一种可同时显示2D与3D动态影像的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可同时显示2D与3D动态影像的方法与装置，主要是利用一第一光源、一第一影像面、一透明基材、一第二影像面与一第二光源，其中，该第一光源投射一2D动态影像光；该第二光源，投射一3D动态多视景合成影像光；该第一影像面上，设有一视差光栅结构，其中，该视差光栅结构中的遮光组件，其表面由具有光反射与光散射的材料构成；该第二影像面上，设有一背投影屏幕结构，该结构由具有光透射与光散射的材料所构成；将该第一影像面与该第二影像面，分别设于该透明基材的两面上。另外，通过同时将该2D动态影像光与该3D动态多视景合成影像光，分别投射该第一影像面与该第二影像面的方法，以达到同时显示一2D动态影像与一3D动态影像的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种可同时显示2D与3D动态影像的方法与装置
对于习知3D数位广告牌(3DDigitalSignage)，一般是使用透镜阵列(Lenticular)所构成的视景分离装置，以显示一裸视的3D动态影像，达到提供3D广告的目的。该习知3D数字广告牌，受限于量产技术与成本的问题，一般只能采用较小屏幕尺寸的显示器、且采用固定式的视景分离装置。所谓固定式的视景分离装置，系指该视景分离装置不具2D与3D影像切换的功能。是以，该习知3D数字广告牌，只能提供3D专用的广告。本专利技术提出一种可同时显示2D与3D动态影像的方法与装置，以增加习知3D数字广告牌影像显示的功能，达到大幅提升广告的效益。
技术介绍
如图1～2所示，系习知3D数字广告牌构成与3D影像显示的示意图。该习知3D数字广告牌1，主要是由一透镜阵列(Lenticular)10、一3D动态多视景合成影像20、与一显示器屏幕30所构成。如图2所示，该透镜阵列(Lenticular)10，由一具薄片状的透明塑料材料所构成，其中一面，称为3D结构面11，是具有多个柱状形透镜的结构；而另一面，则称为影像面12。一般，该影像面12以平贴的方式，设于该显示器屏幕30之上。该显示器屏幕30，显示该3D动态多视景合成影像(Multi-ViewCombined3DMotionImage)20。该3D动态多视景合成影像20，是由n个单一动态视景影像(SingleMotionViewImage)VK所合成的影像所构成，其中，n为总视景数、k为视景编号数，且0≦k≦n-1。所谓单一动态视景影像，是指由单一摄影机所拍摄取得的2D动态影像。另外，该n个单一动态视景影像VK的取得，通过n台摄影机的使用，且令该每一台摄影机系各自以不同的摄影角度，以拍摄取得该单一动态视景影像VK。因此，该任意相邻的两个单一动态视景影像Vk、Vk+1，即构成一3D动态影像(3DMotionImage)。如图2所示，对于该3D动态多视景合成影像20，通过该透镜阵列(Lenticular)10的视景分离的作用，可于最佳观赏距离Z0(OptimumViewingDistance,OVD)上的n个最佳视点(OptimumViewinPoint,OVP)Pk处，分别呈现单一动态视景影像Vk。对于左眼L、右眼R分别位于该最佳视点Pk、Pk+1上的观赏者而言，该观赏者的左眼L、右眼R，系可分别观看到一对具有视差效果的单一动态视景影像Vk、Vk+1。因此，该观赏者可观看到一3D动态影像。此处，为清楚呈现上述各显示结构与观赏相关位置的关系，设定一坐标系XYZ，并令该X轴系设定于水平方向、Y轴设定于垂直方向、Z轴则以垂直于该3D结构面11而设定、且令Z＝0设定于该3D结构面11上。于是，该上述相关观赏位置，系位于Z>0的区域。然而，现有裸视的技术，即自动立体化(Auto-Stereoscopic)的技术，不论是采用Lentuclar、或是视差光栅(ParallaxBarrier)的方法，皆存在观赏自由度(ViewingFreedom)受限的问题，亦即，如图3所示，对于任一最佳视点处Pk，存在一单一可视区13，于该有限区域内(如菱形所示的区域)，观赏者可观看到一较佳的3D动态影像。所谓较佳的3D动态影像，是指于该单一可视区13内，观赏者所观看到该单一动态视景影像Vk中，其所具有的鬼影(Cross-talk)程度较低。一般，鬼影比率低于10％时，观赏者不易察觉其存在，是以可观看到一较佳的3D动态影像。因此，利用裸视的技术，以作为3D数字广告牌的应用时，由于存在有限观赏自由度的缺失，会严重降低广告的效益。
技术实现思路
针对上述的缺失，本专利技术提出一种可同时显示2D与3D动态影像的方法与装置，可增加3D数字广告牌影像显示的功能，大幅提升广告的效益。该方法主要是利用一第一光源、一第一影像面、一第二影像面、与一第二光源，通过同时将该第一光源与该第二光源，分别投射至该第一影像面与该第二影像面的方法，以达到同时显示一2D动态与一3D动态影像的目的。该装置则主要是利用一第一2D动态影像光源、一第一影像面、一透明基材、一第二影像面、与一第二3D动态多视景合成影像光源，其中，该第一2D动态影像光源，可投射一2D动态影像光；该第二3D动态多视景合成影像光源，可投射一3D动态多视景合成影像光；该第一影像面上，设有一视差光栅结构，该视差光栅结构中的遮光组件，其表面是由具有光反射与光散射的材料所构成；该第二影像面上，设有一背投影屏幕结构，该结构由具有光透射与光散射的材料所构成；通过对位、涂布、印刷、光蚀刻、镭射雕刻、表面雾化等制程技术，可将该第一影像面与该第二影像面，分别设于该透明基材的两面上。通过上述该方法的操作，即同时将该2D动态影像光与该3D动态多视景合成影像光，分别投射至该第一影像面与该第二影像面的方法，该装置可达到同时显示一动态2D与一动态3D动态影像的目的。本专利技术提供一种可同时显示2D与3D动态影像的方法，利用一第一光源、一第一影像面、一第二影像面与一第二光源，通过同时将该第一光源与该第二光源，分别投射至该第一影像面与该第二影像面，实现同时显示一2D动态与一3D动态影像。优选的技术方案是：该第一光源，投射一2D动态影像光至该第一影像面上。优选的技术方案是：该第二光源，投射一3D动态多视景合成影像光至该第二影像面上。优选的技术方案是：该第一影像面，是由一视差光栅结构所构成，该视差光栅结构的表面，接收该2D动态影像光，通过该2D动态影像光，对该视差光栅结构表面的反射与散射的光学作用，实现显示一2D影像。优选的技术方案是：该第二影像面，由一背投影屏幕结构所构成，接收该3D动态多视景合成影像光，通过该3D动态多视景合成影像光，经该背投影屏幕结构的透射与散射的光学作用后，再经由该视差光栅结构的视景分离的作用后，实现显示一3D动态影像。本专利技术的另一目的在于提供一种可同时显示2D与3D动态影像的装置，其特征在于，由以下组件所构成：一透明基材，由一透明平板组件所构成，具有均匀的厚度与高平整度的一第一面与一第二面；一第一影像面，由一视差光栅结构与多个位置参考结构所构成，设于该透明基材的该第一面上；一第一2D动态影像光源，由单一台投影机或多台投影机所构成，用以投射一2D动态影像光至该第一影像面上；一第二影像面，由一具背投影屏幕结构与多个位置参考结构所构成；以及一第二3D动态多视景合成影像光源，由单一台投影机、或多台投影机所构成，用以投射一3D动态多视景合成影像光至该第二影像面上。优选的技术方案是：该视差光栅结构，由一垂直条状结构与一倾斜条状结构所构成，其中，该垂直条状结构与该倾斜条状结构，由多个遮光组件与多个透光组件所构成。优选的技术方案是：该视差光栅结构的制作方法，是利用一对位技术与一数字印刷技术，以完成该视差光栅结构的制作，其中，该对位技术提供该多个位置参考结构的多个中心位置，该数字印刷技术则根据中心位置，并使用一不透光白色印墨，将遮光组件，印制于该透明基材的第一面上，以完成该视差光栅结构的制作。优选的技术方案是：该视差光栅结构的制作方法，是利用一对位技术、一网版印刷技术与一镭射雕刻技术，以完成该视差光栅结构的制作，其中，该对位技术提供该多个位置参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可同时显示2D与3D动态影像的方法，其特征在于，利用一第一光源、一第一影像面、一第二影像面与一第二光源，通过同时将该第一光源与该第二光源，分别投射至该第一影像面与该第二影像面，实现同时显示一2D动态与一3D动态影像。

【技术特征摘要】
2013.08.13 TW 1021290001.一种可同时显示2D与3D动态影像的方法，其特征在于，利用一第一光源、一第一影像面、一第二影像面与一第二光源，通过同时将该第一光源与该第二光源，分别投射至该第一影像面与该第二影像面，实现同时显示一2D动态与一3D动态影像，其中：该第一光源投射一2D动态影像光至该第一影像面上，该第二光源投射一3D动态多视景合成影像光至该第二影像面上，该第一影像面是由一视差光栅结构所构成，该视差光栅结构的表面接收该2D动态影像光，通过该2D动态影像光对该视差光栅结构表面的反射与散射的光学作用，实现显示一2D影像，该第二影像面由一背投影屏幕结构所构成，接收该3D动态多视景合成影像光，通过该3D动态多视景合成影像光，经该背投影屏幕结构的透射与散射的光学作用后，再经由该视差光栅结构的视景分离的作用后，实现显示一3D动态影像。2.一种可同时显示2D与3D动态影像的装置，其特征在于，由以下组件所构成：一透明基材，由一透明平板组件所构成，具有均匀的厚度与高平整度的一第一面与一第二面；一第一影像面，由一视差光栅结构与多个位置参考结构所构成，设于该透明基材的该第一面上；一第一2D动态影像光源，由单一台投影机或多台投影机所构成，用以投射一2D动态影像光至该第一影像面上；一第二影像面，由一具背投影屏幕结构与多个位置参考结构所构成；以及一第二3D动态多视景合成影像光源，由单一台投影机、或多台投影机所构成，用以投射一3D动态多视景合成影像光至该第二影像面上。3.如权利要求2所述的可同时显示2D与3D动态影像的装置，其特征在于，该视差光栅结构，由一垂直条状结构与一倾斜条状结构所构成，其中，该垂直条状结构与该倾斜条状结构，由多个遮光组件与多个透光组件所构成。4.如权利要求3所述的可同时显示2D与3D动态影像的装置，其特征在于，该视差光栅结构的制作方法，是利用一对位技术与一数字印刷技术，以完成该视差光栅结构的制作，其中，该对位技术提供该多个位置参考结构的多个中心位置，该数字印刷技术则根据中心位置，并使用一不透光白色印墨，将遮光组件，印制于该透明基材的第一面上，以完成该视差光栅结构的制作。5.如权利要求3所述的可同时显示2D与3D动态影像的装置，其特征在于，该视差光栅结构的制作方法，是利用一对位技术、一网版印刷技术与一镭射雕刻技术，以完成该视差光栅结构的制作，其中，该对位技术提供该多个位置参考结构的多个中心位置，另外，该网版印刷技术，先将一不透光白色印墨涂布且固化于该透明基材的第一面上，以构成一白色区域，其次，再根据中心位置，利用一具有精密定位的镭射雕刻机具在该白色区域中对应于透光组件的位置进行镂空作业，以完成该视差光栅结构的制作。6.如权利要求3所述的可同时显示2D与3D动态影像的装置，其特征在于，该视差光栅结构的制作方法，是利用一对位技术与一光蚀刻技术，以完成该视差光栅结构的制作，其中，该对位技术，是提供该多个位置参考结构的多个中心位置，另外，该光蚀刻技术，先将一白色感光乳液涂布于该透明基材的第一面上，以构成一白色区域，再根据中心位置，使用一具有该视差光栅结构的光罩，对该白色区域，做曝光与显影处理，以完成该视差光栅结构的制作。7.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明彦，李侃儒，秦寿仑，张钧胜，
申请(专利权)人：张家港康得新光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32