时间多工自动立体显示系统及方法技术方案

本发明专利技术为一种时间多工自动立体显示系统及方法，其中显示系统包含一投影机、一光传递装置及一光栅阵列。投影机可于不同的时序上，分别投射出不同方向的多个光束；光传递装置光耦合投影机，并接收及传递该些光束；光栅阵列光耦合光传递装置，以被该些光束照射，光栅阵列还具有多个区域，该些区域分别被该些光束照射，该些区域分别具有多个光栅，该些光栅用以依序地开启，以让该些光束的一部分通过。借此，该显示系统于每一次立体虚拟图像输出时，可减少光束的光损失。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术为一种，其中显示系统包含一投影机、一光传递装置及一光栅阵列。投影机可于不同的时序上，分别投射出不同方向的多个光束；光传递装置光耦合投影机，并接收及传递该些光束；光栅阵列光耦合光传递装置，以被该些光束照射，光栅阵列还具有多个区域，该些区域分别被该些光束照射，该些区域分别具有多个光栅，该些光栅用以依序地开启，以让该些光束的一部分通过。借此，该显示系统于每一次立体虚拟图像输出时，可减少光束的光损失。【专利说明】
本专利技术涉及一种立体显示系统及方法，特别涉及一种时间多工(time-multiplexed)自动立体显示系统及方法。
技术介绍
立体显示近年来被热门地研究，而其主要原理为:一显示装置分别馈送左右眼不同的物体观看角度的图像至观察者的左右眼，根据人眼的视觉特性，于双眼分别观视相同图像内容但具有不同视差(parallax)的二图像时，观测者会感觉所视图像具有深度，故感受到该图像为立体。实现上述的立体显示的原理的技术有许多种，而其中有一种技术称为“时间多工自动立体显示系统“。请参阅图1所示，该“时间多工自动立体显示系统“是由剑桥大学(Cambridgeuniversity)的Adrian Travis教授所专利技术，该显示系统9具有一阴极射线管显示器(CRT)91、二透镜 92 及一光栅阵列(shutter or slit array)93。CRT91可投射出一光束(图像)，然后该光束经由透镜92传递而照射于光栅阵列93上。光栅阵列93具有多个光栅(slit)931，该些光栅931可轮流地开启，而非同时地开启。更详细地说，在一特定时序上，该些光栅931之中只有一个光栅931A会开启，而其余光栅931B会关闭。光束虽然照射于光栅阵列93的全部光栅931上，但只有一小部分的光束可通过唯一开启的光栅931A，而其余部分的光束会被关闭的光栅931B档住。CRT91会依据开启的光栅931A的位置不同，而调整其每一像素所投射出的光束的强度(即CRT91会调整所显示的图像)。因此当该些光栅93轮流地开启时，CRT91的每一像素会有不同强度及不同方向的光线从光栅阵列93处射出。借由发射出不同强度及不同方向的光线，显示系统9可模拟出一物体在空间中所散发出的光，以构成该物体的立体虚拟图像(3D virtual image),供位于光栅阵列93前方的观察者94观看之。该时间多工自动立体显示系统可应用于医疗上，让医护人员可通过该显示系统来观察到患者的器官的立体图像。该时间多工自动立体显示系统也可应用于视频通话上，让通话者们可看到彼此的立体图像。该时间多工自动立体显示系统的其中一问题为“所输出的立体图像的亮度不足”，原因为:在每一个时序上，CRT所产生的光束仅有一小部分可通过唯一开启的光栅，其余大部分皆被光栅阵列挡住。若光栅阵列有一百个光栅，则每次仅有百分之一的光束可被显不系统输出，而百分之九十九的光束皆被浪费。该时间多工自动立体显示系统的另一问题为“非常高的画面更新率(framerate)的需求”，原因为:为了使观察者在观察立体图像时不会感觉到立体图像在闪烁(flickering)，显示系统需至少于一秒内输出六十个立体图像；然而,每输出一个立体图像，CRT需显示对应光栅数目的图像,故于一秒内CRT至少需产生“六十乘以光栅数目”的图像。若光栅数目为一百个，CRT于一秒内需至少产生六千个图像，而光栅的开启至关闭的时间仅有六千分之一秒。这样对CRT及光栅两者的使用寿命皆有极大的影响。有鉴于此，提供一种可改善至少一种上述缺失的时间多工自动立体显示系统或方法，乃为此业界亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种时间多工自动立体显示系统或方法，其可减少立体图像输出时的光损失。本专利技术的另一目的在于提供另一种时间多工自动立体显示系统或方法，其可降低画面更新率的需求。为达上述该些目的的其中之一，本专利技术所揭露的时间多工自动立体显示系统包含:至少一投影机，具有多个光源，该些光源用以依序地开启，以使得该投影机在不同的时序上分别投射出不同方向的多个光束；一光传递装置，光学地耦合该投影机，用以接收及传递该些光束；以及一光栅阵列(slit array)，光学地耦合该光传递装置，以被该些光束照射，该光栅阵列具有多个相邻的区域，该些区域分别被该些光束照射，该些区域分别具有多个光栅(slit)，该些光栅用以依序地开启，以让该些光束的一部分通过；其中，该些光源的数目对应该些区域的数目，该些光源各具有一第一开启周期，而该些光栅系分别具有一第二开启周期，该第一开启周期大于该第二开启周期。为达上述该些目的的其中之一，本专利技术所揭露的时间多工自动立体显示方法包含步骤:依序地开启至少一投影机的多个光源，以使得该投影机在不同的时序上，分别投射出不同方向的多个光束至一光传递装置；借由该光传递装置来将该些光束分别传递至一光栅阵列的多个相邻的区域，其中该些区域分别具有多个光栅；依序地开启该些光栅，以让该些光束的一部分通过；其中，该些光源的数目对应该些区域的数目，该些光源各具有一第一开启周期，而该些光栅分别具有一第二开启周期，该第一开启周期大于该第二开启周期。本专利技术所揭露的，可减少投影机产生的整体光束被光栅阵列挡住的光损失，以使输出的立体图像的亮度提升。另外本专利技术所揭露的还可降低对画面更新率的需求。为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以较佳的实施例配合附图进行详细说明。【专利附图】【附图说明】图1为现有的时间多工自动立体显示系统的示意图。图2为依据本专利技术的第一实施例的时间多工自动立体显示系统的立体示意图。图3为依据本专利技术的第一实施例的时间多工自动立体显示系统的平面示意图。图4为图3所示的显示系统的投影机的内部示意图。图5为图3所示的显示系统的光传递装置与光栅阵列的示意图。图6为图3所示的显示系统的光栅阵列的示意图。图7为图3所示的显示系统的光源与光栅的开启周期的比较示意图。图8为图3所示的显示系统的光源与光栅的开启周期的另一比较示意图。图9为依据本专利技术的第二实施例的时间多工自动立体显示系统的立体示意图。图10为依据本专利技术的第二实施例的时间多工自动立体显示系统的平面示意图。图1lA为图9所不的显不系统的光束与光栅阵列于第一时序上的不意图。图1lB为图9所示的显示系统的光束与光栅阵列于第二时序上的示意图。图1lC为图9所示的显示系统的光束与光栅阵列于第三时序上的示意图。图12为依据本专利技术的第三实施例的时间多工自动立体显示方法的流程示意图。其中，附图标记说明如下:1、2时间多工自动立体显示系统10投影机11 光源111 光束12光调变器13投影镜头20光传递装置21柱状透镜层22扩散板23菲涅耳透镜30光栅阵列31 区域311重叠部分312非重叠部分32 光栅9显示系统91阴极射线管显示器(CRT)92 透镜93光栅阵列931、931A、931B 光栅【具体实施方式】请参阅图2及图3所示，分别为依据本专利技术的第一实施例的时间多工自动立体显示系统的立体示意图及平面示意图。于本专利技术的第一实施例中，一时间多工自动立体显示系统I被提出，而为了简洁说明之目的，该时间多工自动立体显示系统I以下会时而简称为显不系统I。显不系统I可包含至少一投影机10、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间多工自动立体显示系统，其特征在于，包含：至少一投影机，具有多个光源，所述多个光源用以依序地开启，以使得该投影机在不同的时序上分别投射出不同方向的多个光束；一光传递装置，光学地耦合该投影机，用以接收及传递所述多个光束；以及一光栅阵列，光学地耦合该光传递装置，以被所述多个光束照射，该光栅阵列具有多个区域，所述多个区域分别被所述多个光束照射，所述多个区域分别具有多个光栅，所述多个光栅用以依序地开启，以让所述多个光束的一部分通过；其中，所述多个光源的数目对应所述多个区域的数目，所述多个光源分别具有一第一开启周期，而所述多个光栅分别具有一第二开启周期，该第一开启周期大于该第二开启周期。

【技术特征摘要】

【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：台湾;71