TWI625553B - 透鏡式顯示器 - Google Patents

透鏡式顯示器 Download PDF

Info

Publication number
TWI625553B
TWI625553B TW106123166A TW106123166A TWI625553B TW I625553 B TWI625553 B TW I625553B TW 106123166 A TW106123166 A TW 106123166A TW 106123166 A TW106123166 A TW 106123166A TW I625553 B TWI625553 B TW I625553B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
viewpoint
pixel
width
array
Prior art date
Application number
TW106123166A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201908815A (zh
Inventor
劉得杏
譚文聖
陳宇杰
Original Assignee
大昱光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大昱光電股份有限公司 filed Critical 大昱光電股份有限公司
Priority to TW106123166A priority Critical patent/TWI625553B/zh
Priority to CN201710706188.5A priority patent/CN109239932A/zh
Priority to US15/842,864 priority patent/US20190018254A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI625553B publication Critical patent/TWI625553B/zh
Publication of TW201908815A publication Critical patent/TW201908815A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
    • G02B30/36Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers using refractive optical elements, e.g. prisms, in the optical path between the images and the observer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

透鏡式顯示器包含畫素陣列及透鏡陣列。畫素陣列用以產生子畫素的畫素光。透鏡陣列置於畫素陣列之上,用以將畫素光折射至複數個視點。透鏡陣列包含複數個透鏡組。每一個透鏡組包含曲面透鏡及稜鏡。每一個透鏡組用於將畫素光折射至三個不同視點。三個不同視點可為同一影像之三相鄰之不同視點。

Description

透鏡式顯示器
本發明描述一種透鏡式顯示器,尤指一種用於三維影像裸眼觀看的透鏡式顯示器。
隨著科技日新月異,許多顯示裝置也廣泛地應用於日常生活中。隨著顯示技術的不斷進步,觀賞者對於顯示器之顯示品質(如影像解析度、色彩飽和度等)的要求也越來越高。然而,除了高影像解析度以及高色彩飽和度之外,對於觀賞者而言,顯示器是否能夠顯示立體影像亦成為購買上的考量因素。
以顯示器的使用方式而言,立體顯示技術可大致分成使用者配戴特殊設計之眼鏡觀看的眼鏡式(Stereoscopic)以及直接裸眼觀看的裸眼式(Auto-stereoscopic)的顯示技術。特殊設計之眼鏡可分為濾光眼鏡(Color Filter Glasses)、偏光眼鏡(Polarizing Glasses)以及快門眼鏡(Shutter Glasses)等。眼鏡式立體顯示技術的工作原理是利用顯示器送出具有特殊訊息的左右眼影像,經由頭戴式眼鏡的選擇,讓左右眼分別看到左右眼影像,以形成立體視覺。一般而言,眼鏡式立體顯示技術可藉由影像平面的相位延遲,使顯示畫面分別形成左右眼的可視區域,進而達到立體效果。然而,也因為眼鏡式立體顯示技術需要使用者配戴特殊的眼鏡才能實現立體顯示的功能,故使用上較為不便。
在裸眼式立體顯示技術中,使用者不用佩戴特殊眼鏡也能夠觀賞立體影像視覺效果。其中,透鏡式的裸眼立體顯示技術的優點在於不會衰減立體顯示器之螢幕亮度(光柵式的會降低),且立體影像畫面視域(Viewing Zone)較廣,並可同時提供多人觀看。然而,裸眼式立體顯示技術的缺點在於立體影像畫面容易產生「摩爾條紋」(Moire Pattern)而影響視覺品質。
本發明一實施例描述了一種透鏡式顯示器,包含畫素陣列及透鏡陣列。畫素陣列包含複數個子畫素,每一個子畫素產生畫素光。透鏡陣列置於畫素陣列之上,用以將畫素光折射至複數個視點。透鏡陣列包含複數個透鏡組。每一個透鏡組包含曲面透鏡及稜鏡。每一個透鏡組用於將畫素光折射至相鄰的相同視點。
第1圖係為本發明實施例之透鏡式顯示器100的架構圖。本發明的透鏡式顯示器100可為支援三維影像裸眼觀看的立體顯示器。然而,透鏡式顯示器100也可顯示二維的平面影像,端看使用者的設定。透鏡式顯示器100包含畫素陣列14以及透鏡陣列10。畫素陣列14包含複數個子畫素,每一個子畫素可產生畫素光。畫素陣列14可為矩形畫素陣列或斜向畫素陣列。畫素光可為背光裝置發出的光源,再穿透畫素陣列中的子畫素而產生。畫素光亦可為有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)或是主動式有機發光二極體(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode,AMOLED)形成的子畫素自行產生的畫素光。任何由畫素陣列14中之子畫素發出畫素光的方式都屬於本發明所揭露的範疇。透鏡陣列10置於畫素陣列14的上方,用以將畫素光折射至複數個視點。透鏡陣列10包含複數個透鏡組,該些透鏡組之寬度(Pitch)皆相同。每一個透鏡組對應畫素陣列14中至少二個子畫素。透鏡陣列10中的該些透鏡組係為週期性的排列。每一個透鏡組包含了曲面透鏡以及第一稜鏡。曲面透鏡用以將一子畫素產生的畫素光折射至第一視點,而第一稜鏡用以將該畫素光折射至第二視點及第三視點。第一視點、第二視點及第三視點係為同個影像之三個相鄰的不同視點。換句話說,畫素陣列14之一子畫素所產生的畫素光,會被單一透鏡組(包含曲面透鏡及第一稜鏡)折射至三個不同的位置(視點)。由於在透鏡陣列10中的每一個透鏡都會將畫素光折射至分散的多個視點,且每一個子畫素都會產生畫素光,因此針對單一視點而言,具有多個子畫素的畫素光進行混光的效果,可以降低不討喜的摩爾條紋(Moire Pattern)現象。透鏡式顯示器100可另包含保護層11、光學膠層12及顯示面13。保護層11可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)材質。光學膠層12可為無色透明且光通率在90%以上的黏著劑。光學膠層12及/或保護層11可置於透鏡陣列10及顯示面13之間。而顯示面13可為壓力克材質或是玻璃材質的透明面板。顯示面13可置於畫素陣列14的上方。
第2圖係為透鏡式顯示器100中,透鏡陣列10的架構圖。如前述提及,透鏡陣列10包含許多透鏡組10a,且每一個透鏡組10a包含了曲面透鏡CL以及第一稜鏡P1。曲面透鏡CL具有一個曲率半徑為R的表面S1。第一稜鏡P1可為三角稜鏡,具有基底面以及兩個折射面。在第2圖中,第一稜鏡P1的第一折射面稱為表面S2,而第二折射面稱為表面S3。曲面透鏡CL的表面S1可以將畫素光折射至第一視點,第一稜鏡P1的表面S2可將畫素光折射至第二視點,而第一稜鏡P1的表面S3可將畫素光折射至第三視點。在第一稜鏡P1中,表面S2以及表面S3可為具有正負兩斜率的兩鄰接表面。換言之,表面S2以及表面S3可夾一個頂角。在透鏡組10a中,曲面透鏡CL的寬度為D1,後文稱為:第一寬度D1。第一稜鏡P1的寬度為D2,後文稱為:第二寬度D2。第一寬度D1與第二寬度D2可為兩相同寬度,亦可為兩不同寬度。透鏡陣列10之相異透鏡組10a的第一寬度D1與第二寬度D2的總和(亦即透鏡組之寬度)皆相同。在透鏡式顯示器100中,每一個透鏡組10a的折射率大於空氣折射率。且每一個透鏡組10a的材質可為紫外光固化膠材質、壓克力(PMMA)材質、聚碳酸酯(PC)材質、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)材質或液晶(LC)材質。
第3圖係為透鏡式顯示器100中,單一子畫素SP1的畫素光通過透鏡陣列10折射至不同視點的示意圖。為了描述簡潔,第3圖以單一子畫素SP1的畫素光進行說明。然而應當理解的是,每一個畫素都有其對應的畫素光。在第3圖中,畫素SP1發出的畫素光,會被多個透鏡組折射至不同的視點。例如,畫素SP1發出的畫素光,會被折射至視點V1a、視點V1b、視點V1c、視點V1d及視點V1e。視點V1a、視點V1b、視點V1c、視點V1d及視點V1e可為間隔距離相同的視點。例如,視點V1a以及視點V1b的間隔可為三個視點的距離。視點V1b以及視點V1c的間隔可為三個視點的距離。視點V1c以及視點V1d的間隔可為三個視點的距離。視點V1d以及視點V1e的間隔可為三個視點的距離。在第3圖中,以透鏡組10a而言,曲面透鏡CL對應的表面S1會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1c。第一稜鏡P1對應的表面S2會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1e。第一稜鏡P1對應的表面S3會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1b。因此,以透鏡組10a而言,會將子畫素SP1發出的畫素光折射至不同位置的三個視點V1c、V1e及V1b。在本實施例中,子畫素SP1發出的畫素光將透過多個透鏡組,被折射至五個不同的視點。子畫素SP1可為紅色子畫素、綠色子畫素或是藍色子畫素。透鏡陣列10中之每一個透鏡組對應畫素陣列14中至少二個子畫素,且透鏡陣列14中的該些透鏡組為週期性的排列。因此,類似地,在子畫素SP1相鄰的子畫素(例如右邊相鄰)SP2,也會透過多個透鏡組,將子畫素SP2發出的畫素光折射至五個不同的視點,如視點V2a、視點V2b、視點V2c、視點V2d、視點V2e(未繪出)。其他子畫素的畫素光被折射的位置也可以依此類推。
第4圖係為透鏡式顯示器100中,單一視點V1c混入多個子畫素的畫素光的示意圖。第4圖對應於第3圖,係以單一視點V1c的角度來觀察光路變化的示意圖。如前述提及,每一個子畫素發出的畫素光將透過多個透鏡組,被折射至五個不同的視點。因此,對於單一視點而言,也會接收到五個不同畫素的畫素光,因此具有混光的效果。例如,對於視點V1c而言,會接收到子畫素SP1的畫素光,與子畫素SP1間隔一個畫素距離之子畫素SP1R1(右側)以及SP1L1(左側)的畫素光,以及與子畫素SP1間隔兩個畫素距離之子畫素SP1R2(右側)以及SP1L2(左側)的畫素光。在第4圖中,以第一稜鏡的角度觀之,第一稜鏡可用於將預定間隔之子畫素的畫素光折射至同一個視點。舉例而言,第一稜鏡P1可將子畫素SP1L1,以及相隔三個畫素距離的子畫素SP1R2之畫素光折射至視點V1c。第一稜鏡P2可將子畫素SP1L2,以及相隔三個畫素距離的子畫素SP1R1之畫素光折射至視點V1c。然而,本發明卻不以此為限制,若以通式表示之,則第一稜鏡可將兩不同子畫素的兩光路折射至一個視點,且兩不同子畫素之間可間隔N個畫素,N為大於1的正整數。由於視點V1c會混和不同子畫素的光(包含相鄰畫素之子畫素以及間隔一次之相鄰畫素的子畫素),因此使用者在視點V1c觀看時,視覺上的觀感會較為柔和,降低了摩爾條紋(Moire Pattern)的不討喜現象。每一個視點都有此規則,因此,透鏡式顯示器100無論在哪一個視點觀看,都會有較為柔和的視覺體驗。並且,本發明的透鏡組10a,由於沒有垂直切面,避免了畫素光在透鏡內發生多次全反射的光損現象。換句話說,本發明的透鏡組,相較於菲涅耳透鏡(Fresnel Lens),可避免發生光損的現象。
第5圖係為透鏡式顯示器100中,另一種透鏡陣列10’的架構圖。類似地,透鏡陣列10’包含許多透鏡組10a’, 且每一個透鏡組10a’包含了曲面透鏡CL’、 第一稜鏡P1’及第二稜鏡P2’。曲面透鏡CL’具有一個曲率半徑為R的表面S1’。 第一稜鏡P1’可為三角稜鏡,具有基底面以及兩個折射面。第二稜鏡P2’也可為三角稜鏡,具有基底面以及兩個折射面。在第5圖中,第一稜鏡P1’的第一折射面稱為表面S2’,而第二折射面稱為表面S3’。第二稜鏡P2’的第三折射面稱為表面S4’,而第四折射面稱為表面S5’。曲面透鏡CL’的表面S1’可以將畫素光折射至第一視點,第一稜鏡P1’的表面S2’可將畫素光折射至第二視點,而第一稜鏡P1’的表面S3’可將畫素光折射至第三視點。第二稜鏡P2’位於曲面透鏡CL’與第一稜鏡P1’之間。第二稜鏡P2’的表面S4’及表面S5’,用於將畫素光折射至第一視點及第四視點。在第一稜鏡P1’中,表面S2’以及表面S3’可為具有正負兩斜率的兩鄰接表面。換言之,表面S2’以及表面S3’可夾一個頂角。類似地,第二稜鏡P2’中,表面S4’以及表面S5’可為具有正負兩斜率的兩鄰接表面。換言之,表面S4’以及表面S5’可夾一個頂角。並且,正斜率的兩個表面可以互換,負斜率的兩個表面也可以互換。例如,正斜率的兩表面S2’及S4’可以互換,負斜率的兩表面S3’及S5’也可以互換。只要正斜率的表面和負斜率表面為交錯排列即可。任何合理的設計修改都屬於本發明所揭露的範疇。在透鏡組10a’中,曲面透鏡CL’的寬度為D1’,後文稱為:第一寬度D1’。第一稜鏡P1’的寬度為D2’,後文稱為:第二寬度D2’。 第二稜鏡P2’的寬度為D3’,後文稱為:第三寬度D3’。 第一寬度D1’、第二寬度D2’及第三寬度D3’可為三相同寬度。在透鏡式顯示器100中,每一個透鏡組10a’的折射率大於空氣折射率。且每一個透鏡組10a’的材質可為紫外光固化膠材質、壓克力(PMMA)材質、聚碳酸酯(PC)材質、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)材質或液晶(LC)材質。
第6圖係為透鏡式顯示器100中,單一子畫素SP1的畫素光通過透鏡陣列10’折射至不同視點的示意圖。為了描述簡潔,第6圖以單一子畫素SP1的畫素光進行說明。然而應當理解的是,每一個畫素都有其對應的畫素光。在第6圖中,畫素SP1發出的畫素光,會被多個透鏡組折射至不同的視點。例如,畫素SP1發出的畫素光,會被折射至視點V1a、視點V1b、視點V1c、視點V1d及視點V1e。視點V1a、視點V1b、視點V1c、視點V1d及視點V1e可為間隔距離相同的視點。例如,視點V1a以及視點V1b的間隔可為三個視點的距離。視點V1b以及視點V1c的間隔可為三個視點的距離。視點V1c以及視點V1d的間隔可為三個視點的距離。視點V1d以及視點V1e的間隔可為三個視點的距離。在第6圖中,以透鏡組10a’而言,曲面透鏡CL’對應的表面S1’會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1c。第一稜鏡P1’對應的表面S2’會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1e。第一稜鏡P1’對應的表面S3’會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1b。並且,第二稜鏡P2’對應的表面S4’會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1d。第二稜鏡P2’對應的表面S5’會將子畫素SP1發出的畫素光折射至視點V1c。因此,以透鏡組10a’而言,會將子畫素SP1發出的畫素光折射至不同位置的四個視點V1c、V1e、V1b及V1d。在本實施例中,子畫素SP1發出的畫素光將透過多個透鏡組,被折射至五個不同的視點。子畫素SP1可為紅色子畫素、綠色子畫素或是藍色子畫素。透鏡陣列10’中之每一個透鏡組對應畫素陣列14中至少二個子畫素,且透鏡陣列14中的該些透鏡組為週期性的排列。因此,類似地,在子畫素SP1相鄰的子畫素(例如右邊相鄰)SP2,也會透過多個透鏡組,將子畫素SP2發出的畫素光折射至五個不同的視點,如視點V2a、視點V2b、視點V2c、視點V2d、視點V2e(未繪出)。其他子畫素的畫素光被折射的位置也可以依此類推。因此,類似第3圖以及第4圖所述,透鏡式顯示器100利用了較為複雜的透鏡陣列10’,也具備較為柔和之視覺體驗的功效。並且,本發明的透鏡組10a’,由於沒有垂直切面,避免了畫素光在透鏡內發生多次全反射的光損現象。換句話說,本發明的透鏡組10a’,相較於菲涅耳透鏡,可避免發生光損的現象。
第7圖係為透鏡式顯示器100中,各元件的第一類型尺寸的示意圖。本發明之透鏡式顯示器100的透鏡陣列10的折射率可為1.4至1.7之間。於第7圖的實施例中,透鏡陣列10的折射率可取1.59的數值。透鏡陣列10之每一個透鏡組10a的寬度可為0.0598毫米(Millimeter)。曲面透鏡CL之第一寬度D1可為0.0299毫米,且第一稜鏡P1之第二寬度D2可為0.0299毫米。並且,曲面透鏡CL之曲率半徑R可為0.15毫米,曲面透鏡之第一高度H1可為0.8微米(Micrometer)。第一稜鏡P1之第二高度H2可為8.6微米。保護層11以及光學膠層12的厚度可為50微米。並且,在畫素陣列14中的每一個子畫素的寬度可為0.015毫米。在第7圖的透鏡式顯示器100中,曲面透鏡CL的寬度與第一稜鏡P1的寬度相同。因此,透鏡組10a的寬度以毫米為單位可表示為0.0598=0.0299+0.0299。並且,透鏡陣列10、保護層11以及光學膠層12可組成三維影像膜片。換句話說,使用者若將三維影像膜片貼附或置放於顯示面13之上,在觀看三維影像時,即可有非常舒適及柔和之視覺體驗。
第8圖係為透鏡式顯示器100中,各元件的第二類型尺寸的示意圖。第8圖的透鏡式顯示器100之元件規格類似於第7圖。差異之處在於透鏡陣列10中的曲面透鏡CL以及第一稜鏡P1之規格與第7圖不同。在第8圖中,曲面透鏡CL之第一寬度D1可為0.0399毫米,且第一稜鏡P1之第二寬度D2可為0.0199毫米。並且,曲面透鏡CL之曲率半徑R係為0.15毫米,曲面透鏡CL之第一高度H1可為1.3微米(Micrometer)。第一稜鏡P1之第二高度H2可為5.7微米。在第8圖的透鏡式顯示器100中,曲面透鏡CL的寬度與第一稜鏡P1的寬度不同。因此,透鏡組10a的寬度以毫米為單位可表示為0.0598=0.0399+0.0199。類似地,透鏡陣列10、保護層11以及光學膠層12可組成三維影像膜片。換句話說,使用者若將三維影像膜片貼附或置放於顯示面13之上,在觀看三維影像時,即可有非常舒適及柔和之視覺體驗。
第9圖係為透鏡式顯示器100中,各元件的第三類型尺寸的示意圖。第9圖的透鏡式顯示器100之元件規格類似於第7圖。差異之處在於透鏡式顯示器100使用了透鏡陣列10’。在第9圖的透鏡陣列10’中,曲面透鏡CL’之第一寬度D1’可為0.01993毫米,第一稜鏡P1’之第二寬度D2’可為0.01993毫米,且第二稜鏡P2’之第三寬度D3’可為0.01993毫米。曲面透鏡CL’之第一高度H1’可為0.3微米。第一稜鏡P1’之第二高度H2’可為2.7微米。第三稜鏡P3之第三高度H3’可為5.7微米。在第9圖的透鏡式顯示器100中,曲面透鏡CL’的寬度、第一稜鏡P1’的寬度以及第二稜鏡P2’的寬度相同。因此,透鏡組10a’的寬度以毫米為單位可表示為0.0598≒0.01993+0.01993+0.01993。類似地,透鏡陣列10’、保護層11以及光學膠層12可組成三維影像膜片。換句話說,使用者若將三維影像膜片貼附或置放於顯示面13之上,在觀看三維影像時,即可有非常舒適及柔和之視覺體驗。
第7圖至第9圖描述了透鏡式顯示器100中各種元件尺寸的規格,然而本發明卻不以此為限制。任何合理的元件尺寸變更都屬於本發明所揭露的範疇。舉例而言,透鏡式顯示器100中各種元件尺寸可依比例放大或縮小,曲面透鏡的曲率半徑以及每一個稜鏡的折射面之斜率也可以依據不同的應用而客製化地設計。
綜上所述,本發明揭露了一種具有將不同子畫素之畫素光進行混光的透鏡式顯示器,透鏡式顯示器支援裸眼式立體顯示技術。並且,透鏡式顯示器利用特殊設計的透鏡陣列,使畫素陣列的畫素光折射至不同視點。由於一單一視點而言,會預先混入相鄰畫素以及間隔一側的畫素中之多個子畫素的畫素光,因此可緩和摩爾條紋(Moire Pattern)的不討喜現象。使用者在觀看式顯示器時,視覺上的觀感會較為柔和。 以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
V1a至V3a、V1b至V3b、V1c至V3c、V1d至V3d及V1e‧‧‧視點
10及10’‧‧‧透鏡陣列
10a及10a’‧‧‧透鏡組
P1、P2、P1’及P2’‧‧‧稜鏡
14‧‧‧畫素陣列
SP1、SP1R1、SP1L1、SP1R2及SP1L2‧‧‧子畫素
11‧‧‧保護層
12‧‧‧光學膠層
13‧‧‧顯示面
100‧‧‧透鏡式顯示器
CL及CL’‧‧‧曲面透鏡
S1至S3及S1’至S5’‧‧‧表面
D1及D1’‧‧‧第一寬度
D2及D2’‧‧‧第二寬度
SP1、SP2、SP1R1、SP1L1、SP1R2及SP1L2‧‧‧子畫素
D3’‧‧‧第三寬度
H1及H1’‧‧‧第一高度
H2及H2’‧‧‧第二高度
H3’‧‧‧第三高度
第1圖係為本發明實施例之透鏡式顯示器的架構圖。 第2圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,透鏡陣列的架構圖。 第3圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,單一子畫素的畫素光通過透鏡陣列折射至不同視點的示意圖。 第4圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,單一視點混入多個子畫素的畫素光的示意圖。 第5圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,另一種透鏡陣列的架構圖。 第6圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,單一子畫素的畫素光通過另一種透鏡陣列折射至不同視點的示意圖。 第7圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,各元件的第一類型尺寸的示意圖。 第8圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,各元件的第二類型尺寸的示意圖。 第9圖係為第1圖之透鏡式顯示器中,各元件的第三類型尺寸的示意圖。

Claims (19)

  1. 一種透鏡式顯示器,包含:一畫素陣列,包含複數個子畫素,每一子畫素產生一畫素光;及一透鏡陣列,置於該畫素陣列之上,用以將該畫素光折射至複數個視點,該透鏡陣列包含:複數個透鏡組,該些透鏡組中之每一透鏡組包含:一曲面透鏡,用以將該畫素光折射至該些視點中之一第一視點;一第一稜鏡,用以將該畫素光折射至該些視點中之一第二視點及一第三視點;及一第二稜鏡,置於該曲面透鏡與該第一稜鏡之間,用於將該畫素光折射至該些視點中之一第四視點及該第一視點;其中該第一視點、該第二視點及該第三視點係為三不同視點。
  2. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該些視點係為同一影像之不同視點。
  3. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該每一透鏡組的該曲面透鏡具有一曲率半徑,且該第一稜鏡包含:一第一折射面,用以將該畫素光折射至該第二視點;及一第二折射面,鄰接於該第一折射面,用以將該畫素光折射至該第三視點。
  4. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該些透鏡組之寬度皆相同。
  5. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該透鏡陣列中之該每一透鏡組對應畫素陣列中至少二子畫素,且該透鏡陣列中的該些透鏡組係為週期性的排列。
  6. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該第一稜鏡與該第二稜鏡為兩可變換位置的稜鏡。
  7. 如請求項6所述之透鏡式顯示器,其中該第二稜鏡包含:一第三折射面,用以將該畫素光折射至該第四視點;及一第四折射面,鄰接於該第三折射面,用以將該畫素光折射至該第一視點。
  8. 如請求項6所述之透鏡式顯示器,其中該曲面透鏡具有一第一寬度,該第一稜鏡具有一第二寬度,該第二稜鏡具有一第三寬度,且該第一寬度、該第二寬度及該第三寬度相同。
  9. 如請求項6所述之透鏡式顯示器,其中該曲面透鏡具有一第一寬度,該第一稜鏡具有一第二寬度,該第二稜鏡具有一第三寬度,且該第一寬度、該第二寬度及該第三寬度不完全相同。
  10. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該每一透鏡組的一折射率大於一空氣折射率,且該每一透鏡組的材質係為一紫外光固化膠材質、一壓克力材質、一聚碳酸酯材質、一聚對苯二甲酸乙二酯材質或一液晶材質。
  11. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該畫素陣列係為一矩形畫素陣列或一斜向畫素陣列。
  12. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,另包含:一光學膠層及/或一保護層,置於該透鏡陣列及該畫素陣列之間。
  13. 如請求項12所述之透鏡式顯示器,其中該光學膠層及該保護層的厚度係為50微米(Micrometer)。
  14. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該畫素陣列包含複數個子畫素,該每一透鏡組中之該第一稜鏡將兩不同子畫素的兩光路折射至一視點,且該兩不同子畫素之間間隔N個畫素,N係為大於1的正整數。
  15. 如請求項1所述之透鏡式顯示器,其中該透鏡陣列的一折射率係在1.4至1.7之間。
  16. 一種透鏡式顯示器,包含:一畫素陣列,包含複數個子畫素,每一子畫素產生一畫素光;及一透鏡陣列,置於該畫素陣列之上,用以將該畫素光折射至複數個視點,該透鏡陣列包含:複數個透鏡組,該些透鏡組中之每一透鏡組包含:一曲面透鏡,用以將該畫素光折射至該些視點中之一第一視點;及一第一稜鏡,用以將該畫素光折射至該些視點中之一第二視點及一第三視點;其中該第一視點、該第二視點及該第三視點係為三不同視點,該透鏡陣列之該每一透鏡組的一寬度約為0.0598毫米(Millimeter),該曲面透鏡之一第一寬度約為0.0299毫米,且該第一稜鏡之一第二寬度約為0.0299毫米。
  17. 如請求項16所述之透鏡式顯示器,其中該曲面透鏡之一曲率半徑約為0.15毫米,該曲面透鏡之一第一高度約為0.8微米(Micrometer),且該第一稜鏡之一第二高度約為8.6微米。
  18. 一種透鏡式顯示器,包含:一畫素陣列,包含複數個子畫素,每一子畫素產生一畫素光;及一透鏡陣列,置於該畫素陣列之上,用以將該畫素光折射至複數個視點,該透鏡陣列包含:複數個透鏡組,該些透鏡組中之每一透鏡組包含:一曲面透鏡,用以將該畫素光折射至該些視點中之一第一視點;及一第一稜鏡,用以將該畫素光折射至該些視點中之一第二視點及一第三視點;其中該第一視點、該第二視點及該第三視點係為三不同視點,該透鏡陣列之該每一透鏡組的一寬度約為0.0598毫米(millimeter),該曲面透鏡之一第一寬度約為0.0399毫米,且該第一稜鏡之一第二寬度約為0.0199毫米。
  19. 如請求項18所述之透鏡式顯示器,其中該曲面透鏡之一曲率半徑約為0.15毫米,該曲面透鏡之一第一高度約為1.3微米(Micrometer),且該第一稜鏡之一第二高度約為5.7微米。
TW106123166A 2017-07-11 2017-07-11 透鏡式顯示器 TWI625553B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106123166A TWI625553B (zh) 2017-07-11 2017-07-11 透鏡式顯示器
CN201710706188.5A CN109239932A (zh) 2017-07-11 2017-08-17 透镜式显示器
US15/842,864 US20190018254A1 (en) 2017-07-11 2017-12-14 Lens Type Display for Displaying Three-Dimensional Images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106123166A TWI625553B (zh) 2017-07-11 2017-07-11 透鏡式顯示器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI625553B true TWI625553B (zh) 2018-06-01
TW201908815A TW201908815A (zh) 2019-03-01

Family

ID=60954868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106123166A TWI625553B (zh) 2017-07-11 2017-07-11 透鏡式顯示器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190018254A1 (zh)
CN (1) CN109239932A (zh)
TW (1) TWI625553B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112925109A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 北京芯海视界三维科技有限公司 多视点裸眼3d显示屏、裸眼3d显示终端
CN111142272B (zh) * 2019-12-31 2021-03-05 北京邮电大学 3d光场显示的光学结构及其图像合成方法
CN112526763B (zh) * 2020-11-20 2022-09-27 亿信科技发展有限公司 一种光场3d显示装置及其驱动方法
CN116963522A (zh) * 2022-03-29 2023-10-27 群创光电股份有限公司 显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101546044A (zh) * 2008-03-26 2009-09-30 株式会社东芝 立体图像显示装置
CN101236324B (zh) * 2007-01-31 2011-09-14 株式会社日立显示器 显示装置
TWM528434U (zh) * 2016-03-30 2016-09-11 Dayu Optoelectronics Co Ltd 立體顯示裝置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2406730A (en) * 2003-09-30 2005-04-06 Ocuity Ltd Directional display.
TWI417609B (zh) * 2007-11-09 2013-12-01 Eternal Chemical Co Ltd 光學膜
JP2010266829A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Three M Innovative Properties Co 光学部材およびこれを用いたデバイス
CN102608767B (zh) * 2012-03-16 2014-11-26 深圳超多维光电子有限公司 一种裸眼立体显示装置及相应的终端设备
CN104345460A (zh) * 2013-08-02 2015-02-11 大昱光电股份有限公司 立体显示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101236324B (zh) * 2007-01-31 2011-09-14 株式会社日立显示器 显示装置
CN101546044A (zh) * 2008-03-26 2009-09-30 株式会社东芝 立体图像显示装置
TWM528434U (zh) * 2016-03-30 2016-09-11 Dayu Optoelectronics Co Ltd 立體顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109239932A (zh) 2019-01-18
US20190018254A1 (en) 2019-01-17
TW201908815A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9268148B2 (en) Light source device and stereoscopic display apparatus
TWI625553B (zh) 透鏡式顯示器
US8040617B2 (en) Real image display device with wide viewing angle
US9274346B2 (en) Multi-view auto-stereoscopic display
US20200333626A1 (en) 3d display device and display method thereof
US9274345B2 (en) Multiple view display
TWI608254B (zh) 影像顯示裝置
US10750159B2 (en) 3D image display apparatus and image display method thereof
JP2019530885A (ja) 3d表示パネル、それを含む3d表示機器、及びその製造方法
WO2016037433A1 (zh) 立体显示装置
US20140211308A1 (en) Glasses-free reflective 3d color display
JP2016100342A (ja) 導光板及びディスプレイ装置
TW201326908A (zh) 裸眼式立體顯示器
KR20170015300A (ko) 비대칭적 터닝 필름을 갖는 시간 다중화 백라이트
US10025020B2 (en) Backlight apparatus and 3D image display apparatus including the same
TWI428632B (zh) 立體影像顯示器
KR20140080042A (ko) 입체 영상 표시 장치
JP3925500B2 (ja) 画像表示装置及びそれを使用した携帯端末装置
CN104238127A (zh) 一种裸眼立体显示装置
TWI486635B (zh) 立體顯示裝置
CN105137608A (zh) 用于lcd显示屏的平面/立体相互切换装置
KR20130020299A (ko) 프리즘을 이용한 광 시야각 입체 영상 표시 장치
KR20160076709A (ko) 디스플레이 장치
TWI845323B (zh) 3d裸視光學膜及顯示裝置
US20110304909A1 (en) Image display

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees