CN107642711B - 背光模块及立体显示装置 - Google Patents

Abstract

一种背光模块及立体显示装置，包含光源组、光源时序控制单元、导光板以及柱状透镜。光源组包含多个第一光源与多个第二光源。光源时序控制单元是用以控制第一光源的发光时间不同于第二光源的发光时间。导光板包含相邻的至少一主表面与一侧面，且侧面的面积小于主表面的面积。柱状透镜是位于导光板的侧面，并光学耦合于光源组与导光板之间，且柱状透镜具有一中心轴与多个柱面单元，每一柱面单元具有一中心光轴，每一柱面单元所涵盖的第一光源是对称于涵盖此第一光源的柱面单元的中心光轴，每一柱面透镜所涵盖的第二光源也是对称于涵盖此第二光源的柱面单元的中心光轴，且第一光源与第二光源是对称于柱状透镜的中心轴交错排列的。

Description

背光模块及立体显示装置

技术领域

本发明涉及一种背光模块，特别涉及一种指向性(directional)背光模块。

背景技术

近年来，随着虚拟实境(Virtual Reality；VR)的技术蓬勃发展，能呈现立体视觉显示的光学产品也日益受到重视。一般而言，立体显示装置是通过分别提供不同的影像至使用者的左眼与右眼，使得使用者的左眼与右眼可分别接收不同的影像信息，再利用人类的两眼视差，从而观看到立体的影像。

一般而言，裸视立体显示装置是运用时间多工或空间多工的方式，分别传送不同影像至使用者的左眼与右眼，如此一来，使用者可在不需配戴眼镜的情况下观察到立体的影像，增加使用上的舒适度与方便性。然而，如何进一步改善裸视立体显示装置的各项光学特性以及提供多点视域等功能，已成为相关研究领域研发课题之一，也是当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本发明涉及一种背光模块，其可维持背光模块的指向性(directional)，且可增加背光模块的发光亮度的均匀性。

依据本发明的部分实施方式，背光模块包含光源组、光源时序控制单元、导光板以及柱状透镜。光源组包含多个第一光源与多个第二光源。光源时序控制单元是用以控制第一光源的发光时间不同于第二光源的发光时间。导光板包含相邻的至少一主表面与一侧面，且侧面的面积小于主表面的面积。柱状透镜是位于导光板的侧面，并光学耦合于光源组与导光板之间，且柱状透镜具有一中心轴与多个柱面单元。每一柱面单元具有一中心光轴，每一柱面单元所涵盖的第一光源是对称于涵盖此第一光源的柱面单元的中心光轴，每一柱面单元所涵盖的第二光源也是对称于涵盖此第二光源的柱面单元的中心光轴，且第一光源与第二光源是对称于柱状透镜的中心轴交错排列的。

依据本发明的部分实施方式，立体显示装置包含一背光模块、一显示面板与一画面切换控制单元。画面控制单元是用以控制显示面板的显示画面时序性地切换，且第一光源与第二光源的切换与显示画面的切换是实质上同步的。

于本发明的多个实施方式中，背光模块是通过柱状透镜光学耦合于光源组与导光板之间，且设置第一光源与第二光源对称于涵盖此第一光源与第二光源的柱面单元的中心光轴，且第一光源与第二光源是对称于柱状透镜的一中心轴交错排列的，故第一光束于导光板的前进方向也是对称于柱面单元的中心光轴，且第二光束于导光板的前进方向也是对称于柱面单元的中心光轴，故有利于实现背光模块的指向性。此外，由于导光板的主表面具有柱状微结构，此柱状微结构的尺寸是随着远离光源模块的方向增加的，故可以调整第一光束与第二光束的出光亮度，有利于增加背光模块的发光亮度的均匀性。再者，通过背光模块与显示面板的同步切换，可通过时间多工与空间多工提供使用者左右眼不同的影像，以达到立体显示的效果。

以上所述仅是用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的技术效果等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本发明的多个样态。需留意的是，附图中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1为依据本发明的部分实施方式的立体显示装置的立体视图。

图2为依据本发明的部分实施方式的背光模块的立体示意图。

图3为依据本发明的部分实施方式的背光模块的下视图。

图4为依据本发明的部分实施方式的另一背光模块的下视图。

图5为依据本发明的部分实施方式的另一背光模块的下视图。

附图标记说明：

1 立体显示装置

10 背光模块

10a 背光模块

10b 背光模块

20 显示面板

30 画面切换控制单元

100 光源组

110 第一光源

110b 第一光源

112 第一发光单元

120 第二光源

120b 第二光源

122 第二发光单元

130b 辅助光源

200 导光板

202 主表面

204 侧面

206 柱状微结构

210 侧壁

212 第一侧壁

214 第二侧壁

220 近端部

230 远端部

240 底部

250 出光部

300 柱状透镜

310 柱面单元

400 光源时序控制单元

A 长轴

d 深度

D1 第一方向

D2 第二方向

D3 第三方向

g 间距

L1 第一光束

L2 第二光束

L3 第三光束

OA 中心光轴

CA 中心轴

P1 位置

-P1 位置

P2 位置

-P2 位置

W 宽度

具体实施方式

以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中技术人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

另外，空间相对用语，如「下」、「下方」、「低」、「上」、「上方」等，是用以方便描述一元件或特征与其他元件或特征在附图中的相对关系。除了附图中所示的方位以外，这些空间相对用语也可用来帮助理解元件在使用或操作时的不同方位。当元件被转向其他方位(例如旋转90度或其他方位)时，本文所使用的空间相对叙述也可帮助理解。

参照图1。图1为依据本发明的部分实施方式的立体显示装置的立体示意图。如图1所示，立体显示装置1包含一背光模块10、一显示面板20与一画面切换控制单元30。背光模块10包含光源组100，且光源组100具有多个第一光源110与多个第二光源120。画面切换控制单元30是用以控制控制显示面板20的显示画面PX时序性地切换，且第一光源110与第二光源120的切换与显示画面PX的切换是实质上同步的。也就是说，显示画面PX可分类为第一显示画面PX1与第二显示画面PX2，显示面板20是在时间轴上交错地显示第一显示画面PX1与第二显示画面PX2。同时地，第一光源110与第二光源120也是在时间轴上交错地发光，且第一光源110与第二光源120的切换时间与第一显示画面PX1与第二显示画面PX2的切换时间是实质上同步的。如此一来，立体显示装置1可通过结合背光模块10、显示面板20与画面切换控制单元30，运用时间多工与空间多工的方法，提供使用者左右眼不同的影像，以达到立体显示的效果。

具体而言，于部分实施方式中，如图1所示，背光模块10包含光源组100、导光板200、柱状透镜300以及光源时序控制单元400。显示面板20是设置于背光模块10的导光板200之上，且背光模块10是通过光源时序控制单元400控制第一光源110的发光时间是不同于第二光源120的发光时间，用以依时序性地提供显示面板20多个具指向性(directional)的光束。举例而言，在第一时间点时，光源组100的第一光源110发射第一光束L1，且第一光束L1经由导光板200而被引导至显示面板20，且显示面板20是实质上同步地提供第一显示画面PX1，使得带有影像信息的第一光束L1可被传导至第一目标位置。随后，在第二时间点时，光源组100的第二光源120发射第二光束L2，且第二光束L2经由导光板200而被引导至显示面板20，且显示面板20是实质上同步地提供第二显示画面PX2，使得带有影像信息的第二光束L2可被传导至第二目标位置。如此一来，通过背光模块10与显示面板20的同步切换，可提供第一目标位置与第二目标位置不同的影像，当使用者的左眼与右眼是分别位于第一目标位置与第二目标位置的范围内，则可观察到立体的影像。

以下详细说明背光模块10的光源组100、导光板200、柱状透镜300以及光源时序控制单元400的配置。

同时参照图2与图3。图2为依据本发明的部分实施方式的背光模块10的立体示意图。图3为依据本发明的部分实施方式的背光模块10的下视图。如第2及3图所示，导光板200包含相邻的至少一主表面202与一侧面204，且侧面204的面积小于主表面202的面积。柱状透镜300是位于导光板200的侧面204，并光学耦合于光源组100与导光板200之间，且柱状透镜300具有一中心轴CA与多个柱面单元310。每一柱面单元310具有一中心光轴OA，每一柱面单元310所涵盖的第一光源110的其中一个是对称于其上的柱面单元310的中心光轴OA，每一柱面单元310所涵盖的第二光源120也是对称于其上的柱面单元310的中心光轴OA，且第一光源110与第二光源120是对称于柱状透镜300的中心轴CA交错排列的。具体而言，于部分实施方式中，光源组100、柱状透镜300与导光板200是沿着第一方向D1依序排列，第一光源110与第二光源120是沿着第二方向D2交错排列的，且第一方向D1与第二方向D2是实质上垂直的。如此一来，可实现背光模块10的指向性(directional)。

具体而言，于部分实施方式中，如第2及3图所示，导光板200的主表面202与导光板200的侧面204是彼此相交的，且主表面202与侧面204可垂直。柱状透镜300是位于导光板200的侧面204旁，即，导光板200的侧面204是邻设于柱状透镜300，用以接收来自柱状透镜300的光束，使得光束可经由侧面204进入导光板200。也就是说，当第一光源110朝着柱状透镜300发射第一光束L1时，或当第二光源120朝着柱状透镜300发射第二光束L2时，柱状透镜300可调整第一光束L1与第二光束L2的前进方向，使得通过柱状透镜300的第一光束L1与第二光束L2的前进方向是不相同的，以利于分别传导第一光束L1与第二光束L2至第一目标位置与第二目标位置。

此外，由于第一光源110是对称于涵盖此第一光源110的柱面单元310的中心光轴OA，第二光源120也是对称于涵盖此第二光源120的柱面单元310的中心光轴OA，且第一光源110与第二光源120是依柱状透镜300的中心轴CA对称且交错排列的，故第一光源110所发射的第一光束L1是对称于涵盖此第一光源110的柱面单元310的中心光轴OA，且第二光源120所发射的两个第二光束L2是对称于涵盖两个第二光源120的柱面单元的中心光轴OA。进一步来说，当第一光束L1于导光板200中前进时，第一光束L1的整体前进方向也是对称于柱状透镜300的中心轴CA，即使，当第一光束L1抵达导光板200的侧壁210而被反射，第一光束L1的整体前进方向也会对称于柱状透镜300的中心轴CA。相似地，当第二光束L2于导光板200中前进时，第二光束L2的整体前进方向也是对称于柱状透镜300的中心轴CA，即使，当第二光束L2抵达导光板200的侧壁210而被反射，第二光束L2的整体前进方向也会对称于柱状透镜300的中心光轴OA。如此一来，通过第一光源110与第二光源120的对称设计，第一光束L1与第二光束L2可分别且精确地传导至第一目标位置与第二目标位置，有利于实现背光模块10的指向性(directional)。

更详细地说，如图3所示，导光板200的侧面204可为一入光面，用以接收来自柱状透镜300的第一光束L1与第二光束L2，且柱状透镜300的中心轴CA是相交于导光板200的侧面204的中心处。换句话说，导光板200的侧壁210可包含相对的第一侧壁212与第二侧壁214，第一侧壁212与第二侧壁214是连接导光板200的侧面204，柱状透镜300的中心轴CA是位于第一侧壁212与第二侧壁214之间，且中心轴CA与第一侧壁212之间的距离等于中心轴CA与第二侧壁214之间的距离，即中心轴CA可为柱状透镜300的几何上的中心轴。于部分实施方式中，第一侧壁212与第二侧壁214可设有反射物(未绘示于图中)，例如反射镜。举例而言，反射镜可设于导光板200的左右两侧，且反射镜可选择性地延伸至柱状透镜300的左右两侧与光源组100的左右两侧，以利于更准确地导引光线，从而帮助实现背光模块10的指性向。

举例而言，于部分实施方式中，以第二光源120为例，如图3所示，若以柱状透镜300的中心轴CA为基准零点，由于第二光源120是对称中心轴CA所设置的，故于正向位置P1之处将存在一第二光源120，于与正向位置P1相对称的反向位置-P1之处将存在另一第二光源120。当于正向位置P1的第二光源120发射第二光束L2时，第二光束L2会被柱状透镜300改变方向，而沿着图示的左前方传导于导光板200而抵达导光板200的第一侧壁212，第一侧壁212将反射第二光束L2使其沿着图3中的右前方前进。同时地，于反向位置-P1的第二光源120会发射第二光束L2，第二光束L2会被柱状透镜300改变方向，而沿着图3中的右前方传导于导光板200而抵达导光板200的第二侧壁214，第二侧壁214将反射第二光束L2使其沿着图3中的左前方前进。换句话说，由于第二光源120是对称中心轴CA所设置的，于位置P1与位置-P1之处所发射的第二光束L2于导光板200的光程是实质上相等的，即，从正向位置P1出发的第二光束L2被第一侧壁212反射时，从反向位置-P1出发的第二光束L2也会被相对的第二侧壁214反射。从正向位置P1出发的第二光束L2的前进方向将从图示中的左前方转向为右前方，同时地，从反向位置-P1出发的第二光束L2的前进方向将从图示中的右前方转向为左前方。如此一来，从正向位置P1出发的第二光束L2的前进方向与从反向位置-P1出发的第二光束L2的前进方向是互相交换的，有利于实现背光模块10的指向性。

相似地，于部分实施方式中，以第一光源110为例，如图3所示，若以柱状透镜300的中心轴CA为基准零点，由于第一光源110是对称中心轴CA所设置的，于位置P2与位置-P2之处所发射的第一光束L1于导光板200的光程是实质上相等的，故从正向位置P2出发的第一光束L1被第一侧壁212反射时，从反向位置-P2出发的第一光束L1也会被相对的第二侧壁214反射。从正向位置P2出发的第一光束L1的前进方向将从图示中的左前方转向为右前方，同时地，从反向位置-P2出发的第一光束L1的前进方向将从图示中的右前方转向为左前方。如此一来，从正向位置P2出发的第一光束L1的前进方向与从反向位置-P2出发的第一光束L1的前进方向是同时互相交换的，有利于维持背光模块10的指向性。

于部分实施方式中，如图2所示，导光板200包含多个柱状微结构206，柱状微结构206是设置于远离显示面板20(可参阅图1)的主表面202，且柱状微结构206的尺寸是随着远离光源组100的方向增加的。具体而言，于部分实施方式中，导光板200包含相对的近端部220与远端部230、以及相对的底部240与出光部250。近端部220是相对远端部230靠近柱状透镜300，且侧面204是设置于导光板200的近端部220，用以接收第一光束L1与第二光束L2(如图3所示)，且通过导光板200的全内反射的特性可将第一光束L1与第二光束L2从近端部220传导至远端部230。底部240比出光部250远离显示面板20。主表面202是设置于底部240，且柱状微结构206是设置于底部240的主表面202，用以破坏导光板200的内全反射，使得传导于导光板200的第一光束L1或第二光束L2转向第三方向D3，从出光部250离开导光板200。柱状微结构206的尺寸是随着远离光源组100的方向(即第一方向D1)增加的，即，越远离光源组100的柱状微结构206的尺寸越大，换句话说，位于导光板200的近端部220的柱状微结构206的尺寸小于位于导光板200的远端部230的柱状微结构206的尺寸，故当第一光束L1与第二光束L2从近端部220前进至远端部230时，第一光束L1与第二光束L2较容易被远端部230的柱状微结构206反射而离开导光板200。即使第一光束L1与第二光束L2抵达远端部230时的亮度已降低，但通过上述导光板200的柱状微结构206的尺寸设计，可有利于增加背光模块10的出光亮度的一致性。

具体而言，于部分实施方式中，如图2所示，柱状微结构206的至少一个的长轴A是实质上平行于第一光源110与第二光源120的排列方向(即第二方向D2)。也就是说，当第一光束L1或第二光束L2传导于导光板200时，于长轴A方向(即第二方向D2)前进的第一光束L1或第二光束L2仅会沿着柱状微结构206的表面前进。如此一来，沿着长轴A方向(即第二方向D2)前进的第一光束L1或第二光束L2并不会被柱状微结构206改变方向，故可以维持第一光束L1或第二光束L2于第二方向D2的指向性。沿着第一方向D1前进的第一光束L1或第二光束L2会相交于柱状微结构206的表面(如曲面)，故柱状微结构206的表面会破坏第一光束L1之内全反射或第二光束L2之内全反射，使得第一光束L1或第二光束L2转向第三方向D3，从出光部250离开导光板200。由此可知，当柱状微结构206的长轴A是实质上平行第二方向D2，且柱状微结构206的尺寸是沿着第一方向D1远离光源组100而增加时，可维持背光模块10的光线于第二方向D2的指向性，且同时可使得背光模块10的发光亮度更均匀。

具体而言，于部分实施方式中，如图2所示，柱状微结构206的深度d是随着远离光源组100的方向增加的。换句话说，导光板200的近端部220相对于远端部230具有较小深度d的柱状微结构206，即远端部230相对于近端部220具有较大深度d的柱状微结构206，故当第一光束L1与第二光束L2进入导光板200时，由于远端部230的柱状微结构206的深度d较大，故第一光束L1与第二光束L2较容易接触到远端部230的柱状微结构206，而被柱状微结构206反射而脱离导光板200，因此，增加远端部230的第一光束L1与第二光束L2脱离导光板200的几率。再者，由于远端部230是相对近端部220远离光源组100，故传导于远端部230的第一光束L1与第二光束L2的发光强度会大于传导于近端部220的第一光束L1与第二光束L2的发光强度，因此通过增加远端部230的第一光束L1与第二光束L2脱离导光板200的几率，可增加背光模块10的发光亮度的一致性。

于部分实施方式中，如图2所示，柱状微结构206的宽度W是随着远离光源组100的方向增加的。即，位于导光板200的近端部220的柱状微结构206的宽度W小于位于导光板200的远端部230的柱状微结构的宽度W。如此一来，可增加第一光束L1与第二光束L2于远端部230逃脱导光板200的几率。更详细地说，当第一光束L1与第二光束L2传导于导光板200的近端部220时，第一光束L1与第二光束L2具有较强的发光强度但具有较小逃脱导光板200的几率。相反地，当第一光束L1与第二光束L2传导于导光板200的远端部230时，第一光束L1与第二光束L2具有较弱的发光强度且具有较大逃脱导光板200的几率。因此，通过搭配第一光束L1与第二光束L2的发光强度与逃脱导光板200的几率，使得背光模块10于近端部220与远端部230的发光亮度可近乎相似，故有利于增加背光模块10的出光亮度的一致性。

于部分实施方式中，如图2所示，柱状微结构206的密集度是随着远离光源组100的方向增加的。也就是说，任两相邻的柱状微结构206之间具有一间距g，间距g于导光板200的近端部220的距离大于间距g于导光板200的远端部230的距离。因此，当第一光束L1与第二光束L2进入导光板200时，由于近端部220的柱状微结构206排列地较为稀疏(即近端部220的任两相邻的柱状微结构206之间具有较大的间距g)，故第一光束L1与第二光束L2较不易接触到近端部220的柱状微结构206，而减少第一光束L1与第二光束L2于近端部220脱离导光板200的几率。因此，通过调整柱状微结构206于近端部220与远端部230的密集度，可进一步调整第一光束L1与第二光束L2于导光板200的近端部220与远端部230的逃脱几率，故可增加背光模块10的发光的均匀性。

具体而言，于部分实施方式中，如图3所示，柱面单元310的其中两个与其各自覆盖的第一光源110的重叠面积是相等的，且柱面单元310的其中两个与其各自覆盖的第二光源120的重叠面积是相等的。举例来说，如图3所示，每一柱面单元310的正下方是对应设置一完整第一光源110、一第二光源120的左半部与另一第二光源120的右半部。更详细地说，如图3所示，若一柱面单元310的正下方所覆盖的第一光源110的重叠面积为面积A1，则每一柱面单元310所覆盖的第一光源110的重叠面积皆为面积A1(即一完整第一光源110的面积A1)。相似地，若一柱面单元310的正下方所覆盖的第二光源120的重叠面积为面积A2，则每一柱面单元310所覆盖的第二光源120的重叠面积皆为面积A2(即一第二光源120的左半部的面积1/2*A2与另一第二光源120的右半部的面积1/2*A2)。此外，每一柱面单元310所覆盖的第一光源110与第二光源120重叠的总面积是相等的，重叠总面积同为A1+A2(即一完整第一光源110的投影面积A1、一第二光源120的左半部的投影面积1/2*A2与另一第二光源120的右半部的投影面积1/2*A2)。于部分实施方式中，面积A1可等于面积A2。由此可知，每一柱面单元310是覆盖相等重叠面积的第一光源110，且每一柱面单元310是覆盖相等重叠面积的第二光源120，也就是说，柱面单元310是覆盖相似尺寸的第一光源110与第二光源120，即柱面单元310是覆盖相似发散角度的第一光束L1与第二光束L2，使得第一光源110所发射的第一光束L1与第二光源120所发射的第二光束L2通过柱面单元310后可偏折相似角度，故当第一光束L1与第二光束L2被导光板200的侧壁210反射后，仍可维持第一光束L1于第二方向D2的整体的前进方向，且可维持第二光束L2于第二方向D2的整体的前进方向，故第一光束L1与第二光束L2可分别且精确地传导至第一目标位置与第二目标位置，有利于实现背光模块10的指向性。

具体而言，于部分实施方式中，如图3所示，任两相邻的柱面单元310可共同覆盖同一第二光源120。也就是说，柱面单元310可覆盖第二光源120的左半部，且相邻的另一柱面单元310可覆盖同一第二光源120的右半部。如此一来，可减少背光模块10的光源的设置，有利于简化背光模块10的结构与节省成本。于部分实施方式中，如图4所示，图4为依据本发明的部分实施方式的另一背光模块10a的下视图。第一光源110可包含两个第一发光单元112，且第二光源120可包含两个第二发光单元122。任两相邻的柱面单元310可覆盖不同的第二发光单元122。

于部分实施方式中，如图2所示，柱面单元310是沿着柱状微结构206的长轴方向排列的。换句话说，柱面单元310的排列方向是实质上平行于柱状微结构206的长轴A的方向(即第二方向D2)。如此一来，当第一光束L1或第二光束L2通过柱面单元310时，由于柱面单元310是沿着第二方向D2排列，故柱面单元310会改变第一光束L1与第二光束L2于第二方向D2的前进路线，以将第一光束L1或第二光束L2分别引导至第一目标位置与第二目标位置，又由于柱面单元310是沿着柱状微结构206的长轴方向排列的，因此，沿着长轴方向(即第一方向D1)前进的第一光束L1或第二光束L2并不会被柱状微结构206改变方向，故可以维持第一光束L1或第二光束L2于第二方向D2的指向性，有利于实现背光模块10的指向性。

具体而言，于部分实施方式中，如第2及3图所示，第一光源110与第二光源120是设置于柱状透镜300的一焦平面。即，柱状透镜300可将第一光源110所发出的较发散的第一光束L1与第二光源120所发出的较发散的第二光束L2转换为有各自前进方向的平行光。由于第一光源110是邻设于第二光源120，故当第一光源110与第二光源120是设置于柱状透镜300的焦平面时，可使得通过柱状透镜300的第一光束L1与第二光束L2的前进方向的夹角不会过于发散，有利于实现背光模块10的指向性。应了解到，实际应用上，可以视其他元件的配置而设计第一光源110与第二光源120的位置，不应以平行光而限制本发明的范围。此外，于部分实施方式中，如第2及3图所示，光源组100是设置于导光板200的同一侧，并通过柱状透镜300改变光源组100的光束的前进路线。如此一来，可简化背光模块10的结构，利于背光模块10的微型化与轻薄化。

具体而言，于部分实施方式中，光源时序控制单元400是用以控制不同的柱面单元310所覆盖的第一光源110同步发光，且光源时序控制单元400是用以控制不同的柱面单元310所覆盖的第二光源120是同步发光。换句话说，通过光源时序控制单元400可控制不同柱面单元310所覆盖的第一光源110是随着同步的发光时序发光的，且不同柱面单元310所覆盖的第二光源120是随着同步的时序发光的。举例而言，于部分实施方式中，于第一时间点时，光源时序控制单元400会控制每一柱面单元310所覆盖的每一第一光源110同步地发出第一光束L1，且每一第一光束L1可被柱状透镜300与导光板200导引至第一目标位置。相似地，于第二时间点时，光源时序控制单元400会控制每一柱面单元310所覆盖的每一第二光源120同步地发出第二光束L2，且每一第二光束L2可被柱状透镜300与导光板200导引至第二目标位置。如此一来，在同一时间点，将会有多道第一光束L1被传导至第一目标位置，或多道第二光束L2被传导至第二目标位置，因此可增加第一目标位置或第二目标位置的所在范围，利于后续应用于立体显示装置。

参照图5，图5为依据本发明的部分实施方式的另一背光模块10b的下视图。于部分实施方式中，如图5所示，光源组100b还包含多个辅助光源130b，光源时序控制单元400是用以控制辅助光源130b的发光时间不同于第一光源110b的发光时间与第二光源120b的发光时间，且第一光源110b、第二光源120b与辅助光源130b是交错排列的。举例而言，于部分实施方式中，如图5所示，光源组100包含多个第一光源110b、多个第二光源120b与多个辅助光源130b，光源时序控制单元400是用控制第一光源110b依时序地发出第一光束L1，控制第二光源120b依时序地发出第二光束L2，且控制辅助光源130b依时序地发出第三光束L3。第一光源110b、第二光源120b与辅助光源130b的排列方式可如以下所述。以下以1表示第一光源110b的位置，以2表示第二光源120b的位置，并以3代表辅助光源130b的位置。第一光源110b、第二光源120b与辅助光源130b的排列方式可表示为[32123]，且第一光源110b、第二光源120b与辅助光源130b是根据此[32123]的排列方式周期性排列。

此外，于部分实施方式中，如图5所示，第一光源110b是对称于涵盖此第一光源110b的柱面单元310的中心光轴，第二光源120b是对称于涵盖此第二光源120b的柱面单元310的中心光轴，辅助光源130b也是对称于涵盖此辅助光源130b的柱面单元310的中心光轴，且第一光源110b、第二光源120b与辅助光源130b是对称且交错地依柱状透镜300的一中心轴CA所设置，故第一光束于导光板200的前进方向也是对称于柱面单元310的中心轴CA，第二光束于导光板的前进方向也是对称于柱面单元310的中心轴CA，且第三光束于导光板200的前进方向也是对称于柱面单元310的中心轴CA，故经过导光板200传导与反射的第一光束L1、第二光束L2与第三光束L3的整体的前进方向不会被改变，使得第一光束L1、第二光束L2与第三光束L3可分别且精确地传导至第一目标位置、第二目标位置与第三目标位置，有利于实现背光模块10b的指向性与提升后续立体显示装置的视域。

于部分实施方式中，辅助光源130b可分类为第一辅助光源与第二辅助光源，光源时序控制单元400是用以控制第一辅助光源、第二辅助光源、第一光源与第二光源的发光时间互不相同。第一光源、第二光源、第一辅助光源与第二辅助光源的排列方式可如下所述。以下以1表示第一光源的位置，以2表示第二光源的位置，以3代表第一辅助光源的位置，并以4代表第二辅助光源的位置。第一光源、第二光源、第一辅助光源与第二辅助光源的排列方式可表示为[4321234]，且第一光源、第二光源与第一辅助光源与第二辅助光源是根据此[4321234]的排列方式做周期性排列。

实际应用上，可以设计柱状透镜300的每一柱面单元310至少覆盖N组发光时间不同的光源(超过图5的3组，例如：4组、5组或6组等等)，使得光源组100可发出N种不同前进方向且不同发光时间的光线，以提升光线分别传送到空间上不同位置的视域数量，进而提升甜区(即指能提供良好的两眼立体视觉效果的视域；sweet spot)的范围。

于上述的多个实施方式中，背光模块是通过柱状透镜光学耦合于光源组与导光板之间，且设置第一光源与第二光源对称于涵盖此第一光源与第二光源的柱面单元的中心光轴，且第一光源与第二光源是对称于柱状透镜的一中心轴交错排列的，故第一光束于导光板的前进方向也也是对称于柱面单元的中心光轴，且第二光束于导光板的前进方向也也是对称于柱面单元的中心光轴，故有利于实现背光模块的指向性。此外，由于导光板的主表面具有柱状微结构，此柱状微结构的尺寸是随着远离光源模块的方向增加的，故可以调整第一光束与第二光束的出光亮度，有利于增加背光模块的发光亮度的均匀性。再者，通过背光模块与显示面板的同步切换，可通过时间多工与空间多工提供使用者左右眼不同的影像，以达到立体显示的效果。

于本发明的部分实施方式中，虽然本发明已以多种实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定范围为准。

Claims (11)

1.一种背光模块，其特征在于，包含：

一光源组，包含多个第一光源与多个第二光源；

一光源时序控制单元，用以控制所述多个第一光源的发光时间不同于所述多个第二光源的发光时间；

一导光板，包含相邻的至少一主表面以及一侧面，该侧面的面积小于该主表面的面积；以及

一柱状透镜，位于该导光板的该侧面旁并光学耦合于该光源组与该导光板之间，该柱状透镜具有一中心轴与多个柱面单元，其中每一所述多个柱面单元具有一中心光轴，每一所述多个柱面单元所涵盖的所述多个第一光源的其中一个是对称于涵盖该第一光源的该柱面单元的该中心光轴，每一所述多个柱面单元所涵盖的至少所述两个第二光源是对称于涵盖所述多个第二光源的该柱面单元的该中心光轴，且所述多个第一光源与所述多个第二光源是对称于该柱状透镜的该中心轴交错排列的。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该导光板包含多个柱状微结构，所述多个柱状微结构是设置于该主表面，且所述多个柱状微结构的尺寸是随着远离该光源组的方向增加的。

3.如权利要求2所述的背光模块，其中所述多个柱状微结构的至少一个的一长轴是实质上平行所述多个第一光源与所述多个第二光源的一排列方向。

4.如权利要求2所述的背光模块，其中所述多个柱状微结构的深度是随着远离该光源组的方向增加的。

5.如权利要求2所述的背光模块，其中所述多个柱状微结构的宽度是随着远离该光源组的方向增加的。

6.如权利要求2所述的背光模块，其中所述多个柱状微结构的密集度是随着远离该光源组的方向增加的。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个柱面单元的其中两个与其各自覆盖的所述多个第一光源的重叠面积是相等的，且所述多个柱面单元的其中两个与其各自覆盖的所述多个第二光源的重叠面积是相等的。

8.如权利要求7所述的背光模块，其中该光源时序控制单元是用以控制不同的所述多个柱面单元所覆盖的所述多个第一光源同步发光，且该光源时序控制单元是用以控制不同的所述多个柱面单元所覆盖的所述多个第二光源是同步发光。

9.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个第一光源与所述多个第二光源是设置于该柱状透镜的一焦平面。

10.如权利要求1所述的背光模块，其中该光源组还包含多个辅助光源，该光源时序控制单元是用以控制所述多个辅助光源的发光时间不同于所述多个第一光源的发光时间与所述多个第二光源的发光时间，其中所述多个第一光源、所述多个第二光源与所述多个辅助光源是交错排列的。

11.一种立体显示装置，其特征在于，包含：

一如权利要求1至10中任一所述的背光模块；

一显示面板；以及

一画面切换控制单元，用以控制该显示面板的显示画面时序性地切换，且所述多个第一光源与所述多个第二光源的切换与所述多个显示画面的切换是实质上同步的。