專利名稱：投影式立體顯示器及立體熒幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影式立體顯示器，且特別是涉及一種使用立體熒幕顯示立體影像的投影式立體顯示器。
背景技術(shù)：
三維顯示器(3D display ；three-dimension display)將成為顯示工業(yè)下一世代的潮流。三維顯示器也就是所謂的立體顯示器(stereoscopic display)。顯示立體影像的機制是基于兩眼的特性。當(dāng)兩眼分別地觀察同一物但具有視差(parallax)的影像，分別進入兩眼的影像便在人類大腦中被融合，而使觀察者感知到立體的影像。在早期的三維顯示器(three-dimension display)中，為了讓兩眼分別地觀察到有視差的影像，觀察者需配戴眼鏡，這樣，觀察者才能看到立體的影像。隨著科技的快速發(fā)展，數(shù)字電視或數(shù)字顯示器已越來越普及，新一代的三維顯示器(three-dimension display)也被開發(fā)出來?，F(xiàn)今，用裸眼，也就是在不需戴眼鏡下，就可感知到三維影像已是可行的事了。裸眼式三維顯示器在顯示熒幕的前面，產(chǎn)生兩個或兩個以上的視域。每一視域的影像和另一視域的影像間存在一視差。當(dāng)位于不同視域的兩眼分別地觀察到兩個有視差的影像，具有深度效果的影像便在人類大腦中產(chǎn)生。在三維顯示系統(tǒng)中，熒幕的大小是一個影響深度感知效果的重要因子，越大的熒幕提供了產(chǎn)生越佳的深度感知效果。投影顯示器中，特別是廣泛地被使用在三維(3D， three-dimension)戲院中的前投影式顯示器，具有能產(chǎn)生比一般平面顯示器還要大的影像的優(yōu)點，然而觀眾需配戴眼鏡才能看三維(3D，three-dimension)電影。因此，前投影式立體顯示器仍在持續(xù)開發(fā)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一實施例提供的一種使用立體熒幕的投影式立體顯示器來顯示立體影像。 基于視差屏障(parallax barrier)效應(yīng)，裸眼即可直接觀察到立體影像。本發(fā)明一實施例提供的一種使用立體熒幕的投影式立體顯示器來顯示立體影像， 其可以在2D顯示模式與3D顯示模式之間做切換，使其具有更廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明一實施例提供一種立體顯示器，其包括投影機及立體熒幕。投影機用來投影出影像，此影像包括了多個視域的影像。立體熒幕用來接收影像，并反射此影像回到觀察方向。立體熒幕具有多個光學(xué)堆疊層。自接近投影機那端算起，立體熒幕依序由線性偏光膜層、第一微位相差層、第二微位相差層、反射式偏極光維持?jǐn)U散層所組成。線性偏光膜層接收影像并同時將影像偏極化。第一微位相差層配置在線性偏光膜層后，其具有多個第一微位相差欄狀區(qū)域及第二微位相差欄狀區(qū)域，其中第一微位相差欄狀區(qū)域與第二微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列。第二微位相差層配置于第一微位相差層后一段距離處，其具有多個第三微位相差欄狀區(qū)域及第四微位相差欄狀區(qū)域，其中第三微位相差欄狀區(qū)域與第四微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列。反射式偏極光維持?jǐn)U散層配置于第二微位相差層后，并反射及散射影像到不同的方向，同時維持影像的偏極態(tài)。本發(fā)明一實施例提供一種立體熒幕，用來接收影像及反射此影像回到觀察方向。 此立體熒幕具有多個光學(xué)堆疊層，其包括線性偏光膜層、第一微位相差層、第二微位相差層、反射式偏極光維持?jǐn)U散層。線性偏光膜層用來接收影像并將影像偏極化。第一微位相差層配置于線性偏光膜層后，其具有多個第一微位相差欄狀區(qū)域及第二微位相差欄狀區(qū)域， 其中第一微位相差欄狀區(qū)域與第二微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列。第二微位相差層配置于第一微位相差層后一段距離處，其具有多個第三微位相差欄狀區(qū)域及第四微位相差欄狀區(qū)域，其中第三微位相差欄狀區(qū)域與第四微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列。反射式偏極光維持?jǐn)U散層配置于第二微位相差層后，其反射及散射影像到多個不同的方向，同時維持影像的偏極態(tài)。本發(fā)明一實施例提供一種投影式立體顯示器，包括一線性偏極板、一投影機、一立體熒幕。線性偏極板位于投影機及觀視位置之間，投影機投影出具有一線性偏極態(tài)的一影像，該影像包括多個視域的影像。立體熒幕接收該影像并反射該影像到該線性偏極板，該立體熒幕包括一光學(xué)堆疊層，該光學(xué)堆疊層自接近該投影機的一端依序包括第一微位相差層、第二微位相差層、反射式偏極光維持?jǐn)U散層。第一微位相差層，接收具有該線性偏極態(tài)的該影像，其具有多個第一微位相差欄狀區(qū)域及第二微位相差欄狀區(qū)域，其中第一微位相差欄狀區(qū)域與第二微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列。第二微位相差層配置于該第一微位相差層后一段距離處，該第二微位相差層具有多個第三微位相差欄狀區(qū)域及第四微位相差欄狀區(qū)域，其中第三微位相差欄狀區(qū)域與第四微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列。反射式偏極光維持?jǐn)U散層配置于該第二微位相差層后，該反射式偏極光維持?jǐn)U散層反射及散射影像到多個不同的方向，同時維持影像的偏極態(tài)。為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的投影式立體顯示器示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的第一微位相差層結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的第二微位相差層結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、圖5為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的投影式立體顯示器中三維顯像視差屏障的屏障功能的機制示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪的通過兩個視域達成三維顯像的投影式立體顯示器的機制示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪的通過四個視域達成三維顯像的投影式立體顯示器的機制示意圖；圖8及圖9為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪的一種傾斜式結(jié)構(gòu)的第一及第二微位相
差層示意圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的傾斜式結(jié)構(gòu)微位相差層和影像像素圖案間相對配置方式示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的具有多臺投影機的投影式立體顯示器示意圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的具有相位補償板的投影式立體顯示器示意圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的投影式立體顯示器示意圖，可切換成2D 或3D顯示模式；圖14為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的切換層的作用機制示意圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的另一切換層的作用機制示意圖；圖16為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的投影式立體顯示器的三維顯像視差屏障的屏障功能的機制示意圖；圖17為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪示的投影式立體顯示器由3D顯示模式切換到 2D顯示模式的顯示機制示意圖；圖18為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的立體熒幕結(jié)構(gòu)示意圖；圖19a-圖19d為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的立體熒幕結(jié)構(gòu)示意圖；圖20為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的立體熒幕的結(jié)構(gòu)示意圖；圖21為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的分成多個切換層單元的示意圖；圖22為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的投影系統(tǒng)因應(yīng)多個切換層單元的設(shè)計示意圖；圖23為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件符號說明100 投影機102、104、106、108 部分投影機200、200，、280、300、400、500、600、700 立體熒幕202、202，、282、284 線性偏光膜層204,204'第一微位相差層206 間隔層208,208'第二微位相差層210 反射式偏極光維持?jǐn)U散層210’ 反射式偏極光維持?jǐn)U散層212、214、218、220、222、224 子像素216,226 像素230、240、260、710 切換層232、242 透明狀態(tài)234 非透明狀態(tài)244 改變偏極狀態(tài)262,264,266,268 切換層單元250 相位補償板R 紅色次像素G 綠色次像素B:藍色次像素
B、E 第一微位相差欄狀區(qū)域A、F 第二微位相差欄狀區(qū)域C、H 第三微位相差欄狀區(qū)域D、G 第四微位相差欄狀區(qū)域S: S-偏極態(tài)的光P =P-偏極態(tài)的光RC 右旋圓偏極光LC 左旋圓偏極光
具體實施例方式本發(fā)明一實施例提出一種投影式立體顯示器。在裸眼下，此投影式立體顯示器可以顯示出立體影像。由于投影式顯示器的特性，一種具有立體效果的大型顯示熒幕可以被實現(xiàn)。此外，多視域的影像也可被產(chǎn)生。觀察者有更多的移動空間可觀看到立體影像。投影機從熒幕的前方投射出影像，因此熒幕后面的空間可被節(jié)省下來。然而，因應(yīng)使用者對立體顯示與平面顯示的選擇，也可以切換成立體顯示或平面顯不。以下提供多個實施例來描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。此外，這些實施例可適當(dāng)?shù)睾推渌鼘嵤├Y(jié)合成另一實施例，并不限于單獨的實施例。圖1為依照本發(fā)明的一實施例所繪的投影式立體顯示器示意圖。請參照圖1，此投影式立體顯示器中以一個投影機100為例。然而，也可使用多個投影機投射出多個影像去組合成一更大的立體影像，后面將會做詳細(xì)的說明。投影機100投射影像(圖未標(biāo)示)到立體熒幕200上。此影像包括了多個視域的影像。每一個視域的影像和另一個視域的影像間存在一視差。如此一來，當(dāng)兩眼分別觀察到兩個不同視域的影像，在大腦中就會產(chǎn)生出一個有立體感覺的影像。立體熒幕200被設(shè)計成具有視差屏障(parallax barrier)的功能。影像(圖未標(biāo)示)被投影到熒幕的前側(cè)，而觀察者可在同一側(cè)觀察到立體的影像，且無須配戴任何眼鏡。 立體熒幕200是一光學(xué)堆疊層。以結(jié)構(gòu)上的觀點來看，立體熒幕200包括了線性偏光膜層 202、第一微位相差層204、第二微位相差層208以及反射式偏極光維持?jǐn)U散層210。舉例來說，線性偏光膜層202和第一微位相差層204是直接地附著在一起。同樣地，第二微位相差層208和反射式偏極光維持?jǐn)U散層210也是直接附著在一起。第一微位相差層204通過間隔層206與第二微位相差層208分開一段距離。此段距離是為了要讓從反射式偏極光維持?jǐn)U散層210反射并通過第二微位相差層208中不同的微位相差欄狀區(qū)域的影像光線通過第一微位相差層204中不同的微位相差欄狀區(qū)域，進而讓觀察者在不同的位置只看到其相對視域的影像。間隔層206的厚度是一個可調(diào)整的設(shè)計參數(shù)。間隔層206可為一透明材料層或者只是一被透明間隙物隔開的間隔，間隔層206并不限定為某一特定的結(jié)構(gòu)或材料。一般而言，線性偏光膜層202接收影像并將通過它的影像的偏極狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性偏極態(tài)。第一微位相差層204附著在線性偏光膜層202后。第二微位相差層208配置在第一微位相差層204之后。第一微位相差層204與第二微位相差層208被一間隔層206分開一段距離。反射式偏極光維持?jǐn)U散層210配置于第二微位相差層208后，其反射及散射入射光到多個不同的方向，同時維持入射光的偏極態(tài)。圖2為依照本發(fā)明的一實施例所繪的第一微位相差層結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖2，從前面看第一微位相差層204，其具有多個第一微位相差欄狀區(qū)域B及第二微位相差欄狀區(qū)域A，第一微位相差欄狀區(qū)域B標(biāo)示為陰影區(qū)域，第二微位相差欄狀區(qū)域A標(biāo)示為空白區(qū)域。 第一微位相差欄狀區(qū)域B與第二微位相差欄狀區(qū)域A彼此交錯隔欄排列。舉例來說，第二微位相差欄狀區(qū)域A例如具有二分之一波長延遲效應(yīng)，且其光軸和線性偏光膜層202的光軸夾正負(fù)45°。第一微位相差欄狀區(qū)域B不具有相位延遲效應(yīng)，或者說具有零相位延遲效應(yīng)。而第一微位相差欄狀區(qū)域A及第二微位相差欄狀區(qū)域B為沿立體熒幕200的垂直方向延伸，如圖1與圖2所示。此外，其他的例子將在后面描述。圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪的第二微位相差層結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖3， 第二微位相差層208，其具有多個第三微位相差欄狀區(qū)域C及第四微位相差欄狀區(qū)域D，第三微位相差欄狀區(qū)域C標(biāo)示為陰影區(qū)域，第四微位相差欄狀區(qū)域D標(biāo)示為空白區(qū)域。第三微位相差欄狀區(qū)域C與第四微位相差欄狀區(qū)域D彼此交錯隔欄排列。而第三微位相差欄狀區(qū)域C及第四微位相差欄狀區(qū)域D為沿立體熒幕200的垂直方向延伸，如圖1與圖3所示。 舉例來說，第三微位相差欄狀區(qū)域C不具有相位延遲效應(yīng)，而第四微位相差欄狀區(qū)域D例如具有四分之一波長延遲效應(yīng)，且其光軸和線性偏光膜層202的光軸夾正負(fù)45°。此外，其他的例子將在后面描述。值得注意的是，第二微位相差層208的C、D區(qū)域正位于第一微相位差層204的A、B區(qū)域后。從投影機投射出的光通過A區(qū)域后會通過C區(qū)域，而通過B區(qū)域的光接著會通過D區(qū)域。圖4為根據(jù)使用上述例子的本發(fā)明的一實施例所繪的投影式立體顯示器中三維顯像視差屏障的屏障功能的機制示意圖。請參照圖4，影像光線(圖未標(biāo)示)被投影機100 投影到立體熒幕200中的線性偏光膜層202上，在此實施例中，此線性偏光膜層202為一 P-偏極態(tài)線性偏極板，并且，線性偏光膜層202和第一微位相差層204是直接貼附在一起的。影像光線(圖未標(biāo)示)通過線性偏光膜層202后，其偏極狀態(tài)會轉(zhuǎn)變成P-偏極態(tài)，而 P-偏極態(tài)的偏極光會直接進入第一微位相差層204中的第二微位相差欄狀區(qū)域A與第一微位相差欄狀區(qū)域B。在此，僅畫出一部分的光來描述此機制。然而，其它部分的光和這些光具有一樣的行為方式。一部分的P-偏極態(tài)的偏極光進入第一微位相差層204中具有二分之一波長延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域A后，會變成S-偏極態(tài)的偏極光。此S-偏極態(tài)的偏極光進入第二微位相差層208中不具延遲效應(yīng)的第三微位相差欄狀區(qū)域C。而不具延遲效應(yīng)的第三微位相差欄狀區(qū)域C不會改變通過光線的偏極態(tài)。如此，S-偏極態(tài)的偏極光進入到反射式偏極光維持?jǐn)U散層210，其中反射式偏極光維持?jǐn)U散層210具有散射效應(yīng)而將入射光反射到某一視角范圍。此S-偏極態(tài)的偏極光經(jīng)反射式偏極光維持?jǐn)U散層210反射后，仍維持其偏極態(tài)。被反射后的S-偏極態(tài)的偏極光直接進入第二微位相差層208中不具延遲效應(yīng)的第三微位相差欄狀區(qū)域C后，仍維持S-偏極態(tài)。由于散射作用，被反射的S-偏極態(tài)的偏極光會進入第一微位相差層204中具有二分之一波長延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域A 或不具相位延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域B。當(dāng)此S-偏極態(tài)的偏極光進入第一微位相差層204中具二分之一波長延遲效應(yīng)的第二欄狀區(qū)域A時，則此S-偏極態(tài)的偏極光會被轉(zhuǎn)變成一 P-偏極態(tài)的偏極光。如果此S-偏極態(tài)的偏極光進入第一微位相差層204中不具延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域B，則此S-偏極態(tài)的偏極光仍維持S-偏極態(tài)。在這個例子中，線性偏光膜層202為P-偏極態(tài)，因此進到線性偏光膜層202中的S-偏極態(tài)的偏極光會被阻擋，而無法通過P-偏極態(tài)的線性偏光膜層202，但進到線性偏光膜層202中的P-偏極態(tài)偏極光則會通過此P-偏極態(tài)的線性偏光膜層202。這種屏障的特性就如同一視差屏障的功能。另一部分通過線性偏光膜層202的P-偏極態(tài)偏極光，進入第一微位相差層204 中不具相位延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域B后，仍維持P-偏極態(tài)，并進入第二微位相差層208中具有四分之一波長延遲效應(yīng)的第四微位相差欄狀區(qū)域D。由于此第二微位相差層208的相位延遲效應(yīng)，此P-偏極態(tài)偏極光會變?yōu)橛倚龍A偏極態(tài)(RC-status，right-hand circular polarization)。此右旋圓偏極態(tài)的光被反射式偏極光維持?jǐn)U散層210反射后， 會變?yōu)樽笮龍A偏極態(tài)(LC-status，left-hand circular polarization)。被反射的左旋圓偏極態(tài)的光，再次進入第二微位相差層208中具有四分之一波長延遲效應(yīng)的第四微位相差欄狀區(qū)域D之后，變?yōu)镾-偏極態(tài)。此S-偏極態(tài)的光會進入第一微位相差層204中具有二分之一波長延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域A或不具相位延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域B。當(dāng)此S-偏極態(tài)的光進入第一微位相差層204中具有二分之一波長延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域A時，此S-偏極態(tài)的光會被變?yōu)镻-偏極態(tài)，并通過線性偏光膜層202。 如果此S-偏極態(tài)的光進入第一微相位差層204中的不具有延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域B，則此S-偏極態(tài)的光會維持S-偏極態(tài)，并被線性偏光膜層202擋下。如此一來，立體熒幕200也就具有一視差屏障(parallax barrier)的功能。此立體熒幕200可直接地投影多個視域(viewing-zone)的影像，而分別進入兩眼中，進而產(chǎn)生立體影像。此立體熒幕200可接收到自立體熒幕200前方所投射出的影像(圖未標(biāo)示)。 從投影機100投射出的影像(圖未標(biāo)示)都能夠到達反射式偏極光維持?jǐn)U散層210，而沒有被檔下，只是其偏極態(tài)會被改變和少量因材料吸收所造成的亮度衰減。換句話說，立體熒幕200可接收一完整的影像內(nèi)容，而沒有漏接影像內(nèi)容中某些像素內(nèi)容的問題。然而， 對于被反射的光而言，視差(parallax)是因第一微位相差層204的設(shè)計而形成的。除了這些影像像素是從熒幕前面投射出的之外，此效果就如同在一顯示平面前放置一視差屏障 (parallax barrier) I^0上述的例子并不是唯一可能的安排。換句話說，在圖2至3中所示的A、B、C、D區(qū)域可以具有其它不同的相位延遲效應(yīng)配置，但操作的機制仍維持一樣。另一實施例將在圖 5中被描述。圖5為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所繪的另一投影式立體顯示器中三維顯像視差屏障的屏障功能的機制示意圖。請參照圖5，立體熒幕200’中第一微位相差層204’也分為 A、B區(qū)域，立體熒幕200’中第二微位相差層208’也分為C、D區(qū)域。當(dāng)光進入線性偏光膜層202’，然后被反射式偏極光維持?jǐn)U散層210’反射，此可有下述的四種光行進路徑光行進路徑一 P-偏極態(tài)一A — C — C — A ；光行進路徑二 P-偏極態(tài)一A — C — C — B ；光行進路徑三P-偏極態(tài)一B — D — D — B;以及光行進路徑四P-偏極態(tài)一B — D — D — A。為了從第一微位相差層204’及第二微位相差層208’得到視差屏障(parallax barrier)的效果，必須使行經(jīng)光路徑一或四后的光為P-偏極態(tài)，行經(jīng)光路徑二或三后的光為S-偏極態(tài)。為滿足上述的條件，區(qū)域A、B、C、D的相位延遲值基本上須滿足下列條件1. A+C = 士mil，m = 0，1，2，3，· · ·；2. B+D = 士(η+1/2) π，η = 0，1，2，· · · ；and3. A-B = 士 Qk+1) π , k = 0,1,2,3,____更多用在立體顯示的視差屏障(parallax barrier)效應(yīng)的例子，如表1中所示。 然而，表1中只是列出一些更多的例子，其并非所有的狀況。
ABCD光行進路徑最終偏極態(tài)π00π/2#1 P今A今C+C+AP#2S#3S
權(quán)利要求
1.一種投影式立體顯示器，包括投影機，投影出一影像，該影像包括多個視域的影像；以及立體熒幕，接收該影像并反射該影像回到觀察方向，該立體熒幕為光學(xué)堆疊層，該光學(xué)堆疊層自接近該投影機的一端依序包括線性偏光膜層，其接收并偏極化該影像；第一微位相差層，其配置于該線性偏光膜層后，該第一微位相差層具有多個有第一相位延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域及多個有第二相位延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域，其中第一微位相差欄狀區(qū)域與第二微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列；第二微位相差層，配置于該第一微位相差層后一段距離處，該第二微位相差層具有多個有第三相位延遲效應(yīng)的第三微位相差欄狀區(qū)域及多個有第四相位延遲效應(yīng)的第四微位相差欄狀區(qū)域，其中第三微位相差欄狀區(qū)域與第四微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列；以及反射式偏極光維持?jǐn)U散層，配置于該第二微位相差層后，該反射式偏極光維持?jǐn)U散層反射及散射該影像到多個不同的方向，同時維持該影像的偏極態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該立體熒幕還包括切換層，其位于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層與該投影機之間，該切換層在立體顯示模式時是切換于透明狀態(tài)，以及平面顯示模式時是切換于非透明狀態(tài)，其中該透明狀態(tài)為該影像通過該切換層后維持該影像的偏極態(tài)，該不透明狀態(tài)為該影像通過該切換層后改變該影像的偏極態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的投影式立體顯示器，其中該切換層包括至少一個切換層單元， 獨立控制切換于該立體顯示模式或該平面顯示模式。
4.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該第一微位相差層直接附著于該線性偏光膜層上，該第二微位相差層直接附著于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層上。
5.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該第一微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿該立體熒幕的垂直方向延伸，以及該第二微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿該立體熒幕的垂直方向延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該第一微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿和該立體熒幕的垂直方向夾一角度的傾斜方向延伸，以及該第二微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿和該立體熒幕的垂直方向夾一角度的傾斜方向延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該投影機包括多個部分投影機，每一部分投影機投影一部分影像到該立體熒幕上以組成一具完整內(nèi)容的影像。
8.如權(quán)利要求7所述的投影式立體顯示器，其中該立體熒幕還包括切換層，位于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層與該投影機之間，該切換層有多個獨立控制的切換單元對應(yīng)該些部分投影機，在立體顯示模式時是切換于透明狀態(tài)，以及平面顯示模式時是切換于非透明狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該立體熒幕還包括相位補償板，該相位補償板位于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層與第一微位相差層間。
10.如權(quán)利要求9所述的投影式立體顯示器，其中該相位補償板包括反相相位延遲板。
11.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該第一到第四相位延遲效應(yīng)依序以符號A至D標(biāo)示，其中A至D滿足下列條件A+C = ±m(xù):n，m = 0,l,2,3,···；
12.如權(quán)利要求1所述的投影式立體顯示器，其中該線性偏光膜層具有一線性偏極態(tài)， 其中經(jīng)該反射式偏極光維持?jǐn)U散層反射后通過該第一微位相差層的該第一欄狀區(qū)域或該第二欄狀區(qū)域的其中之一者的部分該影像的偏極態(tài)是與該線性偏極態(tài)垂直，經(jīng)該反射式偏極光維持?jǐn)U散層反射后通過該第一微位相差層的該第一欄狀區(qū)域或該第二欄狀區(qū)域的另一者的部分該影像的偏極態(tài)是別于該線性偏極態(tài)，允許至少一部分的部分該影像通過該線性偏光膜層。
13.—種立體熒幕，用來接收影像及反射該影像至觀察方向，該立體熒幕包括光學(xué)堆疊層，該光學(xué)堆疊層包括第一微位相差層，接收具有線性偏極態(tài)的該影像，該第一微位相差層具有多個有第一相位延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域及多個有第二相位延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域，其中第一微位相差欄狀區(qū)域與第二微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列；第二微位相差層，配置于該第一微位相差層后一段距離處，該第二微位相差層具有多個有第三相位延遲效應(yīng)的第三微位相差欄狀區(qū)域及多個有第四相位延遲效應(yīng)的第四微位相差欄狀區(qū)域，其中第三微位相差欄狀區(qū)域與第四微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列；以及反射式偏極光維持?jǐn)U散層，配置于該第二微位相差層后，該反射式偏極光維持?jǐn)U散層反射及散射該影像到多個不同的方向，同時維持該影像的偏極態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中該光學(xué)堆疊層還包括切換層，位于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層的一邊，以接收該影像，該切換層在立體顯示模式時是切換于透明狀態(tài)， 以及平面顯示模式時是切換于非透明狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的立體熒幕，其中該切換層包括至少一個切換層單元，獨立控制切換于該立體顯示模式或該平面顯示模式。
16.如權(quán)利要求14所述的立體熒幕，其中該光學(xué)堆疊層包括線性偏光膜層，接收非偏極態(tài)的該影像后產(chǎn)生具有該線性偏極態(tài)的該影像給該第一微位相差層。
17.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中該第一微位相差層直接附著于該線性偏光膜層上，該第二微位相差層直接附著于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層上。
18.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中該第一微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿該立體熒幕的垂直方向延伸，以及該第二微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿該立體熒幕的垂直方向延伸。
19.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中該第一微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿和該立體熒幕的垂直方向夾一角度的傾斜方向延伸，以及該第二微位相差層中的該些微位相差欄狀區(qū)域沿和該立體熒幕的垂直方向夾一角度的傾斜方向延伸。
20.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中該立體熒幕還包括相位補償板，該相位補償板位于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層與第一微位相差層間。
21.如權(quán)利要求20所述的立體熒幕，其中該相位補償板包括反相相位延遲板。
22.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中依照該影像的投影位置及該影像的像素形狀及大小，該第一微位相差層中的該第一微位相差欄狀區(qū)域的寬度與該第二微位相差欄狀區(qū)域的寬度可配合該第二微位相差層中的該第三微位相差欄狀區(qū)域的寬度與該第四微位相差欄狀區(qū)域的寬度做比例設(shè)定。
23.如權(quán)利要求13所述的立體熒幕，其中該第一到第四相位延遲效應(yīng)依序以符號A至 D標(biāo)示，其中A至D滿足下列條件A+C =±m(xù):n，m = 0,l,2,3,···；B+D = 士(η+1/2) π，n = 0，1，2，· ·.；以及A-B = 士 Qk+1) π，k = 0，1，2，3，· ·.；或B+D = 士mii，m = 0，1，2，3，...；A+C = 士(η+1/2) π，η = 0，1，2，· ·.；以及A-B = 士 Qk+1) π，k = 0，1，2，3，...。
24.—種投影式立體顯示器，包括 線性偏光膜層，位于觀視位置；投影機，投影出具有線性偏極態(tài)的影像，該影像包括多個視域的影像；以及立體熒幕，接收該影像并反射該影像到該線性偏光膜層，該立體熒幕包括光學(xué)堆疊層， 該光學(xué)堆疊層自接近該投影機的一端依序包括第一微位相差層，接收具有該線性偏極態(tài)的該影像，其中該第一微位相差層具有多個有第一相位延遲效應(yīng)的第一微位相差欄狀區(qū)域及多個有第二相位延遲效應(yīng)的第二微位相差欄狀區(qū)域，其中第一微位相差欄狀區(qū)域與第二微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列；第二微位相差層，配置于該第一微位相差層后一段距離處，該第二微位相差層具有多個有第三相位延遲效應(yīng)的第三微位相差欄狀區(qū)域及多個有第四相位延遲效應(yīng)的第四微位相差欄狀區(qū)域，其中第三微位相差欄狀區(qū)域與第四微位相差欄狀區(qū)域交錯隔欄排列；以及反射式偏極光維持?jǐn)U散層，配置于該第二微位相差層后，該反射式偏極光維持?jǐn)U散層反射及散射該影像到多個不同的方向，同時維持該影像的偏極態(tài)。
25.如權(quán)利要求M所述的投影式立體顯示器，其中該立體熒幕還包括切換層，位于該反射式偏極光維持?jǐn)U散層與該線性偏光膜層之間，該切換層在立體顯示模式時是切換于透明狀態(tài)，以及在平面顯示模式時是切換于非透明狀態(tài)，其中該透明狀態(tài)為該影像通過該切換層后維持該影像的偏極態(tài)，該不透明狀態(tài)為該影像通過該切換層后改變該影像的偏極態(tài)。
26.如權(quán)利要求25所述的投影式立體顯示器，其中該切換層包括至少一個切換層單元，獨立控制切換于該立體顯示模式或該平面顯示模式。
全文摘要
本發(fā)明公開一種投影式立體顯示器及立體熒幕，其中投影式立體顯示器包括投影機與立體熒幕。投影機投射出一影像。此影像包括了多個視域的影像。立體熒幕用來接收影像，并反射影像回到觀察方向。立體熒幕包括了線性偏光膜層，此線性偏光膜層接收并偏極化影像。第一微位相差層配置在線性偏光膜層后。第二微位相差層配置于第一微位相差層后一段距離處。反射式偏極光維持?jǐn)U散層配置于第二微位相差層后，用來反射及散射影像到不同的方向，并同時維持影像的偏極態(tài)。通過插入一切換層，其具有保持影像入射前的偏極態(tài)的透明狀態(tài)與改變影像為非偏極態(tài)的不透明狀態(tài)，通過兩種狀態(tài)之間的切換來達到2D與3D顯示模式的切換。
文檔編號G02B27/26GK102298217SQ201010623348
公開日2011年12月28日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者徐維良, 楊進成, 蔡朝旭, 陳長營 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院