TWI497115B - 立體顯示裝置 - Google Patents

Description

立體顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置，特別是一種立體顯示裝置。

目前，立體顯示裝置用以顯示立體影像的方法主要為二種，一種為觀看者須佩帶經過特殊處理的眼鏡觀看顯示裝置，使左眼與右眼所接收到影像不同、或左眼與右眼影像交替而產生立體影像，此方法因需要觀看者額外佩帶眼鏡才可看到立體影像，造成使用上較不方便。

另一種為裸眼式的顯示裝置，此方法係為顯示裝置運用光柵的原理，使觀看者不需佩帶任何額外的裝置即可讓左眼與右眼所看到的影像不同而產生立體影像，目前應用於印刷品、棒球卡或部分裸眼式的電子立體顯示器。習知立體顯示裝置包括一顯示面板以及一柱狀透鏡陣列。顯示面板包括多個畫素，柱狀透鏡陣列與該些畫素相對設置。每一個畫素包括一三個子畫素，該些畫素係以一固定週期排列，其中該些畫素所發出的光線經過柱狀透鏡陣列以形成一影像範圍，使得習知立體顯示裝置會在特定距離處產生二個以上之可視區域。

當觀看者的左眼以及右眼分別在二個不同可視區域時，觀看者便可以觀賞到立體影像。然而，由於顯示面板與畫素陣列的週期結構大小較為接近，很容易使顯示面板出射後的光線在經由柱狀透鏡陣列後呈現不均勻的光紋，導致觀看者在觀看立體影像時容易看到固定間隔的明暗紋 路變化，而產生所謂的疊紋效應(Moiré Effect)，進而嚴重影響立體顯示裝置的顯像品質。

本發明提供一種立體顯示裝置，藉以解決先前技術所存在的問題。

本發明提供一種立體顯示裝置，包括一畫素陣列與一透鏡陣列。畫素陣列包括多個子畫素，透鏡陣列包括平行排列的多個柱狀透鏡。每一柱狀透鏡包括一中心軸，每一中心軸對應於一第一方向呈傾斜狀且每一中心軸與第一方向夾有一傾斜角。其中，透鏡陣列用以接收並發射子畫素所發出的光線，而於一視點端形成P個視點，P≧2且P為整數。形成每一視點的子畫素係對應於中心軸排列。

在本發明之一實施例中，每一子畫素具有一長度與一寬度，當每一長度與每一寬度的比例為3：1時，每一傾斜角介於12.53度與14.04度之間。

依據本發明所揭露之立體顯示裝置，由於形成每一視點的子畫素係對應於中心軸排列，使得本發明所揭露之子畫素於第一方向上的排列較不規則，因此，立體顯示裝置可減少疊紋效應，且立體影像的周圍也減少出現鋸齒狀的情況，進而提高立體顯示裝置的顯像品質。此外，畫素陣列與透鏡陣列的對應排列方式，可使第二方向所降低的解析度分散到第一方向，進而避免單一方向解析度降低的問題。

60‧‧‧柱狀透鏡

62‧‧‧中心軸

70‧‧‧顯示單元

102‧‧‧畫素陣列

104‧‧‧透鏡陣列

W‧‧‧寬度

L‧‧‧長度

F‧‧‧第一方向

S‧‧‧第二方向

α‧‧‧傾斜角

第1圖係為依據本發明所揭露之立體顯示裝置的一實施例俯視示意圖。

第2圖係為依據第1圖之立體顯示裝置的局部放大示意圖。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參照「第1圖」與「第2圖」，係分別為依據本發明所揭露之立體顯示裝置的一實施例俯視示意圖以及依據「第1圖」之立體顯示裝置的局部放大示意圖。立體顯示裝置包括畫素陣列102與透鏡陣列104。畫素陣列102包括多個子畫素(即「第1圖」與「第2圖」中的長方形)。在本實施例中，畫素陣列102可包括三百一十五個子畫素，每一列可有三十五個子畫素(即沿第二方向S排列的三十五個子畫素)，每一行可有九個子畫素(即沿第一方向F排列的九個子畫素)，第一方向F與第二方向S相互垂直，但本實施例並非用以限定本發明。

透鏡陣列104包括平行排列的多個柱狀透鏡60，每一柱狀透鏡60包括中心軸62，每一中心軸62對應於第一方向F呈傾斜狀且每一中心軸62與第一方向F夾有一傾斜角α。其中，以P個子畫素(即「第1圖」與「第2圖」中的長方形)為一顯示單元70，顯示單元70係沿第二方向S排列，每一柱狀透鏡60係於第二方向S對應一個顯示單元70(即每一柱狀透鏡60於第二方向S上的寬度等於P個子畫素的寬度W)。透鏡陣列104用以接收並發射子畫素所發出的光線，而於一視點端形成P個視點，P≧2且P為整數。在本實施例中，以五個子畫素為一顯示單元70，立體顯示裝置共可形成五個視點(即P=5)，但本實施例並非用以限定本發明。

其中，形成每一視點的子畫素係對應於中心軸62排列。更詳細地說，請參照「第2圖」，在本實施例中，形成第一個視點的子畫素之編碼可為1，形成第二個視點的子畫素之編碼可為2，形成第三個視點的子畫素之編碼可為3，形成第四個視點的子畫素之編碼可為4，形成第五個視點的子畫素之編碼可為5，其中形成第一個視點的子畫素(即編碼為1的子畫素)係對應於中心軸62排列，形成第二個視點的子畫素(即編碼為2的子畫素)係對應於中心軸62排列，形成第三個視點的子畫素(即編碼為3的子畫素)係對應於中心軸62排列，形成第四個視點的子畫素(即編碼為4的子畫素)係對應於中心軸62排列，形成第五個視點的子畫素(即編碼為5的子畫素)係對應於中心軸62排列。換句話說，形成第一個視點的子畫素主要沿中心軸62的方向排列，形成第二個視點的子畫素主要沿中心軸62的方向排列，形成第三個視點的子畫素主要沿中心軸62的方向排列，形成第四個視點的子畫素主要沿中心軸62的方向排列，形成第五個視點的子畫素主要沿中心軸62的方向排列，但本實施例並非用以限定本發明。需注意的是，子畫素的編碼於第二方向S上的排列係為依據編碼進行週期性排列(在本實施例中，以五個子畫素為一顯示單位70且沿第二方向S排列)，與子畫素的編碼於第一方向F的排列係依據傾斜角α而有所不同。

此外，透鏡陣列104可為一體成型，每一柱狀透鏡60的材料係可為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、矽膠、樹脂或光學玻璃。在本實施例中，透鏡陣列104為一體成型，每一柱狀透鏡60的材料為聚甲基丙烯酸甲酯，折射率為1.57，但本實施例並非用以限定本發明。

每一子畫素(即「第1圖」與「第2圖」中的長方形)具有 長度L與寬度W，當長度與寬度的比例為3：1時，傾斜角α可介於12.53度與14.04度之間。在本實施例中，由於每一中心軸62係平行於以十二個子畫素的寬度W對應十七個子畫素的高度L所產生的斜率排列，因此傾斜角α可為13.24度，但本實施例並非用以限定本發明。

依據本發明所揭露之立體顯示裝置，由於形成每一視點的子畫素係對應於中心軸排列，使得本發明所揭露之子畫素於第一方向的排列較不規則，因此，立體顯示裝置可減少疊紋效應，且立體影像的周圍也減少出現鋸齒狀的情況，進而提高立體顯示裝置的顯像品質，以解決先前技術所存在的問題。此外，本發明之畫素陣列與透鏡陣列的對應排列方式，可使第二方向所降低的解析度分散到第一方向，進而避免單一方向解析度降低的問題。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

60‧‧‧柱狀透鏡

62‧‧‧中心軸

102‧‧‧畫素陣列

104‧‧‧透鏡陣列

F‧‧‧第一方向

S‧‧‧第二方向

α‧‧‧傾斜角

Claims (3)

1. 一種立體顯示裝置，包括：一畫素陣列，包括多個子畫素，每一該子畫素具有一長度與一寬度；以及一透鏡陣列，包括平行排列的多個柱狀透鏡，每一該柱狀透鏡包括一中心軸，該些中心軸對應於一第一方向呈傾斜狀且每一該中心軸與該第一方向夾有一傾斜角，當每一該長度與每一該寬度的比例為3：1時，每一該傾斜角係大於12.53度而小於14.04度；其中，該透鏡陣列用以接收並發射該些子畫素所發出的光線，而於一視點端形成P個視點，形成每一該視點的該些子畫素係對應於該些中心軸排列，P≧2且P為整數。
2. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中該些柱狀透鏡的材料係為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、矽膠、樹脂或光學玻璃。
3. 如請求項1所述之立體顯示裝置，其中以P個該子畫素為一顯示單元，該些顯示單元係沿一第二方向排列，每一該柱狀透鏡係於該第二方向對應一個該顯示單元，該第一方向與該第二方向相互垂直。