本发明专利技术公开提供一种影像显示装置。显示装置包括一立体显示模块及一光学元件，光学元件设置于立体显示模块上方。立体显示模块包括一背光源及多个像素，且此些像素设置于背光源上方。其中此些像素提供多个视角单元，且各个视角单元包括多个视角。背光源发出的多个光线延伸集中于一虚拟焦点上，且背光源位于虚拟焦点与光学元件之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种影像显示装置，且特别是涉及用以产生具有较佳景深范围(improved depth range)的立体影像的一种影像显示装置。
技术介绍
近年来，高密度光场(high density light field)显示器和/或多视角(super multi-view,SMV)显示器已研发，用以在裸视型(naked-eye)立体显示装置中产生具有高景深范围(wide depth range)的立体影像。另一方面，浮空影像显示器(floating image display)已成为一种开发中的新技术，其用于在空中显示影像，在未来对于人类互动显示装置而言为一前景看好的技术。然而，目前已发展的浮空影像仍为二维影像，如何提供立体浮空影像对产业界已成为一重要任务。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种影像显示装置，实施例中，光学元件位于观察者与立体显示模块的背光源之间，由此形成的一立体影像具有相对广的景深范围，且与影像显示装置分离。如此一来，一立体浮空影像形成，也因此实现一具备高景深范围(full depth range)的人机互动的影像显示装置。根据本专利技术的一实施例，提出一种影像显示装置。影像显示装置包括一立体显示模块及一光学元件，此光学元件设置于立体显示装置上方。此立体显示模块包括一背光源及多个像素，这些多个像素设置于背光源上方。其中，这些像素提供多个视角单元，且这些视角单元的至少其中之一包括多个视角。背光源发出的多个光线延伸集中于一虚拟焦点，且此背光源位于虚拟焦点及光学元件之间。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，但非用以限制本专利技术，并配合所附图示，做详细说明如下：附图说明图1为根据本专利技术一实施例的影像显示装置的示意图；图2A为根据本专利技术一实施例的光学元件的示意图；图2B为根据本专利技术另一实施例的光学元件的示意图；图3为根据本专利技术另一实施例的影像显示装置的示意图；图4为根据本专利技术又一实施例的影像显示装置的示意图；图5为根据本专利技术再一实施例的影像显示装置的示意图。符号说明10：影像显示装置10a、20a、30a、40a：上表面100：立体显示模块110、310：背光源120：视差屏障120h、420h：开口130：透镜阵列200：光学元件210：透明基板220：垂直镜面墙230、240：凸透镜层300：观察者400：虚拟浮空基准面420：视差屏障层500：立体影像P：像素Fv：虚拟焦点U1-Un：视角单元v1-vn：视角LB、LG、LR：光线VD、d1、d2、200d：距离Pv：视角单元节距Pb1：前屏障节距PL：透镜节距Pb：背光源节距Pb2：后屏障节距具体实施方式根据本专利技术的实施例，在影像显示装置(image display device)中，光学元件(optical component)位于观察者与立体显示模块(3D display module)的背光源(backlight source)之间，由此形成的立体影像(3D image)具有相对广的景深范围且与影像显示装置的上表面(top surface)完全分离。如此一来，一立体浮空影像形成，也因此实现具备高景深范围人机互动的影像显示装置。下文特举实施，并配合所附图示，做详细说明如下。所附图示中相同或类似的符号代表相同或类似的元件。值得注意的是，所附图示简化用以对本专利技术实施例提供清楚描述，且下述仅为示范与说明，并非用以限定本专利技术。本专利技术所属
中具有通常知识者，可根据实际执行所需做各种更动与润饰。图1为根据本专利技术一实施例的一种影像显示装置(image display device)的示意图。如图1所示，影像显示装置10包括立体显示模块(3D display module)100及光学元件(optical component)200，光学元件200设置于立体显示模块100上方。立体显示模块100包括背光源(backlight source)110及多个像素(pixel)P，且这些像素P设置于背光源110上方。这些像素P提供多个视角单元(view unit)U1-Un，且这些视角单元的至少其中之一(举例为U1)包括多个视角(view)v1-vn。影像显示装置10具有一上表面10a，且此上表面10a面向观察者300。如图1所示，背光源110发出的这些光线可延伸集中于一虚拟焦点(virtual focus point)Fv，且背光源110位于虚拟焦点Fv及光学元件200之间。在此实施例中，如图1所示，立体显示模块100包括一视差屏障(parallax barrier)120，视差屏障120设置于光学元件200与背光源110之间。在此实施例中，视差屏障120例如为一切换式液晶(switching LC)视差屏障。如图1所示，视差屏障120具有多个开口(opening)120h，且各个开口120h以一前屏障节距(front barrier pitch)Pb1相隔开。并且，这些视角单元(view unit)U1-Un具有一视角单元节距Pv。举例来说，这些视角单元的至少其中之一具有一视角单元节距Pv，换句话说，各个视角单元包括多个视角(view)v1-vn，且两相邻的视角单元中的两视角v1之间的距离定义为视角单元节距Pv。举例来说，视角单元U1中的视角v1与相邻于视角单元U1的视角单元(举例为U2)中的视角v1之间的距离为视角单元节距Pv。实施例中，视角单元节距Pv小于前屏障节距Pb1。如图1所示，当满足Pb1>Pv时，虚拟焦点Fv便位于立体显示模块100的后侧。实施例中，如图1所示，虚拟焦点Fv至视差屏障120之间的最短距离定义为VD，视差屏障120至这些像素P之间的最短距离定义为d1。前屏障节距Pb1相对于视角单元节距Pv的比值为VD/(VD-d1)。观察者300至形成立体浮空影像500的虚拟浮空基准面(virtual floating base plane)400之间的距离与虚拟焦点Fv至视差屏障120之间的距离实质上相等。参照图1，本专利技术的一些实施例中，背光源110例如为一普通背光，且立体显示模块100的这些像素P配置以产生多个视角，例如为32个视角或更多视角。立体显示模块100的视差屏障120例如为一切换式液晶(LC)视差屏障，其可依照多视角(multi-view)设计将来自这些像素P的多个光线(light ray)分开且导引至多个视角方向，由此获得多个高密度光线。根据本专利技术的实施例，通过相邻视角的这些光线的角度差为0.1到0.4度。举例来说，同一视角单元中的视角v1及v2之间的角度差例如为0.1到0.4度。如图1所示，穿过对应开口120h及经对应像素穿过对应视角点的各个光线LB、LG及LR的光轴(optical axis)在立体显示模块100的后侧延伸集中成虚拟焦点Fv。当光线LB、LG及LR沿着光轴穿过视差屏障120及光学元件200后进入观察着眼睛时，这些视角v1-vn的配置反转了两次。举例来说，一个视角单元中有n个视角，当这些光线穿过视差屏障120时，这些n个视角的排序v1、v2…vk-1、vk、vk+1…vn-1、vn反转为此排序vn、vn-1…vk+1、vk、vk-1…v2、v1，接着当这些光线穿过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种影像显示装置(image display device)，包括：立体显示模块(3D display module)，包括：背光源(backlight source)；及多个像素(pixel)，设置于该背光源之上，其中该些像素提供多个视角单元(view unit)，且该些视角单元的至少其中之一包括多个视角；以及光学元件(optical component)，设置于该立体显示模块上方；其中该背光源发出的多个光线延伸集中于一虚拟焦点(virtual focus point)，且该背光源位于该虚拟焦点及该光学元件之间。
【技术特征摘要】
2015.06.22 US 14/746,2141.一种影像显示装置(image display device)，包括：立体显示模块(3D display module)，包括：背光源(backlight source)；及多个像素(pixel)，设置于该背光源之上，其中该些像素提供多个视角单元(view unit)，且该些视角单元的至少其中之一包括多个视角；以及光学元件(optical component)，设置于该立体显示模块上方；其中该背光源发出的多个光线延伸集中于一虚拟焦点(virtual focus point)，且该背光源位于该虚拟焦点及该光学元件之间。2.如权利要求1所述的影像显示装置，其中该光学元件包括一交叉角镜面阵列(crossed corner mirror array)、一微棱镜(micro prism)、一微透镜阵列(micro lens array)或一双面柱状透镜膜(double lenticular lens film)。3.如权利要求1所述的影像显示装置，其中该立体显示模块包括一视差屏障(parallax barrier)，该视差屏障设置于该光学元件与该背光源之间。4.如权利要求3所述的影像显示装置，其中该视差屏障具有多个开口(opening)，各该开口以一前屏障节距(front barrier pitch)相隔开，且该些视角单元的至少其中之一具有一视角...
【专利技术属性】
技术研发人员：住尚树，
申请(专利权)人：群创光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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