立体显示装置制造方法及图纸

一种立体显示装置包含多个投影机、透镜阵列以及内凹轴棱镜阵列。投影机分别将影像投影至位于像侧的多个视域。透镜阵列设置于投影机与像侧之间。内凹轴棱镜阵列设置于透镜阵列与像侧之间。

Stereoscopic display device

A stereoscopic display device comprises a plurality of projectors, lens arrays and an inner concave prism array. The projector projected the image to multiple views located on the image side. The lens array is arranged between the projector and the image side. An inner concave prism array is arranged between the lens array and the image side.

【技术实现步骤摘要】
立体显示装置
本专利技术是关于一种立体显示装置。
技术介绍
随着电子技术的发展，平面显示装置已经难以满足人们的需求，应运而生的便是立体显示装置。立体显示装置提供身临其境的感受。立体显示装置又分为眼镜式和裸眼式两大种类。其中，裸眼式立体显示技术由于不需要在观看时佩戴相应的装置，观看者能够较为轻松的进行观看，因而，裸眼式立体显示技术的受欢迎程度要高于眼镜式显示技术。
技术实现思路
本专利技术的多个实施方式提供一种立体显示装置，藉由设置内凹轴棱镜阵列(axiconlensarray)，以将影像投影至多个视域。针对这些视域，内凹轴棱镜阵列可在水平方向上提供透镜光学能力(lenspower)且在垂直方向上提供扩散效果。本专利技术的一态样提供一种立体显示装置，包含多个投影机、透镜阵列以及内凹轴棱镜阵列。投影机分别将影像投影至位于像侧的多个视域。透镜阵列设置于投影机与像侧之间。内凹轴棱镜阵列设置于透镜阵列与像侧之间。于本专利技术的部分实施方式中，立体显示装置包含基板，设置于透镜阵列与内凹轴棱镜阵列之间，其中透镜阵列与内凹轴棱镜阵列分别直接设置于基板的相对二表面。于本专利技术的部分实施方式中，透镜阵列包含多个透镜，内凹轴棱镜阵列包含多个轴棱镜，每一轴棱镜与每一透镜的中心大致对齐。于本专利技术的部分实施方式中，每一轴棱镜包含平面以及锥形凹面。平面邻近于透镜阵列设置。锥形凹面相对该平面设置。于本专利技术的部分实施方式中，透镜阵列包含第一柱状透镜以及第二柱状透镜，其中该第一柱状透镜的延伸方向与该第二柱状透镜的延伸方向互相垂直。于本专利技术的部分实施方式中，立体显示装置更包含基板，设置于第一柱状透镜与内凹轴棱镜阵列之间，其中第一柱状透镜与内凹轴棱镜阵列分别直接设置于基板的相对二表面。于本专利技术的部分实施方式中，第一柱状透镜的投影与第二柱状透镜的投影于内凹轴棱镜阵列所在的一平面上形成多个交错位置，内凹轴棱镜阵列包含多个轴棱镜，每一轴棱镜与每一交错位置的中心大致对齐。于本专利技术的部分实施方式中，立体显示装置更包含基板，设置于透镜阵列与内凹轴棱镜阵列之间，其中内凹轴棱镜阵列包含多个轴棱镜，轴棱镜均匀地设置于基板上。于本专利技术的部分实施方式中，透镜阵列与内凹轴棱镜阵列共焦。于本专利技术的部分实施方式中，透镜阵列包含至少一透镜，内凹轴棱镜阵列包含至少一轴棱镜，透镜的焦点位于轴棱镜的焦线。于本专利技术的部分实施方式中，透镜的焦距大于轴棱镜的焦距。于本专利技术的部分实施方式中，立体显示装置更包含第一菲涅尔透镜，设置于投影机与透镜阵列之间。于本专利技术的部分实施方式中，立体显示装置更包含第二菲涅尔透镜，设置于内凹轴棱镜阵列相对透镜阵列的一侧。于本专利技术的部分实施方式中，投影机排列于第一平面上，透镜阵列设置于第二平面上，第一平面平行于第二平面。于本专利技术的部分实施方式中，立体显示装置包含桌体，投影机、透镜阵列以及内凹轴棱镜阵列装设于桌体的内，投影机分别将影像该桌体的桌面投影至多个视域。附图说明图1为本专利技术的一实施方式的立体显示装置的立体图。图2为图1的立体显示装置的侧视图。图3为图1的立体显示装置的上视图。图4为图1的立体显示装置的透镜堆栈的部分元件的侧视图。图5为图4的轴棱镜的立体示意图。图6为图3的立体显示装置于轴向方向的光路示意图。图7为图3的立体显示装置于辐射方向的光路示意图。图8为本专利技术的另一实施方式的立体显示装置的透镜堆栈的部分元件的侧视图。其中，附图标记：100：立体显示装置110：投影机112：微型面板120、120’：透镜阵列122：透镜122a：第一表面122b：第二表面122c：焦点124：第一柱状透镜126：第二柱状透镜130：内凹轴棱镜阵列132：轴棱镜132a：表面132b：锥形凹面132c：焦线140：基板150：第一菲涅尔透镜160：第二菲涅尔透镜C：光轴X：交错位置R：视域f1：焦距f2：焦距P1：第一平面P2：第二平面ST：透镜堆栈RD：辐射方向RD1：辐射方向TD：切线方向TD1：切线方向TD2：切线方向IM：像侧OM：影像TAB：桌体具体实施方式以下将以图式揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有技术惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式为之。图1为本专利技术的一实施方式的立体显示装置100的立体图。图2为图1的立体显示装置100的侧视图。图3为图1的立体显示装置100的上视图。立体显示装置100包含多个投影机110以及透镜堆栈ST。于此，立体显示装置100可以是桌面型显示器，以供使用者从各个角度观赏立体影像。换句话说，立体显示装置100可以包含桌体TAB，投影机110以及透镜堆栈ST可以装设于桌体TAB之内中，以从桌面投射影像OM至桌体TAB之外的视域R。在此仅以虚线表示桌体TAB可能的配置，实际应用上桌体TAB的形状并不以图中所绘为限，且为方便绘示起见，图1仅绘示单一个投影机110，而省略其它的投影机。于本专利技术的多个实施方式中，多个投影机110分别将多个不同的影像OM投影至位于像侧IM的多个视域R，且每一投影机110对应一视域R设置。于此，视域R系为影像OM投影至像侧IM的空间，使用者在不同的视域R将观察到不同的影像。于部分实施方式中，多个视域R可以环绕桌体TAB的桌面的方式分布，而让使用者可以环绕桌体TAB并朝向桌体TAB的桌面中心进行观察。如图所示，投影机110以环状排列于第一平面P1上，视域R以环状排列于第二平面P2，第一平面P1以及第二平面P2彼此大致平行。藉此，可以将环型排列的影像OM投影至第二平面P2，而形成环型排列的视域R。透镜堆栈ST包含透镜阵列(lensarray)120以及内凹轴棱镜阵列(axiconlensarray)130。透镜阵列120设置于投影机110与像侧IM之间。内凹轴棱镜阵列130设置于透镜阵列120与像侧IM之间。透镜堆栈ST所在的平面大致与第一平面P1以及第二平面P2平行。藉以提升入射透镜堆栈ST的光线(例如环型排列的影像OM)的均匀性。图2为图1的立体显示装置100的侧视图。同时参照图1与图2，光线从投影机110入射透镜堆栈ST的角度范围大约为α，光线从透镜堆栈ST传送至视域R的角度范围大约为β，并以Φ表示视域R的影像水平宽度，B表示视域R的影像垂直高度，θ表示影像OM的切线宽(即与投影机110排列成的环型线相切的长)，A表示影像OM的影像的辐射宽度即对于投影机110排列的环型线于辐射方向上的长)。其中角度放大率β/α、影像的水平放大率Φ/θ以及影像的垂直放大率B/A与透镜堆栈ST的透镜阵列120以及内凹轴棱镜阵列130的特性相关，将于后续介绍透镜阵列120以及内凹轴棱镜阵列130的光学特性中详细说明。图3为图1的立体显示装置100的上视图。同时参照图1与图3，理想上，视域R所环绕的范围面积可大于投影机110所环绕的范围面积，而让使用者可以坐落或站立于桌体TAB周围时，使用者的眼睛可以位于视域R中。为方便绘示起见，图3中以虚线表示透镜堆栈ST。图3另标有切线方向TD以及辐射方向RD，用以于后续辅助说明透镜阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体显示装置，包含：多个投影机，用以将多个不同影像投影至位于一像侧的多个视域；一透镜阵列，设置于该些投影机与该像侧之间：以及一内凹轴棱镜阵列，设置于该透镜阵列与该像侧之间。

【技术特征摘要】
1.一种立体显示装置，包含：多个投影机，用以将多个不同影像投影至位于一像侧的多个视域；一透镜阵列，设置于该些投影机与该像侧之间：以及一内凹轴棱镜阵列，设置于该透镜阵列与该像侧之间。2.如权利要求1所述的立体显示装置，更包含一基板，设置于该透镜阵列与该内凹轴棱镜阵列之间，其中该透镜阵列与该内凹轴棱镜阵列分别直接设置于该基板的相对二表面。3.如权利要求1所述的立体显示装置，其中该透镜阵列包含多个透镜，该内凹轴棱镜阵列包含多个轴棱镜，每一该些轴棱镜与每一该些透镜的中心大致对齐。4.如权利要求3所述的立体显示装置，其中每一该些轴棱镜包含：一平面，邻近于该透镜阵列设置；以及一锥形凹面，相对该平面设置。5.如权利要求1所述的立体显示装置，其中该透镜阵列包含：一第一柱状透镜；以及一第二柱状透镜，其中该第一柱状透镜的延伸方向与该第二柱状透镜的延伸方向大致垂直。6.如权利要求5所述的立体显示装置，更包含一基板，设置于该第一柱状透镜与该内凹轴棱镜阵列之间，其中该第一柱状透镜与该内凹轴棱镜阵列分别直接设置于该基板的相对二表面。7.如权利要求5所述的立体显示装置，其中该第一柱状透镜的投影与该第二柱状透镜的投影于该内凹轴棱镜阵列所在的一平面上形成多个交错位置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊杰，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71