[发明专利]浮在空中的虚拟全像显示装置

说明书

技术领域

本发明是有关显示装置，尤其是有关可作为屏幕用的浮在空中的显示装置。

背景技术

中国台湾公开专利第200951771号，揭示一种虚拟触控屏幕的装置，包含一屏幕、一光学机构、及一侦测模块；光学机构设有至少一光学透镜，利用光学成像原理，将屏幕的画面经由光学机构于空间呈现一对应的虚拟屏幕影像；侦测模块用以侦测使用者是否接触虚拟屏幕影像，及侦测分析接触虚拟屏幕的位置，并转换成对应于接触屏幕的位置及信号指令，使用者得以触控的模式来操作显示于虚拟屏幕上的数字内容，达到不直接接触而实质操作屏幕的功能。上述中国台湾公开专利仍需利用一般的屏幕来提供虚拟屏幕所需的影像，并不能省略传统的屏幕而节省费用。

如图1所示，市面上有一种透明的光学绕射元件(Diffractive optical elements，DOE)1，是利用一光源照射一物体及感光基材，然后在基材形成对应于该光源及物体反射光线的干涉(Interference)条纹而被制成。当以重建光源2(当时制作DOE 1时所用的光源)由DOE 1的一面照射DOE 1时，即可在DOE 1的另一面的外部适当距离的位置显示一对应于该物体，且浮在空中的虚拟全像3。但目前无法利用DOE 1显示一浮在空中动态的全像。

如图2所示，市面上有一种利用微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)41结合微扫描镜(Micro scanning mirror，MSM)42制成的MEMS(微机电系统)扫描机构4。当将一光源43射出对应于一固定或动态影像的光线投射于MSM 42时，经由MSM 42由左至右，由上至下扫描投射至一投影面40上，即可显示对应影像。但目前的MSM投影机无法投射一浮在空中动态的全像。

发明内容

为了进一步改良现有的浮在空中的显示装置，能具有显示动态浮在空中的虚拟全像功能，而本发明的目的是提出浮在空中的虚拟全像显示装置。

为实现上述目的，本发明提供一种浮在空中的虚拟全像显示装置，包括：一光学绕射元件；至少一个重建光源，是该光学绕射元件的重建光源；一扫描机构；其中当该重建光源射出的光线穿透该光学绕射元件，且被该光学绕射元件绕射后，在该光学绕射元件的前方显示一个全像光点；该全像光点的位置被该扫描机构扫描变更后，显示一浮在空中的虚拟全像。

其中，该扫描机构设有一第一马达、一第一轴、一第一架体、一第二马达、一第二轴及一第二架体；该第一架体分别结合该第一轴及该第二马达；该第二轴结合该第二架体；当该第一马达带动该第一轴旋转时，使该第一架体以该第一轴为旋转轴由左至右返覆扫描；当该第二马达带动该第二轴旋转时，使该第二架体以该第二轴为旋转轴由上至下返覆扫描；该重建光源、该光学绕射元件及该影像信号处理单元分别结合该第二架体。

其中，包括多个重建光源；该多个重建光源分别射出的光线分别射至该光学绕射元件，而在该光学绕射元件的前方显示多个呈线状排列的全像光点；该多个呈线状排列的全像光点的位置被该扫描机构扫描变更后，在该光学绕射元件的前方显示一立体虚拟全像。

其中，该扫描机构设有一扫描镜；该重建光源射出的光线先射至该扫描镜，再被该扫描镜反射至该光学绕射元件。

其中，包括多个重建光源；该多个重建光源分别射出的光线，被该扫描镜反射至该光学绕射元件，而在该光学绕射元件的前方显示多个呈线状排列的全像光点；该多个呈线状排列的全像光点的位置被该扫描镜扫描变更后，在该光学绕射元件的前方显示一立体虚拟全像。

其中，该扫描机构设有一扫描单元；该重建光源贴合该扫描单元而随该扫描单元变更位置，使射到该光学绕射元件的光线进行扫描。

其中，包括多个重建光源；该多个重建光源分别射出的光线穿透该光学绕射元件，且被该光学绕射元件绕射后，在该光学绕射元件的前方显示多个呈线状排列的全像光点；该多个重建光源分别贴合该扫描单元而随该扫描单元变更位置，使射到该光学绕射元件的光线进行扫描，而在该光学绕射元件的前方显示一立体虚拟全像。

其中，进一步包括一影像信号处理单元；该重建光源电气连接该影像信号处理单元；通过该影像信号处理单元控制该重建光源射出对应于一影像的明、暗及不同色彩的光线，使该浮在空中的虚拟全像显示一可变化的虚拟影像。

其中，进一步包括一影像信号处理单元；该多个重建光源电气连接该影像信号处理单元；通过该影像信号处理单元控制该多个重建光源射出对应于一立体影像的明、暗及不同色彩的光线，使该浮在空中的立体虚拟全像显示一可变化的立体虚拟影像。