CN104345461B - 显示装置、可变视差屏障模块及显示方法 - Google Patents

Abstract

一种显示装置、可变视差屏障模块及显示方法，该显示装置包括显示模块、可变视差屏障模块以及控制单元。显示模块用以提供光束。可变视差屏障模块配置于光束的传递路径上。可变视差屏障模块分别在一个帧时间中的多个不同的显示时间中形成多个不同的视差屏障图案。每一视差屏障图案包括沿排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域。在所有的视差屏障图案的这些透光区域中，相邻的二透光区域彼此部分重叠。控制单元使显示模块在这些显示时间所显示的多个显示画面分别与这些视差屏障图案相对应。

Description

显示装置、可变视差屏障模块及显示方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置、可变视差屏障模块及显示方法。

背景技术

近年来，随着显示器技术的成熟，图像动态效果的改善、色彩表现力和对比度进一步提升，以及人们追求更真实与更丰富的视觉享受的需求下，三维立体图像显示器目前亦已成为相关技术领域中积极研发的产品之一。一般来说，三维立体显示器又可分为眼镜式立体显示器与裸眼立体显示器（Auto-stereoscopic Display），其中裸眼立体显示器的相关技术发展更是近年来相关显示器产业所戮力开发的领域。

裸眼立体显示器的相关技术按工作原理，大致上可分为全像式（e-holographic）、体积式（Volumetric）、多平面式（Multi-Planar），以及二维多工式（Multiplexed2D）等立体图像显示技术，其中二维多工式立体图像显示技术可同时具有二维与三维图像显示模式的切换功能，为近年来颇受瞩目的三维立体图像显示技术。此外，二维多工式立体图像显示技术并又可再细分为空间多工式与时间多工式之别。相较于空间多工式立体显示技术，时间多工式立体显示技术具有切换二维与三维图像显示模式时，解析度不会减少的优点。

一般而言，时间多工式立体显示技术是利用特殊设计的分光机制，在不同的时间点把不同排列顺序的多个视域的图像分别连续投射至多个不同的视域，以达到立体显示的效果。举例而言，一种时间多工式立体显示技术的设计是利用可切换式的液晶视差屏障（Parallax Barrier）来达到分光的效果。然而，如此一来，所显示的立体图像亮度将会受限于图像的出光时间长短、液晶视差屏障的光穿透率及视差屏障的开口率，进而影响图像质量。

因此，为了有效提升显示器画面的图像质量，如何提升立体图像显示模式下的图像亮度，已成为相关领域技术发展的重要课题之一。

发明内容

本公开的一实施例的一种显示装置包括显示模块、可变视差屏障模块以及控制单元。显示模块用以提供光束。可变视差屏障模块配置于光束的传递路径上，并分别在一个帧时间（frame time）中的多个不同的显示时间中形成多个不同的视差屏障图案。每一视差屏障图案包括沿排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域，且在所有视差屏障图案的这些透光区域中，相邻的二透光区域彼此部分重叠。控制单元使显示模块在这些显示时间所显示的多个显示画面(display frames)分别与这些视差屏障图案相对应。

本公开的一实施例的一种可变视差屏障模块包括多个沿排列方向排列的切换单元以及驱动单元。驱动单元驱动这些切换单元于多个不同的显示时间中形成多个不同的视差屏障图案，其中每一视差屏障图案包括沿排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域，且在所有视差屏障图案的这些透光区域中，相邻的二透光区域彼此部分重叠。

本公开的一实施例的一种显示方法其包括：使显示模块提供光束；分别在一个帧时间中的多个不同的显示时间中于光束的传递路径上形成多个不同的视差屏障图案，其中每一视差屏障图案包括沿排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域，且在所有视差屏障图案的这些透光区域中，相邻的二透光区域彼此部分重叠；以及使显示模块在这些显示时间所显示的多个显示画面分别与这些视差屏障图案相对应。

为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是本公开一实施例的一种显示装置的架构示意图。

图1B是图1A实施例的不同显示时间于时间轴上的示意图。

图2A至图2D是图1实施例于不同显示时间中的多个不同视差屏障图案的正视示意图。

图3是图1实施例的一种可变视差屏障模块局部区域的正视示意图。

图4是图1实施例的另一种可变视差屏障模块局部区域的正视示意图。

图5A至图5D是本公开一对照组实施例于不同显示时间中的多个不同视差屏障图案的正视示意图。

图6是图5A至图5D实施例的一种可变视差屏障模块局部区域的正视示意图。

图7是图6实施例的一种显示装置的示意图。

图8是图7实施例的一种显示像素的示意图。

图9是图3实施例的一种显示装置的示意图。

图10是图3实施例与对照组实施例中的不同可变视差屏障模块比较示意图。

图11是本公开一实施例的一种显示方法的流程图。

【符号说明】

40a、40b：双眼

60：光束

100、100a：显示装置

110：显示模块

111、112：显示像素

120、420、520：可变视差屏障模块

121、521：切换单元

121a、121a1、121a2、121a3、121a4：第一切换单元

121b、121b1、121b2、121b3、121b4：第二切换单元

122：驱动单元

123、123a、123b、423、423a、423b：条状像素

130：控制单元

t₁、t₂、t₃、t₄：显示时间

NP1、NP2、NP3、NP4、OP1、OP2、OP3、OP4：视差屏障图案

TR、TR₁₁、TR₁₂、TR₂₁、OT、OT₁₁、OT₁₂、OT₂₁：透光区域

SR、SR₁₁、SR₁₂：遮光区域

BM：不发光区域

LA：发光区域

P_t1、P_t2、P_t3、P_t4：显示画面

P1_t1、P2_t1、P3_t1、P4_t1、P1_t2、P2_t2、P3_t2、P4_t2、P1_t3、P2_t3、P3_t3、P4_t3、P1_t4、P2_t4、P3_t4、P4_t4：视域画面

A1、A2、A3、A4：视域

D1：排列方向

W₁、W₂、S、S1、L、ΔL：宽度

W、D、d：距离

P’、P：节距

_r：比值

具体实施方式

图1A是本公开一实施例的一种显示装置的架构示意图。图1B是图1A实施例的不同显示时间于时间轴上的示意图。图2A至图2D是图1实施例于不同显示时间中的多个不同视差屏障图案的架构示意图。首先，请参照图1A，在本实施例中，显示装置100包括显示模块110、可变视差屏障模块120以及控制单元130。在本实施例中，显示模块110例如为发光二极管显示器、有机发光二极管显示器或液晶显示器，可变视差屏障模块120例如可为液晶视差屏障模块，但本公开皆不以此为限。请参照图1A及图1B，本实施例中，显示模块110用以提供光束60，可变视差屏障模块120则配置于光束60的传递路径上，并于空间上形成不同的透光区域TR。此外，如图1B所示，在本实施例中，可在时间轴上区分出多个帧时间T，且各帧时间T包括多个不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄，可变视差屏障模块120并可在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中形成不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4(如图2A至图2D所示)。以下将搭配图2A至图3，针对可变视差屏障模块120的结构细节与操作机制做进一步的详细说明。

图3是图1实施例的一种可变视差屏障模块局部区域的正视示意图。请参照图2A至图2D，在本实施例中，可变视差屏障模块120分别在一个帧时间T中的多个不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中形成多个不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4，每一视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4包括沿排列方向D1交替排列的多个透光区域TR与多个遮光区域SR。举例而言，视差屏障图案NP1即包括了沿排列方向D1交替排列的多个透光区域TR₁₁、TR₁₂与多个遮光区域SR₁₁、SR₁₂。

接着，请参照图3，在所有的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的透光区域TR中，相邻的二透光区域例如为TR₁₁、TR₂₁彼此部分重叠。具体而言，如图3所示，在本实施例中，可变视差屏障模块120包括多个沿排列方向D1排列的切换单元121。而可变视差屏障模块120的这些切换单元121则包括沿着排列方向D1交替排列的多个第一切换单元121a及多个第二切换单元121b。在本实施例中，每一第一切换单元121a在排列方向D1上的宽度W₁不同于每一第二切换单元121b在排列方向D1上的宽度W₂，但本公开不以此为限。

更详细而言，在每一显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，部分这些第一切换单元121a中的每一第一切换单元121a与位于其两侧且相邻的二第二切换单元121b切换至透光状态，以形成这些透光区域TR，且其余的这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b则切换至遮光状态，以形成这些遮光区域SR。举例而言，在显示时间t₁中，位于可变视差屏障模块120的第一切换单元121a1与位于其两侧且相邻的二第二切换单元121b1、121b2切换至透光状态，以形成透光区域TR₁₁，且其余的这些第一切换单元121a2、121a3、121a4及这些第二切换单元121b3、121b4则切换至遮光状态，以形成遮光区域SR₁₁。

以下则将进一步说明可变视差屏障模块120形成这些不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的方法。在本实施例中，可变视差屏障模块120还包括驱动单元122，其中驱动单元122可独立控制每一第一切换单元121a以及每一第二切换单元121b。具体而言，可变视差屏障模块120形成多个不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的方法例如是驱动单元122驱动这些切换单元121于不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中分别形成不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4。具体而言，在本实施例中，这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b例如分别皆为多个可独立控制的条状像素123，可被切换至透光状态或遮光状态。此外，驱动单元122则驱动这些条状像素123a、123b以分别控制这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b切换至透光状态或遮光状态，但本公开不以此为限。以下将搭配图4，说明可变视差屏障模块120的一种实施样态。

图4是图1实施例的另一种可变视差屏障模块局部区域的正视示意图。请参照图4，本实施例的可变视差屏障模块420与图3实施例的可变视差屏障模块120类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，可变视差屏障模块420包括多个沿着排列方向D1排列的条状像素423，每一第一切换单元121a包括这些条状像素423中的一部分的多个条状像素423a，且每一第二切换单元121b包括这些条状像素423中的另一部分的多个条状像素423b，而驱动单元122则可驱动这些条状像素423a、423b以分别控制这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b切换至透光状态或遮光状态。

接着请再次参照图1，光束60在一个帧时间T中的多个不同显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中搭载了显示模块110所显示的多个显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4。具体而言，在每一显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，显示模块110所显示的显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4包括沿着排列方向D1依序交错排列的多组视域画面P1_t1、P2_t1、P3_t1、P4_t1、P1_t2、P2_t2、P3_t2、P4_t2、P1_t3、P2_t3、P3_t3、P4_t3、P1_t4、P2_t4、P3_t4、P4_t4。举例而言，在显示时间t₁时，显示画面P_t1即包括了沿着排列方向D1依序交错排列的多组视域画面P1_t1、P2_t1、P3_t1、P4_t1。在本实施例中，各组视域画面例如为在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中所分别显示的一组视域画面｛P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4｝、一组视域画面{P2_t1、P2_t2、P2_t3、P2_t4}、一组视域画面{P3_t1、P3_t2、P3_t3、P3_t4}、或一组视域画面{P4_t1、P4_t2、P4_t3、P4_t4}。而这些显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4所包括的多组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}、{P2_t1、P2_t2、P2_t3、P2_t4}、{P3_t1、P3_t2、P3_t3、P3_t4}、{P4_t1、P4_t2、P4_t3、P4_t4}所发出的光在通过可变视差屏障模块120后，可分别传递至空间中的多个不同的视域A1、A2、A3、A4。

更详细而言，由于各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的透光区域TR会随着时间移动，因此在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中的每一组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}、{P2_t1、P2_t2、P2_t3、P2_t4}、{P3_t1、P3_t2、P3_t3、P3_t4}、{P4_t1、P4_t2、P4_t3、P4_t4}在显示模块上的显示位置不相同。举例而言，其中一组视域画面例如{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中的位置并不相同。而控制单元130则使显示模块110在这些显示时间t₁、t₂、t₃、t₄所显示的多个显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4分别与这些视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4相对应，以使显示装置100在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，可将同一组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}、{P2_t1、P2_t2、P2_t3、P2_t4}、{P3_t1、P3_t2、P3_t3、P3_t4}、{P4_t1、P4_t2、P4_t3、P4_t4}分别传递至同一个视域A1、A2、A3、A4之中。举例而言，同一组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，仍被传递至同一个视域A1之中。如此一来，将可在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中进行各组视域画面的设计，并使使用者所观看到的图像具有至少两个视域，以达到立体视觉效果。

值得注意的是，在本实施例中，图1的显示装置100虽以具有四种不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4、四组视域画面以及四个视域为例示，但本公开不限定视差屏障图案、视域画面及视域的数量。在其他实施例中，显示装置也可具有两组或两组以上的视域画面以及两个或两个以上的视域，并搭配具有适合透光区域的视差屏障图案的设计。本领域技术人员当可依据实际需求来制作并进行相关设计，此处便不再赘述。

此外，亦需说明的是，不同显示时间t₁、t₂、t₃、t₄的间隔以及各显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4的画面更新率(frame rate)将可依照帧时间T以及视域的数量来决定。举例而言，如果以本实施例中具有四个视域A1、A2、A3、A4的显示装置为例，如果帧时间T为1/60秒，则显示装置100需使不同显示时间t₁、t₂、t₃、t₄的时间长度为1/240秒，换句话说，显示装置100需以240Hz的画面更新率去进行各显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4的画面更新，如此，将可使各视域A1、A2、A3、A4的视域图像皆为全解析度。但本公开亦不以此为限，本领域技术人员当可依据实际需求来进行不同显示时间的控制，此处便不再赘述。

然而，如此一来，上述关于各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的透光区域TR的比例与不同显示时间t₁、t₂、t₃、t₄的间隔长短的设计考虑亦都将会对显示装置100的立体图像亮度造成影响。因此，以下将搭配图5A至图9，针对显示装置100的结构设计如何提升整体立体图像亮度进行进一步的说明。

图5A至图5D是本公开一对照组实施例于不同显示时间中的多个不同视差屏障图案的架构示意图。图6是图5A至图5D实施例的一种可变视差屏障模块局部区域的正视示意图。请参照图5A至图6，本对照组实施例的可变视差屏障模块520与图3实施例的可变视差屏障模块120类似，而两者的差异如下所述。在本对照组实施例里，所有的视差屏障图案OP1、OP2、OP3、OP4的透光区域OT₁₁、OT₁₂、OT₂₁中，相邻的二透光区域(例如为OT₁₁、OT₂₁)彼此并不重叠。而此差异将使本公开应用图3实施例的可变视差屏障模块120的显示装置100与应用本对照组实施例的可变视差屏障模块520的显示装置100a相比之下，具有较高的图像亮度。以下将搭配图7至图10，进行进一步的说明。

图7是图6实施例的一种显示装置的俯视示意图。请参照图7，在本对照组实施例的显示装置100a中，由于使用者双眼40a、40b之间的距离W具有大约的范围，而一般而言，各视域宽度的设计亦大都以此范围距离W为准，以使使用者的双眼40a、40b可落在不同视域中。举例而言，使用者双眼之间的距离W一般预设为6.5公分，但应注意的是，此数值范围仅作为例示说明，其并非用以限定本公开。此外，如图7所示，在本对照组实施例的显示装置100a中，S为显示模块110(绘示于图1中)的多个显示像素111、112中的每一个显示像素在排列方向D1上的宽度，D为可变视差屏障模块520至各视域的最佳观赏距离、d为这些显示像素111、112与可变视差屏障模块520的距离。

如图7所示，具体而言，在本对照组实施例中，透光区域OT具有宽度L，以使使用者的双眼40a、40b将可分别仅看到不同显示像素111、112所显示的显示画面。举例而言，使用者的一眼40a仅只能看到显示像素112所显示的显示画面，而使用者的另一眼40b则只会看到显示像素111所显示的显示画面，而达到立体视觉效果。而由于以显示像素111宽度S为底的三角形与以观赏者双眼40a、40b之间的距离W为底的三角形二者皆具有特定的参数比例关系，因此L、S、D、d、W各参数满足以下关系式：

$\frac{L}{S}=\frac{D}{D+d}......\left(i\right)$

$\frac{W}{D}=\frac{S}{d}......\left(\mathrm{ii}\right)$

而可得知透光区域OT宽度L与其他参数的关系为：

$L=\frac{D}{D+d}S......\left(\mathrm{iii}\right)$

图8是图7实施例的一种显示像素的示意图。然而请参照图1及图8，一般而言，显示模块110的多个显示像素111、112中往往会具有不发光区域BM。举例而言，液晶显示器的黑色矩阵(Black Matrix)即为此类的不发光区域BM。如图8所示，显示像素111(112)的宽度为S，然而发光区域LA的宽度为S1，其中宽度S1小于宽度S。如果定义比值r为每一显示像素111(112)的一发光区域LA在排列方向D1上的宽度S1与每一显示像素111(112)在排列方向D1上的宽度S的比值，当r值越小时，即表示显示像素111(112)的发光区域LA越小，则每一个显示像素111(112)对图像亮度有贡献的区域越小。

因此，为提高整体图像亮度，显示装置100将通过不发光区域BM的存在，来进行可变视差屏障模块120中的各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的设计，并藉此在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中使相邻的二透光区域例如TR₁₁、TR₂₁彼此部分重叠，而可提高各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4中的透光区域TR比例。以下将搭配图9至图10，进行详细的说明。

图9是图3实施例的一种显示装置的俯视示意图。如图9所示，在本实施例的显示装置100中，S仍为显示模块110的多个显示像素111、112中的每一个显示像素111(112)在排列方向D1上的宽度，D亦为可变视差屏障模块120至各视域A1、A2、A3、A4的最佳观赏距离、d亦为这些显示像素111、112与可变视差屏障模块120的距离。而由于不发光区域BM的存在，因此可变视差屏障模块120将可在其所形成的各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的透光区域TR具有宽度L+ΔL的情况下，而仍可使使用者的一眼40a仅只能看到显示像素112所显示的显示画面，且使用者的另一眼40b则只会看到显示像素111所显示的显示画面，而达到立体视觉效果。此时由于以显示像素111一侧的不发光区域BM的宽度(1-r)S/2为底的三角形具有特定的参数比例关系，因此亦满足以下关系式：

$\frac{\mathrm{\ΔL}}{(1-r)S}=\frac{D}{D+d}......\left(\mathrm{iv}\right)$

再将(i)式带入(iv)中，则可得知可变视差屏障模块520中的透光区域OT宽度L与可变视差屏障模块120中的透光区域TR所增加的宽度ΔL的关系为：

$\frac{\mathrm{\ΔL}}{L}=1-r......\left(v\right)$

因此，可进一步推得显示装置100将可较对照组实施例的显示装置100a提升了整体亮度为以下则将再搭配图10针对形成不同透光区域TR与OT的设计机制差异进行详细说明。

图10是图3实施例与对照组实施例中的不同可变视差屏障模块比较示意图。请再次参照图5A至图6与图10，由于在可变视差屏障模块520的所有视差屏障图案OP1、OP2、OP3、OP4的透光区域OT₁₁、OT₁₂、OT₂₁中，相邻的二透光区域(例如为OT₁₁、OT₂₁)彼此并不重叠，因此可变视差屏障模块520的切换单元521在排列方向D1上的节距P’实质上为(L/2+L/2)，亦即为L。

另一方面，请再次参照图2A至图3与图10，如图3及图10所示，由于可变视差屏障模块120中的第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P为(W₁/2+W₁/2+W₂)，亦即为(W₁+W₂)。而为了避免产生显示装置100应传递至各视域A1、A2、A3、A4中的某一组视域画面中混迭了其他组视域画面的现象(即立体串扰(crosstalk)现象)，可变视差屏障模块120的第一切换单元121a的节距P与对照组实施例的可变视差屏障模块520的节距P’设计为具有相同值，以避免让各视域A1、A2、A3、A4产生立体串扰现象。因此在本实施例中，因此可变视差屏障模块120中的第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P实质上亦为L，且L实质上亦为(W₁+W₂)。换句话说，P’、P、L、W₁、W₂等各参数亦满足以下关系式：

$L=P\′=P=W_1+W_2=\frac{D}{D+d}S......\left(\mathrm{vi}\right)$

然而，本公开的可变视差屏障模块120因可通过切换每一第一切换单元121a与每一第二切换单元121b以使相邻的二透光区域例如TR₁₁、TR₂₁在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中彼此部分重叠，且由于各透光区域TR的宽度L+ΔL实质上等于W₁+2W₂，因此每一第一切换单元121a在排列方向D1上的宽度W₁与每一第二切换单元121b在排列方向D1上的宽度W₂将可设计为符合下列关系式：

$\frac{D}{D+d}S<W_1+{2W}_2\&le;\frac{(2-r)\mathrm{SD}}{D+d}......\left(\mathrm{vii}\right)$

$0<W_2\&le;\frac{(1-r)\mathrm{SD}}{D+d}......\left(\mathrm{viii}\right)$

如此一来，本公开的可变视差屏障模块120将可有效增加各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4中透光区域TR的比例，并因此达到提升整体图像亮度的效果。在本实施例中，每一第二切换单元121b的宽度W₂实质上等于而W₁例如实质上等于如此一来，本公开的可变视差屏障模块120将可在避免让各视域A1、A2、A3、A4产生立体串扰现象的情况下，尽可能地提升了显示装置100的整体图像亮度。

值得注意的是，本公开不以此为限，在其他的实施例中，实际操作时也可能可以容许一定程度的立体串扰现象，而尚不致影响整体图像的视觉效果。此时，本公开的可变视差屏障模块120将可再适度调整每一第一切换单元121a在排列方向D1上的宽度W₁与每一第二切换单元121b在排列方向D1上的宽度W₂的比例，如此一来，将可再适度增加整体图像亮度提升效果的程度。举例而言，在本实施例中，当宽度W₂与宽度W₁的比值为(1-r)/r时，恰好可不致产生立体串扰现象。另一方面，如果适当提升宽度W₂与宽度W₁的比值，而使其大于(1-r)/r且不改变节距P(即宽度W₂与宽度W₁的和)时，此时的透光区域TR的宽度L+ΔL将可再获得实质上的提升，而可大于因而可再提升整体亮度。

更详细而言，本公开的可变视差屏障模块120符合下列关系式：

$0<\frac{W_2}{W_1}\&le;100......\left(\mathrm{ix}\right)$

在此实施例中，宽度W₂与宽度W₁的比值上限例如为100，但本公开不以此为限。在其他实施例中，宽度W₂与宽度W₁的比值可依据显示装置的种类进行调整，而可为其他的适当数值。值得注意的是，上述的各参数范围仅作为例示说明，其并非用以限定本公开，本领域技术人员当可依据实际考虑实际光扩散与多重反射的需求来进行第一切换单元121a、第二切换单元121b与各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4中的透光区域TR比例的设计，此处便不再赘述。

更具体而言，当显示装置的r值越小时，本公开的结构设计的功效将越为显著。举例而言，当本公开的显示装置100为发光二极管显示器或有机发光二极管显示器时，由于其中作为显示模块110中各显示像素111(112)的发光二极管的r值较小，因此应用本公开显示装置100的结构设计的话，将可显著地提升发光二极管显示器或有机发光二极管显示器的整体图像亮度。此外，由于发光二极管目前亦常被广泛应用于户外大型看板中，因此本公开的结构设计也可应用于户外大型看板上，而可有效提升当户外大型看板作为立体显示装置时的整体图像亮度。

另一方面，在本实施例中，可变视差屏障模块120中的第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P虽以实质上等于DS/(D+d)为例示，但本公开不以此为限。在其他实施例中，第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P也可实质上等于βDS/(D+d)，而β为正数，亦即本领域技术人员当可依据实际考虑对节距P进行微调。更详细而言，当每一显示像素111(112)在排列方向D1的宽度S大于第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P，即βD/(D+d)<1时，光线将会收敛，而往远方汇聚(如图9所示)。进一步而言，此时若节距P变大，则会使得最佳观赏距离D增加。反之，此时若节距P变小，则会使得最佳观赏距离D减小。换句话说，如果可变视差屏障模块120中的第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P够小并可以调整的话，将可以根据可容许的最佳观赏距离D而进行调整光学上的配置，当最佳观赏距离D可容许在较远处时，就可把第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P调大一些，当最佳观赏距离D可容许在较近处时，就可把第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P调小一些。此外，在另一未绘示的实施例中，当每一显示像素111(112)在排列方向D1的宽度S小于等于第一切换单元121a在排列方向D1上的节距P，即βD/(D+d)≧1时，光线将不会收敛。举例而言，当每一显示像素111(112)的宽度S等于第一切换单元121a的节距P，即βD/(D+d)等于1时，光线将会平行。此时，则需利用图像内容的调整以形成立体图像。

此外，请再次参照图1与图3，在本实施例中，显示装置100也可显示二维图像。具体而言，控制单元130命令可变视差屏障模块120将所有的这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b切换至透光状态，且命令显示模块110显示二维图像，以使二维图像所发出的光穿透呈透光状态的所有的这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b，如此一来，将可使使用者观赏到二维图像。

图11是本公开一实施例的一种显示方法的流程图。请参照图11，本实施例的显示方法可通过图1的显示装置100来执行，但本发明不以此为限。本实施例的显示方法包括下列步骤：首先，执行步骤S110，即使显示模块110提供光束60。举例而言，步骤S110例如可通过控制单元130以命令显示模块110而执行。

接着，执行步骤S120，即分别在多个不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中于光束60的传递路径上形成多个不同的视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4。具体而言，步骤S110例如可通过控制单元130切换可变视差屏障模块120中的多个第一切换单元121a及多个第二切换单元121b而执行。更详细而言，每一视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4包括沿排列方向D1交替排列的多个透光区域TR与多个遮光区域SR，且在所有的这些视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4中，相邻的二透光区域例如TR₁₁、TR₂₁彼此部分重叠。举例而言，形成这些透光区域TR与形成这些遮光区域SR的方法可为切换第一切换单元121a及第二切换单元121b的透光或遮光状态，其中在每一显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，部分这些第一切换单元121a中的每一第一切换单元121a与位于其两侧且相邻的二第二切换单元121b被切换至透光状态，且其余的这些第一切换单元121a及这些第二切换单元121b则被切换至遮光状态。

接着，再执行步骤S130，使显示模块110在一个帧时间T中的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄所显示的多个显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4分别与这些视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4相对应。在本实施例中，步骤S130例如可通过控制单元130来执行。具体而言，在每一显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，显示模块110所显示的显示画面P_t1、P_t2、P_t3、P_t4包括沿着排列方向D1依序交错排列的多组视域画面P1_t1、P2_t1、P3_t1、P4_t1、P1_t2、P2_t2、P3_t2、P4_t2、P1_t3、P2_t3、P3_t3、P4_t3、P1_t4、P2_t4、P3_t4、P4_t4。且由于各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4的透光区域TR会随着时间移动，因此亦需使在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中所显示的每一组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}、{P2_t1、P2_t2、P2_t3、P2_t4}、{P3_t1、P3_t2、P3_t3、P3_t4}、{P4_t1、P4_t2、P4_t3、P4_t4}在显示模块上的显示位置不相同，以与各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4相对应，并使显示装置在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，将同一组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}、{P2_t1、P2_t2、P2_t3、P2_t4}、{P3_t1、P3_t2、P3_t3、P3_t4}、{P4_t1、P4_t2、P4_t3、P4_t4}可分别传递至同一个视域A1、A2、A3、A4之中。举例而言，同一组视域画面{P1_t1、P1_t2、P1_t3、P1_t4}在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中，仍被传递至同一个视域A1之中。如此一来，将可在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中进行各组视域画面的设计，并使使用者所观看到的图像具有至少两个视域，以达到立体视觉效果。

由于本实施例的显示方法与前述实施例的显示装置亦同样可通过切换每一第一切换单元121a与每一第二切换单元121b以使相邻的二透光区域例如TR₁₁、TR₂₁在不同的显示时间t₁、t₂、t₃、t₄中彼此部分重叠，而可提高各视差屏障图案NP1、NP2、NP3、NP4中的透光区域TR比例，因此本实施例的显示方法与同样地具有前述实施例的显示装置所描述的优点，在此便不再赘述。此外，本实施例的显示方法的其他执行细节由于已在上述显示装置100的实施例中详述，相关细节请参考上述段落，在此不再重述。

综上所述，在本公开的实施例的显示装置以及可变视差屏障模块显示方法中，由于可变视差屏障模块可形成多个不同的视差屏障图案，且在所有的视差屏障图案的透光区域中，相邻的二透光区域彼此部分重叠，而可因此提高各视差屏障图案中的透光区域比例，以提升显示装置的整体立体图像亮度。此外，本公开的实施例的显示方法可通过形成多个不同的视差屏障图案，且在所有的视差屏障图案的透光区域中，相邻的二透光区域彼此部分重叠，也可因此提高各视差屏障图案中的透光区域比例，以提升整体立体图像亮度。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (21)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示模块，用以提供光束；

可变视差屏障模块，配置于该光束的传递路径上，该可变视差屏障模块分别在一个帧时间中的多个不同的显示时间中形成多个不同的视差屏障图案，每一该视差屏障图案包括沿排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域，且在所有的这些视差屏障图案的这些透光区域中，相邻的二该透光区域彼此部分重叠；以及

控制单元，使该显示模块在这些显示时间所显示的多个显示画面分别与这些视差屏障图案相对应，

其中该可变视差屏障模块包括沿着该排列方向交替排列的多个第一切换单元及多个第二切换单元，在每一该显示时间中，部分这些第一切换单元中的每一该第一切换单元与位于其两侧且相邻的二第二切换单元切换至透光状态，以形成这些透光区域，且其余的这些第一切换单元及这些第二切换单元则切换至遮光状态，以形成这些遮光区域，

其中相邻的二该透光区域中的一透光区域的一第二切换单元与相邻的二该透光区域中的另一透光区域的一第二切换单元彼此重叠。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中每一该第一切换单元在该排列方向上的宽度不同于每一该第二切换单元在该排列方向上的宽度。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中该可变视差屏障模块包括多个沿着该排列方向排列的条状像素，每一该第一切换单元包括这些条状像素中的一部分的多个条状像素，且每一该第二切换单元包括这些条状像素中的另一部分的多个条状像素。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中该控制单元命令该可变视差屏障模块将所有的这些第一切换单元及这些第二切换单元切换至该透光状态，且命令该显示模块显示二维图像，以使该二维图像所发出的光穿透呈该透光状态的所有的这些第一切换单元及这些第二切换单元。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示装置符合

以及

其中W₁为每一该第一切换单元在该排列方向上的宽度、W₂为每一该第二切换单元在该排列方向上的宽度，S为该显示模块的多个显示像素中的每一该显示像素在该排列方向上的宽度，r为每一该显示像素的发光区域在该排列方向上的宽度与每一该显示像素在该排列方向上的宽度的比值，d为这些显示像素与该可变视差屏障模块的距离，D为该可变视差屏障模块至这些视域的最佳观赏距离，且这些第一切换单元在该排列方向上的节距实质上为DS/(D+d)。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示模块在每一该显示时间中所显示的该显示画面包括沿着该排列方向依序交错排列的多组视域画面，且该多组视域画面所发出的光在通过该可变视差屏障模块后，分别传递至空间中的多个不同的视域。

7.如权利要求6所述的显示装置，其中在不同的这些显示时间中的每一组该视域画面在显示模块上的显示位置不相同。

8.如权利要求6所述的显示装置，其中在不同的这些显示时间中，同一组该视域画面传递至同一个该视域。

9.如权利要求1所述的显示装置，其中该光束搭载这些显示画面。

10.一种可变视差屏障模块，其特征在于，包括：

多个沿排列方向排列的切换单元；以及

驱动单元，驱动单元驱动这些切换单元于多个不同的显示时间中形成多个不同的视差屏障图案，其中每一该视差屏障图案包括沿该排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域，且在所有的这些视差屏障图案中，相邻的二该透光区域彼此部分重叠，

其中这些切换单元包括沿该排列方向交替排列的多个第一切换单元及多个第二切换单元，在每一该显示时间中，部分这些第一切换单元中的每一该第一切换单元与位于其两侧且相邻的二第二切换单元切换至透光状态，以形成这些透光区域，且其余的这些第一切换单元及这些第二切换单元则切换至遮光状态，以形成这些遮光区域，

其中相邻的二该透光区域中的一透光区域的一第二切换单元与相邻的二该透光区域中的另一透光区域的一第二切换单元彼此重叠。

11.如权利要求10所述的可变视差屏障模块，该可变视差屏障模块包括多个沿着该排列方向排列的条状像素，其中每一该第一切换单元包括这些条状像素中的一部分的多个条状像素，且每一该第二切换单元包括这些条状像素中的另一部分的多个条状像素。

12.如权利要求10所述的可变视差屏障模块，其中每一该第一切换单元在该排列方向上的宽度不同于每一该第二切换单元在该排列方向上的宽度。

13.一种显示方法，其特征在于，包括：

使显示模块提供光束；

分别在多个不同的显示时间中于该光束的传递路径上形成多个不同的视差屏障图案，其中每一该视差屏障图案包括沿排列方向交替排列的多个透光区域与多个遮光区域，且在所有的这些视差屏障图案中，相邻的二该透光区域彼此部分重叠；以及

使该显示模块在这些显示时间所显示的多个显示画面分别与这些视差屏障图案相对应，

其中形成这些透光区域与形成这些遮光区域的方法包括：

切换沿该排列方向交替排列的多个第一切换单元及多个第二切换单元的透光或遮光状态，其中在每一该显示时间中，部分这些第一切换单元中的每一该第一切换单元与位于其两侧且相邻的二第二切换单元被切换至透光状态，且其余的这些第一切换单元及这些第二切换单元则被切换至遮光状态，

其中相邻的二该透光区域中的一透光区域的一第二切换单元与相邻的二该透光区域中的另一透光区域的一第二切换单元彼此重叠。

14.如权利要求13所述的显示方法，其中每一该第一切换单元在该排列方向上的宽度不同于每一该第二切换单元在该排列方向上的宽度。

15.如权利要求13所述的显示方法，其中切换每一该第一切换单元及每一该第二切换单元的透光或遮光状态的方法包括：

切换每一该第一切换单元中的多个条状像素，以及每一该第二切换单元的多个条状像素。

16.如权利要求13所述的显示方法，其特征在于，还包括：

切换所有的这些第一切换单元及这些第二切换单元至该透光状态；以及

命令该显示模块显示二维图像，以使该二维图像所发出的光穿透呈该透光状态的所有的这些第一切换单元及这些第二切换单元。

17.如权利要求13所述的显示方法，其中存在关系式

以及

其中W₁为每一该第一切换单元在该排列方向上的宽度、W₂为每一该第二切换单元在该排列方向上的宽度，S为该显示模块的多个显示像素中的每一该显示像素在该排列方向上的宽度，r为每一该显示像素的发光区域在该排列方向上的宽度与每一该显示像素在该排列方向上的宽度的比值，d为这些显示像素与这些视差屏障图案的最短距离，D为这些视差屏障图案至这些视域的最佳观赏距离，且这些第一切换单元在该排列方向上的节距实质上为DS/(D+d)。

18.如权利要求13所述的显示方法，其特征在于，还包括：

使该显示模块在每一该显示时间中显示沿着该排列方向依序交错排列的多组视域画面，并分别传递至空间中的多个不同的视域。

19.如权利要求18所述的显示方法，其中在不同的这些显示时间中的该多组视域画面在显示模块上的显示位置不相同。

20.如权利要求18所述的显示方法，其中在不同的这些显示时间中，同一组该视域画面传递至同一个该视域。

21.如权利要求13所述的显示方法，其中该光束搭载这些显示画面。