立体显示装置制造方法及图纸

一种立体显示装置，包括一平面显示装置、一透镜数组层及一微结构层。平面显示装置具有一显示面。透镜数组层设置于平面显示装置的显示面上，透镜数组层包含一基部及多个具有聚焦功能的透镜，透镜数组层用于调控光场，微结构层设置于透镜数组层上，微结构层包含一基材及多个微结构，该微结构层用于调变光线角度方向。借此，用于显现漂浮于空中的立体影像，且能在斜向的视角观赏。

【技术实现步骤摘要】
立体显示装置
本专利技术在于提供一种立体显示装置，尤指一种为显示目的使用，主要领域为3D立体显示，为一种较为简易且可携带的裸视3D立体显示装置，可显现漂浮于空中的立体影像，且符合人体观赏的自然视角。
技术介绍
三维立体显示装置，一般主流采用双眼融合影像的技术制成。一般裸视三维立体显示装置，都需要让使用者在面向正对显示装置的方向才可以观赏立体影像，而在非正对显示装置的方向则看不到显示立体影像。在考虑一些情境状况的场合里，例如航空地形模型、建筑模型、医疗3D训练等，显示装置为水平摆放的情况时，观赏者自然的视角为斜向的观看显示装置。此时一般主流的三维显示技术无法提供对观赏者自然的观看角度，造成不便。再者，一般三维立体显示装置，在正面所观看的3D感知，对观赏者来说是只有一个方向的视觉刺激，就像是画面突出或沉入。而无法达到真正让影像脱离平面的感觉，实现漂浮于空中的感觉。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种立体显示装置，提供观赏者在显示器平面摆放下，以自然斜向的观赏角度，观看浮出于表面的立体影像。本专利技术的微结构层可以解决传统裸视立体显示器在斜向方面看不到立体影像的问题，可以让使用者在自然的角度下就可以看到摆在水平面上的显示器画面中的飘浮影像。为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种立体显示装置，用于显现漂浮于空中的立体影像，且立体影像能在斜向的视角被观赏，立体显示装置包括：一平面显示装置，一透镜数组层及一微结构层。平面显示装置具有一显示面；透镜数组层设置于平面显示装置的显示面上，透镜数组层包含一基部及多个具有聚焦功能的透镜，多个透镜设置于基部的一面，透镜数组层用于调控光场；微结构层设置于透镜数组层上，微结构层包含一基材及多个微结构，多个微结构设置于基材的一面，微结构层用于调变光线角度方向。优选地，平面显示装置为一能适用演算法则的平面显示装置，平面显示装置的显示面所显示的画面是依据演算法则及平面显示装置规格将画面重新组合而成的。优选地，平面显示装置为主动式或被动式显示装置。优选地，平面显示装置包括反射型和透光型的显示装置。优选地，多个微结构为等腰三角形或直角三角形。优选地，多个微结构中的任一个的出光角度范围相对垂直面均为5度至130度。优选地，定义多个微结构中的任一个的出光角度均为δ，底角均为α，折射率均为n，满足下列关系式条件：δ＝sin-1〔nsin(180-3α)〕。优选地，微结构为棱柱状、角锥状结构或圆锥状结构。优选地，微结构的材质的折射率为1.3至3.0，透光率为70％以上，反射率为25％以下，使用光线的波长范围为300nm至1100nm。优选地，微结构的顶端形成有一切面，切面平行于微结构的底面。本专利技术的有益效果：漂浮的主要概念呈现就是让使用者在斜向的视角也能看到3D立体影像。因此本专利技术立体显示装置目的为，改变既往裸视3D立体显示器正向的观赏视角，并变更为斜向观赏立体影像，且立体影像呈现于屏幕的上方，造成漂浮效果。本专利技术的技术特点在于微结构层可以将光线引导至偏折的角度。进一步的配合演算法则可以让影像呈现于空中，看起来就像是一个真实物体漂浮于空中的样子。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术立体显示装置第一实施例的平面示意图。图2为本专利技术立体显示装置第一实施例算法的流程图。图3A为本专利技术立体显示装置第一实施例还未经过演算法则的原始影像的示意图。图3B为本专利技术立体显示装置第一实施例经过演算法则重新组合成的集成式影像的示意图。图4为本专利技术立体显示装置第一实施例光线由不同的透镜汇聚于空中形成一个带有深度数据的点的示意图。图5为本专利技术立体显示装置第一实施例微结构造成光线偏折的示意图。图6为本专利技术立体显示装置第一实施例微结构设计底角与出光角度的曲线图。图7为本专利技术立体显示装置第一实施例偏折角度77度的亮度变化实验图。图8为本专利技术立体显示装置第二实施例的平面示意图。图9A为本专利技术立体显示装置第二实施例反射型平面显示装置的示意图。图9B为本专利技术立体显示装置第二实施例透光型平面显示装置的示意图。图10A为本专利技术立体显示装置第三实施例透镜数组相对排列的示意图。图10B为本专利技术立体显示装置第三实施例透镜数组交错排列的示意图。图11图为本专利技术立体显示装置第三实施例单一透镜聚焦情形的示意图。图12A图为本专利技术立体显示装置第四实施例微结构为棱柱状的示意图。图12B图为本专利技术立体显示装置第四实施例微结构为角锥状的示意图。图12C图为本专利技术立体显示装置第四实施例微结构为圆锥状的示意图。图12D图为本专利技术立体显示装置第四实施例微结构的顶端形成有切面的示意图。具体实施方式第一实施例本专利技术提供一种立体显示装置，其可应用于光电、医疗、军事、展示、显示器、教育娱乐及消费型电子等产业，立体显示装置可应用于主动式及被动式三维立体显示器。本实施例为主动式漂浮3D显示器，能够在平面显示器上显示3D立体影像于空中，并让使用者可以在自然的斜向角度观赏此3D立体影像。请参阅图1所示，本实施例结构分为三层构造，此装置可以应用在桌上(tabletop)，也可使用在天花板(ceilingtype)、地面等任意平面摆放位置。立体显示装置包括一平面显示装置1、一透镜数组层2及一微结构层3，平面显示装置1、透镜数组层2及微结构层3由下而上依序排列设置为三层，其中透镜数组层2设置于平面显示装置1的显示面11上，微结构层3设置于透镜数组层2上，即透镜数组层2设置于平面显示装置1的上方，微结构层3设置于透镜数组层2的上方。透镜数组层2较佳但不限制为接触平面显示装置1的显示面11，微结构层3较佳但不限制为接触透镜数组层2。本专利技术的漂浮式3D立体显示装置包括三层结构，光线将由平面显示装置1显现出集成式影像(integralimage)，通过透镜数组层2，将集成式影像(integralimage)重新汇聚在空中呈现立体影像于空中，最后微结构层3会将光场折射到斜向的角度，于是在斜向的使用者4便可以观赏显示位置5处的立体影像。平面显示装置1设置于第一层(下层)，其负责显示集成式摄影(integralphotography)技术的图案。平面显示装置1可以为任意规格，只要能让演算法则适用，平面显示装置1的显示面11所显示的画面是依据演算法则及平面显示装置1规格将画面重新绘制，演算法则不需经过影像反转的动作，而直接给予深度信息做为演算依据，如图2所示，以配合各种显示面板的规格。演算法则包括坐标定义(Coordinatedefinition)、取得深度信息(Givedepthinformation)、集成式影像光线轨迹(integralimageraytracing)及重新组合成集成式影像(integralimage)等步骤。实行的结果图案如图3A所示，为还未经过演算法则的原始影像，如图3B所示，为经过演算法则重新组合而成的集成式影像(integralimage)。该演算法则一大特点为，其深度信息不需经过反转，不会造成深度反转的问题(orthoscopicandpseudoscopicissue)，以往集成式影像(integralimage)技术具有深度反转的问题(orthosc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体显示装置，其特征在于，用于显现漂浮于空中的立体影像，且所述立体影像能在斜向的视角被观赏，所述立体显示装置包括：一平面显示装置，其具有一显示面；一透镜数组层，其设置于所述平面显示装置的显示面上，所述透镜数组层包含一基部及多个具有聚焦功能的透镜，所述多个透镜设置于所述基部的一面，所述透镜数组层用于调控光场；以及一微结构层，其设置于所述透镜数组层上，所述微结构层包含一基材及多个微结构，所述多个微结构设置于所述基材的一面，所述微结构层用于调变光线角度方向。

【技术特征摘要】
2016.02.01 TW 1051031261.一种立体显示装置，其特征在于，用于显现漂浮于空中的立体影像，且所述立体影像能在斜向的视角被观赏，所述立体显示装置包括：一平面显示装置，其具有一显示面；一透镜数组层，其设置于所述平面显示装置的显示面上，所述透镜数组层包含一基部及多个具有聚焦功能的透镜，所述多个透镜设置于所述基部的一面，所述透镜数组层用于调控光场；以及一微结构层，其设置于所述透镜数组层上，所述微结构层包含一基材及多个微结构，所述多个微结构设置于所述基材的一面，所述微结构层用于调变光线角度方向。2.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述平面显示装置为一能适用演算法则的平面显示装置，所述平面显示装置的显示面所显示的画面是依据演算法则及所述平面显示装置规格将画面重新组合而成的。3.如权利要求1所述的立体显示装置，其特征在于，所述平面显示装置为主动式或被动式显示装置。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨钧翔，黄乙白，丁志宏，周秉彦，施智维，吴瑞翊，李佳祐，
申请(专利权)人：群睿股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71