開啟第二子單元，并切換第二影像單元，使第二影像單元經(jīng)過(guò)第二子單元投射至位置，其中位置之一接收到一部份的第二影像單元，另一位置接收到另一部份的第二影像單元。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例中的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例中的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的示意圖。
[0020]圖3為圖1的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的曲面液晶開關(guān)的側(cè)視圖。
[0021]圖4為圖1的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的曲面液晶開關(guān)的立體示意圖。
[0022]圖5A至圖5B為本發(fā)明的再一實(shí)施例的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器的操作示意圖。
[0023]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0024]100:環(huán)繞光場(chǎng)顯不器
[0025]200:曲面屏幕
[0026]210:漫反射板
[0027]220:菲涅耳透鏡
[0028]300:投影機(jī)
[0029]310:投影影像
[0030]312:交界
[0031]314:中心
[0032]316:影像單元
[0033]316a:第一影像單元
[0034]316b:第二影像單元
[0035]400:曲面液晶開關(guān)
[0036]410:子單元
[0037]410a:第一子單元
[0038]410b:第二子單元
[0039]500:觀賞空間
[0040]511 ?518:位置
[0041]A1-A。部份
[0042]B1-B。部份
[0043]V1:觀賞者
[0044]V2:觀賞者
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化圖式起見，一些熟知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在圖式中將以簡(jiǎn)單示意。
[0046]參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例中的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器100的示意圖。環(huán)繞光場(chǎng)顯示器100包含曲面屏幕200、至少兩個(gè)投影機(jī)300、至少兩個(gè)曲面液晶開關(guān)400，每一投影機(jī)300均于曲面屏幕200上形成投影影像310，曲面液晶開關(guān)400設(shè)置于曲面屏幕200朝向觀賞空間500的一側(cè)，曲面液晶開關(guān)400分別對(duì)應(yīng)投影影像310設(shè)置。
[0047]投影影像310包含交界312與中心314，投影影像310的交界312互相重疊，在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，投影影像310的邊緣具有較低的光強(qiáng)度，致使重疊后的投影影像310的交界312的光強(qiáng)度接近投影影像310的中心314的光強(qiáng)度。
[0048]舉例而言，投影影像310的邊緣的光強(qiáng)度為中心314的光強(qiáng)度的一半，則重疊后的交界312的光強(qiáng)度等于中心314的光強(qiáng)度，因此，使用者可于曲面屏幕200上觀察到亮度均勻的影像。于此，為了使投影影像310可互相重疊，設(shè)計(jì)上需考量投影機(jī)300的數(shù)量與投射方向的配置，在本實(shí)施例中，每?jī)蓚€(gè)投影機(jī)300的投射方向的夾角大約為45度到90度。在此范圍內(nèi)，投影影像的邊緣可有較佳的重疊，使曲面屏幕200上的投影影像310的交界312與中心314可呈現(xiàn)較佳的視覺效果。
[0049]配置上，曲面屏幕200的圓心理想上設(shè)置于觀賞空間500，在圖1中繪示曲面屏幕200的圓心角為360度，此配置是用以提供使用者沉浸于立體影像的效果，但本發(fā)明不以此為限。
[0050]參考圖2，圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例中的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器100的示意圖，在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面屏幕200的圓心角可為180度，即曲面屏幕200為呈現(xiàn)半圓狀的屏幕，此配置亦可提供使用者沉浸于立體影像的效果。
[0051]再回到圖1，曲面屏幕200包含漫反射板210 (Diffuser)與至少一菲涅耳透鏡220 (Fresnel Lens Sheet)，菲涅耳透鏡220設(shè)置于漫反射板210朝向曲面液晶開關(guān)400的一側(cè)，漫反射板210用以接收來(lái)自投影機(jī)300的光線，并均勻地反射光線至觀賞空間500，而菲涅耳透鏡220用以改善光線分布，使光線較佳地輸出至觀賞空間500。
[0052]參照?qǐng)D3，圖3為圖1的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器100的側(cè)視圖。菲涅耳透鏡220具有一光軸0，在此光軸0指菲涅耳透鏡220的焦點(diǎn)至菲涅耳透鏡220的最短距離的連線，投影機(jī)300的位置設(shè)計(jì)為位于菲涅耳透鏡220的光軸0之下，理想上，投影機(jī)300設(shè)置于菲涅耳透鏡220的焦點(diǎn)位置的下方。如此一來(lái)，投影機(jī)300不會(huì)阻礙觀賞空間500的視線，菲涅耳透鏡220又能較佳地影響光線方向。
[0053]同時(shí)參照?qǐng)D與圖3，設(shè)計(jì)上，曲面液晶開關(guān)400與投影機(jī)300的垂直高度不同，在圖1中將曲面液晶開關(guān)400與投影機(jī)300繪示為相鄰，但事實(shí)上，如圖3所示，曲面液晶開關(guān)400大致位于投影機(jī)300的上方。
[0054]在此，雖然在圖1中曲面液晶開關(guān)400大致位于投影機(jī)300的上方，但實(shí)際操作上，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍，投影機(jī)300可位于曲面液晶開關(guān)400與曲面屏幕200之間，或者曲面液晶開關(guān)400可位于投影機(jī)300與曲面屏幕200之間。
[0055]在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，其中投影機(jī)300與曲面液晶開關(guān)400設(shè)置于曲面屏幕200的同側(cè)，即投影方式為前投，此種設(shè)置方式重疊了曲面屏幕200至曲面液晶開關(guān)400的距離與曲面屏幕200至投影機(jī)300的距離，可減少環(huán)繞光場(chǎng)顯示器100整體所占的空間。
[0056]再回到圖1，在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，曲面液晶開關(guān)400為一對(duì)一設(shè)置對(duì)應(yīng)于投影影像310，但事實(shí)上，曲面液晶開關(guān)400可設(shè)置為互相連接，而形成單一個(gè)總液晶開關(guān)，此單一個(gè)總液晶開關(guān)可包含有多個(gè)曲面液晶開關(guān)400對(duì)應(yīng)投影影像310設(shè)置。換句話說(shuō)，可以將多個(gè)曲面液晶開關(guān)400制作在一起，而不影響其本身功能。
[0057]同時(shí)參照?qǐng)D1與圖4，圖4為圖1的環(huán)繞光場(chǎng)顯示器100的曲面液晶開關(guān)400的立體示意圖。曲面液晶開關(guān)400分別包含多個(gè)子單元410。每一子單元410為液晶盒開關(guān)，可通過(guò)控制光線的偏振態(tài)，適當(dāng)搭配入射光的偏振態(tài)，可使子單元410的穿透率改變，即控制經(jīng)過(guò)子單元410的光線穿透或不穿透。于此，這些子單元410可以是具有平面基板的液晶盒，也可以是具有曲面基板的液晶盒。
[0058]再回到圖1，在本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，投影影像310分別具有依時(shí)序切換的多個(gè)影像單元(圖中未繪示)，曲面液晶