本發(fā)明涉及一種立體顯示裝置，特別是一種立體顯示屏幕與使用其的立體顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，能呈現(xiàn)立體視覺(jué)顯示的光學(xué)產(chǎn)品已成為消費(fèi)市場(chǎng)上的注目焦點(diǎn)。利用兩眼視差，立體顯示裝置可通過(guò)光學(xué)組件而將影像分別送至雙眼，進(jìn)而產(chǎn)生立體畫(huà)面。亦即，利用人類(lèi)的兩眼視差，立體顯示裝置可以分別提供觀賞者兩眼不同的影像，以達(dá)成立體顯示。

于立體顯示裝置之中，立體裸視顯示器不像其他的立體顯示裝置需要使用眼鏡來(lái)區(qū)分左右眼影像。亦即，立體裸視顯示器是將具不同影像的光束分別傳送到空間上不同的位置。因此，若不同的影像被分別傳至對(duì)應(yīng)觀賞者的左右眼，觀賞者即能夠以裸視感受到立體影像。換言之，立體裸視顯示技術(shù)能避免眼鏡式立體顯示技術(shù)的不便，是目前重要的發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種立體顯示屏幕，其可應(yīng)用于立體顯示裝置，其中立體顯示裝置包含光源分布影像發(fā)射源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種立體顯示屏幕，包含光偏折元件與雙凸柱面透鏡。光偏折元件用以偏折光束，并使穿過(guò)其的光束朝多個(gè)方向行進(jìn)。雙凸柱面透鏡設(shè)置于光偏折元件的一側(cè)，并包含本體、第一柱面透鏡陣列與第二柱面透鏡陣列。第一柱面透鏡陣列設(shè)置于本體上，并位于光偏折元件與本體之間，其中第一柱面透鏡陣列包含多個(gè)第一柱面透鏡，且每一第一柱面透鏡于第一方向具有第一長(zhǎng)度(a)。第二柱面透鏡陣列設(shè)置于本體上，且本體位于第一柱面透鏡陣列與第二柱面透鏡陣列之間，其中第二柱面透鏡陣列包含多個(gè)第二柱面透鏡，且每一第二柱面透鏡于第一方向具有第一長(zhǎng)度(b)，其中第一長(zhǎng) 度大于第二長(zhǎng)度(a>b)。第一方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于第一柱面透鏡陣列、本體與第二柱面透鏡陣列的排列方向。

于部分實(shí)施方式中，立體顯示屏幕應(yīng)用于立體顯示裝置。立體顯示裝置包含光源分布影像發(fā)射源，設(shè)置于立體顯示屏幕的一側(cè)，且光偏折元件光學(xué)耦合光源分布影像發(fā)射源與雙凸柱面透鏡之間。光源分布影像發(fā)射源用以朝立體顯示屏幕提供光源分布影像信號(hào)，光源分布影像信號(hào)具有依時(shí)序呈現(xiàn)的多個(gè)光源分布影像。

于部分實(shí)施方式中，光源分布影像信號(hào)通過(guò)第一柱面透鏡陣列，成像于本體之中。所成像的光源分布影像信號(hào)于第一方向具有第三長(zhǎng)度(s)，其中穿過(guò)光偏折元件的光源分布影像信號(hào)朝多個(gè)行進(jìn)方向(d)行進(jìn)。第一長(zhǎng)度(a)的量值實(shí)質(zhì)上與[(2*m*d+1)*s]相同，第二長(zhǎng)度(b)的量值實(shí)質(zhì)上與(m*d*s)相同，其中m為大于1的正整數(shù)。

于部分實(shí)施方式中，光偏折元件具有多個(gè)折射界面，折射界面朝向雙凸柱面透鏡并且為交錯(cuò)排列。光偏折元件通過(guò)折射界面而使穿過(guò)其的光束偏折至多個(gè)偏折方向，偏折方向彼此相異。

于部分實(shí)施方式中，折射界面沿第三方向配置并沿第四方向延伸，其中第一方向與第三方向夾45度，且第三方向與第四方向正交。光偏折元件通過(guò)折射界面偏折光源分布影像，其中光源分布影像的其中之一的對(duì)角線長(zhǎng)度的(1/2d)倍與每一折射界面于第三方向上的長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)上相等。

于部分實(shí)施方式中，光偏折元件包含入光面及多個(gè)微柱面透鏡，其中微柱面透鏡位于入光面與雙凸柱面透鏡之間。

于部分實(shí)施方式中，微柱面透鏡沿第二方向配置，且第一方向與第二方向夾一角度，其中角度介于30度至60度之間。

于部分實(shí)施方式中，部分第一柱面透鏡的光軸與部分第二柱面透鏡的光軸平行，另一部分第一柱面透鏡的光軸與另一部分第二柱面透鏡的光軸重合。

于部分實(shí)施方式中，穿過(guò)光偏折元件的光源分布影像信號(hào)朝多個(gè)行進(jìn)方向(d)行進(jìn)，且第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的比值實(shí)質(zhì)上與[(2*m*d+1)/(m*d)]相同，其中m為大于1的正整數(shù)。

為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種立體顯示裝置，包含立體顯示屏幕與光源分布影像發(fā)射源。立體顯示屏幕包含光偏折元件與雙凸柱面透 鏡。光偏折元件用以偏折光束，并使穿過(guò)其的光束朝多個(gè)方向行進(jìn)。雙凸柱面透鏡設(shè)置于光偏折元件的一側(cè)，并包含本體、第一柱面透鏡陣列與第二柱面透鏡陣列。第一柱面透鏡陣列設(shè)置于本體上，并位于光偏折元件與本體之間，其中第一柱面透鏡陣列包含多個(gè)第一柱面透鏡，且每一第一柱面透鏡于第一方向具有第一長(zhǎng)度(a)。第二柱面透鏡陣列設(shè)置于本體上，且本體位于第一柱面透鏡陣列與第二柱面透鏡陣列之間，其中第二柱面透鏡陣列包含多個(gè)第二柱面透鏡，且每一第二柱面透鏡于第一方向具有第二長(zhǎng)度(b)，其中第一長(zhǎng)度大于第二長(zhǎng)度(a>b)。第一方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于第一柱面透鏡陣列、本體與第二柱面透鏡陣列的排列方向。光源分布影像發(fā)射源設(shè)置于立體顯示屏幕的一側(cè)，且偏光元件光學(xué)耦合于光源分布影像發(fā)射源與雙凸透鏡之間。光源分布影像發(fā)射源用以朝立體顯示屏幕提供光源分布影像信號(hào)。光源分布影像信號(hào)具有依時(shí)序呈現(xiàn)的多個(gè)光源分布影像。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

立體顯示屏幕，包含光偏折元件與雙凸柱面透鏡。立體顯示屏幕可通過(guò)雙凸柱面透鏡增加觀賞視區(qū)的數(shù)量，并加大可視角度范圍。此外，立體顯示屏幕可通過(guò)光偏折元件分離光源分布影像信號(hào)，使得不同的觀賞視區(qū)會(huì)存在相同的光源分布影像，借以使觀賞視區(qū)具有重復(fù)性。另一方面，雙凸柱面透鏡可根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)，對(duì)應(yīng)調(diào)整其上的柱面透鏡間的尺寸關(guān)系，以進(jìn)一步調(diào)整立體顯示屏幕所呈現(xiàn)的觀賞視區(qū)。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的立體顯示裝置的配置示意圖；

圖2a為圖1的立體顯示裝置的光源分布影像發(fā)射源的正視示意圖；

圖2b至圖2d為光源分布影像發(fā)射源于時(shí)序內(nèi)發(fā)射不同光源分布影像的正視示意圖；

圖3a為圖1的立體顯示屏幕的光偏折元件的正視示意圖；

圖3b為沿圖3a的剖面線bb的剖面示意圖；

圖3c為光源分布影像信號(hào)于通過(guò)圖3a的光偏折元件后的示意圖；

圖4為光源分布影像信號(hào)通過(guò)圖1的立體顯示屏幕的雙凸柱面透鏡的示意圖；

圖5a為本發(fā)明第二實(shí)施方式的光偏折元件的正視示意圖；

圖5b為光源分布影像信號(hào)于通過(guò)圖5a的光偏折元件后的示意圖；

圖6為光源分布影像信號(hào)通過(guò)本發(fā)明第二實(shí)施方式的雙凸柱面透鏡的示意圖；

圖7a為本發(fā)明第三實(shí)施方式的光偏折元件的正視示意圖；

圖7b為光源分布影像信號(hào)于通過(guò)圖7a的光偏折元件后的示意圖；

圖8為光源分布影像信號(hào)通過(guò)本發(fā)明第三實(shí)施方式的雙凸柱面透鏡的示意圖；

圖9為光源分布影像信號(hào)通過(guò)本發(fā)明第四實(shí)施方式的雙凸柱面透鏡的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記

100立體顯示裝置

102光源分布影像發(fā)射源

104、104a、104b、104c光源分布影像信號(hào)

106、106a、106b、106c光源分布影像

108成像信號(hào)

110立體顯示屏幕

112光偏折元件

113入光面

114出光面

116a、116b微棱鏡

120雙凸柱面透鏡

122本體

124第一柱面透鏡陣列

126第一柱面透鏡

128第二柱面透鏡陣列

130第二柱面透鏡

a第一長(zhǎng)度

a1第一折射界面

a2第二折射界面

a3第三折射界面

a4第四折射界面

b第二長(zhǎng)度

bb剖面線

d1第一方向

d2第二方向

d3第三方向

d4第四方向

o1-o4觀賞視區(qū)

s第三長(zhǎng)度

θ角度

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述：

本發(fā)明的立體顯示屏幕可應(yīng)用于立體顯示裝置，其中包立體顯示裝置含光源分布影像發(fā)射源。立體顯示屏幕包含光偏折元件與雙凸柱面透鏡。立體顯示屏幕可通過(guò)雙凸柱面透鏡增加觀賞視區(qū)的數(shù)量，并加大可視角度范圍。此外，立體顯示屏幕可通過(guò)光偏折元件分離光源分布影像，使得不同的觀賞視區(qū)會(huì)存在相同的光源分布影像，借以使觀賞視區(qū)具有重復(fù)性。另一方面，雙凸柱面透鏡可根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)，對(duì)應(yīng)調(diào)整其上的柱面透鏡間的尺寸關(guān)系，以進(jìn)一步調(diào)整立體顯示屏幕所呈現(xiàn)的觀賞視區(qū)。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，其中圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的立體顯示裝置100的配置示意圖。立體顯示裝置100可通過(guò)時(shí)間多工與空間多工提供立體影像至觀賞視區(qū)o1-o4，其中觀賞視區(qū)o1-o4為可視得立體影像的區(qū)域。觀賞視區(qū)o1-o4沿第一方向d1陳列，其中第一方向d1為觀賞者觀看立體顯示裝置100時(shí)的雙眼連線方向。換言之，第一方向d1可以與觀賞者的雙眼連線平行。此外，為了不使圖過(guò)于復(fù)雜，因此圖1的觀賞視區(qū)數(shù)量為4個(gè)。然而，觀賞視區(qū)的數(shù)量可以是超過(guò)4個(gè)。

立體顯示裝置100包含光源分布影像發(fā)射源102與立體顯示屏幕110。光源分布影像發(fā)射源102設(shè)置于立體顯示屏幕110的一側(cè)，并用以朝立體顯示屏幕110提供光源分布影像信號(hào)104，使得自光源分布影像發(fā)射源102發(fā)射的光源分布影像信號(hào)104可通過(guò)立體顯示屏幕110的導(dǎo)引而行進(jìn)至觀賞視區(qū)o1-o4。立體顯示屏幕110包含光偏折元件112與雙凸柱面透鏡120，其中光偏折元件112可以是微偏光元件(micro-deflector)。雙凸柱面透鏡120設(shè)置于光偏折元件112的一側(cè)，且光偏折元件112位于且光學(xué)耦合于光源分布影像發(fā)射源102與雙凸柱面透鏡120之間。

雙凸柱面透鏡120包含本體122、第一柱面透鏡陣列124與第二柱面透鏡陣列128，其中本體122、第一柱面透鏡陣列124與第二柱面透鏡陣列128可為一體成形。第一柱面透鏡陣列124設(shè)置于本體122上，并位于光偏折元件112與本體122之間。第二柱面透鏡陣列128設(shè)置于本體122上，并與第一柱面透鏡陣列124相對(duì)，且本體122位于第一柱面透鏡陣列124與第二柱面透鏡陣列128之間。此外，第一方向?qū)嵸|(zhì)上垂直于第一柱面透鏡陣列124、本體122與第二柱面透鏡陣列128的排列方向。

第一柱面透鏡陣列124包含第一柱面透鏡126，第一柱面透鏡126沿第一方向d1配置，且每一第一柱面透鏡126于第一方向d1具有第一長(zhǎng)度(a)。第二柱面透鏡陣列128包含第二柱面透鏡130，第二柱面透鏡130沿第一方向d1配置，且每一第二柱面透鏡130于第一方向d1具有第二長(zhǎng)度(b)，其中第一長(zhǎng)度大于第二長(zhǎng)度(a>b)。亦即，第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130分別具有不同的尺寸。

由于第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130分別具有不同的尺寸，第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130為非對(duì)稱(chēng)關(guān)系。亦即，第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130不會(huì)對(duì)稱(chēng)于本體122。通過(guò)此第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130不對(duì)稱(chēng)于本體122的配置，光源分布影像發(fā)射源102所提供的光源分布影像信號(hào)104可通過(guò)雙凸柱面透鏡120而被分配至適當(dāng)?shù)奈恢茫栽黾涌梢暤昧Ⅲw影像的區(qū)域的數(shù)量，此部分的細(xì)節(jié)將敘述于后。

請(qǐng)同時(shí)看到圖1與圖2a，其中圖2a為圖1的立體顯示裝置100的光源分布影像發(fā)射源102的正視示意圖。同前所述，自光源分布影像發(fā)射源102發(fā)射的光源分布影像信號(hào)104可通過(guò)立體顯示屏幕110的導(dǎo)引而行進(jìn)至觀賞視 區(qū)o1-o4。光源分布影像信號(hào)104具有依時(shí)序呈現(xiàn)的多個(gè)光源分布影像106。由于光源分布影像發(fā)射源102所提供的光源分布影像信號(hào)104具有依時(shí)序呈現(xiàn)的多個(gè)光源分布影像106，故立體顯示裝置100可通過(guò)光源分布影像發(fā)射源102提供時(shí)間多工的效果。

舉例而言，請(qǐng)看到圖2a至圖2d，其中圖2b至圖2d為光源分布影像發(fā)射源102于時(shí)序內(nèi)發(fā)射不同光源分布影像106a-106c的正視示意圖。圖2a至圖2d中，光源分布影像發(fā)射源102可于時(shí)序內(nèi)發(fā)射具有八個(gè)光源分布影像106的光源分布影像信號(hào)104(請(qǐng)看到圖1)，其中時(shí)序具有八個(gè)時(shí)間點(diǎn)，且此八個(gè)光源分布影像106于時(shí)序內(nèi)由光源分布影像發(fā)射源102依序發(fā)射。

圖2b中，光源分布影像發(fā)射源102于時(shí)序的第一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射第一個(gè)光源分布影像106a。圖2c中，光源分布影像發(fā)射源102于時(shí)序的第二時(shí)間點(diǎn)發(fā)射第二個(gè)光源分布影像106b。圖2d中，光源分布影像發(fā)射源102于時(shí)序的第三時(shí)間點(diǎn)發(fā)射第三個(gè)光源分布影像106c。以此類(lèi)推，當(dāng)經(jīng)過(guò)一個(gè)完整時(shí)序(即自時(shí)序的第一時(shí)間點(diǎn)至第八時(shí)間點(diǎn))后，光源分布影像發(fā)射源102即可完成發(fā)射光源分布影像信號(hào)104的一個(gè)周期。

請(qǐng)參照再看到圖1與圖3a，其中圖3a為圖1的立體顯示屏幕110的光偏折元件112的正視示意圖。于圖3a所繪的光偏折元件112中，“正視示意圖”所指的正視視角為自雙凸柱面透鏡120指向光偏折元件112。此外，為了方便說(shuō)明，圖1中的第一方向d1也繪示于圖3a之中。光偏折元件112具有相對(duì)的入光面113與出光面114，其中入光面113朝向光源分布影像發(fā)射源102，而出光面114朝向雙凸柱面透鏡120。換言之，圖3a所繪的視角為由雙凸柱面透鏡120朝向光偏折元件112的出光面114。

光偏折元件112用以偏折光束，以使穿過(guò)其的光束可朝多個(gè)行進(jìn)方向(d)行進(jìn)，其中d為大于1的正整數(shù)。本實(shí)施方式中，光偏折元件112為二階的光偏折元件，使得穿過(guò)其的光束可朝兩個(gè)方向行進(jìn)。亦即本實(shí)施方式的行進(jìn)方向(d)為2。舉例而言，自光源分布影像發(fā)射源102發(fā)射的光源分布影像信號(hào)104于穿過(guò)光偏折元件112后可朝兩個(gè)方向行進(jìn)。此外，由于穿過(guò)光偏折元件112的光束可朝超過(guò)一個(gè)的方向行進(jìn)，故立體顯示裝置100可通過(guò)光偏折元件112提供空間多工的效果。

圖3a中，光偏折元件112具有第一折射界面a1與第二折射界面a2，其 中第一折射界面a1與第二折射界面a2分別以不同的陰影表示。此外，為了不使圖過(guò)于復(fù)雜，于圖3a所繪的光偏折元件112中，第一折射界面a1與第二折射界面a2的數(shù)量皆為兩個(gè)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可視光偏折元件112的尺寸大小，彈性調(diào)整第一折射界面a1與第二折射界面a2的數(shù)量。

于光偏折元件112的配置中，第一折射界面a1與第二折射界面a2為交錯(cuò)排列。光偏折元件112可通過(guò)第一折射界面a1與第二折射界面a2，而使穿過(guò)其的光束分別偏折至第一偏折方向與第二偏折方向，其中第一偏折方向異于第二偏折方向。例如，當(dāng)具單一行進(jìn)方向的光源分布影像信號(hào)104進(jìn)入光偏折元件112后，自出光面114離開(kāi)光偏折元件112的光源分布影像信號(hào)104會(huì)沿兩個(gè)不同方向行進(jìn)。

請(qǐng)?jiān)倏吹綀D3a與圖3b，其中圖3b為沿圖3a的剖面線bb的剖面示意圖。光偏折元件112可包含微棱鏡116a與116b，其中微棱鏡116a與116b的位置與入光面113相對(duì)。換言之，微棱鏡116a與116b位于入光面113與雙凸柱面透鏡120之間。光偏折元件112的出光面114可通過(guò)微棱鏡116a與116b形成。于此配置下，第一折射界面a1與第二折射界面a2可分別為微棱鏡116a與116b的兩個(gè)出光面。例如，微棱鏡116a的兩個(gè)出光面分別為第一折射界面a1與第二折射界面a2，微棱鏡116b的兩個(gè)出光面分別為第一折射界面a1與第二折射界面a2。

此外，微棱鏡116a與116b是沿第二方向d2配置。第一方向d1與第二方向d2夾角度θ，其中角度θ可介于30度至60度之間。例如第一方向d1與第二方向d2可夾45度。于第一方向d1與微棱鏡116a與116b的配置方向是夾45度的情況下，第一折射界面a1與第二折射界面a2可沿第三方向d3配置并沿第四方向d4延伸，其中第二方向d2與第三方向d3互相平行。除此之外，于此配置下，第一方向d1與第三方向d3夾45度，且第三方向d3與第四方向d4正交。

請(qǐng)?jiān)倏吹綀D1、圖3a與圖3c，其中圖3c為光源分布影像信號(hào)104于通過(guò)第3a圖的光偏折元件112后的示意圖。為了方便說(shuō)明，圖1中的第一方向d1與圖3a中的第三方向d3也繪示于圖3c中。此外，圖3c所繪的光源分布影像信號(hào)104為自光偏折元件112離開(kāi)并朝雙凸柱面透鏡120行進(jìn)，亦即光源分布影像信號(hào)104表示圖1的光源分布影像信號(hào)104進(jìn)入光偏折元件112 前的位置，而光源分布影像信號(hào)104a與104b為圖1的光源分布影像信號(hào)104于穿過(guò)光偏折元件112后的位置。

同前所述，光偏折元件112可通過(guò)第一折射界面a1與第二折射界面a2偏折由光源分布影像發(fā)射源102所提供的光源分布影像信號(hào)104。本實(shí)施方式中，光偏折元件112為二階的光偏折元件，故穿過(guò)光偏折元件112的光源分布影像信號(hào)104會(huì)朝兩個(gè)方向行進(jìn)。換言之，當(dāng)光源分布影像信號(hào)104穿過(guò)光偏折元件112后，光源分布影像信號(hào)104會(huì)成為光源分布影像信號(hào)104a與104b。另一方面，由于光偏折元件112的折射界面為用以使光源分布影像信號(hào)104偏折，故光源分布影像106、106a與106b的其中之一的對(duì)角線長(zhǎng)度的(1/2d)倍與每一折射界面于第三方向d3上的長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)上可相等，使得每一折射界面可以尺寸匹配的方式對(duì)應(yīng)于光源分布影像106、106a與106b的其中之一。

通過(guò)以上配置，由于折射界面的延伸方向是與第一方向d1夾45度角，故當(dāng)光源分布影像信號(hào)104穿過(guò)光偏折元件112后，所形成的光源分布影像信號(hào)104a與104b相對(duì)原光源分布影像信號(hào)104會(huì)具有水平方向上的平移分量與鉛直方向上的平移分量。因此，通過(guò)此45度角的配置，可以控制穿過(guò)光偏折元件112的光源分布影像信號(hào)104a與104b的水平方向上的平移分量，以定義觀賞視區(qū)o1-o4于第一方向d1上的長(zhǎng)度。此外，通過(guò)將第一折射界面a1與第二折射界面a2配置為多個(gè)并交錯(cuò)排列，可使穿過(guò)光偏折元件112所形成的光源分布影像信號(hào)104a與104b能具有較均勻的亮度。

請(qǐng)?jiān)倏吹綀D1與圖4，其中圖4為光源分布影像信號(hào)104a與104b通過(guò)圖1的立體顯示屏幕110的雙凸柱面透鏡120的示意圖。當(dāng)光源分布影像發(fā)射源102所提供的光源分布影像信號(hào)104穿過(guò)光偏折元件112后，所形成的光源分布影像信號(hào)104a與104b會(huì)再接著進(jìn)入雙凸柱面透鏡120。于部分實(shí)施方式中，立體顯示屏幕110還可包含菲涅爾透鏡(未繪示)。菲涅爾透鏡可設(shè)置于光偏折元件112與雙凸柱面透鏡120之間，并用以使穿過(guò)光偏折元件112的光源分布影像信號(hào)104a與104b可平行地進(jìn)入雙凸柱面透鏡120。于光源分布影像信號(hào)104a與104b進(jìn)入雙凸柱面透鏡120后，光源分布影像信號(hào)104a與104b可通過(guò)第一柱面透鏡陣列124而成像于本體122之中，使得成像于本體122中的光源分布影像信號(hào)104a與104b成為成像信號(hào)108，其中成像信號(hào)108于第一方向d1具有第三長(zhǎng)度(s)。亦即，成像于本體122的光源分布影像信號(hào)104的長(zhǎng) 度為第三長(zhǎng)度(s)。

同前所述，當(dāng)光源分布影像發(fā)射源102所提供的光源分布影像信號(hào)104穿過(guò)光偏折元件112后，光源分布影像信號(hào)104會(huì)被分離成光源分布影像信號(hào)104a與104b，而每一對(duì)彼此相鄰的成像信號(hào)108是分別由光源分布影像信號(hào)104a與104b經(jīng)第一柱面透鏡陣列124成像形成。

除此之外，第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130于第一方向d1的長(zhǎng)度可通過(guò)立體顯示裝置100的其他參數(shù)計(jì)算而得。具體而言，第一柱面透鏡126于第一方向d1的長(zhǎng)度以第一長(zhǎng)度(a)表示，而第二柱面透鏡130于第一方向d1的長(zhǎng)度以第二長(zhǎng)度(b)表示。第一長(zhǎng)度(a)的量值與[(2*m*d+1)*s]的量值實(shí)質(zhì)上可相同，而第二長(zhǎng)度(b)的量值與(m*d*s)的量值實(shí)質(zhì)上可相同，其中m為正整數(shù)。于部分實(shí)施方式中，正整數(shù)m可以是觀賞視區(qū)o1-o4中所設(shè)定的完整立體影像的數(shù)量。例如，當(dāng)立體顯示裝置100呈現(xiàn)的影像是立體汽車(chē)影像時(shí)，于立體顯示裝置100提供的觀賞范圍中，可以獲得m個(gè)完整的立體汽車(chē)影像。

進(jìn)一步而言，于立體顯示裝置100提供的觀賞范圍中有兩個(gè)完整的立體影像且光偏折元件112為二階光偏折元件的條件下，正整數(shù)m會(huì)等于2且行進(jìn)方向(d)會(huì)等于2。因此，根據(jù)前述第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的計(jì)算式，第一長(zhǎng)度(a)會(huì)等于9s，而第二長(zhǎng)度(b)會(huì)等于4s。此外，第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的比值可表示為[(2*m*d+1)/(m*d)]。亦即，第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的比值可表示為(9/4)。

同前所述，第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130為非對(duì)稱(chēng)關(guān)系，故第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130之間可視為存在一個(gè)平移關(guān)系。亦即，部分第一柱面透鏡126的光軸與部分第二柱面透鏡130的光軸會(huì)因平移而平行，而另一部分第一柱面透鏡126的光軸與另一部分第二柱面透鏡130的光軸會(huì)重合。通過(guò)第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡130之間的平移關(guān)系，相鄰的成像信號(hào)108可被第二柱面透鏡130導(dǎo)引往不同的方向行進(jìn)，使得帶有相同影像的相鄰的成像信號(hào)108可分別行進(jìn)至不同的觀賞視區(qū)o1-o4，借以增加可視得立體影像的區(qū)域的數(shù)量。

也就是說(shuō)，自光源分布影像發(fā)射源102發(fā)射的光源分布影像信號(hào)104可先經(jīng)光偏折元件112而分成兩個(gè)光源分布影像信號(hào)104a與104b。接著，兩個(gè)光 源分布影像信號(hào)104a與104b再被第一柱面透鏡陣列124成像于本體122中，并成像為相鄰的成像信號(hào)108。相鄰的成像信號(hào)108再通過(guò)第二柱面透鏡陣列128，分別被導(dǎo)引至不同的觀賞視區(qū)o1-o4。

此外，當(dāng)光束穿過(guò)雙凸柱面透鏡120后，行進(jìn)往觀賞視區(qū)o1-o4的光束相較自光源分布影像發(fā)射源102發(fā)射的光束會(huì)具有更廣的發(fā)射角度。因此，雙凸柱面透鏡120可增加光源分布影像信號(hào)104的發(fā)射角度，借以使觀賞視區(qū)o1-o4可具有更廣的觀賞范圍。

綜合上述，立體顯示裝置可通過(guò)立體顯示屏幕增加觀賞視區(qū)的數(shù)量，并通過(guò)立體顯示屏幕的雙凸柱面透鏡加大可視角度范圍。另一方面，通過(guò)光偏折元件分離光源分布影像，不同的觀賞視區(qū)可存在相同的光源分布影像，使得觀賞視區(qū)可具有重復(fù)性。亦即，不同的觀賞視區(qū)可呈現(xiàn)相同的光源分布影像。以下將進(jìn)一步說(shuō)明當(dāng)光偏折元件為更高階的光偏折元件時(shí)，第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)之間的量值關(guān)系。

請(qǐng)參照?qǐng)D5a與圖5b，其中圖5a為本發(fā)明第二實(shí)施方式的光偏折元件112的正視示意圖，而圖5b為光源分布影像信號(hào)104于通過(guò)圖5a的光偏折元件112后的示意圖。此外，圖5a的視角與圖3a的視角相同。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的至少一差異為，本實(shí)施方式的光偏折元件112為三階的光偏折元件，其中光偏折元件112具有第一折射界面a1、第二折射界面a2與第三折射界面a3，其分別以不同陰影繪示。由于光偏折元件112具有三種折射界面，故光源分布影像信號(hào)104于穿過(guò)光偏折元件112后，光源分布影像信號(hào)104會(huì)被光偏折元件112分成朝三個(gè)方向行進(jìn)的光源分布影像信號(hào)104a、104b與104c。此外，由于原光源分布影像信號(hào)104與光源分布影像信號(hào)104b的方向平行，故圖5b為的原光源分布影像信號(hào)104與光源分布影像信號(hào)104c是位于同一位置并重疊。

請(qǐng)?jiān)倏吹綀D5a與圖6，其中圖6為光源分布影像信號(hào)104a、104b與104c通過(guò)本發(fā)明第二實(shí)施方式的雙凸柱面透鏡120的示意圖。本實(shí)施方式中，觀賞范圍的中被設(shè)定為有兩個(gè)完整的立體影像，而光偏折元件112為三階光偏折元件。因此，于此條件下，正整數(shù)m會(huì)等于2且行進(jìn)方向(d)會(huì)等于3。根據(jù)前述第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的計(jì)算式，第一長(zhǎng)度(a)會(huì)等于13s，而第二長(zhǎng)度(b)會(huì)等于6s。且第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的比值可表示為(13/6)。

因此，第一柱面透鏡陣列124的第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡陣列128的第二柱面透鏡130之間仍存在平移關(guān)系。通過(guò)此平移關(guān)系，通過(guò)光偏折元件112所分離的光源分布影像信號(hào)104a、104b與104c可被導(dǎo)引至不同的觀賞視區(qū)o1-o4(請(qǐng)見(jiàn)圖1)。另外，由于光偏折元件112為三階的光偏折元件，故可增加觀賞視區(qū)o1-o4的具有相同光源分布影像的數(shù)量，且觀賞視區(qū)o1-o4也會(huì)具有重復(fù)性。

請(qǐng)參照?qǐng)D7a與圖7b，其中圖7a為本發(fā)明第三實(shí)施方式的光偏折元件112的正視示意圖，而圖7b為光源分布影像信號(hào)104于通過(guò)圖7a的光偏折元件112后的示意圖。此外，圖7a的視角與圖3a的視角相同。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的至少一差異為，本實(shí)施方式的光偏折元件112為四階的光偏折元件，其中光偏折元件具有第一折射界面a1、第二折射界面a2、第三折射界面a3與第四折射界面a4，其分別以不同陰影繪示。由于光偏折元件112具有四種折射界面，故光源分布影像信號(hào)104于穿過(guò)光偏折元件112后，光源分布影像信號(hào)104會(huì)被光偏折元件112分成朝四個(gè)方向行進(jìn)的光源分布影像信號(hào)104a、104b、104c與104d。

請(qǐng)?jiān)倏吹綀D7a與圖8，其中圖8為光源分布影像信號(hào)104a、104b、104c與104d通過(guò)本發(fā)明第三實(shí)施方式的雙凸柱面透鏡120的示意圖。本實(shí)施方式中，觀賞范圍的中被設(shè)定為有兩個(gè)完整的立體影像，而光偏折元件112為四階光偏折元件。因此，于此條件下，正整數(shù)m會(huì)等于2且行進(jìn)方向(d)會(huì)等于4。根據(jù)前述第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的計(jì)算式，第一長(zhǎng)度(a)會(huì)等于17s，而第二長(zhǎng)度(b)會(huì)等于8s。此外，第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的比值可表示為(17/8)。于此配置下，第一柱面透鏡陣列124的第一柱面透鏡126與第二柱面透鏡陣列128的第二柱面透鏡130的間仍存在平移關(guān)系，在此不再贅述。

請(qǐng)參照?qǐng)D9，圖9為光源分布影像信號(hào)104通過(guò)本發(fā)明第四實(shí)施方式的雙凸柱面透鏡120的示意圖。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的至少一差異為，本實(shí)施方式的觀賞范圍中的完整的立體影像被設(shè)定為三個(gè)。此外，本實(shí)施方式使用二階的光偏折元件，如圖3a所示。于此條件下，正整數(shù)m會(huì)等于3且行進(jìn)方向(d)會(huì)等于2。根據(jù)前述第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的計(jì)算式，第一長(zhǎng)度(a)會(huì)等于13s，而第二長(zhǎng)度(b)會(huì)等于6s。此外，第一長(zhǎng)度(a)與第二長(zhǎng)度(b)的比值可表示為(13/6)。因此，第一柱面透鏡陣列124的第一柱面透鏡126與第 二柱面透鏡陣列128的第二柱面透鏡130之間仍存在平移關(guān)系，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明的立體顯示屏幕可應(yīng)用于立體顯示裝置，其中立體顯示裝置包含光源分布影像發(fā)射源。其中立體顯示屏幕包含光偏折元件與雙凸柱面透鏡。立體顯示屏幕可通過(guò)雙凸柱面透鏡增加觀賞視區(qū)中可獲得的完整立體影像的數(shù)量，并加大可視角度范圍。此外，立體顯示屏幕可通過(guò)光偏折元件分離光源分布影像信號(hào)，使得不同的觀賞視區(qū)會(huì)存在相同的光源分布影像，借以使觀賞視區(qū)具有重復(fù)性。另一方面，雙凸柱面透鏡可根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)，對(duì)應(yīng)調(diào)整其上的柱面透鏡間的尺寸關(guān)系，以進(jìn)一步調(diào)整立體顯示屏幕所呈現(xiàn)的觀賞視區(qū)。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。