[发明专利]多视角立体显示器

说明书

技术领域

本发明关于一种多视角立体显示器，特别是一种结合时间多任务方法与多投影机方法的多视角立体显示器。

背景技术

依据人眼的视觉特性，当双眼同时观看同一影像时，由于两眼间隔约是65mm，因此双眼看到的影像会稍微不同，而构成立体影像。立体显示技术可分为眼镜式(stereoscopic)及裸眼式(auto-stereoscopic)，其中裸眼式立体显示技术又可依照成像方式，更细分为空间多任务式(spatial multiplex)、多投影机(multiple projectors)及时间多任务式(time-multiplex)。

现有的空间多任务式立体显示技术利用视差光栅来控制光前进的方向，将不同角度的影像投射到空间中不同位置，进而将不同角度的影像分别投影至左右眼，而产生立体的影像；然而，由于影像被分割为左右眼之影像显示区域，使得影像画面的亮度降低，影像的分辨率也随之下降。

为了保有影像的分辨率，多投影机与时间多任务式常利用于一般的立体显示技术。如图1所示，现有的多投影机立体显示系统1是利用多个投影机11排列成一阵列，将影像一对一地投影至不同位置的分割视域区13，而所述分割视域区13亦为使用者的最佳观察位置，藉由左右眼分别看到的不同影像，以达到立体显示的效果。为使得每一个投影机皆能够投影到整个屏幕，需要一定的投影距离，然而，当屏幕增大时所需投影机数目增多，且投影距离也越长，需要的空间也越大，成本也随之升高。

如图2所示，时间多任务式投影装置2是采用一组指向性背光21搭配一个快速反应面板23，依序分别显示左眼影像25及右眼影像27，使观察者的双眼分别看到不同的影像，在影像合成后显示立体影像。由于影像必须要在一个画面周期内处理完左眼影像25及右眼影像27，因此必须提高投影装置的画面更新频率，投影装置内部的光源数目将是设计重点，而由于显示的范围较小，因此通常适用于小型的显示装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多视角立体显示器，结合时间多任务式及多投影机的立体显示方法的特性，本发明的多视角立体显示器所呈现的影像不会被分割至不同视域，而是一次提供至多个视域，使左右眼同时看到不同影像，以达成一种亮度充足且分辨率佳的多视角立体显示器。

本发明的另一目的在于提供一种多视角立体显示器，由多个投影机以堆栈方式排列可减少相较于平行排列时空间的使用，并将每一投影机内置入多个光源，利用时序控制器切换每一光源的开启及关闭时间，使投影机的投影有加乘的效应，以减小空间的使用及花费的成本。

本发明的又一目的在于提供一种多视角立体显示器，由增加投影机的数目，使调节画面更新率的光调节器不需使用到高倍率的光调节器，且更因为投影机数目的增多，使投影的范围变大，更能够增加投影的范围。

为达到上述目的，本发明提供一种多视角立体显示器，包含一投影装置阵列及一对柱状透镜阵列。该投影装置阵列包含多个投影机，其中各该投影机包含一光源阵列，该光源阵列由多个光源组成，该多个光源所产生的光线，分别经由该多个投影机，朝向该对柱状透镜阵列投射，而后光线再经由该对柱状透镜阵列朝向一分割视域区投射；该对柱状透镜阵列设置于该投影装置阵列与该分割视域区之间，使该分割视域区上的每一位置均可获得各该光源所投射的部分该光线。

为让上述目的、技术特征和优点能更明显易懂，下文以较佳实施例配合附图进行详细说明。

附图说明

图1为现有技术的多投影机立体显示技术示意图；

图2为现有技术的时间多任务式立体显示装置示意图；

图3为本发明多视角立体显示器的示意图；

图4为柱状透镜阵列的示意图；

图5为本发明多视角立体显示器的局部示意图；

图6为本发明的一较佳实施例堆栈投影机方式示意图；

图7为本发明较佳实施例柱状透镜比例关系示意图；

图8为本发明另一较佳实施例堆栈投影机方式示意图；

图9-12为本发明柱状透镜比例关系示意图；

图13为本发明多视角立体显示器的一种配置示意图。

其中，附图标记说明如下：

1    多投影机立体显示系统

11   投影机

13   分割视域区

2    时间多任务式投影装置

21   指向性背光

23   快速反应面板

25   左眼影像

27   右眼影像

3    多视角立体显示器