TWI465770B

TWI465770B - Stereoscopic imaging device

Info

Publication number: TWI465770B
Application number: TW101123149A
Authority: TW
Original assignee: Lattice Energy Technology Corp
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-12-21
Also published as: TW201400870A

Description

立體成像裝置

本發明係關於一種立體成像裝置，尤指一種結構簡單，堅固耐用，適用於各種場合，而呈現具有藝術或裝飾性圖案的效果，以期提升生活品質的成像裝置。

人類是具有立體空間感官的生物，其特色是雙眼位在同一平面的兩側，當雙眼看著一物體時，雙眼之間具有角度的視差，這種視差訊號會傳輸到腦部，並在腦部的視覺處理區組合成像，讓人類產生立體的感覺。也因為這種立體的感覺，讓人類的生活時，可以明顯判斷事物的遠近，而能對事件迅速採取反應措施，維繫生命的安全。故，立體感官的維持，實關係到一個人日常生活的一切行為，其重要性眾所皆知。

人類雖然天生就有立體視覺，但真正進行研究的時間不長，例如一些古老的壁畫，雖然人數眾多、場面浩大，但因未考慮空間效果，故畫中人物都擠在同一平面，難以判斷各人物之間的遠近關係，使其藝術性大打折扣。其後，如中國的山水畫，歐洲文藝復興時期的畫作，創作者已熟悉利用顏料的色澤或濃淡變化，產生立體的感覺，提高畫作的藝術價值，亦為生活增添許多樂趣。唯，此等變化仍屬平面創作，無法產生立體視覺的感受。

然後，隨著神經學的發展，科學家找到了腦部立體視覺的秘密，也發現了這種感官是可以控制的原理，進而在各種學術領域發揚光大。

如前所述，人類腦部判斷立體的方式，是將雙眼看到的影像，經分別處理後再於腦部合成，由於雙眼對同一物品的觀察，必有其角度的視差，故判斷該角度的變化，即可決定空間的深淺。因此，有人發現，我們可將自一物體的左側與右側各攝取影像，二影像之間隔依據雙眼的實際差距決定，然後透過一些方法，將二影像分別傳入腦部，讓腦部以為二影像分別來自雙眼的實際觀測，因此產生立體的錯覺。

目前用來呈現立體視覺的手法繁多，如不需使用工具的立體視覺法，利用控制雙眼的活動，讓雙眼個別觀看其特定的立體間隔圖案，然後可產生立體的感覺。唯此法受限於使用者自身的能力的學習技巧，無法讓多數人同時產生相同的感受；且長時間非自然的控制雙眼活動，亦不符合自然法則。因此，常見的立體影像顯示方法，多採用立體眼鏡的方式，立體眼鏡的左右鏡片分別阻隔特定光線的進出，故能將具有立體間隔的左右圖案，分別傳入雙眼中，而形成立體的感受。但是，立體眼鏡必須在特定場合才能配戴，不能應用到日常生活中；且立體眼鏡尚需配合各種顯示設備，其成本較高，更容易受天候影響，應用場合較為受限。

隨著人類的生活品質提升，立體顯像亦為其中重要的一環，除了自然的山水與造景外，若能藉由立體顯像方式，提供人類視覺上的感受，應是相當完美的事情。但如前揭習用技術，並無適合於低成本、室內外、結合現有場景、大規模生產的立體顯示方法，使立體顯像的效果難以發揮。

為此，本案發明人有鑑於前述缺點，並亟思加以改良創新，經由長時間研發與實作，終於完成本件立體成像裝置。

本發明之主要目的在於提供一種立體成像裝置，其無需配戴如立體眼鏡等設備，讓使用者自然感受到立體造景，有效提升生活品質。

本發明之另一目的在於提供一種立體成像裝置，其設置簡單，堅固耐用，可設置在室內或戶外，提供所有人立體視覺的感受。

本發明之再一目的在於提供一種立體成像裝置，其可採組合式成型，容易配合各種建築物、場景、地形地貌，應用場所相當廣泛。

可達成上述發明目的之一種立體成像裝置，包括至少一成像單元，該成像單元具有一基板，該基板上連結一立體間隔圖，該基板以及該立體間隔圖可以壓合方式或可透光之膠相互結合，該立體間隔圖上設置具有立體間隔的圖案，該立體間隔圖上設置有成像透鏡，該成像透鏡為柱狀透鏡，可將該立體間隔圖上的左右間隔圖案組合成一立體的圖案並予呈現。或者，另一種方式，該成像單元具有一基板，該基板上連結一斷層掃描圖，該基板以及該斷層掃描圖可以壓合方式或可透光之膠相互結合，該斷層掃描圖具有複數立體間隔的圖案，而基板為透光體，或在其中設置有發光體，以將該斷層掃描圖上的立體間隔圖案組合成一立體的圖案並予呈現。藉此，本發明可呈現具有美感的立體圖案，可作為裝飾或是藝術性的配置。

請參閱圖1、圖2所示為本發明之一種立體成像裝置，其主要包括有至少一成像單元10，該成像單元10可單獨顯示立體影像，或為大型立體影像的一部份，經由多個該成像單元10的組合，可顯示大型的立體影像。

該成像單元10包括有一基板1，該基板1上連結一立體間隔圖2，該立體間隔圖2上則設置有成像透鏡5。該基板1為任何形式的固狀物，可以壓合方式與該立體間隔圖2連結，或在該基板以及該立體間隔圖2之間設置有可透光之膠4，用來將該立體間隔圖2固定在該基板1上。該立體間隔圖2上設置有立體間隔圖案7，即同一圖案的左眼視圖與右眼視圖，然後透過該成像透鏡5，藉由光線的曲射而將立體間隔圖案7顯現在成像區6。該成像區6為虛擬空間，用來表現人體眼睛看到立體圖案的位置。

進一步而言，該基板1為磁磚、磚頭、玻璃、金屬片等固狀物體，可配合現有的建築，如房屋外牆、門窗，或是道路上的地磚等等，藉以隨時顯示立體圖案。該立體間隔圖2主要是反射外界的光線，藉以顯示圖案，故該基板1亦可為透光體，以增加光線的照射量；必要時，該基板1內可設置有發光體，例如LED，配合該發光體的照射，該立體間隔圖2必須為透光圖，使發光體的光線可穿透該立體間隔圖2以顯示圖案內容。

為避免基板1的反射光或投射光產生熱量影響該立體間隔圖2的顯示功能，可在該基板1或該成像透鏡5上設置有保護層8。另外，該成像透鏡5為柱狀透鏡，能夠發揮良好的立體顯示效果，且該成像透鏡5亦可對該立體間隔圖2產生防塵、防水、隔熱的保護效果。

請參閱圖3、圖4所示，該成像單元10以複數個進行連接，該複數個成像單元10上的立體間隔圖2為一張完整立體間隔圖案7的部份，待該複數個成像單元10組合完成後，可顯示一張完整的立體圖案。

請參閱圖5至圖8示為本發明的另一種實施例，其同樣具有至少一成像單元10，包括有一基板1，該基板1上連結一斷層掃描圖3，該斷層掃描圖3具有複數立體間隔圖案9，經由立體影像方式呈現出來。

該基板1以及該斷層掃描圖3同樣可以壓合方式連結，或採可透光之膠4進行連結，主要的功能如前面實施例所示，在此不再贅述。所不同者，該斷層掃描圖3至少包括三片圖層，各圖層上設置互有立體間隔圖案9，藉以表現同一物品不同深度的圖案，然後藉由光線的折射或反射，以將多層立體間隔圖案9組合顯示一完整的立體圖。

前述兩種實施例亦可合併使用，其中，在複數的該立體間隔圖2其中之一係由可透光之多張斷層掃描圖3組成，該多張斷層掃描圖3各具部分圖案，經由匹配疊加各斷層掃描圖之圖案框體方式將立體影像呈現出來。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜合上述，本案不但在技術思想上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充份符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核淮本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

1‧‧‧基板

2‧‧‧立體間隔圖

3‧‧‧斷層掃描圖

4‧‧‧膠

5‧‧‧成像透鏡

6‧‧‧成像區

7‧‧‧立體間隔圖案

8‧‧‧保護層

9‧‧‧立體間隔圖案

10‧‧‧成像單元

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之內容及其目的功效。有關附圖為：圖1為本發明的立體分解視圖；圖2為本發明的立體組合使用例視圖；圖3為本發明的複數基板組合動作示意圖；圖4為本發明的複數基板組合使用例圖；圖5為本發明另一實施例的立體分解視圖；圖6為本發明另一實施例的立體組合使用例視圖；圖7為本發明另一實施例的複數基板組合動作示意圖；以及圖8為本發明另一實施例的複數基板組合使用例圖。