[发明专利]立体显示系统及其影像显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示系统及其影像显示方法，特别是一种立体显示系统及其影像显示方法。

背景技术

目前制作3D显示器最常见的方法是使用一平面显示器面板，配合光学元件柱状透镜阵列板(Lenticular plate)或视差屏障板(Parallax Barrier)，并根据光学元件的设计，将平面显示器面板上的不同像素导引往不同的方向，然后在空间中会会聚成一特定的区域，称为“视域(view-zone)”。像素会依据可以导引到相同方向而分成若干群组，群组数就是视域数。观赏者的左右眼只要位于相邻的视域上，便可感受到立体感，此种方式便称为视差式立体显示器(Parallax type 3D Display)。

上述方式的视差式立体显示器以视域为设计依据，再将不同视角的投影影像会聚在相对应的视域点上，让双眼造成视差而产生立体感。此种设计方式在设计视点(designed view points)上有最佳的观赏效果，然而在所设计的视点之外，立体视觉效果则快速变差。如果当所设计的视域数较少时，快速且剧烈的起伏，往往会使得移动视差有较强烈的跳动感(flipping)。除此之外，物体空间位置也会随着观赏者的位置而变化，此种特性容易造成观赏时不舒适和不自然的感觉。

为了克服如上述视差式立体显示器的不连续感，物点式立体显示器(integral imaging，II)采取不一样的显示原理。不同于会聚光的光学设计，其让同一群组的像素影像会会聚于荧幕另一侧产生视域，物点式立体显示器采用平行光的光学设计概念。光学元件水平方向的每个单元间距为像素大小水平方向的整数倍，让荧幕影像像素透过多个微柱面透镜射出光线(ray)的交会点来显示物点(object point)。同一群组的每个像素影像皆平行发射于荧幕前方。由于每条光线皆为平行且彼此之间具有重叠性(overlap)，立体视觉效果会较为稳定，可以避免观赏者在不同观赏位置时影像品质大幅波动或物体随着观赏者位置产生移动甚至扭曲的现象。因此，物点式立体显示器的移动视差也显得平滑了许多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以避免在不同观赏位置时影像品质大幅波动或物体随着观赏位置产生移动甚至扭曲的现象以体验到较接近真实世界的立体视觉感受的立体显示系统及其影像显示方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种立体显示系统，其中，包括：

一显示装置，提供多个发散式投影影像，该显示装置包括：

多个立体显示单元群，各该立体显示单元群包括至少一立体显示单元，各该立体显示单元包括多个像素群，在各该立体显示单元中，该像素群对应部分该发散式投影影像，提供多个影像光束，其中不同的该立体显示单元对应不同的部分该发散式投影影像；以及

一影像导引板，配置于该影像光束的传递路径上，该影像导引板包括多个以单一周期排列的光学结构，以将该影像光束分别导引至多个方向。

上述的立体显示系统，其中，不同的该立体显示单元所对应的部分该发散式投影影像包括该发散式投影影像其中的一特定发散式投影影像。

上述的立体显示系统，其中，各该立体显示单元群包括多个立体显示单元，各该立体显示单元包括M个像素群，第i个立体显示单元群中的该特定发散式投影影像N由各该立体显示单元的第j个像素群所提供，其中i+j＝N+1；N、i、j为自然数，j小于或等于M。。

上述的立体显示系统，其中，该影像导引板的各该光学结构包括一弧线，在各该立体显示单元中，对应该特定发散式投影影像的该像素群所提供的该影像光束通过该像素群所在的该立体显示单元所对应的该弧线的圆心。

上述的立体显示系统，其中，在该立体显示单元中，对应该特定发散式投影影像的该影像光束的与行进方向相反的延伸线会聚在该显示装置相异于该影像导引板的一侧。

上述的立体显示系统，其中，在该立体显示单元中，对应相同的该发散式投影影像的该像素群所提供的该影像光束的与行进方向相反的延伸线会聚在该显示装置相异于该影像导引板的一侧，并形成一发散点。

上述的立体显示系统，其中，对应不同的该发散式投影影像的该发散点分布在该显示装置相异于该影像导引板的该侧的一直线或一曲线上。

上述的立体显示系统，其中，各该立体显示单元包括N个像素群，在各该立体显示单元中的第k个像素群所提供的该影像光束在射出该影像导引板后彼此平行，其中M、k为自然数，M大于或等于k。

上述的立体显示系统，其中，该立体显示单元的一宽度等于该光学结构的该单一周期。