CN114882813B - 浮空图像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浮空图像系统。浮空图像系统包括一控制器、一第一浮空图像显示设备以及一第二浮空图像显示设备。第二浮空图像显示设备可拆卸地连接第一浮空图像显示设备。第一浮空图像显示设备与第二浮空图像显示设备分别提供多个第一浮空图像信息以及多个第二浮空图像信息，以共同显示一整合浮空图像信息。

Description

浮空图像系统

技术领域

本发明涉及一种浮空图像系统，尤其涉及一种同时显示二维图像信息以及三维浮空图像信息的浮空图像系统。

背景技术

传统的图像显示系统主要二维平面显示设备。虽然近年来的显示设备的分辨率持续增加，能够提供用户更好的视觉感受。但是显示设备提供的图像信息仍然是固定的拍摄角度。

因此，如何提供一种多角度背景的浮空图像系统，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种浮空图像系统，包括：一控制器；一第一浮空图像显示设备，电性连接所述控制器；以及一第二浮空图像显示设备，电性连接所述控制器，所述第二浮空图像显示设备可拆卸地连接所述第一浮空图像显示设备；其中，所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备分别提供多个第一浮空图像信息以及多个第二浮空图像信息，以共同显示一整合浮空图像信息。

优选地，还包括：一连接模块，设置在所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备之间，所述第一浮空图像显示设备通过所述连接模块连接所述第二浮空图像显示设备，所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备之间具有一夹角。

优选地，所述第一浮空图像显示设备显示多个第一浮空图像信息在所述第一浮空图像显示设备的一第一侧的空间中，所述第二浮空图像显示设备显示多个第二浮空图像信息在所述第二浮空图像显示设备的一第一侧的空间中，所述整合浮空图像显示在所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备之间的空间中。

优选地，还包括一环境检测装置，用于检测所述第一浮空图像显示设备的一第二侧的多个第一环境图像信息或是所述第二浮空图像显示设备的一第二侧的多个第二环境图像信息，所述环境检测装置电性连接所述控制器，所述第一环境图像信息以及所述第二环境图像信息都被传送至所述控制器。

优选地，所述控制器根据所述多个第一环境图像信息显示多个第一调整环境图像信息在所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧的一第一显示模块上。

优选地，所述控制器根据所述多个第二环境图像信息显示多个第二调整环境图像信息在所述第二浮空图像显示设备的所述第一侧的一第二显示模块上。

优选地，还包括一视线追踪传感器，设置在所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧上或是所述第二浮空图像显示设备的所述第一侧上，用于检测一用户视线信号。

优选地，所述视线追踪传感器检测到的所述用户视线信号包括一用户的一瞳孔位置与一视线角度。

优选地，所述控制器根据所述用户视线信号调整所述第一显示模块显示的所述多个第一调整环境图像信息或是所述第二显示模块显示的所述多个第二调整环境图像信息。

优选地，所述控制器通信连接一服务器，所述浮空图像系统的所述控制器将所述多个第一浮空图像信息、所述第二浮空图像信息、所述整合浮空图像信息、所述多个第一环境图像信息、所述多个第二环境图像信息、所述多个第一调整环境图像信息以及所述多个第二调整环境图像信息传送至所述服务器进行计算。

优选地，还包括：一储存模块，电性连接所述控制器；一通信模块，电性连接所述控制器；以及一电源模块，电性连接所述控制器，提供一驱动电能给所述控制器、所述储存模块、所述通信模块、所述第一浮空图像显示设备、所述第二浮空图像显示设备、所述环境检测装置以及所述视线追踪传感器；其中，所述多个第一浮空图像信息、所述第二浮空图像信息、所述整合浮空图像信息、所述多个第一环境图像信息、所述多个第二环境图像信息、所述多个第一调整环境图像信息以及所述多个第二调整环境图像信息储存在所述储存模块中；其中，所述控制器通过所述通信模块通信连接所述服务器。

优选地，所述浮空图像系统通过检测一物体的三维坐标值，以使所述物体与所述浮空图像系统显示的所述多个第一浮空图像信息、所述多个第二浮空图像信息或是所述整合浮空图像信息进行互动。

本发明还公开了一种浮空图像系统，包括：一控制器；以及一第一浮空图像显示设备，电性连接所述控制器，所述第一浮空图像显示设备是可折叠的，当所述第一浮空图像显示设备被折叠时，所述第一浮空图像显示设备至少包括一第一浮空图像显示区域以及一第二浮空图像显示区域，所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域相邻设置，所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域之间具有一显示夹角；其中，所述第一浮空图像显示设备的所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域分别提供多个第一浮空图像信息以及多个第二浮空图像信息，以共同显示一整合浮空图像信息。

优选地，所述第一浮空图像显示设备还包括一第三浮空图像显示区域，所述第一浮空图像显示区域、所述第二浮空图像显示区域与所述第三浮空图像显示区域相邻设置，所述第三浮空图像显示区域提供多个第三浮空图像信息，所述多个第一浮空图像信息、所述多个第二浮空图像信息以及所述第三浮空图像信息共同显示所述浮空图像信息。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的浮空图像系统，可以通过单一浮空图像显示设备或是多个浮空图像显示设备，创建出可以同时显示二维图像信息的背景信息以及三维的浮空图像信息，呈现一个丰富的视觉环境，可以有效提升使用者的体验。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1是本发明第一实施例的浮空图像系统的示意图。

图2是第一浮空图像显示设备以及第二浮空图像显示设备共同显示一整合浮空图像信息的示意图。

图3是第一浮空图像以及第二浮空图像信息的示意图。

图4是本发明的浮空图像显示系统的另一示意图。

图5是本发明的浮空图像显示系统的另一示意图。

图6是本发明的浮空图像显示系统的另一示意图。

图7是本发明第二实施例的浮空图像系统的示意图。

图8是本发明第二实施例的浮空图像系统的另一示意图。

图9是本发明第一浮空图像显示设备的示意图。

图10是本发明第一浮空图像显示设备的分解示意图。

图11是本发明第一浮空图像显示设备的透镜阵列相对排列的示意图。

图12是本发明第一浮空图像显示设备的透镜阵列交错排列的示意图。

图13是本发明第一浮空图像显示设备的单一透镜聚焦情形的示意图。

图14是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的示意图。

图15是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的另一示意图。

图16是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的另一示意图。

图17是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的另一示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“浮空图像系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[第一实施例]

参阅图1、图2以及图3，图1是本发明第一实施例的浮空图像系统的示意图。图2是第一浮空图像显示设备以及第二浮空图像显示设备共同显示一整合浮空图像信息的示意图。图3是第一浮空图像显示设备以及第二浮空图像显示设备分别显示第一浮空图像信息以及第二浮空图像信息的示意图。

在本实施例中，浮空图像系统1包括一控制器11、一储存模块12、一通信模块13、一第一浮空图像显示设备14、一第二浮空图像显示设备15、一环境检测装置16、一电源模块17以及一视线追踪传感器18。

控制器11电性连接储存模块12、通信模块13、第一浮空图像显示设备14、第二浮空图像显示设备15、环境检测装置16、电源模块17以及视线追踪传感器18。

第二浮空图像显示设备15可拆卸地连接第一浮空图像显示设备14。也就是，第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15可以独立运作，或是协同运作。第一浮空图像显示设备14是连接设置在第二浮空图像显示设备15的一侧。在本实施例中，第一浮空图像显示设备14是通过一连接模块19连接第二浮空图像显示设备14。连接模块19是一绞炼(hinge)。在其他实施例中，第一浮空图像显示设备14可以电性连接第二浮空图像显示设备15，以进一步改善协同运作状态。

连接模块19设置在第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15之间。第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15之间具有一夹角θ。

在本实施例中，当第一浮空图像显示设备14连接第二浮空图像显示设备15时，第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15会分别提供多个第一浮空图像信息G1以及多个第二浮空图像信息G2，以共同显示一整合浮空图像信息GIN。多个第一浮空图像信息G1、多个第二浮空图像信息G2以及整合浮空图像信息GIN都是三维的浮空图像信息。也就是，使用者可以从各种角度观看这些浮空图像信息。

也就是，第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15可以分别独立地显示多个浮空图像信息。第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15也可以分别提供多个浮空图像信息，以共同显示为一个整合浮空图像信息GIN。

此外，在本实施例中，第一浮空图像显示设备14是显示多个第一浮空图像信息G1在第一浮空图像显示设备14的一第一侧的空间中。第二浮空图像显示设备15也是显示多个第二浮空图像信息在所述第二浮空图像信息G2显示设备15的一第一侧的空间中。也就是，整合浮空图像信息GIN是显示在第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15之间的空间中。

在本实施例中，环境检测装置16是设置在第一浮空图像显示设备14的第二侧。环境检测装置16则是用于检测第一浮空图像显示设备14的一第二侧的多个第一环境图像信息EIN1。

在其他实施例中，环境检测装置16可以设置在第一浮空图像显示设备14的第二侧或是第二浮空图像显示设备15的第二侧，以用于检测第一浮空图像显示设备14的一第二侧的多个第一环境图像信息或是第二浮空图像显示设备15的第二侧的多个第二环境图像信息。在本实施例中，第一浮空图像显示设备14的第一侧与第二侧是相对的两侧。第二浮空图像显示设备15的第一侧与第二侧也是相对的两侧。第二浮空图像显示设备15的第二侧是下方，第二浮空图像显示设备15的第一侧是上方。环境检测装置16会将第一环境图像信息或是第二环境图像信息传送至控制器11。

控制器11会根据多个第一环境图像信息EIN1显示多个第一调整环境图像信息MEIN1在第一浮空图像显示设备14的第一侧的一第一显示模块141上。

在其他实施例中，控制器11则可以根据多个第二环境图像信息EIN2显示多个第二调整环境图像信息MEIN2在第二浮空图像显示设备15的第一侧的一第二显示模块151上。

此外，第一调整环境图像信息MEIN1以及第二调整环境图像信息MEIN2也可以通过预定的二维图像信息或是三维图像信息(具有深度信息的图像信息)进行计算得到。

视线追踪传感器18则是设置在第一浮空图像显示设备14的第一侧上或是第二浮空图像显示设备15的第一侧上，用于检测一用户视线信号。在本实施例中，视线追踪传感器18则是设置在第一浮空图像显示设备14的第一侧。视线追踪传感器18是一相机单元(camera)。视线追踪传感器18检测到的用户视线信号则是包括一用户的一瞳孔位置与一视线角度。

控制器11则是根据用户视线信号调整第一显示模块141显示的多个第一调整环境图像信息MEIN1或是第二显示模块151显示的多个第二调整环境图像信息MEIN2。

此外，浮空图像系统1的控制器11可以通过通信模块通信连接服务器9。浮空图像系统1中的控制器11可以将多个第一浮空图像信息G1、第二浮空图像信息G2、整合浮空图像信息GIN、多个第一环境图像信息EIN1、多个第二环境图像信息EIN2、多个第一调整环境图像信息MEIN1以及多个第二调整环境图像信息MEIN2传送至服务器9进行计算。也就是，浮空图像系统1的多个第一调整环境图像信息MEIN1以及多个第二调整环境图像信息MEIN2可以根据用户的视线角度进行调整。此时，从用户的视线角度看到的环境与多个第一调整环境图像信息MEIN1以及多个第二调整环境图像信息MEIN2则是互相交融的。也就是，使用者往哪一个方向看，多个第一调整环境图像信息MEIN1以及多个第二调整环境图像信息MEIN2都是显示用户视线角度的图像信息，用户不会因为眼前有第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15的阻挡，而觉得视野有所阻隔。而是，用户通过第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15也可以看到第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15之后的环境图像，因此会有视野开阔或是视野通透的感受。

电源模块17是用于提供一驱动电能给控制器11、储存模块12、通信模块13、第一浮空图像显示设备14、第二浮空图像显示设备15、环境检测装置16以及视线追踪传感器18。

其中，多个第一浮空图像信息G1、第二浮空图像信息G2、整合浮空图像信息GIN、多个第一环境图像信息EIN1、多个第二环境图像信息EIN2、多个第一调整环境图像信息MEIN1以及多个第二调整环境图像信息MEIN2则是可以储存在储存模块12中或是服务器9。

用户视线信号会直接影响环境图像信息呈现的效果。也就是，用户从浮空图像系统1的左侧或是右侧观看整合浮空图像信息GIN，会得到不同角度的第一调整环境图像信息MEIN1的观看感受。此外，当第二浮空图像显示设备15也提供多个第二调整环境图像信息MEIN2时，用户在不同角度观看整合浮空图像信息GIN，也可以得到不同角度的第二调整环境图像信息MEIN2的观看感受。

控制器11是一中央处理器(CPU)、一图像处理器(GPU)特殊应用集成电路(ASIC)或是一微处理器(MCU)。

储存模块12是一闪存、一只读存储器、一可规化只读存储器、一电可改写只读存储器、一可擦可规化只读存储器或是一电可擦可规化只读存储器。

通信模块13包括一有线通信单元(图未示)以及一无线通信单元(图未示)。有线通信单元(图未示)也可以独立设置以与服务器9进行通信连接，接收服务器9的控制信号或是服务器9的数据库中的数据。当通信模块13是一无线通信单元时，通信模块13可以是一Wi-Fi通信单元、一蓝牙通信单元、一紫蜂通信单元(Zigbee)、一LoRa通信单元、一Sigfox通信单元或是一NB-IoT通信单元。

环境感测装置16至少包括一图像提取单元。环境感测装置16可以是一可见光图像提取单元、一红外线图像提取单元或是一热成像单元。在其他实施例中，环境感测装置16可以包括一光学传感器、一图像提取模块、一定时器、一陀螺仪传感器、一多维加速度传感器或是一气味传感器。

电源模块17可以是一直流转直流电压转换器、一交流转直流电压转换器。电源模块17还可以包括一电池单元(图未示)。电池单元(图未示)是一锂离子电池、一锂锰电池、一锂聚合物电池或是一镍氢电池。

视线追踪传感器18是一图像提取单元。视线追踪传感器18可以是一可见光图像提取单元、一红外线图像提取单元或是一热成像单元。

此外，浮空图像系统1还包括一麦克风MP以及一扬声器SP。麦克风MP以及扬声器SP电性连接控制器11。用户可以利用音频控制信号，通过麦克风MP以及扬声器SP，对第一浮空图像信息G1、第二浮空图像信息G2或是整合浮空图像信息GIN进行控制与互动。

此外，控制器11、储存模块12、通信模块13、第一浮空图像显示设备14、第二浮空图像显示设备15、环境检测装置16、电源模块17、视线追踪传感器18、麦克风MP以及扬声器SP可以设置在一壳体(图未示)中。

在其他实施例中，控制器11、储存模块12、通信模块13、环境检测装置16、电源模块17、视线追踪传感器18、麦克风MP以及扬声器SP可以设置在第一浮空图像显示设备14或是第二浮空图像显示设备15中。也就是，第一浮空图像显示设备14或是第二浮空图像显示设备15都可以独立处理二维图像信息或是三维的浮空图像信息。当第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15电性连接时，第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15中的各个组件可以彼此资源共享、协同工作。

显示完整的立体图像前，计算机算法会将此完整图像先划分成不同区块，经计算后会划分出每一区块的图像，由第一浮空图像显示设备的那一些显示单元所发出的光在空间中聚焦集合形成此区块，组合不同区块的图像就形成一完整的立体图像。14的显示器可显示一完整立体图像的部分，15的显示器可显示此完整立体图像的另一部分，上述两者可组合成一完整立体图像。

请参阅图4、图5以及图6，在本实施例中，浮空图像显示系统1可以通过多个浮空图像显示设备进行连接，如图4、图5以及图6的方式进行连接。

如图4所示，在第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15的两侧拆卸地设置两个浮空图像显示设备FD01、FD02。

如图5所示，则是浮空图像显示设备FD01,FD02,FD03都以横向的方式进行拆卸式的连接设置。

图6则是利用六片浮空图像显示设备FD01,FD02,FD03,FD04,FD05,FD06，建构出一个空间，利用六片浮空图像显示设备分别显示各自的浮空图像信息，或是利用多个浮空图像显示设备共同显示多个整合浮空图像信息。在其他实施例中，浮空图像系统1可以包括多个浮空图像显示设备通过不同的连接方式，以提供多个浮空图像信息。

在本实施例中，在浮空图像系统1显示完整的浮空立体图像之前，控制器11会根据一计算机算法，将此完整图像先划分成不同区块，并经计算后会划分出每一区块的图像，由第一浮空图像显示设备14的显示单元或是第二浮空图像显示设备15的多个显示单元提供多道光线以在空间中聚焦集合形成此区块，组合不同区块的图像就可以因此形成一完整的浮空立体图像。也就是，第一浮空图像显示设备14可以显示一完整的整合浮空图像信息GIN的一部分。第二浮空图像显示设备15则可以显示整合浮空图像信息GIN的的另一部分，上述两者则可组合成一完整的整合浮空图像信息GIN。

此外，控制器11会根据第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15之间的夹角、调整计算机算法以及第一浮空图像显示设备14的多个显示单元、第二浮空图像显示设备15的多个显示单元，以使第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15提供适当角度的光线，以在空间中聚焦集合以形成整合浮空图像信息GIN。

[第二实施例]

请参阅图7以及图8，图7是本发明第二实施例的浮空图像系统的示意图。图8是本发明第二实施例的浮空图像系统的另一示意图。

在本实施例中，浮空图像系统3包括一控制器31、一储存模块32、一通信模块33、一第一浮空图像显示设备34、一环境检测装置36、一电源模块37以及一视线追踪传感器38。控制器31电性连接储存模块32、通信模块33、第一浮空图像显示设备34、环境检测装置36、电源模块37以及视线追踪传感器38。

浮空图像系统3与浮空图像系统1类似，差异主要在于浮空图像系统3的第一浮空图像显示设备34是一可折叠的显示设备。也就是，第一浮空图像显示设备34的显示模块与壳体的机构设计，可以让第一浮空图像显示设备34折叠成为两个显示区域。也就是，当第一浮空图像显示设备34被折叠时，第一浮空图像显示设备34至少包括一第一浮空图像显示区域34-1以及一第二浮空图像显示区域34-2。第一浮空图像显示区域34-1以及第二浮空图像显示区域34-2相邻设置。也就是，折叠厚的第一浮空图像显示设备34是被折叠成为两个显示区域。第一浮空图像显示区域34-1以及第二浮空图像显示区域34-2之间具有一显示夹角α。显示夹角α可以介于0度至179度之间。在其他实施例中，显示夹角α可以是一钝角。

第一浮空图像显示设备34的第一浮空图像显示区域34-1以及第二浮空图像显示区域34-2可以分别显示不同的浮空图像信息。第一浮空图像显示区域34-1以及第二浮空图像显示区域34-2也可以分别提供多个第一浮空图像信息以及多个第二浮空图像信息，以共同显示一整合浮空图像信息GIN。

如图8所示，第一浮空图像显示设备34是折叠为三个显示区域，也就是，在图8中的第一浮空图像显示设备34包括第一浮空图像显示区域34-1、第二浮空图像显示区域34-2以及第三浮空图像显示区域34-3。第一浮空图像显示区域34-1、第二浮空图像显示区域34-2以及第三浮空图像显示区域34-3是相邻设置。类似地，第一浮空图像显示区域34-1、第二浮空图像显示区域34-2与第三浮空图像显示区域34-3可以分别提供多个浮空图像信息。第一浮空图像显示区域34-1、第二浮空图像显示区域34-2与第三浮空图像显示区域34-3也可以分别提供第一浮空图像信息、第二浮空图像信息以及第三浮空图像信息，以共同显示至少一整合浮空图像信息GIN。

请参阅图9、图10、图11、图12以及图13，图9是本发明第一浮空图像显示设备的示意图。图10是本发明第一浮空图像显示设备的分解示意图。图11是本发明第一浮空图像显示设备的透镜阵列相对排列的示意图。图12是本发明第一浮空图像显示设备的透镜阵列交错排列的示意图。图13是本发明第一浮空图像显示设备的单一透镜聚焦情形的示意图。

第一浮空图像显示设备14以及第二浮空图像显示设备15的结构与功能类似，以下只以第一浮空图像显示设备14为范例，第二浮空图像显示设备15的结构与功能则不做赘述。

第一浮空图像显示设备14包括一第一显示模块141、一透镜阵列层142及一微结构层143，可以通过显示图像的改变，更改观赏者角度位置所看到的立体图像画面，让观赏者可以在其他视角位置观赏立体图像。

此外，微结构层143是一动态光学组件层。也就是，微结构层143具有一微结构功能模式以及一无微结构功能模式。微结构层143可以根据一控制信号进行调整为微结构功能模式以及无微结构功能模式。当微结构层143切换为微结构功能模式时，能用于调制光线角度方向。当微结构层143切换为无微结构功能模式时，则第一浮空图像显示设备14则用于显示二维图像信息，不会显示漂浮在第一浮空图像显示设备14一侧的空间中的三维图像信息。不过，在本实施例中，第一浮空图像显示设备14可以同时显示二维图像信息以及浮空图像信息。

微结构层143是一液晶透镜阵列层(Liquid Lens Layer)，包括多个微结构液晶透镜，透镜阵列层也是一液晶透镜阵列层(Liquid Lens Layer)，包括多个光学调整液晶透镜。也就是，第一浮空图像显示设备14是一至少包括两层液晶透镜阵列层的显示设备，在其他实施例中，第一浮空图像显示设备14可以包括更多层液晶透镜阵列层进行光线调整。再者，在其他实施例中，第一浮空图像显示设备14可以在不同区域设置不同数量的第一浮空图像显示设备14进行光线调整。此外，透镜阵列层142包括一第一结构透镜阵列层(图未示)以及一第二结构透镜阵列层(图未示)。第一结构透镜阵列层(图未示)具有透镜结构，能用于调控光场，第二结构透镜阵列层(图未示)则不具有透镜结构。

透镜阵列层142可设置于第二层(中层)，该透镜阵列层142具有调控光场的功效。聚光透镜可以调控立体对象的光线角度，进而让用户看到立体图像不同的角度而产生深度的立体感觉。不同的聚光透镜可以给予对象点不同的角度信息，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，指出空间上的一点信息可以被分作不同的光线角度记录在不同透镜的像素之中。聚光透镜曲率将由透镜的材质决定，并配合与第一层的平面显示器141的结合，决定立体图像的高度、可视角度范围及清晰度。该显示面1411所显示尚未重建的图像能通过透镜阵列层142聚焦于非透镜上层表面而是透镜上方的空间中。在其他实施例中，则可不包括微结构层。

第一显示模块141可为一般的平面显示器，第一显示模块141具有一显示面1411，可用于显示图像。透镜阵列层142设置于邻近第一显示模块141的显示面1411处，亦即透镜阵列层142可设置于第一显示模块141的上方。透镜阵列层142可接触第一显示模块141的显示面1411，透镜阵列层142也可与第一显示模块141的显示面1411形成间隔设置，或是在第一显示模块141的显示面1411与透镜阵列层142之间设置中间层。

第一显示模块141可设置于最下层，其负责显示尚未经过光线重现的平面图像，此平面图像可以通过透镜阵列层142的透镜阵列达到光线重新分配和组合，进而显示重组的三维立体图像。第一层的第一显示模块141只需显示目标图像，因此可以是任意的硬件构造，包括手机、平板或平面屏幕，显示器1的类型及构造并不限制，第一显示模块141亦可为一种自发光显示器。

透镜阵列层142可设置于最上层，透镜阵列层142具有调控光场的功效，透镜阵列层142可以调控立体对象的光线角度，让原本尚未重组的平面图像进行重新分配和组合，进而让观赏者看到三维立体图像。

透镜阵列层142以光学特性良好的材质所制成，透镜阵列层142的材质并不限制。透镜阵列层142可包含一基部1421及多个透镜1422，多个透镜1422设置于基部1421的一面，亦即多个透镜1422可设置于基部1421远离第一显示模块141的一面，透镜阵列层142的排列及构造并不限制，多个透镜1422具有聚焦功能，显示面1411所显示尚未重建的图像能通过透镜阵列层142重组，重新组合成集成式图像，以形成立体图像。

第一显示模块141可以为任意规格，只要能让算法则适用，亦即第一显示模块141具有一图像演算单元1412，使用于显示器1的图像需要经过图像算法的计算，此计算搭配透镜阵列的架构，预知其光线行走的各种路径，而计算图像相对位置。

本发明的透镜阵列层142对显示的效果有非常重要的关联，如图9所示，透镜阵列的排列可为矩形排列的方式，使每相邻两列的透镜1422可呈相对的排列。如图10所示，透镜阵列的排列也可为六角形排列的方式，使每相邻两列的透镜1422可呈交错的排列，另外，多个透镜1422亦可呈其他排列方式，皆可以显示3D图像信息。

在透镜阵列层142上的微结构为聚焦功能的透镜，此微透镜规格将依照材质折射率n值决定其透镜聚焦能力，可使用光线的波长范围为300nm至1100nm。单一的小透镜焦距情形如图11所示，符合造镜者公式：1/f＝(n-1)(1/R1-1/R2)。其中R1和R2分别为透镜两边的曲率半径，f是透镜焦距，n是透镜折射率。另外透镜直径大小从100um到5mm适用不同显示设备的像素大小。在其他实施例中，透镜阵列层142的微结构可以是非球面透镜或是厚透镜，其光学特性则与上列造镜者公式有所不同，在本发明中不做限制。在其他实施例中，透镜阵列层142也可以不包括任何微结构。

请参阅图14、图15、图16以及图17，图14是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的示意图。图15是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的另一示意图。图16是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的另一示意图。图17是第一浮空图像显示设备或是第二浮空图像显示设备的浮空图像信息与一物体互动的另一示意图。

用户可以利用手指、电子互动手套ECL、笔型互动组件PT与第一浮空图像信息G1、第二浮空图像信息G2或是整合浮空图像信息GIN进行互动。

也就是，第一浮空图像显示设备14的一传感器149可以用于检测物体OB(用户手部)的一预定检测点的坐标值，例如用户的食指、电子互动手套ECL的至少一个预定坐标值、笔型互动组件PT的笔尖的预定坐标值。传感器149会持续记录物体OB的预定检测点在一预定时间内的一移动轨迹。传感器149会传送物体OB的预定检测点在预定时间内的移动轨迹的多个坐标值给控制器11。控制器11则会根据用户的食指、电子互动手套ECL的至少一个预定坐标值或是笔型互动组件PT的笔尖的预定坐标值，决定第一浮空图像信息G1的互动状态。在本实施例中，传感器149是一3D传感器、一光学传感器、一红外线传感器、一双轴相机传感器或是一雷达传感器。

相同地，第二浮空图像显示设备15显示的第二浮空图像信息G2、第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15共同显示的整合浮空图像信息GIN，也都可以与手指、电子互动手套ECL、笔型互动组件P进行互动以决定后续的图像显示内容。

更进一步地说，使用者也可以利用第一浮空图像显示设备14、第二浮空图像显示设备15以及第一浮空图像显示设备14与第二浮空图像显示设备15，直接绘制出设置在空间中的线条、平面以及立体构图。

如图14、图15、图16以及图17所示，使用者可以利用手部OB、笔型互动组件PT、电子互动手套ECL在第一浮空图像显示设备14的一侧的空间中绘制出多个轨迹PH1-PHN。再将这些轨迹进行移动、调整或是连接，以建立一个第一浮空图像信息G1。

此外，第一浮空图像显示设备14还可以包括一程序，包括多个功能处理程序，对应多个三维功能按钮FBN。多个三维功能按钮FBN则是通过第一显示模块141，与第一浮空图像信息G1相同地显示在第一浮空图像显示设备14的一侧的空间中。

用户可以选择多个三维功能按钮FBN的其中一个，例如，着色、放大、调整材质等，对第一浮空图像信息G1进行部分区域或是全部区域的处理。

也就是，使用者可以选择性的对多个轨迹形成的平面区域、立体区域或是全部区域进行处理。类似先前实施例，第一浮空图像信息G1可以以爆炸图的方式，在第一浮空图像显示设备14的一侧的空间中进行显示。

此外，第一浮空图像显示设备14可以通过控制器11以及通信模块与服务器9进行通信连接。服务器9可以承担大量的第一浮空图像信息G1的多个轨迹的计算。在本实施例中，二维的图像信息以及三维的图像信息的运算可以由第一浮空图像显示设备14以及控制器11进行处理，也可以通过远程的服务器9进行云端运算，再将计算后的二维的图像信息以及三维的图像信息传送到控制器11。

[实施例的有益效果]

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的浮空图像系统，可以通过单一浮空图像显示设备或是多个浮空图像显示设备，创建出可以同时显示二维图像信息的背景信息以及三维的浮空图像信息，呈现一个丰富的视觉环境，可以有效提升使用者的体验。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求内。

Claims (9)

1.一种浮空图像系统，其特征在于，包括：

一控制器；

一第一浮空图像显示设备，包括一第一侧和一第二侧，所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧和第二侧是相对的两侧，电性连接所述控制器；以及

一第二浮空图像显示设备，包括一第一侧和一第二侧，所述第二浮空图像显示设备的所述第一侧和第二侧是相对的两侧，电性连接所述控制器，所述第二浮空图像显示设备可拆卸地连接所述第一浮空图像显示设备；

一连接模块，设置在所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备之间，所述第一浮空图像显示设备通过所述连接模块连接所述第二浮空图像显示设备，所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备之间具有一夹角；

一环境检测装置，用于检测所述第一浮空图像显示设备的所述第二侧的多个第一环境图像信息或是所述第二浮空图像显示设备的一第二侧的多个第二环境图像信息，所述环境检测装置电性连接所述控制器，所述第一环境图像信息以及所述第二环境图像信息都被传送至所述控制器；以及

一视线追踪传感器，电性连接所述控制器，检测一用户的一视线角度；

其中，一整合浮空图像信息被切割为两个或是多个部分显示区域，以让所述第一浮空图像显示设备与所述第二浮空图像显示设备分别提供一部分显示区域对应的多个三维的第一浮空图像信息以及多个三维的第二浮空图像信息，以共同显示所述整合浮空图像信息在所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧与所述第二浮空图像显示设备的所述第一侧之间的空间中；

其中，所述控制器根据所述多个第一环境图像信息显示多个二维的第一调整环境图像信息在所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧的一第一显示模块上；

所述控制器根据所述多个第二环境图像信息显示多个二维的第二调整环境图像信息在所述第二浮空图像显示设备的所述第一侧的一第二显示模块上，所述控制器根据所述用户的视线角度，以提供对应所述用户的视线角度的所述第一调整环境图像信息或是所述第二调整环境图像信息。

2.如权利要求1所述的浮空图像系统，其特征在于，所述视线追踪传感器设置在所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧上或是所述第二浮空图像显示设备的所述第一侧上，用于检测一用户视线信号。

3.如权利要求2所述的浮空图像系统，其特征在于，所述视线追踪传感器检测到的所述用户视线信号包括一用户的一瞳孔位置与所述视线角度。

4.如权利要求3所述的浮空图像系统，其特征在于，所述控制器根据所述用户视线信号调整所述第一显示模块显示的所述多个第一调整环境图像信息或是所述第二显示模块显示的所述多个第二调整环境图像信息。

5.如权利要求4所述的浮空图像系统，其特征在于，所述控制器通信连接一服务器，所述浮空图像系统的所述控制器将所述多个第一浮空图像信息、所述第二浮空图像信息、所述整合浮空图像信息、所述多个第一环境图像信息、所述多个第二环境图像信息、所述多个第一调整环境图像信息以及所述多个第二调整环境图像信息传送至所述服务器进行计算。

6.如权利要求5所述的浮空图像系统，其特征在于，还包括：

一储存模块，电性连接所述控制器；

一通信模块，电性连接所述控制器；以及

一电源模块，电性连接所述控制器，提供一驱动电能给所述控制器、所述储存模块、所述通信模块、所述第一浮空图像显示设备、所述第二浮空图像显示设备、所述环境检测装置以及所述视线追踪传感器；

其中，所述多个第一浮空图像信息、所述第二浮空图像信息、所述整合浮空图像信息、所述多个第一环境图像信息、所述多个第二环境图像信息、所述多个第一调整环境图像信息以及所述多个第二调整环境图像信息储存在所述储存模块中；

其中，所述控制器通过所述通信模块通信连接所述服务器。

7.如权利要求1所述的浮空图像系统，其特征在于，所述浮空图像系统通过检测一物体的三维坐标值，以使所述物体与所述浮空图像系统显示的所述多个第一浮空图像信息、所述多个第二浮空图像信息或是所述整合浮空图像信息进行互动。

8.一种浮空图像系统，其特征在于，包括：

一控制器；

一第一浮空图像显示设备，包括一第一侧和一第二侧，所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧和第二侧是相对的两侧，电性连接所述控制器，所述第一浮空图像显示设备是可折叠的，当所述第一浮空图像显示设备被折叠时，所述第一浮空图像显示设备至少包括一第一浮空图像显示区域以及一第二浮空图像显示区域，所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域均位于所述第一浮空图像显示设备的第一侧，所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域相邻设置，所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域之间具有一显示夹角；

一环境检测装置，用于检测所述第一浮空图像显示设备的一第二侧的多个第一环境图像信息，所述环境检测装置电性连接所述控制器，所述第一环境图像信息被传送至所述控制器；以及

一视线追踪传感器，电性连接所述控制器，检测一用户的一视线角度；

其中，一整合浮空图像信息被切割为两个或是多个部分显示区域，以让所述第一浮空图像显示设备的所述第一浮空图像显示区域以及所述第二浮空图像显示区域分别提供多个三维的第一浮空图像信息以及多个三维的第二浮空图像信息，以共同显示所述整合浮空图像信息在所述第一浮空图像显示区域与所述第二浮空图像显示区域之间的空间中；

其中，所述控制器根据所述多个第一环境图像信息显示多个二维的第一调整环境图像信息在所述第一浮空图像显示设备的所述第一侧的所述第一浮空图像显示区域上；

其中所述控制器根据所述用户的所述视线角度，以提供对应所述用户的观看角度的所述第一调整环境图像信息。

9.如权利要求8所述的浮空图像系统，其特征在于，所述第一浮空图像显示设备还包括一第三浮空图像显示区域，所述第一浮空图像显示区域、所述第二浮空图像显示区域与所述第三浮空图像显示区域相邻设置，所述第三浮空图像显示区域提供多个第三浮空图像信息，所述多个第一浮空图像信息、所述多个第二浮空图像信息以及所述第三浮空图像信息共同显示所述整合浮空图像信息。