TWI888175B - 多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置 - Google Patents

Abstract

多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置包含第一顯示區、第二顯示區、第一雙面角反射器陣列以及第二雙面角反射器陣列。第一顯示區具有第一顯示面。第二顯示區具有第二顯示面。第一顯示面面對第一雙面角反射器陣列，且第一雙面角反射器陣列配置以根據第一顯示區提供的第一影像來源產生第一浮空影像。第二顯示面面對該第二雙面角反射器陣列，且第二雙面角反射器陣列配置以根據第二顯示區提供的第二影像來源產生不同於該第一浮空影像的第二浮空影像。第一浮空影像與第二浮空影像相連以產生立體錯視覺影像。

Description

多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置

本揭露是有關於一種多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，尤其是用於產生立體視覺影像的顯示裝置。

現今的立體顯示技術常見的有多視點技術、全像技術、虛擬實境（VR）和增強現實（AR）、眼動追蹤技術或者即時渲染和計算等。然而，上述技術手段需仰賴多個攝像頭、複雜的光學技術、配戴輔助裝置或是複雜的計算。此外，上述方法所呈現的立體影像僅限制在頭戴式顯示器中或者經過設計以適用於複雜光學技術的環境中。

因此，如何在簡易的環境配置且無需配戴輔助裝置的狀況下，於空中呈現觸手可及般的立體影像仍是一個極需研究發展的方向之一。

本揭露的一技術態樣為一種多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置。

在一實施例中，多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置包含第一顯示區、第二顯示區、第一雙面角反射器陣列以及第二雙面角反射器陣列。第一顯示區具有第一顯示面。第二顯示區具有第二顯示面。第一顯示面面對第一雙面角反射器陣列，且第一雙面角反射器陣列配置以根據第一顯示區提供的第一影像來源產生第一浮空影像。第二顯示面面對該第二雙面角反射器陣列，且第二雙面角反射器陣列配置以根據第二顯示區提供的第二影像來源產生不同於該第一浮空影像的第二浮空影像。第一浮空影像與第二浮空影像相連以產生立體錯視覺影像。

在一實施例中，第一顯示區與第二顯示區分別設置在第一顯示螢幕與第二顯示螢幕上，且第一顯示螢幕與第二顯示螢幕設置於水平面上。

在一實施例中，第一顯示區與第二顯示區彼此獨立。

在一實施例中，第一雙面角反射器陣列與第二雙面角反射器陣列設置於水平面上。

在一實施例中，第一顯示區與第二顯示區相連且設置在第三顯示螢幕上。

在一實施例中，第三顯示螢幕為曲面。

在一實施例中，第一雙面角反射器陣列與第二雙面角反射器陣列相連。

在一實施例中，第一雙面角反射器陣列與第二雙面角反射器陣列之間具有夾角，且夾角在90度至150度的範圍中。

在一實施例中，多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置還包含第三顯示區，具有第三顯示面，且第三顯示區與第一浮空影像以及第二浮空影像連接。

在一實施例中，第一雙面角反射器陣列與第二雙面角反射器陣列之間具有夾角，且夾角在210度至270度的範圍中。

在上述實施例中，本揭露的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置藉由設置兩個多重雙面角反射器陣列產生的彼此相連的第一浮空影像與第二浮空影像，並透過控制第一影像來源與第二影像來源使彼此不同的第一浮空影像與第二浮空影像造成觀察者雙眼視覺差異而產生立體錯視影像。因此，本揭露的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置可以透過簡單的配置，在不需另外搭配偏振眼鏡等輔助裝置的狀況下，於空中呈現立體視錯覺影像。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。且為了清楚起見，圖式中之層和區域的厚度可能被誇大，並且在圖式的描述中相同的元件符號表示相同的元件。

第1圖為根據本揭露一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100的示意圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100包含第一顯示區110、第二顯示區120、第一雙面角反射器陣列130以及第二雙面角反射器陣列140。

第一顯示區110，具有第一顯示面112。第二顯示區120，具有第二顯示面122。第一顯示面112面對第一雙面角反射器陣列130。第一雙面角反射器陣列130配置以根據第一顯示區110提供的第一影像來源產生第一浮空影像150。第二顯示面122面對第二雙面角反射器陣列140。第二雙面角反射器陣列140配置以根據第二顯示區120提供的第二影像來源產生第二浮空影像160。

雙面角反射器陣列(Dihedral Corner Reflector Array，DCRA)是由多組呈直角配置的兩片反射鏡以矩陣排列構成。從第一顯示面112以及第二顯示面122發出的光分別被第一雙面角反射器陣列130以及第二雙面角反射器陣列140中的反射鏡反射。藉此，第一影像來源在相對於第一雙面角反射器陣列130對稱的空間中形成第一浮空影像150。第二影像來源在相對於第二雙面角反射器陣列140對稱的空間中形成第二浮空影像160。

第一浮空影像150與第二浮空影像160鄰近的邊緣152完全相連。換句話說，第一雙面角反射器陣列130以及第二雙面角反射器陣列140是用以形成一個連續的浮空影像。透過控制第一影像來源與第二影像來源，可使相連的第一浮空影像150與第二浮空影像160產生立體視錯覺影像(3D illusion)。

具體而言，第一影樣來源與第二影像來源為不同的影像，而兩者之間具有特定的幾何或圖案規律。觀看者兩眼視覺接收到的影像差異經過大腦解讀後產生立體視覺效果。因此，多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100可以透過簡單的配置，在不需另外搭配偏振眼鏡等輔助裝置的狀況下，於空中呈現立體視錯覺影像。

在本實施例中，第一顯示區110與第二顯示區120分別設置在第一顯示螢幕170與第二顯示螢幕180上。第一顯示螢幕170與第二顯示螢幕180設置於水平面上，例如桌面上。第一浮空影像150與第二浮空影像160垂直於水平面。第一顯示螢幕170與第二顯示螢幕180彼此為獨立，第一顯示區110與第二顯示區120也彼此獨立。

第一顯示螢幕170與第一雙面角反射器陣列130之間的第一夾角θ1為45度，且第一雙面角反射器陣列130與第一浮空影像150之間的第一夾角θ1為45度。第二顯示螢幕180與第二雙面角反射器陣列140之間的第一夾角θ1為45度，且第二雙面角反射器陣列140與第二浮空影像160之間的第一夾角θ1為45度。

第2圖為第1圖的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100上視圖。同時參照第1圖與第2圖。第一顯示區110、第二顯示區120、第一雙面角反射器陣列130、第二雙面角反射器陣列140、第一顯示螢幕170以及第二顯示螢幕180皆為矩形，但本揭露不以此為限。

第一顯示螢幕170與第二顯示螢幕180鄰近的角落相連，且第一顯示螢幕170與第二顯示螢幕180之間形成第二夾角θ2。第一雙面角反射器陣列130與第二雙面角反射器陣列140之間也具有第二夾角θ2。

舉例來說，本實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100內凹型的立體影像顯示裝置，第二夾角θ2大約在90度至150度的範圍中。此處的第二夾角θ2的定義是指第一顯示螢幕170與第一雙面角反射器陣列130相接的側邊至第二顯示螢幕180與第二雙面角反射器陣列140相接的側邊之間的角度。

第3圖為根據本揭露另一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100a的示意圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100a包含第一顯示區110a、第二顯示區120a、第一雙面角反射器陣列130a以及第二雙面角反射器陣列140a。第一顯示區110a與第二顯示區120a分別設置在獨立的第一顯示螢幕170a與第二顯示螢幕180a。

本實施例與第1圖的實施例差異在於第一雙面角反射器陣列130a與第二雙面角反射器陣列140a設置於水平面上。第一顯示區110a與第二顯示區120a設置在水平面下方，並且與水平面的第一夾角θ1為45度。第一浮空影像150a與第二浮空影像160a也與水平面具有為45度的第一夾角θ1，而非垂直於水平面。

若以桌面作為水平面，則本實施例中的第一顯示螢幕170a與第二顯示螢幕180a可隱藏於桌面下而不外顯，使多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100a外型更為美觀。

在本實施例中，第一顯示螢幕170a與第二顯示螢幕180a非矩形，可以是平行四邊形或非等邊的四邊形。同樣地，第一雙面角反射器陣列130a與第二雙面角反射器陣列140a也非矩形，可以是平行四邊形或非等邊的四邊形。換句話說，第一顯示螢幕170a與第二顯示螢幕180a相鄰的側邊彼此相接，第一雙面角反射器陣列130a與第二雙面角反射器陣列140a相鄰的側邊也彼此相連。藉由這樣的設計，可使與水平面呈45度的第一浮空影像150a與第二浮空影像160a相鄰的邊緣152a相連以產生立體錯視覺影像。

第4圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100b的示意圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100b與第3圖中的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100a差異在於第一顯示區110a與第二顯示區120a是設置在同一個第三顯示螢幕170b上。換句話說，第三顯示螢幕170b是可彎折的顯示器，配置以提供第一顯示區110a與第二顯示區120a，分別用於產生第一浮空影像150a與第二浮空影像160a的第一影像來源與第二影像來源。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100b具有與前述多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100a同樣的技術功效，於此不再贅述。

第5圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100c的上視圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100c與第4圖的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100b相似，其差異僅在於第三顯示螢幕170c是曲面顯示器。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100c具有與前述多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100b同樣的技術功效，於此不再贅述。

第6圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100d的示意圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100d與第1圖的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100相似，差異在於多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100d還包含第三顯示區190，用以提供第三影像來源。第三顯示區190具有面對第一浮空影像150以及第二浮空影像160的第三顯示面192。第三顯示區190與第一浮空影像150以及第二浮空影像160連接，使得第三影像來源可與第一浮空影像150以及第二浮空影像160共同產生立體視錯覺影像。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100d具有與前述多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100同樣的技術功效，於此不再贅述。

第7圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100e的示意圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100e包含第一顯示區110b、第二顯示區120b、第一雙面角反射器陣列130b以及第二雙面角反射器陣列140b。

多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100e的配置與第1圖的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100相似，差異在於多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100e為外凸型的立體影像顯示裝置。第一顯示螢幕170d與第二顯示螢幕180d之間形成第三夾角θ3。第一雙面角反射器陣列130與第二雙面角反射器陣列140之間也具有第三夾角θ3。第三夾角θ3大約在210度至270度的範圍中。

在其他實施例中，第一顯示螢幕170d與第二顯示螢幕180d也可以是如同第4圖中實施例所述的單一個可彎折的顯示器，或者如同第5圖中實施例所述的曲面顯示器。在其他實施例中，也可如同第5圖中實施例所述的設置與第一浮空影像150b以及第二浮空影像160b連接的第三顯示區。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100e具有與前述多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100同樣的技術功效，於此不再贅述。

第8圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100f的示意圖。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100f與第2圖的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100a相似，差異在於多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100f為外凸型的立體影像顯示裝置。第一顯示螢幕170e與第二顯示螢幕180e之間形成第三夾角θ3。第一雙面角反射器陣列130c與第二雙面角反射器陣列140c之間也具有第三夾角θ3。第三夾角θ3大約在210度至270度的範圍中。

在其他實施例中，第一顯示螢幕170e與第二顯示螢幕180e也可以是如同第4圖中實施例所述的單一個可彎折的顯示器，或者如同第5圖中實施例所述的曲面顯示器。在其他實施例中，也可如同第5圖中實施例所述的設置與第一浮空影像150b以及第二浮空影像160b連接的第三顯示區。多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100f具有與前述多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置100e同樣的技術功效，於此不再贅述。

綜上所述，本揭露的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置藉由設置兩個多重雙面角反射器陣列產生的彼此相連的第一浮空影像與第二浮空影像，並透過控制第一影像來源與第二影像來源使彼此不同的第一浮空影像與第二浮空影像造成觀察者雙眼視覺差異而產生立體錯視影像。因此，本揭露的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置可以透過簡單的配置，在不需另外搭配偏振眼鏡等輔助裝置的狀況下，於空中呈現立體視錯覺影像。在一些實施例中，兩個多重雙面角反射器陣列設置在水平的桌面上，可讓顯示螢幕隱藏於桌面下。用於提供顯示區的顯示螢幕可為單一個或多個，可以是可彎折的顯示器或曲面顯示器，只要可提供彼此相連的兩浮空影像即可。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,100a,100b,100c,100d,100e,100f:多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置 110,110a,110b:第一顯示區 112:第一顯示面 120,120a,120b:第二顯示區 122:第二顯示面 130,130a,130b,130c:第一雙面角反射器陣列 140,140a,140b,140c:第二雙面角反射器陣列 150,150a,150b:第一浮空影像 152,152a,152b:邊緣 160,160a,160b:第二浮空影像 170,170a,170d,170e:第一顯示螢幕 170b,170c:第三顯示螢幕 180,180a,180d,180e:第二顯示螢幕 190:第三顯示區 192:第三顯示面 θ1:第一夾角 θ2:第二夾角 θ3:第三夾角

第1圖為根據本揭露一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的示意圖。 第2圖為第1圖的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的上視圖。 第3圖為根據本揭露另一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的示意圖。 第4圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的示意圖。 第5圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的上視圖。 第6圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的示意圖。 第7圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的示意圖。 第8圖為根據本揭露又一實施例的多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置的示意圖。

100:多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置

110:第一顯示區

112:第一顯示面

120:第二顯示區

122:第二顯示面

130:第一雙面角反射器陣列

140:第二雙面角反射器陣列

150:第一浮空影像

152:邊緣

160:第二浮空影像

170:第一顯示螢幕

180:第二顯示螢幕

θ1:第一夾角

θ2:第二夾角

Claims (10)

1. 一種多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，包含：一第一顯示區，具有一第一顯示面，設置在一第一顯示螢幕上；一第二顯示區，具有一第二顯示面，設置在一第二顯示螢幕上，其中該第一顯示螢幕與該第二顯示螢幕鄰近的角落相連；一第一雙面角反射器陣列，其中該第一顯示面面對該第一雙面角反射器陣列，該第一顯示螢幕與該第一雙面角反射器陣列的一第一側邊相接，且該第一雙面角反射器陣列配置以根據該第一顯示區提供的一第一影像來源產生一第一浮空影像；以及一第二雙面角反射器陣列，其中該第二顯示面面對該第二雙面角反射器陣列，該第二顯示螢幕與該第二雙面角反射器陣列的一第二側邊相接，該第一雙面角反射器陣列的該第一側邊與該第二雙面角反射器陣列的該第二側邊之間具有一夾角，且該第二雙面角反射器陣列配置以根據該第二顯示區提供的一第二影像來源產生不同於該第一浮空影像的一第二浮空影像，且該第一浮空影像與該第二浮空影像相連以產生立體錯視覺影像。
2. 如請求項1所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一顯示螢幕與該第二顯示螢幕設置於一水平面上。
3. 如請求項2所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一顯示區與該第二顯示區彼此獨立。
4. 如請求項1所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一雙面角反射器陣列與該第二雙面角反射器陣列設置於一水平面上。
5. 如請求項1所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一顯示區與該第二顯示區相連且設置在一第三顯示螢幕上。
6. 如請求項5所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第三顯示螢幕為曲面。
7. 如請求項5所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一雙面角反射器陣列與該第二雙面角反射器陣列相連。
8. 如請求項1所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一雙面角反射器陣列與該第二雙面角反射器陣列之間的該夾角在90度至150度的範圍中。
9. 如請求項1所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，還包含：一第三顯示區，具有一第三顯示面，且該第三顯示區與該第一浮空影像以及該第二浮空影像連接。
10. 如請求項1所述之多重雙面角反射器陣列立體影像顯示裝置，其中該第一雙面角反射器陣列與該第二雙面角反射器陣列之間的該夾角在210度至270度的範圍中。

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