影像显示片材的制作方法

影像显示片材的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种影像显示片材，以二不同方向上分别具有曲率的柱状透镜阵列搭配于该二不同方向上分别具有影像周期的组合影像，可以显示组合影像的变图、动态、立体、深度以及尺寸变化的效果。
【专利说明】影像显不片材
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种透镜显示影像的影像显示片材，特别是有关于一种柱状透镜显不影像的影像显不片材。
【背景技术】
[0002]3D影像技术是现今蓬勃发展的技术之一，目前的3D技术大致可区分为眼镜式(stereoscopic)和裸视3D技术(autostereogram)。眼镜式技术中主要商业化者包括偏光眼镜式(polarizing glasses)以及快门眼镜式(shutter glasses),裸视3D技术中主要商业化者则包括光栅式(parallax barrier)以及柱状透镜技术(lenticular lens)两种技术。
[0003]图1为一传统的柱状透镜片显像方式的示意图。一柱状透镜片10由平行的长条状的凸透镜101所构成，一合成影像12放置邻近于柱状透镜片10的平整面102。合成影像12，举例来说，由两张子影像121、122的部分长条状影像所构成，其中子影像121取奇数长条状部分，子影像122则取偶数长条状部分来与子影像121彼此穿插而构成合成影像12。当人眼14由邻近凸透镜面104的一定距离上，透过柱状透镜片10观看合成影像12时，可以观看到3D或是动画般效果的合成影像12。
[0004]一般来说，长条状的凸透镜101的参数包括角度(angle)、间距(pitch)或周期、曲率半径(radius of curvature of a lenticule)、厚度(thickness)、基板厚度(thicknessof the substrate below the curved surface of a lens)以及透镜折身寸率(lens’s indexof refraction)。人眼可以观看到影像的视角与角度和透镜折射率有关，透镜折射率固定时，窄角度的柱状透镜片10下的合成影像12较偏向3D的显示效果，广角度的柱状透镜片10下的合成影像12则较偏向动态的显示效果。
[0005]又，由于一般柱状透镜片10仅有一维方向的重复的曲率半径，因此人眼14仅能观看到一维方向的动态效果。类似柱状透镜片10者，请参照图2，有由多个球面透镜(spherical lens)排成阵列,或有谓之透镜阵列(lens array) 25,其每一透镜具有360度的曲率，因此可以显示多维方向的3D或动态效果。然目前制作微透镜阵列须要精确设计的模具，因此制作成本昂贵，故微透镜阵列不易普及应用于一般的产品。

【发明内容】

[0006]本发明要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种影像显示片材，透过具有二个不同方向的曲率的柱状透镜组成的透镜阵列，可以显示出影像的多种视觉效果。
[0007]本发明要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种影像显示片材，通过具有二个不同方向的曲率的柱状透镜搭配经过交错方式制作的组合影像，可以显示组合影像二个方向上的变图效果、三维效果、动态效果、深度的效果或是放大缩小的效果。[0008]本发明要解决的技术问题之一在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种影像显示片材，可利用现有制程制作具有二个不同方向的曲率的柱状透镜，节省传统制作球面透镜的成本。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种影像显示片材，其包括:组合影像，其包括排列成为一二维阵列的多个组合单元，该些组合单元于一第一方向上具有一第一影像周期以及于一第二方向上具有一第二影像周期，其中该第一方向不同于该第二方向；以及透镜阵列，与该组合影像叠合，该透镜阵列包括分布有多个柱状透镜的一第一表面以及与该第一表面相对的一第二表面，其中该些柱状透镜在该第一表面的该第一方向上具有一第一透镜周期以及于该第二方向上具有一第二透镜周期，该组合影像叠合于该第二表面。
[0010]较佳地，该第一影像周期等于该第一透镜周期或该第二透镜周期；以及，该第二影像周期等于该第一透镜周期或该第二透镜周期。
[0011]较佳地，该第一方向正交该第二方向。
[0012]较佳地，任一该柱状透镜包括4个相同曲率的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期。
[0013]较佳地，任一该柱状透镜包括4个相同曲率半径的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期，且由任一该曲面的最突出于该第一表面处与该第二表面之间的距离等于该曲率半径的3倍。
[0014]较佳地，该组合影像至少包括一第一交错影像的一部分以及一第二交错影像的一部分，以及其中:以平行该第一方向的分割方式分别处理该第一交错影像以及该第二交错影像，藉以形成该第一交错影像的多列第一交错子影像条以及该第二交错影像的多列第二交错子影像条；选择多个奇数列的该些第一交错子影像条以及多个偶数列的该些第二交错子影像条；以及交错该些奇数列的该些第一交错子影像条以及该些偶数列的该些第二交错子影像条以形成该组合影像，每一该第一交错子影像条邻接两该第二交错子影像条，并且该第二影像周期等于该第一交错子影像条与该第二交错子影像条的宽度总合的整数倍。
[0015]较佳地，该第一交错影像或该第二交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，以及其中:排序该N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数；以平行该第二方向的分割方式处理每一该第M原始影像，藉以形成该第M原始影像的多行第M子影像条；选择每一该第M原始影像的第(M+N*C)行的该些第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及交错该些第M原始影像的该些第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该第一或该第二交错影像，并且该第一影像周期等于该些第M原始影像的该第M子影像条的宽度总合。
[0016]较佳地，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于25% ;或，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于10%。
[0017]较佳地，该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于25% ;或，该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于10%。
[0018]较佳地，该组合影像由J幅交错影像的一部分所组成，J为大于2的一正整数，以及其中:排序该J幅交错影像为一第K交错影像，其中K依序等于I到J的多个正整数；以平行该第一方向的分割方式处理每一该第K交错影像，藉以形成该第K交错影像的多列第K交错子影像条；选择每一该第K交错影像的第(K+J*L)列的该些第K交错子影像条，其中L依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及交错该些第K交错影像的该些第(K+J*L)列的第K交错子影像条以形成该组合影像，并且该第二影像周期等于该些第K交错影像的该第K交错子影像条的宽度总合。
[0019]较佳地，任一该交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，以及其中:排序该N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数；以平行该第二方向的分割方式处理每一该第M原始影像，藉以形成该第M原始影像的多行第M子影像条；选择每一该第M原始影像的第(M+N*C)行的该些第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及交错该些第M原始影像的该些第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该交错影像，并且该第一影像周期等于该些第M原始影像的该第M子影像条的宽度总合。
[0020]本发明提供一种透镜阵列，其包括分布有多个柱状透镜的一第一表面以及与该第一表面相对的一第二表面，其中该些柱状透镜在该第一表面的一 X方向上具有一第一透镜周期以及于一 Y方向上具有一第二透镜周期。
[0021]较佳地，任一该柱状透镜包括4个相同曲率的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期。
[0022]较佳地，任一该柱状透镜包括4个相同曲率半径的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期，且由任一该曲面的最突出于该第一表面处与该第二表面之间的距离等于该曲率半径的3倍。
[0023]较佳地，该第一透镜周期等于该第二透镜周期。
[0024]本发明提供一种利用上述透镜阵列观看的组合影像，该组合影像包括排列成为一二维阵列的多个组合单元，该些组合单元于该X方向上具有一第一影像周期以及于该Y方向上具有一第二影像周期。
[0025]较佳地，该组合影像由J幅交错影像的一部分所组成，J为大于2的一正整数，以及其中:排序该J幅交错影像为一第K交错影像，其中K依序等于I到J的多个正整数；以平行该X方向的分割方式处理每一该第K交错影像，藉以形成该第K交错影像的多列第K交错子影像条；选择每一该第K交错影像的第(K+J*L)列的该些第K交错子影像条，其中L依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及交错该些第K交错影像的该些第(K+J*L)列的第K交错子影像条以形成该组合影像，并且该第二影像周期等于该些第K交错影像的该第K交错子影像条的宽度总合。
[0026]较佳地，任一该交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，以及其中:排序该N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数；以平行该Y方向的分割方式处理每一该第M原始影像，藉以形成该第M原始影像的多行第M子影像条；选择每一该第M原始影像的第(M+N*C)行的该些第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及交错该些第M原始影像的该些第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该交错影像，并且该第一影像周期等于该些第M原始影像的该第M子影像条的宽度总合。
[0027]较佳地，该些原始影像为一对象的多个视角影像。
[0028]较佳地，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于25%，以及该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于25% ;或，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于10%,以及该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于10%。
[0029]本发明影像显示片材，透过具有二个不同方向的曲率的柱状透镜组成的透镜阵列，可以显示出影像的多种视觉效果；该柱状透镜搭配经过交错方式制作的组合影像，可以显示组合影像二个方向上的变图效果、三维效果、动态效果、深度的效果或是放大缩小的效果。此外，本发明的具有二个不同方向的曲率的柱状透镜可利用现有制程制作，以节省传统制作球面透镜的成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]图1为一现有的柱状透镜片显像方式的示意图。
[0031]图2为一现有的球面透镜阵列的俯视示意图。
[0032]图3为本发明的第一实施例的影像显示片材的立体示意图。
[0033]图4为本发明的第一实施例的单一柱状透镜的放大立体示意图。
[0034]图5为本发明的第一实施例的单一柱状透镜的放大侧面示意图。
[0035]图6为可配合本发明的柱状透镜的组合影像的示意图。
[0036]图7为本发明的原始影像制作的一实施例示意图。
[0037]图8为图7的原始影像制作出本发明的组合影像的实施例示意图。
【具体实施方式】
[0038]本发明以下所称的柱状透镜片，其材料可以为热固性树脂(thermosettingres in)、热塑性树脂(thermoplastic resin)、热固性塑料(thermosetting plastic)、热塑性塑料(thermoplastic plastic)或是其它高分子材料,举例但不限的，例如双向拉伸聚酯(biaxial oriented polyester, 0ΡΕΤ)或是非晶型聚酯(amorphous polyester, APET)等等。柱状透镜片的材料，亦可以为组合材料，例如基板加上涂布层(coated substrate),例如将可热密性高分子(heat sealable polymer)或是可热密性树脂(heat sealableresin)涂布于乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸T酯共聚物(EBA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等等。
[0039]本发明以下所用以说明的交错方法(interlacing method),基本上利用到现有的交错技术。举例来说，原始影像为来自撷取影像装置或是电脑设计的完整影像，先经过单一方向的切割条状方式(slicing strip)将排序后的原始影像分成条状的子影像条；接着，以两幅原始影像为例说明，两幅经过切割条状的原始影像中，第一幅原始影像保留奇数列，第二幅原始影像保留偶数列，再将两者以奇数列与偶数列交错设置的方式产生交错影像，再将交错影像交错产生本发明可应用的组合影像。如以三幅原始影像为例说明，则三幅经过切割条状的原始影像中，第一幅原始影像保留1、4、7等列的子影像条，第二幅原始影像保留2、5、8等列的子影像条，第三幅原始影像则保留3、6、9等列的子影像条，再将三者依序交错设置子影像条，藉以产生交错影像。
[0040]要说明的是，上述子影像条，如以外观来看是呈条状，即具有长边与短边相邻的矩形；如以像素来看，则平行切割方向的像素数(构成长边)大于非平行切割方向的像素数(构成短边)。为方便说明，本发明后述的实施例中，子影像条的短边以单一像素以及长边以包括多个像素来说明；然可以理解的，实作上短边不以单一像素为限。
[0041]目前量产的柱状透镜片(lenticular sheet)，具有单一方向上的透镜周期或是透镜阵列密度，一般以每一英寸的透镜数目(Lenses Per Inch，LPI)来表示。参考图3，本发明中的柱状透镜片，其为一透镜阵列并具有两个透镜周期。以一般直角坐标系统来看，一柱状透镜片40于X、Y轴方向的长度大于Z轴方向的长度，其中柱状透镜片40的第一表面401、第二表面402平行X-Y平面。于一实施例中，第一表面401为具有曲率的透镜表面，第二表面402则为一大致上平整的表面。柱状透镜片40以第二表面402邻近或是接触叠合一组合影像42，观察者的眼睛则较邻近第一表面401，藉以透过柱状透镜片40观察组合影像
42。故,如此的柱状透镜片与组合影像可以组合成为一种影像显示片材(image-displayingsheet)。
[0042]其次，第一表面401上分布有具有曲率的透镜，此些透镜于一第一方向上具有一第一透镜周期(LPI)，并且于一第二方向上具有一第二透镜周期，其中第一方向不同于第二方向，以第一方向正交第二方向为较佳。举例来说，如图3所示，柱状透镜片40于X轴方向上的第一透镜周期为第一透镜周期20，于Y轴方向上的第二透镜周期为第二透镜周期22，第一透镜周期20与第二透镜周期22以相同为佳，但本发明不限于此。
[0043]要说明的是，在结构上，本发明的具有两个透镜周期的柱状透镜片40与现有的多个球面透镜(spherical lens)或是蜂巢状透镜排成阵列(或有谓之透镜阵列)之间仍有差异。以球面透镜阵列来比较，现有的每一球面透镜以一圆曲率分布于阵列表面并在阵列表面形成圆形的投影，球面透镜之间存在若干无曲率分布之处。其次，就制作上来说，现有的球面透镜或是蜂巢状透镜的透镜阵列必须以精确设计的模具制作，故成本昂贵而难以普及于价廉的产品生产上。
[0044]因此，本发明提出的具有两个透镜周期的柱状透镜片40，在结构上，具有曲率的柱状透镜可以无间隙地与相邻的柱状透镜邻接，在运用于显示影像时效果较佳。其次，就制作上来说，可以采用柱面透镜雕刻(cylinder lenticular engraving)的方式,于X，Y轴两个方向上进行雕刻，即可得到两不同方向上各具有透镜周期的柱状透镜阵列。
[0045]上述由柱面透镜雕刻的方式所得到的柱状透镜阵列可谓为柱状透镜样板(lenticular lens sheet pattern),其可应用于大量制作柱状透镜片。举例来说，以热固性树脂(thermosetting resin)铸成(casting)包括柱状透镜样板的平面形式片材；或是利用热成型铸造方式(thermoforming a cast)形成；或是在一抛光平面(polished plate)与一具有柱状透镜的样板之间施以热或压力以切出(cut into)或雕出(engraved into)柱状透镜阵列；或是利用注塑射出成型方式(injectionmolding)形成；或是利用树脂挤压于一透明预板或预膜(pre-produced sheet or film),其中柱状透镜样板则可藉由浮雕滚轮(embossing roll)雕于树脂中。上述皆为现有大量制造的方法。
[0046]因此，本发明的柱状透镜片的制作较现有的球面透镜或是蜂巢状透镜的制作简单，是适合于大量生产，并应用于价廉、普及的产品、应用于广告牌、装潢材料、家具等等。举例来说，利用押出机双花轮直接押出的方式，将上述柱状透镜片与组合影像制作于一片材的两面，可以因折射率变化而有水印效果，可制作成包装纸、桌垫、浴帘、玻璃饰板、贴纸或是胶带等等。或是，将制作好的柱状透镜片，以彩色印刷或是贴合印刷的方式，将组合影像制作或贴合于柱状透镜片上。或是，组合影像位于另一载体上，使其接近柱状透镜片，例如灯饰片、投影片或是幻灯片的使用方式等等。
[0047]是以，图4与图5为本发明的第一实施例的单一柱状透镜的放大示意图。参照图4与图5，本发明的每一柱状透镜50于两个不同方向上分别具有两个透镜周期:透镜周期Tl与透镜周期T2，其中透镜周期Tl与透镜周期T2可以相同或不同，如以制作上的便利考虑，以相同的透镜周期Tl与透镜周期T2为较佳。其次，在对应透镜周期Tl的第一表面501具有曲率半径为R的透镜，且于对边亦呈曲率半径R ;而对应透镜周期T2的第一表面501亦具有曲率半径为R的透镜，且于对边亦呈曲率半径R，而第二表面502则为一平坦面，由第一表面501的透镜的最高点至第二表面502间的距离则为透镜的厚度t，其中透镜的厚度t一般为曲率半径R的倍率，在本发明中，t约为R的3倍，但本发明不限于此。是以，柱状透镜50的第一表面501具有四个相同的曲率的曲面且框围出柱状透镜50的表面的四边形投影的范围，且该四个曲率为一对横向曲率(plane curvature)以及一对纵向曲率(profilecurvature)。其次,任一横向曲率与该对纵向曲率相邻；同理，任一纵向曲率与该对横向曲率相邻。
[0048]再者，请同时参考图3与图4，同一方向上，相邻的两横向曲率或是相邻的两纵向曲率是接触连接并无其它部分存在，即相邻的两横向曲率之间并无其它曲率或是直线存在，对于柱状透镜而言，即任两相邻柱状透镜为紧邻而无间隙。也就是说，曲率半径R的曲面投影于第二表面502的大小即为透镜周期Tl，曲率半径R的曲面投影于第二表面502的大小即为透镜周期T2 ;当然，曲率半径R、透镜周期Tl或是透镜周期T2都是用以方便说明本发明的技术，此处可以是曲率半径R的曲面投影于第二表面502的大小即为透镜周期T2或是透镜周期Tl。
[0049]于本发明中，当曲率半径R愈大时，透镜的厚度t也就愈大，可应用于容许厚度较大的运用；当曲率半径R愈小时，则可应用于容许厚度较小的运用。相较于仅具有单一方向上曲率的目前量产的柱状透镜片，本发明的柱状透镜具有两个方向上的曲率半径R，故只要设计适当的组合影像以及透镜的厚度t，无论是左右倾斜(tilt)或是翻转(flip)柱状透镜，或是上下倾斜或是翻转柱状透镜，就可以看到两个方向上具有深度的三维效果或跳动影像等效果。更甚于此，透过本发明的柱状透镜的透镜周期Tl、透镜周期T2和组合影像的匹配，尚可以放大或缩小的影像效果，待后详述。其次，透镜的厚度t于本发明中为曲率半径R的曲面的最突出于第一表面501处与第二表面502之间的距离，约等于3倍曲率半径R的大小为佳。
[0050]图6为可配合本发明的柱状透镜的组合影像的示意图。二维的组合影像62由多个组合单元621、622、623以及624所构成并排列成为一二维阵列，其中组合单元于第一方向上有第一影像周期T3，且于第二方向上有第二影像周期T4。于此实施例中，组合影像62包括原始影像63、65、67与69的像素,其中原始影像63、65组成第一交错影像64( interlacedimage)，原始影像67、69组成第二交错影像66。交错影像的方法，可利用已知的现有技术，以第一交错影像64而言，分别将原始影像63、65各自沿着一方向，例如沿着Y方向，分成子影像条631、632、651、652 (a strip of sub image)，其中子影像条631、651分别表示奇数行的子影像条，子影像条632、652则分别表示偶数行的子影像条，子影像条631、652再交错设置成为第一交错影像64，其中第一交错影像64撷取原始影像63的奇数行子影像条631以及原始影像65的偶数行子影像条652来依序交错成为第一交错影像64的交错子影像条631’与652’。类似的，原始影像67、69亦各自沿着一方向分成子影像条671、672、691、692，子影像条671、692交错设置成为第二交错影像66，并成为第二交错影像66的交错子影像条671’、692’。可以理解的，对于第一交错影像64而言，亦可撷取原始影像63的偶数行子影像条632与原始影像65的奇数行子影像条651依序交错，于此不再赘述。
[0051]依据上述，任一交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，可由以下的方式制作出交错影像:
[0052](I)排序N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数；
[0053](2)以平行第二方向(此例中为Y方向)的分割方式处理第M原始影像，藉以形成第M原始影像的多行第M子影像条；
[0054](3)选择第M原始影像的第(M+N*C)行的第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及
[0055](4)交错该些第M原始影像的第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该交错影像，并且该第一影像周期等于该第M子影像条的宽度总合。
[0056]要说明的是，如前述的交错方法，每一子影像条631、652、671、692皆以一 1*1的阵列(I为图上X方向的像素数，I为Y方向的像素数)，以第一交错影像64为例，X方向上排序I的交错子影像条631’包括411、412、413314等像素，排序3的交错子影像条631’则包括A31、A32、A33、A34等像素，排序2的交错子影像条652’包括B21、B22、B23、B24等像素，排序4的交错子影像条652’则包括B41、B42、B43、B44等像素。以此类推第二交错影像66，X方向上排序I的交错子影像条671’包括(:11、(:12、(:13、(:14等像素，排序3的交错子影像条671’则包括C31、C32、C33、C34等像素，排序2的交错子影像条692’包括D21、D22、D23、D24等像素，排序4的交错子影像条692’则包括D41、D42、D43、D44等像素。
[0057]可以理解的，同样以第一交错影像64为例，Y方向上排序I的交错子影像条641包括AU、B21、A31、B41等像素，排序2的交错子影像条642包括A12、B22、A32、B42等像素，以此类推。类似的，对于第二交错影像66而言，Y方向上排序I的交错子影像条661包括C11、D21、C3UD41等像素，排序2的交错子影像条662包括C12、D22、C32、D42等像素，以此类推。
[0058]本发明的特征之一在于，第一交错影像64与第二交错影像66会再进行第二次交错处理。对于未进行旋转的影像而言，此第二次交错处理与第一次交错处理进行的方向不同。续参考图6，第一次交错处理时的方向为X方向，以1*1的阵列的子影像条交错设置而产生第一交错影像64与第二交错影像66 ;第二次交错处理的方向则为Y方向，分别撷取第一交错影像64的奇数列的交错子影像条641以及第二交错影像66的偶数列的交错子影像条662相互交错以形成组合影像62。其次，对于组合影像62而言，以组合单元621为例，于第一方向上(X方向上)，交错子影像条631’、652’的宽度的总合等于第一影像周期T3，或是交错子影像条671’、692’的宽度的总合等于第一影像周期T3。又，仍以组合单元621为例，于第二方向上(Y方向上)，交错子影像条641、662的宽度的总合等于第二影像周期T4。再者，无论是组合单元621、622、623或是624，各自皆包括原始影像63、65、67、69的一部分影像，配合柱状透镜片时即可于藉由倾斜柱状透镜片观察到原始影像63、65、67、69。
[0059]对于N幅(N大于I)的原始影像而言，例如此实施例中的原始影像63、65、67、69(N=4)，先以交错技术得到总数目的一半的交错影像，例如第一交错影像64与第二交错影像66，再以交错影像组合成构成组合影像的组合单元。于此种情形下，第一交错影像64的交错单元于第一方向上(X方向)的宽度为交错子影像条631’、652’的宽度的总合；类似的，第二交错影像66的交错单元于第一方向上(X方向)的宽度为交错子影像条671’、692’的宽度的总合。是以，对于组合单兀621、622、623、624而言,于第一方向上(X方向上),交错影像的交错单元的宽度等于第一影像周期T3，即第一次交错处理方向上交错子影像条631’、652’的宽度的总合等于第一影像周期T3，或谓交错子影像条671’、692’的宽度的总合等于第一影像周期T3。其次，于第二方向(Y方向上)，交错影像的交错单元的宽度等于第二影像周期T4，即交错子影像条641、662的宽度的总合等于第二影像周期T4，或谓交错子影像条661,642的宽度的总合等于第二影像周期T4。
[0060]是以，组合影像至少包括一第一交错影像的一部分以及一第二交错影像的一部分，以及以下列方式形成组合影像:
[0061](I)以平行第一方向(X方向)的分割方式分别处理该第一交错影像以及该第二交错影像，藉以形成该第一交错影像的多列第一交错子影像条以及该第二交错影像的多列第二交错子影像条；
[0062](2)选择奇数列的该些第一交错子影像条以及偶数列的该些第二交错子影像条；以及
[0063](3)交错该些奇数列的第一交错子影像条以及该些偶数列的第二交错子影像条以形成该组合影像，每一该第一交错子影像条邻接两第二交错子影像条，并且该第二影像周期等于该第一交错子影像条与该第二交错子影像条的宽度总合的整数倍。
[0064]要说明的是，以上的组合单元的制作说明，仅用于说明应用本发明的柱状透镜片可观察到若干原始影像以交错方式组合的组成影像。可以理解的，亦可依据需要设计其它的组合影像，上述并非用以限制与本发明的柱状透镜片搭配的组合影像的设计方式。
[0065]请同时参照图3与图6，例如，当以组合影像62作为图3中的组合影像42且组合影像42邻近或是贴附于柱状透镜片40的第二表面402时，观察者的眼睛联机平行X方向，于X方向上摆动柱状透镜片40的两侧，则观察者可以看到组合影像42中的第一交错影像64;如观察者于Y方向上摆动柱状透镜片40的两侧，则可以看到组合影像42中的第二交错影像66。是以，应用本发明的柱状透镜片以及与其周期匹配的组合影像，可以得到组合影像的二维方向的影像变图、动态影像或是立体影像的效果。
[0066]图7为本发明的原始影像制作的一实施例示意图。图8为图7的原始影像制作出本发明的组合影像的实施例示意图。参照图7，假设一对象77被设置于一空间坐标X-Y-Z，以使用者欲对焦处作为原点，使用者欲拍摄不同角度观看对象77的树根(原点)处。则与Z轴的夹角为Θ I先说明，使用者可以视角1’、2’、3’、4’拍摄对象77的树根(原点)后得到四张与Z轴的夹角为Θ I的原始影像。类似的，于固定与Z轴的夹角为Θ 2处亦取视角1、2、
3、4拍摄对象77的树根(原点)后得到四张与Z轴的夹角为Θ 2原始影像。
[0067]请参考图8，相同夹角但不同视角的原始影像可透过上述第一次交错处理方式进行原始影像的交错以形成第一交错影像73以及第二交错影像75。其次，对于第一交错影像73而言，交错子影像条731表示与Z轴的夹角为Θ I且视角I’的排序为1、5、9等等的1*1阵列的子影像条；交错子影像条732表示与Z轴的夹角为Θ I且视角2’的排序为2、6、10等等的1*1阵列的子影像条；交错子影像条733表示与Z轴的夹角为Θ I且视角3’的排序为3、7、11等等的1*1阵列的子影像条；交错子影像条734表示与Z轴的夹角为Θ I且视角4’的排序为4、8、12等等的1*1阵列的子影像条。其次，对于第一交错影像73而言，X方向上排序I的交错子影像条731包括411、412、413、八14等像素；排序2的交错子影像条732包括B21、B22、B23、B24等像素；排序3的交错子影像条733包括C31、C32、C33、C34等像素；排序4的交错子影像条734包括D41、D42、D43、D44等像素。又，对于第一交错影像73而言，Y方向上排序I的交错子影像条735包括々11、821、031、041等像素；排序2的交错子影像条736包括A12、B22、C32、D42等像素。
[0068]同理的，对于第二交错影像75而言，交错子影像条751表示与Z轴的夹角为Θ2且视角I的排序为1、5、9等等的1*1阵列的子影像条；子影像条交错752表示与Z轴的夹角为Θ 2且视角2的排序为2、6、10等等的1*1阵列的子影像条；交错子影像条753表示与Z轴的夹角为Θ 2且视角3的排序为3、7、11等等的1*1阵列的子影像条；交错子影像条754表示与Z轴的夹角为Θ 2且视角4的排序为4、8、12等等的1*1阵列的子影像条。其次，对于第二交错影像75而言，X方向上排序I的交错子影像条751包括all、al2、al3、al4等像素；排序2的交错子影像条752包括b21、b22、b23、b24等像素；排序3的交错子影像条753包括c3Uc32.c33.c34等像素；排序4的交错子影像条754包括d41、d42、d43、d44等像素。又，对于第二交错影像75而言，Y方向上排序I的交错子影像条755包括all、b21、c31、d41等像素;排序2的交错子影像条756包括al2、b22、c32、d42等像素。
[0069]接着，与图6类似的，第一交错影像73与第二交错影像75会再进行第二次交错处理，第二次交错处理与第一次交错处理进行的方向不同。第二次交错处理的方向为Y方向，分别撷取第一交错影像73的奇数行的子影像条735以及第二交错影像75的偶数行的交错子影像条756相互交错以形成组合影像74。是以，组合影像74包括与Z轴的夹角为Θ 1、Θ 2的各视角的一部分影像，配合柱状透镜片时即可于藉由倾斜柱状透镜片观察到由不同角度观看对象77的树根的影像 。
[0070]依据上述，本发明中以交错影像制作组合影像的方法为由J幅交错影像的一部分所组成，J为大于2的一正整数，以及其中:
[0071](I)排序该J幅交错影像为一第K交错影像，其中K依序等于I到J的多个正整数，即K=I, 2,……J；
[0072](2)以平行该第一方向的分割方式处理该第K交错影像，藉以形成该第K交错影像的多列第K交错子影像条；
[0073](3)选择该第K交错影像的第(K+J*L)列的该些第K交错子影像条，其中L依序为O以及大于等于I的多个正整数，即对于第I交错影像而言，选择第1、1+J、1+2J等等的第I交错子影像条来进行后续处理；以及
[0074](4)交错该些第K交错影像的该些第(K+J*L)列的第K交错子影像条以形成该组合影像，并且该第二影像周期等于该些第K交错子影像条的宽度总合。
[0075]依据上述，观察者可以观察到特定夹角(不论是与X轴、Y轴或是Z轴)的不同视角的对象的变图影像、动作变化的动态影像效果，故透过本发明的柱状透镜片与组合影像的设计，可以呈现影像多种不同的效果。上述的组合影像设计，亦可应用于观察者欲透过本发明的柱状透镜片、看到不同夹角、不同视角上的影像，增加呈现组合影像的多样性。
[0076]再者，有关上述透镜周期与影像周期匹配，其可以是透镜周期与影像周期完全相等且完全重叠(角度完全配合)，则可以呈现组合影像的变图、立体、动态的影像效果。另一种情形时，透镜周期与影像周期完全相等但不完全重叠(呈若干倾斜角度)，则可以呈现组合影像的放大或缩小的效果。另一种情形时，透镜周期与影像周期并不相等，但两者仅有微小的差异，例如影像周期小于透镜周期，且两者的周期差异仅有25%以内，其中更以两者的周期差异仅有10%以内可以表现更具放大效果的影像；是以，利用透镜周期与影像周期的差异，搭配透镜的厚度t，可以使得组合影像产生深度或高度变化的效果。也就是说，利用柱状透镜片的厚度来呈现柱状透镜片下的组合影像有深度或高度变化的视觉效果。
[0077]本发明虽藉由上述实施例描述，但仍可变化其形态与细部设计，于不脱离本发明的发明精神而达成。本领域普通技术人员可以理解的，上述本发明的较佳实施例，仅为藉由本发明的原理可以具体实施的方式之一，但并不以此为限制，应依本发明权利要求范围所界定为准。
【权利要求】
1.一种影像显示片材，其特征在于，包括: 组合影像，其包括排列成为一二维阵列的多个组合单元，该些组合单元于一第一方向上具有一第一影像周期以及于一第二方向上具有一第二影像周期，其中该第一方向不同于该第二方向；以及 透镜阵列，与该组合影像叠合，该透镜阵列包括分布有多个柱状透镜的一第一表面以及与该第一表面相对的一第二表面，其中该些柱状透镜在该第一表面的该第一方向上具有一第一透镜周期以及于该第二方向上具有一第二透镜周期，该组合影像叠合于该第二表面。
2.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于，该第一影像周期等于该第一透镜周期或该第二透镜周期；以及，该第二影像周期等于该第一透镜周期或该第二透镜周期。
3.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于，该第一方向正交该第二方向。
4.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于， 任一该柱状透镜包括4个相同曲率的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期；或 任一该柱状透镜包括4个相同曲率半径的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期，且由任一该曲面的最突出于该第一表面处与该第二表面之间的距离等于该曲率半径的3倍。
5.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于，该组合影像至少包括一第一交错影像的一部分以及一第二交错影像的一部分，以及其中: 以平行该第一方向的分割方式分别处理该第一交错影像以及该第二交错影像，藉以形成该第一交错影像的多列第一交错子影像条以及该第二交错影像的多列第二交错子影像条; 选择多个奇数列的该些第一交错子影像条以及多个偶数列的该些第二交错子影像条；以及 交错该些奇数列的该些第一交错子影像条以及该些偶数列的该些第二交错子影像条以形成该组合影像，每一该第一交错子影像条邻接两该第二交错子影像条，并且该第二影像周期等于该第一交错子影像条与该第二交错子影像条的宽度总合的整数倍。
6.如权利要求5所述的影像显示片材，其特征在于，该第一交错影像或该第二交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，以及其中: 排序该N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数； 以平行该第二方向的分割方式处理每一该第M原始影像，藉以形成该第M原始影像的多行第M子影像条； 选择每一该第M原始影像的第(M+N*C)行的该些第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及 交错该些第M原始影像的该些第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该第一或该第二交错影像，并且该第一影像周期等于该些第M原始影像的该第M子影像条的宽度总合。
7.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于25% ;或，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于10%。
8.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于，该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于25% ;或，该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于10%。
9.如权利要求1所述的影像显示片材，其特征在于，该组合影像由J幅交错影像的一部分所组成，J为大于2的一正整数，以及其中: 排序该J幅交错影像为一第K交错影像，其中K依序等于I到J的多个正整数； 以平行该第一方向的分割方式处理每一该第K交错影像，藉以形成该第K交错影像的多列第K交错子影像条； 选择每一该第K交错影像的第(K+J*L)列的该些第K交错子影像条，其中L依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及 交错该些第K交错影像的该些第(K+J*L)列的第K交错子影像条以形成该组合影像，并且该第二影像周期等于该些第K交错影像的该第K交错子影像条的宽度总合。
10.如权利要求9所述的影像显示片材，其特征在于，任一该交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，以及其中: 排序该N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数； 以平行该第二方向的分割方式处理每一该第M原始影像， 藉以形成该第M原始影像的多行第M子影像条； 选择每一该第M原始影像 的第(M+N*C)行的该些第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及 交错该些第M原始影像的该些第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该交错影像，并且该第一影像周期等于该些第M原始影像的该第M子影像条的宽度总合。
11.一种透镜阵列，其特征在于，包括分布有多个柱状透镜的一第一表面以及与该第一表面相对的一第二表面，其中该些柱状透镜在该第一表面的一 X方向上具有一第一透镜周期以及于一 Y方向上具有一第二透镜周期。
12.如权利要求11所述的透镜阵列，其特征在于，任一该柱状透镜包括4个相同曲率的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期；或 任一该柱状透镜包括4个相同曲率半径的曲面，每一该曲面投影于该第二表面的大小等于该第一透镜周期或该第二透镜周期，且由任一该曲面的最突出于该第一表面处与该第二表面之间的距离等于该曲率半径的3倍。
13.如权利要求11所述的透镜阵列，其特征在于，该第一透镜周期等于该第二透镜周期。
14.一种利用权利要求11所述的透镜阵列观看的组合影像，其特征在于，该组合影像包括排列成为一二维阵列的多个组合单元，该些组合单元于该X方向上具有一第一影像周期以及于该Y方向上具有一第二影像周期。
15.如权利要求14所述的组合影像，其特征在于，该组合影像由J幅交错影像的一部分所组成，J为大于2的一正整数，以及其中: 排序该J幅交错影像为一第K交错影像，其中K依序等于I到J的多个正整数； 以平行该X方向的分割方式处理每一该第K交错影像，藉以形成该第K交错影像的多列第K交错子影像条； 选择每一该第K交错影像的第(K+J*L)列的该些第K交错子影像条，其中L依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及交错该些第K交错影像的该些第(K+J*L)列的第K交错子影像条以形成该组合影像，并且该第二影像周期等于该些第K交错影像的该第K交错子影像条的宽度总合。
16.如权利要求15所述的组合影像，其特征在于，任一该交错影像由N幅原始影像的一部分所组成，N为大于I的一正整数，以及其中: 排序该N幅原始影像为一第M原始影像，其中M依序等于I到N的多个正整数； 以平行该Y方向的分割方式处理每一该第M原始影像，藉以形成该第M原始影像的多行第M子影像条； 选择每一该第M原始影像的第(M+N*C)行的该些第M子影像条，其中C依序为O以及大于等于I的多个正整数；以及 交错该些第M原始影像的该些第(M+N*C)行的第M子影像条以形成该交错影像，并且该第一影像周期等于该些第M原始影像的该第M子影像条的宽度总合。
17.如权利要求16所述的组合影像，其特征在于，该些原始影像为一对象的多个视角影像。
18.如权利要求14所述的组合影像，其特征在于，该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于25%，以及该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于25% ;或 该第一透镜周期与该第一影像周期的差异小于10%，以及该第二透镜周期与该第二影像周期的差异小于10%。
【文档编号】G02B3/06GK103543530SQ201210316471
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】姚铭堂 申请人:宇隆光电股份有限公司