TW201411193A - 定向顯示裝置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

影像定向背光源包含有一光源陣列及一控制系統，該控制系統具有可變的光通量，其中光通量反比於光源陣列沿著側向方向的寬度。可控制輸出光學視窗的光密度分佈，以提供所需照度至裸視三維顯示器的視窗平面。定向顯示器可操作於廣角二維模式、隱密模式與低功率損耗模式，以便改善影像之品質以及降低功率損耗。

Description

定向顯示裝置及其控制方法

本發明提供一種空間光調變器，尤指一種可使用於二維模式、三維模式及/或裸視三維模式的顯示裝置，其具有較大面積照度的定向背光源。

空間多工型裸視三維顯示裝置使得視差元件(例如雙凸透鏡螢幕或視差屏障)的影像陣列與空間光調變器(例如液晶顯示器)的影像陣列相互對齊。空間光調變器的影像陣列配置為至少二組像素。視差元件將每一組像素的光分別指向不同方向，以便在顯示器的前方提供第一視窗及第二視窗。當觀察者的眼睛位於第一視窗時，可看見第一影像，而第一影像具有第一組像素的光；而當觀察者的眼睛位於第二視窗時可看見第二影像，而第二影像具有第二組像素的光。

相較於空間調光器的解析度，目前這些顯示器已降低的解析度。進一步地說，視窗的結構可經由像素光圈之形狀以及視差元件之影像功能來決定。該些像素之間的間隙(例如電極)可產生不均勻的視窗。很不幸地，當觀察者相對顯示器橫向移動時，這些顯示器會產生閃爍的影像，如此一來，觀察者觀看顯示器的自由度將受到限制。藉由散焦光學元件，可降低閃爍現象；然而，散焦的動作將提高影像的失真程度，而且提升觀察者的視覺應變。藉由調整像素光圈的形狀可降低閃爍現象，然而會降低顯示器以及空間光調變器中的定址電子設備的亮度。

依據本發明的一實施例，提供一種定向背光源之光源陣列的控制方法。定向背光源包含有一導波器，該導波器具有一輸入端。定向背 光源也可包含有一光源陣列，而光源陣列的數個光源設於橫跨於輸入端的一側向方向之不同輸入位置。導波器更包含有相對的第一導引面及第二導引面，第一導引面與第二導引面分別導引光傳遞於導波器中。導波器可導引光源的光穿過第一導引面而進入分佈於與第一導引面的法線正交地的側向上的數個光學窗口作為輸出光，該些輸出光的傳遞方向係與該些光源的輸入位置相關。該方法可操控光源來將光定向至可變動的光學視窗，其中光學視窗相應於光源的輸出位置，而且該些光源可被控制以輸出光，其中輸出光的通量與在該側向上各光源之個別寬度成反比，其在該光源陣列間會有所變動。

在其他實施例中，隨著視角變化的顯示亮度，可修正以使得一背光源從一導波器具有朗伯特特徵(Lambertian characteristic)，當該導波器被均勻光通量的光源陣列照射時，該導波器顯示非朗伯特光學輸出特徵。有利地說，背光源的外觀近似於紙張而且可被觀察者的眼睛舒適地，就如觀察者可觀看具有相同亮度的照明裝置。

在其他實施例中，為了離開軸線觀察位置，可降低背光源的照度，而其速率較快於為了朗伯特特徵來下降照度的速率。相較於朗伯特輸出背光源，本發明的背光源實際上具有較低的功率損耗。

在觀察者追蹤的實施例中，為了給予的觀看位置，背光源可達到朗伯特照度外觀，當強度隨著觀看位置依據非朗伯特方式產生變化。有利地，當本發明的背光源相較於朗伯特顯示器具有較低的功率損耗時，可以較舒適地觀看到影像。

在其他實施例中，背光源照度可沿著視窗改變，對於移動的觀察者的影像而言，降低裸視三維影像的失真，同時使得影像的閃爍現象達到可接收的程度。

在其他實施例中，提供一種定向顯示裝置，包含有可應用上述控制方法的控制系統。

依據本發明的一實施例，提供一種定向背光源的控制方法。該定向背光源包含有一導波器，而該導波器具有一輸入端以及一光源陣列，其中光源陣列的複數個光源設於橫跨於輸入端的一側向方向之不同輸入位 置。導波器更包含一第一導引面、一第二導引面、及一反射端，第一導引面相對於第二導引面且用來導引光傳遞於導波器。反射端面對輸入端而將光源的輸入光反射離開導波器。反射端將光反射之後，導波器可導引光源發出的光線穿過第一導引面而進入分佈於與該第一導引面的法線正交地的側向上的數個光學窗口作為輸出光，該些輸出光的傳遞方向係與該些光源的輸入位置相關。該控制方法包含提供驅動訊號至光源，選擇地操作光源去指引光進入可變的光學視窗，其中光學視窗相應於輸出方向，在反射端將光反射之後，感應輸入端的入射光。驅動訊號可校准以回應感測到的輸入端的入射光。

由於各光源之間的光度以及色度不均勻，所以比例調整後的光源的光通量可空間性地變化。本發明的實施例可校正光源之間的光通量的變化，以便提供一光學輸出來控制光源的光通量。進一步地，光通量隨著時間變化，例如受到光源老化的影響。在本實施例中，可達到校場改正光源的老化現象，來延長裝置的使用壽命以及輸出的均勻性。在校正過程中，只需少數的偵測器來監測整個陣列，因此降低成本。

可使用感測元件來感應輸入端的入射光，其中感測元件配置於輸入端的一區域，而該區域位於光源陣列的外側。在其他實施例中，可使用其他感測元件來感應輸入端的入射光，其中感測元件配置於輸入端的一區域，而該區域位於光源陣列的兩側。在其他實施例中，可使用光源陣列來感應輸入端的入射光，其中光源陣列沒有同時操作。可校正驅動訊號的位準，從而光源輸出光時，光的光通量符合預設的分佈。

依據本發明的另一實施例，提供一種定向背光源，而該定向背光源設有一控制系統，該控制系統應用相似於上述的控制方法。

依據本發明的一實施例，提供一種裸視三維顯示裝置，其具有較大的面積及厚度較薄。進一步來說，光學閥為厚度較薄的元件且具有較大的背向工作距離。這種元件可用於定向背光源來提供裸視三維顯示效果。進一步來說，該實施例提供一可控制的光學裝置，其可以有效率地顯示裸視三維影像以及二維影像的效果。

本發明的實施例可適用在數種的光學系統，本發明的實施例 可包含或與多種的投影機、投影系統、光學元件、顯示器、微顯示器、電腦系統、處理器、獨立投影系統、視覺及/或視聽系統、及電子及/或光學元件一起運作。本發明的實施例實際上可與任何光學裝置、電子裝置、光學系統、圖像系統或包含任何種類的光學系統的裝置一起使用。因此，本發明的實施例可使用於光學系統、視覺及/或光學圖像的裝置、視覺周邊裝置、以及一些運算環境。

詳細地揭露本發明的實施例之前，應該理解到本發明的實施例揭露的內容不限制各項技術特徵單一實施或不同結合方式實施。因此，本發明實施例揭露的內容為闡明本發明特徵之實施例，不應拘限本發明於所揭示的權利範圍。進一步言之，先前敍述及其附圖僅為本發明之範例，權利範圍並不受其限囿。其他元件之變化或組合的實施例皆有可能，且不悖于本發明之精神與範圍。

定向背光源可控制全部輸出面發射出的照度，而全部輸出面受到獨立的發光二極體光源控制，而發光二極體光源設置於光學導波的器輸入孔的一側。為了安全理由，可控制放射光僅可讓一人看見，而觀察者也僅能在一限制範圍的角度內看到影像；高電子效率的照明裝置，可提供較小角度的指向分佈，而左眼及右眼可看見時間連續立體顯示影像及裸視三維顯示影像，而且具有較低的成本。

本發明的多種實施例以及多種技術特徵可以相互結合應用。詳細地閱讀本發明內容後，本發明領域具有通常知識者可以明顯地發現其優點。

1‧‧‧導波器

2‧‧‧輸入端

4‧‧‧反射端

6‧‧‧第一光定向側

8‧‧‧第二光定向側

10‧‧‧導引特徵

12‧‧‧擷取特徵

15‧‧‧光源陣列

15a~15n‧‧‧光源

17‧‧‧錐形光

19‧‧‧錐形光

26‧‧‧視窗

28‧‧‧光軸

34‧‧‧區域

36‧‧‧區域

44‧‧‧視窗

45‧‧‧觀察者

47‧‧‧觀察者

48‧‧‧空間光調變器

62‧‧‧菲涅爾透鏡

68‧‧‧散射器

70‧‧‧位置感測器

72‧‧‧頭部量測系統

74‧‧‧照度控制器

99‧‧‧觀察者

1104‧‧‧導波器

1102‧‧‧端部波紋面

1103‧‧‧輸入端

1106‧‧‧反射層

1108‧‧‧轉向層

1110‧‧‧顯示面板

100‧‧‧定向顯示裝置

106‧‧‧視窗平面

243‧‧‧光源

244‧‧‧驅動線

247‧‧‧左視窗

249‧‧‧光學窗口

251‧‧‧右視窗

259‧‧‧全域極大值

262‧‧‧位置

263‧‧‧比例光通量

264‧‧‧光強度

265‧‧‧光通量

266‧‧‧光強度分佈

269‧‧‧光通量分佈

272‧‧‧光強度分佈

273‧‧‧光通量分佈

506‧‧‧光通量

508‧‧‧全域極大值

510‧‧‧光通量

512‧‧‧光通量

514‧‧‧光源

516‧‧‧光源

520‧‧‧第一子光源陣列

522‧‧‧第二子光源陣列

530‧‧‧第一光學窗口陣列

532‧‧‧第二光學窗口陣列

560‧‧‧左眼

562‧‧‧右眼

580‧‧‧光通量控制器

300‧‧‧入射光

302‧‧‧反射光

304‧‧‧法線

305‧‧‧反射光

307‧‧‧夾角

544‧‧‧反觸角特徵

546‧‧‧反觸角特徵

550‧‧‧光通量分佈

600‧‧‧光通量分佈

601‧‧‧觀看位置

602‧‧‧光通量分佈

603‧‧‧位置

604‧‧‧光通量分佈

605‧‧‧位置

723‧‧‧均勻位置

725‧‧‧非均勻位置

730‧‧‧左視窗

732‧‧‧右視窗

742‧‧‧顯示區域

744‧‧‧顯示區域

746‧‧‧距離

770‧‧‧光學窗口

771‧‧‧光學窗口

772‧‧‧光通量分佈

773‧‧‧全域極大值

774‧‧‧光通量分佈

775‧‧‧全域極大值

790‧‧‧視窗

791‧‧‧右眼

792‧‧‧左眼

793‧‧‧光強度分佈

799‧‧‧未發光元件

800‧‧‧光通量分佈

803‧‧‧間距

804‧‧‧發光群組

812‧‧‧光學窗口

200‧‧‧光強度感測器

202‧‧‧光學濾波器

204‧‧‧光強度感測器

206‧‧‧光學濾波器

208‧‧‧感測元件

209‧‧‧區域

214‧‧‧感測元件

215‧‧‧區域

222‧‧‧校準量測系統

224‧‧‧光通量分佈控制器

226‧‧‧查找表

230‧‧‧儲存參考灰階剖面

240‧‧‧電路

243‧‧‧輸入訊號

244‧‧‧放大器

246‧‧‧光電檢測器

248‧‧‧發光二極體

249‧‧‧開關

251‧‧‧致能訊號

252‧‧‧光線

253‧‧‧開關

254‧‧‧地面

256‧‧‧位置

400‧‧‧光源陣列

402‧‧‧輸入端

404‧‧‧第一氮化鎵晶片

405‧‧‧驅動線

406‧‧‧光電檢測器

407‧‧‧驅動線

408‧‧‧第二氮化鎵晶片

410‧‧‧光電檢測器

412‧‧‧光源封裝

420‧‧‧光譜軌跡

421‧‧‧間隙

426‧‧‧白點軌跡

566‧‧‧驅動線

568‧‧‧驅動線

第1A圖繪示本發明一實施例的定向顯示裝置之光傳遞的前視圖；第1B圖繪示第1A圖的定向顯示裝置之光傳遞的側視圖；第2A圖繪示本發明另一實施例的定向顯示裝置之光傳遞的俯視圖；第2B圖繪示第2A圖的定向顯示裝置之光傳遞的前視圖； 第2C圖繪示第2A圖的定向顯示裝置之光傳遞的側視圖；第3圖繪示定向顯示裝置的側視圖；第4A圖繪示定向顯示裝置的前視圖；第4B圖繪示定向顯示裝置的二視窗的前視圖；第5圖繪示具有線性擷取特徵的定向顯示裝置產生視窗的前視圖；第6A圖繪示一實施例之時序多工定向顯示裝置產生視窗的示意圖；第6B圖繪示另一實施例之時序多工定向顯示裝置產生視窗的示意圖；第6C圖繪示另一實施例之時序多工定向顯示裝置產生二視窗的示意圖；第7圖繪示觀察者追蹤裸視三維定向顯示裝置的示意圖；第8圖繪示複數觀察者型的定向顯示裝置的示意圖；第9圖繪示隱密型定向顯示裝置的示意圖；第10圖繪示定向顯示裝置的側視圖；第11圖繪示一實施例的楔型定向背光源的前視圖；第12圖繪示一實施例的楔型定向顯示裝置的側視圖；第13圖繪示觀察者可追蹤的控制系統的示意圖；第14A圖繪示定向背光源的俯視圖；第14B圖繪示在視窗平面的一位置看到的輸出光的光強度的示意圖；第15A圖繪示於視窗平面的一位置所看到輸出光的強度的另一示意圖；第15B圖繪示光源陣列的光通量分佈以及調整光源陣列的比例化光通量的示意圖；第15C圖繪示第15B圖的部分放大圖；第15D圖繪示的背光源的前側的光通量分佈的示意圖； 第15E圖繪示裸視三維朗伯特顯示系統的光通量分佈的示意圖；第15F圖繪示在軸位置具有高於1的增益之裸視三維朗伯特顯示系統的光通量分佈的示意圖；第15G圖繪示離軸位置具有高於1的增益之裸視三維朗伯特顯示系統的光通量分佈的示意圖；第15H圖繪示離軸位置具有高於1的增益之裸視三維朗伯特顯示系統的光通量分佈的另一示意圖；第16圖繪示一實施例的光源定址裝置的示意圖；第17圖繪示光學窗口陣列與各光學窗口的光強度的示意圖；第18圖繪示本發明一實施例的具有均勻強度的導波器的光強度與觀看位置的關係示意圖；第19A圖繪示光沿著第一方向入射於導波器的擷取特徵的立體圖；第19B圖繪示光沿著第二方向入射於導波器的擷取特徵的立體圖；第20A圖繪示導波器的視窗平面的位置與調整光學窗口之光強度的第一實施例之示意圖；第20B圖繪示導波器的視窗平面的位置與調整光學窗口之光強度的第二實施例的示意圖；第21A圖繪示繪示導波器的視窗平面上的位置與調整光學窗口之光強度的第三實施例的示意圖；第21B圖繪示導波器的視窗平面上的位置與調整光學窗口之光強度的第四實施例的示意圖；第22圖繪示調整光學窗口光強度與視窗平面上的觀察位置的示意圖； 第23A圖繪示光學窗口的光強度與導波器的視窗平面上的位置之間的關係以及針對右眼照明相位比例地調整發光元件的光通量的示意圖；第23B圖繪示對於雙眼照明相位之光源陣列的光通量的分佈以及對於右眼照明相位調整光通量的示意圖；第24圖繪示光學窗口光強度與對應於輸出方向的角度的視窗平面的位置的關係圖；第25圖繪示光學窗口光強度與對應於輸出方向的角度的視窗平面的位置的另一關係圖；第26A圖繪示光學窗口光強度與對應於輸出方向的角度的視窗平面的位置的又一關係圖；第26B圖繪示補償光源陣列退化的光通量示意圖；第27A圖繪示定向顯示裝置於景觀模式時的前視圖；第27B圖繪示定向顯示裝置於人像模式時的前視圖；第27C圖繪示第27B圖的光強度與觀察位置之關係示意圖；第28圖繪示導波器與視窗的側視圖；第29圖繪示調整第28圖的光源陣列的比例光通量的示意圖；第30圖繪示觀察者移動於多個位置觀看裸視三維顯示器的示意圖；第31圖繪示第一實施例之視窗的光強度分佈的示意圖；第32圖繪示第二實施例之視窗的光強度分佈的示意圖；第33圖繪示第三實施例之視窗的光強度分佈的示意圖；第34圖繪示第四實施例之視窗的光強度分佈的示意圖； 第35圖繪示非均勻視窗強度分佈形成的非均勻顯示照度的示意圖；第36圖至第41圖繪示光源的非均勻光通量分佈的示意圖；第42圖繪示景觀模式的二維定向顯示裝置的示意圖；第43圖繪示第42圖的比例光通量與輸入位置之關係示意圖；第44圖繪示畫像模式的二維定向顯示器的示意圖；第45圖繪示第44圖的顯示裝置的輸入位置與比例光通量的關係示意圖；第46圖繪示一實施例之控制系統及定向背光源的前視圖；第47圖繪示另一實施例之控制系統以及定向背光源的前視圖；第48圖繪示用於驅動光源操作於校準模式的裝置的示意圖；第49圖繪示操作於校準模式的光源陣列的示意圖；第50圖繪示可校正顏色之光源陣列的前視圖；第51圖繪示可校正顏色之光源陣列的另一實施例的前視圖；第52圖繪示光學窗口的色彩變化與校正色彩變化的示意圖；第53圖繪示光源陣列的一實施例的前視圖；以及第54圖繪示光源陣列的另一實施例以及校正失效的光源的示意圖。

時序多工裸視三維顯示裝置藉由將空間光調變器的所有像素的光指向第一時間狹縫的第一視窗以及所有像素的光指向第二時間狹縫的第二視窗，如此一來，有助於改良裸視三維顯示器的空間解析度。因此，觀察者的眼睛於第一視窗及第二視窗接收光時，在多個時間狹縫的期間，可於顯示器上看見完整的解析影像。時序多工顯示裝置藉由定向光源陣列達到指向照明的目的，而定向光源陣列藉由具有定向光學元件的透明式時序多工空間光調變器，其中定向光學元件於視窗平面產生光源陣列 的影像。

視窗的均勻性有助於獨立的空間光調變器的像素配置。這些顯示裝置可使得觀察者看到較少閃爍的畫面以及降低觀察者移動時的影像失真程度。

為了在視窗平面的高均勻度，需要一種具備高空間均勻度的光源陣列，可提供時序連續照明系統的光源，舉例來說，尺寸約100微米且具有透鏡陣列的空間光調變器的像素。然而，這些像素為了空間多工顯示都遇到相同的困難。進一步地說，這些裝置的效率較低且花費較高，且需要額外新增顯示元件。

藉由微小的照明裝置可方便地達到高度的視窗均勻性，其中照明裝置可為結合有均勻及擴散的光學元件的發光二極體陣列，而光學元件為1毫米或大於1毫米光學元件。然而，光源之尺寸增加即表示定向光學元件的尺寸也會等比例地增加。例如，映射至寬度為65毫米的視窗的寬度為16毫米的照明裝置需要200毫米的背面工作距離。因此，光學元件的厚度增加時會無法使用於一些裝置，例如行動顯示裝置或較大面積的顯示裝置。

為了解決上述的缺點，美國專利第13/300,293號申請案揭露一種光學閥，其結合了高速的切換透射式空間光調變器，使得較薄的封裝中的時序多工裸視三維照明裝置，觀察者看到的影像無閃爍而且較沒有失真。一維的視窗陣列可沿著第一方向(水平方向)顯示不同影像，但是當沿著第二方向(縱向方向)移動時包含相同影像。

傳統的非影像顯示背光源通常使用光源導波器且具有來自光源(例如發光二極體)的邊緣照度。然而，應該發現到這些傳統的非影像顯示背光源與本發明的影像定向背光源，無論在功能、設計或結構上都有很多不同。

一般來說，影像定向背光源導引多個光源的光去穿過於顯示螢幕以進入至少一軸線的多個視窗。藉由影像定向背光源的成像系統，每一視窗中可產生光源的至少一軸線的影像。一影像系統形成於多個光源與視窗之間。在此架構下，觀察者於視窗的外側看不到光源的光。

相較於習知的用於二維顯示裝置的非影像背光源或光導引板(LGPs)。參見2004年12月公開文獻(Kälil Käläntär et al.,Backlight Unit With Double Surface Light Emission,J.Soc.Inf.Display,Vol.12,Issue 4,pp.379-387)。非影像背光源一般用來指引光源的光穿過於顯示螢幕以進入每一光源的觀看區域，藉此達到寬廣的視角以及較高的顯示均勻度。如此一來，非影像背光源不會形成視窗。在此設計下，觀察者於沿著觀賞區域的任一位置都可看見光源的光。這些習知的非成像背光源具有相同的定向性，舉例來說，藉由提供亮度增強膜(例如3M公司的BEFTM)去增加相較於朗伯體照度(Lambertian illumination)的螢幕增益。然而，該定向性對於每一光源均為相同。因此，基於這些理由以及對於本發明相關領域具有通常知識者而言為顯而易見的理由，傳統的非影像背光源不同於成像定向背光源。邊光非影像背光源照明裝置可使用於液晶顯示系統，例如二維筆記型電腦、監視器及電視。光經由低光損失的導波器的邊緣傳遞，其中導波器具有擷取特徵。無論光往任一方向傳遞，導波器的表面的凹口將使得光產生損耗。

在一實施例中使用光學閥，光學閥為一種光學導引結構或裝置，例如光學閥、光學閥定向背光源以及閥定向背光源(v-DBL)。在本發明中，光學閥不同於空間光調變器(即使空間光調變器有時候與光學閥具有相關聯的技術)。影像定向背光源的一實施例可為具有折疊式光學系統的光學閥。藉由光學閥，使得光在傳遞時不會產生損耗，光可入射於成像反射器以及反向傳遞，從而光被反射之後會被傾斜的擷取特徵擷取，以及被指向至數個視窗(參見美國專利第13/300,293號申請案)。

影像定向背光源的實施例可為具有階梯型導波器之成像定向背光源、折疊型成像定向背光源、楔型定向背光源、或光學閥。

再者，具有階梯型導波器之影像定向背光源可為光學閥。階梯型導波器可導引光，進一步地說，該導波器包含有彼此相對的第一導引面與第二導引面，進一步地說，還包含有數個導引特徵以及擷取特徵，該些導光特徵與擷取特徵呈階梯狀配置。

此外，折疊型成像定向背光源可為楔型定向背光源及光學閥的至少一者。

在操作方面下，光可經由輸入側沿著第一方向傳遞至反射側，而且沒有產生光損耗。光可於反射側被反射而且沿著第二方向傳遞，而第二方向反向於第一方向。當光沿著第二方向傳遞時，光入射至擷取特徵後，而擷取特徵可重新指引光穿出至光學閥之外。換句話說，光學閥通常允許光沿著第一方向傳遞以及當光沿第二方向傳遞時允許被擷取。

光學閥可達到較大面積顯示區域的時序連續定向照度。此外，可使用厚度小於背向工作距離的光學元件，將光從微小的照明裝置指向至視窗平面。這些顯示裝置可使用擷取特徵之陣列，而擷取特徵之陣列可對導波管中反向傳遞的光作擷取。

使用於液晶顯示器的成像定向背光源已經被數間公司提出與證實，例如3M公司的美國公告專利第7,528,893號、Microsoft公司的美國公告專利第7,970,246號(楔型定向背光源)、以及RealD公司的美國第13/300,293號專利申請案(光學閥、光學閥定向背光源)。

本發明提供一種具有階梯型導波器之影像定向背光源，光線可於該背光源的內側面之間朝向後方及前方作反射。舉例來說，階梯型的導波器包含有一第一側以及一第一組表面。當光沿著導波器的長度方向傳遞時，光相對於第一側以及第一組表面的入射角不會改變，而如此不會達到這些內側面的媒介的臨界角。第二組表面(階梯的縱向部)有助於擷取光，而第二組表面傾斜於第一組表面(階梯的橫向部)。第二組表面不會導引光，但是可擷取光。反之，楔型定向背光源可允許光導引於楔型的導波器內，而楔型導波器具有連續的內表面。因此光學閥不是楔型成像定向背光源。

第1A圖繪示本發明一實施例的定向顯示裝置傳遞光的前視圖，而第1B圖繪示第1A圖的側視圖。

第1A圖繪示定向顯示裝置的定向背光源在xy平面的前視圖。該定向顯示裝置包含有一光源陣列15，而該光源陣列15可對階梯型的導波器1進行照明。光源陣列15包含有數個光源15a~15n，其中n為大於1的整數。在本實施例中，導波器1為階梯型。光源15a~15n為發光二極體，然而其他種類的光源亦可作為光源，例如二極體、半導體、雷射、 局部場發射源、或有機發射陣列，並未限制光源種類。再者，第1B圖繪示xz平面的側視圖，定向顯示裝置包含有導波器1(waveguide)、光源陣列15(illuminator array)、空間光調變器48(spatial light modulator)、擷取特徵12(extraction feature)、以及導引特徵10(guiding feature)。第1B圖為第1A圖的側視圖。因此，第1A圖與第1B圖的光源陣列15及階梯型導波器1彼此相符。

進一步地說，參閱第1B圖，導波器1可設有一輸入端2以及一反射端4，而反射端4的寬度大於輸入端2。導波器1延伸於輸入端2以反射端4之間，其中輸入端2接收輸入光，而反射端4將輸入光反射出導波器1之外。輸入端2的側面寬度大於輸入端2的側面高度。該些光源15a~15n設於橫跨輸入端2的一側向方向之不同輸入位置。

導波器1設有彼此相對的第一導引面及第二導引面，第一導引面與第二導引面延伸於輸入端2及反射端4之間。透過全反射可將光導引至導波器1的前方與後方。第一導引面為平面。第二導引面設有數個光的擷取特徵12，該些擷取特徵12面向於反射端4，擷取特徵12呈傾斜且至少將來自反射端4的部分光加以反射以穿出於導波器1之外，藉此於第一導引面之處中斷光的全反射以及使得光可穿出於第一導引面，進而進入至第1B圖所示的空間光調變器48。

在此實施例中，該些擷取特徵12為反射鏡，也可使用其他類型的反射物件。擷取特徵12不會導引光穿出於導波器1之外，反之第二導引面的中間區可調節擷取特徵12導引光而不擷取光。第二導引面的中間區為平面而且平行於第一導引面，或者具有相對較低的傾斜度。該些擷取特徵12相對於該些中間區側向地延伸，以致使第二導引面為階梯面，而該階梯面上包含有該些擷取特徵12以及該些中間區。該些擷取特徵12將反射端4的光加以反射以穿出於第一導引面之外。

該些擷取特徵12將該些光源15a~15n發出的光分別相對於第一導引面導引至不同方向，而該些光線的傳遞方向與該些光源的輸入位置相關。當該些光源15a~15n設置在不同的輸入位置時，光源15a~15n發出的光線會沿著不同方向被反射。在此架構下，光源15a~15n發出的光 分別沿著不同的輸出方向定向分佈於該側向方向的數個視窗，而且該些輸出光的傳遞方向與該些光源的輸入位置相關。輸入位置所分佈之橫跨輸入端2的側向方向係相應於正交於第一導引面的一側向方向。在本實施例中，輸入端2的側向方向與輸出光的側面方向彼此相互平行，發生於反射端4與第一導引面的偏斜通常垂直於該側向方向。在控制系統的控制之下，光源15a~15n可指引光進入可選擇的視窗，而該些視窗可單獨或一起使用。

光學視窗可相符於視窗平面中的單一光源的影像，光學視窗形於穿過整個顯示裝置的平面。可選擇地，光學視窗可相符於被一起驅動的光源的影像。有利地說，這些光源可增加光源陣列15的視窗的均勻性。

相較之下，視窗處於視窗平面中的一區域內，因此在控制系統的控制之下，視窗可形成於單一光學視窗或形成於數個光學視窗。

空間光調變器48延伸於階梯型導波器1的對面，而空間光調變器48為透射式且可調變光穿過階梯型導波器1。在此實施例中，空間光調變器48為液晶顯示器，但僅為其中一種實施例，而其他可使用的實施例可為矽基液晶裝置或數位光源處理裝置。在此實施例中，空間光調變器48設置於導波器的第一導引面的對面，而且當光被反射後，可將穿出於第一導引面之外的光作調變。

定向顯示裝置之操作提供視窗的一維陣列，而視窗繪示於第1A圖的前視圖，而視窗的側視圖繪示於第1B圖。參閱第1A圖及第1B圖的操作，光源陣列15射出光，例如光源15a~15n沿著導波器1的厚度較薄的輸入端2的表面(x=0)分別設置於不同位置(y)。光沿著第一方向(+x方向)傳遞於導波器1內，同時，光在xy平面扇出而且傳遞至彎曲形的反射端4，實際上可全部到達反射端4。光在傳遞時，可在xz平面上依據一組角度散開，但是該角度不會超出導引材料的臨界角。擷取特徵12連接於導引特徵10，而導引特徵10設於階梯型導波器1的底側，擷取特徵12的傾斜角大於臨界角，因此，所有沿著+x方向傳遞的光都不會遇到擷取特徵12，實際上證實光往前傳遞時所產生的損失很小。

繼續討論第1A圖及第1B圖，彎曲形的反射端4的表面塗佈有反射材料，例如銀。然而亦可使用其他種類的反射材料。因此， 光轉向至第二方向(負x方向)時以及平行於xy平面或顯示平面。展開角度實際上維持在xz平面大約主要的傳遞方向，如此光可以撞擊到凸緣以及反射至導波器之外。在本實施例中，擷取特徵12的傾斜角大約45度，隨著維持xz角度展開相對於傳遞方向，光可有效地被指向垂直於xy顯示平面。當光折射出階梯型導波器1之外時，展開角度會增加，但由於擷取特徵12的反射而稍微減少展開角度。

在其他的實施例中，可提供未塗佈反射材料的擷取特12，當全反射失敗時，反射會減少，擠壓xz角度輪廓及偏離正交。然而，在其他實施例中，提供塗佈銀的擷取特徵或化合有銀的擷取特徵，可維持增加的展開角度以及中央法線方向。進一步地說，光可依據大約平行的方向離開導波器1，而且經由輸入邊緣中心被導引離開於與光源15a~15n的y位置成比例的法線。如第1A圖所示，光源15a~15n沿著輸入端2設置且彼此獨立，可使得光離開於第一光定向側6而且依據不同之外角傳遞。

快速液晶顯示面板具有空間光調變器48可達到裸視三維的效果，如俯視圖所示或第2A圖所示yz平面上的光源陣列15，第2B圖所示的前視圖以及第2C圖所示的側視圖。第2A圖繪示定向顯示裝置之傳遞光的俯視圖，第2B圖繪示定向顯示裝置之傳遞光的前視圖，而第2C圖繪示定向顯示裝置之傳遞光的側視圖。如第2A圖至第2C圖所示，階梯型導波器1可位於快速液晶顯示面板(高於100赫茲)的後方，而該快速液晶顯示面板顯示連續的右眼及左眼影像。在同步下，光源陣列15的光源15a~15n(n為大於1的整數)可選擇地開啟及關閉，提供進入左眼及右眼的照明光，而實際上光源陣列15的光與系統的指向效能之間呈獨立關係。在最簡單的例子下，光源陣列15的光源同時開啟時，可提供一維視窗或在水平方向具有限制寬度之光學瞳孔，但延展於垂直方向，水平地分隔的雙眼可觀察一左眼影像，以及在視窗44中，雙眼可觀看到右眼影像，以及雙眼於一中央位置可觀看到不同影像。視窗26可包含光學窗口260，而視窗44可包含第二光學窗口440，其中每一光學窗口由光源陣列15中的單一光源所形成。因此，數個光源可形成視窗26、44。如第2A圖所示，視窗26由光源15a所形成，而因此可包含光學窗口260。同樣地，視窗44由光源15n所形成， 而因此可包含光學窗口440。依此方法，當觀察者的頭幾乎對齊於中央位置時，可觀看到三維影像。由中央位置往側向移動時，會使得三維影像變為二維影像。

反射端4於導波器的側向方向上，可具有正值的屈光率。在一些實施例中，反射端4具有正值的屈光率，光軸可依據反射端4的形狀來定義，舉例來說，光軸為穿過反射端4的曲率中心的直線，而且與x軸附近的反射端4的反射對稱軸相重疊。如此一來，反射端4為平面，光軸可相關於正屈光率的元件，例如擷取特徵12或菲涅爾透鏡62。光軸238重疊於導波器1的機械軸。在本發明的實施例中，反射端4具有圓柱形的反射面，光軸238穿設於反射端4的彎曲面的中心而且與x軸附近的反射端4的反射對稱軸相互重疊。光軸238重疊於導波器1的機械軸。當反射端4表面之剖面為圓形時，對於在觀看位置軸以及離軸觀看位置而言，具有最佳效能，至於其他剖面形狀亦可使用。

第3圖繪示定向顯示裝置的側視圖。進一步地，第3圖繪示階梯型導波器1運作的詳細側視圖，而導波器1可為透明材料。導波器1可包含有輸入端2、反射端4、一第一光定向側6，其中該第一光定向側6可為平面，以及一第二光定向側8，該第二光定向側8包含有導引特徵10以及光的擷取特徵12。在操作上，光源陣列15的光源15c所發射的光16(未顯示於第3圖)，例如可為發光二極體的可定址陣列，光16可藉由全反射於導波器1內被導引至反射端4，其中全反射藉由第一光定向側6以及導引特徵10來達成，而反射端4可為成像面。雖然反射端4可為成像面且可反射光，但是在其他一些實施例中也可能使得光穿設於反射側4。

繼續討論第3圖，從反射端4反射的光18更可藉由全反射被導引於導波器1內以及被擷取特徵12所反射。入射至擷取特徵12的光線18可受到階梯型導波器1的導引而產生偏離成為光線20，光線20穿過於第一光定向側6而形成裸視三維的視窗26。如果要決定視窗26的寬度，至少可經由光源的尺寸、反射端4以及擷取特徵12的輸出之距離以及屈光率來判定。視窗的高度主要由擷取特徵12的反射錐角以及輸入側2的輸入照明錐角來決定。因此視窗26表現出分隔的輸出方向的範圍，而該輸出方 向的範圍取決於空間光調變器48的表面正交方向，而該表面正交方向與觀看距離上的平面相交錯。

第4A圖繪示定向顯示裝置的前視圖，而定向顯示裝置接受第一光源的照射，而且該前視圖中包含有曲形的擷取特徵。進一步地說，第4A圖顯示光源陣列15的光源15c發射的光導引於階梯型的階梯型導波器1中的前視圖，階梯型導波器1具有光軸28。在第4A圖中，定向背光源可包含有導波器1及作為光源的光源陣列15。光源15c從輸入端2朝向視窗26發射光。第4A圖的光可離開於導波器1的反射端4。如第4A圖所示，光線16可經由光源15c定向至反射端4。接著，光線18可被擷取特徵12反射且離開於反射側4而定向至視窗26。因此，光線30可與光線20相交於視窗26，或者可在視窗具有不同高度，例如光線32。此外，在其他實施例中，導波器1的二個側端部22、24可為透明面、成像面或暗面。繼續討論第4A圖，擷取特徵12的形狀可為細長狀，而且擷取特徵12於第二光定向側8(顯示於第3圖)在第一區域34中的方向不同於在第二區域36中的方向。此外，第4A圖的擷取特徵可與導引特徵10相互替換以形成另一實施例。如第4A圖所示，導波器1可包含有一反射面，該反射面設於反射側4。在本實施例中，導波器1的反射端在沿著階梯型導波器1的側向方向上具有正屈光率。

在其他實施例中，每一定向背光源的擷取特徵12可在沿著階梯型導波器1的側向方向上具有正屈光率。

在其他實施例中，每一定向背光源可包含有擷取特徵12，而擷取特徵12可為第二導引面的鏡面。第二導引面具有數個可交替鏡面的區域，而該些鏡面可指引光穿過導波器而不會被擷取。

第4B圖繪示定向顯示裝置的前視圖，其中定向顯示裝置被第二照明裝置所照射。進一步地說，第4B圖繪示光源陣列15的光源15h所發射的光線40、42。反射端4的反射面的曲度與擷取特徵12共同地產生視窗44，而視窗44側向地間隔於視窗26，而視窗26具有來自光源15h的光。

有利地來說，如第4B圖所示，於第一視窗26中可提供光 源15c的真實影像。如第4A圖所示視窗26中的真實影像可藉由反射側4的屈光率與區域34與區域36之間的不同方向的擷取特徵產生的屈光率共同達成。如第4B圖所示，可改善光源15c的成像至視窗的側面的色差。當達到低失真程度時，色差的改善可延長裸視三維顯示的自由度。

第5圖繪示一實施例之具有線性的擷取特徵的定向顯示裝置的前視圖。進一步地說，第5圖的實施例與第1圖的實施例相似(有相同的元件)，不同點是擷取特徵12為線性且彼此平行。有利地說，此實施例可於顯示面上提較為均勻的照度，而且相較於第4A圖及第4B圖的曲形擷取特徵，在製造上更為方便。階梯型導波器1的光軸321可為反射端4的表面的光軸方向。反射端4的屈光率係沿著光軸方向，因此入射至反射端4的光將產生偏斜，而偏斜的角度變化依據光軸321的入射光的側向偏移39。

第6A圖繪示一實施例在第一時間狹縫下時序多工成像定向顯示裝置產生第一視窗的示意圖，第6B圖繪示另一實施例在第二時間狹縫下時序多工成像定向背光源產生第二視窗的示意圖，而第6C圖繪示另一實施例之時序多工成像定向顯示裝置產生第一視窗與第二視窗的示意圖。進一步地說，第6A圖顯示導波器1所產生的視窗26。光源陣列15中的第一群組光源31可提供錐形光17至視窗26。第6B圖顯示產生的視窗44。光源陣列15的第二群組光源33可提供錐形光19至視窗44(可為單一視窗或視窗陣列)。如第6C圖所示，若是將二組時序多工顯示裝置加以合併，可依序產生視窗26及視窗44。如果空間光調變器48的影像(未顯示於第6A圖至第6C圖)相符於光輸出方向做調整，接著對於處於適當位置的觀察者可以看到裸視三維影像。相同的操作可藉由上述任一成像定向背光源來達成。第一及第二光源群組31、32各具有光源陣列15中的至少一個光源，其中n為大於1的整數。

第7圖繪示一實施例之觀察者追蹤具有時序多工定向顯示裝置之裸視三維顯示裝置的示意圖。如第7圖所示，可選擇地開啟及關閉軸線29上的光源陣列15，以提供視窗26、44的定向控制。觀察者45的頭部的位置可被攝影機、移動感測器、移動偵測器或任何適合的光學、機械或電子裝置所監測，而光源陣列15的適當光源可被開啟及關閉，以便實際 地提供獨立影像至每一眼睛而無關於觀察者45的頭部的位置。該頭部追蹤系統(或第二頭部追蹤系統)可監測多於一個觀察者45、47的頭部(觀察者47的頭部未顯示於第7圖)而且可提供相同的左眼與右眼影像至每一觀察者的左眼及右眼，已提供三維影像至所有觀察者。上述所有的成像定向背光源可達成相同的操作。

第8圖繪示一實施例的具有成像定向背光源的複數觀察者型的定向顯示裝置的示意圖。如第8圖所示，至少有二個二維影像可指向於一對觀察者45、47，因此使得每一觀察者可於空間光調變器48看到不同的影像。第8圖所示的二個二維影像可依據第7圖所描繪的相同方法產生。其中二個影像依序地顯示且與數個光源同步，其中該些光源的光指向於該二觀察者。其中一個呈現於空間光調變器48的影像位於第一平面，而另一個呈現於空間光調變器48的影像位於第二平面，其中第二平面不同於第一平面。對應於第一平面及第二平面，調整輸出照度來分別提供視窗26及視窗44。當一位觀察者的雙眼在視窗26將察覺到第一影像時，同時另一觀察者的雙眼將於視窗44察覺到第二影像。

第9圖繪示具有成像定向背光源的隱密型定向顯示裝置的示意圖。二維顯示系統也可為了安全與效率而利用定向背光源，而定向背光源的光主要可指向於觀察者45的雙眼。進一步來說，雖然觀察者45可以在顯示裝置50上看到影像，光沒有指向觀察者47。因此可以避免觀察者47看到顯示裝置50上的影像。本發明的每一實施例有助於提供裸視三維影像、雙重影像或隱密顯示功能。

第10圖繪示一實施例的具有成像定向背光源的時序多工定向顯示裝置的側視圖。進一步地說，第10圖顯示出裸視三維定向顯示裝置的側視圖，其中該顯示裝置可包含有導波器1以及菲涅爾透鏡62(Fresnel lens)，其中菲涅爾透鏡62為了橫跨導波器1的瞄準輸出而提供視窗26。一個縱向的散射器68可進一步延展視窗26的高度，以及當最小化模糊側向方向(y軸)時，模糊垂直方向(平行於x軸)。接著光可藉由空間光調變器48映射。光源陣列15可包含數個發光二極體，舉例來說，該些發光二極體可為螢光粉轉換藍光發光二極體(phosphor converted blue LED)，或者是相互分 隔的紅光、綠光、及藍光發光二極體。可選擇地，光源陣列15的光源可包含一均勻光源以及提供分離的照明區域的空間光調變器。可選擇地，光源可包含雷射光源，而雷射光源可藉由掃瞄定向散射器，例如使用Galvo或MEMS掃描器。在一實施例中，因此雷射光可作為合適的光源來提供具有適當輸出角度的均勻光源，而且還可以降低光班。可選擇地，光源陣列15可為雷射光陣列。此外，散射器可為波長轉換螢光體，所以可產生不同波長的可見輸出光。

第1圖至第10圖揭露導波器1、一定向背光源以及一定向顯示裝置。該定向背光源包含導波器1與光源陣列15；該定向顯示裝置包含定向背光源與空間光調變器48，其中第1圖至第10圖的技術特徵均可相互結合。

第11圖繪示另一實施例的影像定向背光源(楔型定向背光源)的前視圖，而第12圖繪示楔型定向顯示裝置的側視圖。美國公告專利第7,660,047號(專利名稱：Flat Panel Lens)所揭露的楔型定向背光源在此作為本發明的參考文獻。該楔型定向背光源可包含有一楔型的導波器1104，該導波器1104具有一底面以及一波紋面1102，其中該底面可優先地覆蓋一反射層1106，而該波紋面1102也可優先地覆蓋一反射層1106。

在一實施例中，定向顯示裝置包含有一導波器，而該導波器具有一輸入端、相對的第一導引面及第二導引面、以及一反射端。第一導引面與第二導引面用來導引光沿著導波器傳遞，而反射端面向於輸入端而且用來將光線反射出導波器之外。該定向顯示裝置也包含一光源陣列，光源陣列之數個光源設於橫跨該輸入端的一側向方向之不同輸入位置。光源發出的光線被反射端反射之後，該導波器導引光源的光穿過第一導引面而進入分佈於與該第一導引面的法線正交地的側向方向上的數個光學視窗作為輸出光，而該些輸出光的傳遞方向與該些光源的輸入位置相關。該定向顯示裝置也可包含透射式之空間光調變器，可接收來自第一導引面的輸出光以及調變輸出光的第一偏振。

楔型之定向背光源的一實施例中，第一導引面藉由全反射來導引光，而第二導引面可具有反射面且沿著一角度傾斜來將光線反射，以 便中斷全反射，而使得光線穿出於第一導引面。楔型之定向背光源可為定向顯示裝置的一部分。定向顯示裝置也可包含偏斜元件，而該偏斜元件延伸於導波器的第一導引面之對面，可偏斜光線而將光線導引至空間光調變器的法線。

如第12圖所示，光源1101發射的光可進入導波器1104，而且在光反射出末端面時，光可沿著第一方向傳遞。當光在返回路徑時，光可離開於導波器1104而且可以照亮顯示面板1110。相較於光學閥，楔型導波器藉由一錐形體提供擷取功能，而該錐形體可降低光的入射角，以致使當光依據臨界角入射於一輸出面時，光會漏出。在導波器1104中以臨界角漏出的光以平行於表面之方向傳遞，直到被一轉向層1108(例如稜鏡陣列)影響而產生偏斜。導波器1104的輸出表面上的誤差或灰塵可改變臨界角，創造漫射光以及均勻度誤差。進一步地說，使用反射鏡去折疊楔型定向背光源中的光束路徑的成像定向背光源，其使用一磨光反射鏡去偏斜楔型導波器中的光錐方向。該磨光反射鏡通常在製造上很複雜而且造成照明均勻度誤差，例如漫射光。

楔型之定向背光源以及光學閥依據不同方式處理光束。在導波器1104中，依據適當角度輸入的光將於主要表面的定義位置輸出，但是光將依據相同角度沿著平行於該主要表面的方向離開。相較之下，輸入至光學閥的導波器1的光，其依據輸入角所決定的輸出角而經由第一側的數點位置輸出。有利地說，光學閥的導波器1不需要光轉向膜去擷取趨向於觀察者的光，而且不一致的輸入角度不會造成顯示表面的不均勻。

一般來說，導波器1104可使用於定向背光源，而第1圖至第10圖中的導波器1可替換成導波器1104而成為新的實施例。

在一些實施例中，定向顯示裝置包含有定向顯示器與控制系統，其中定向顯示器包含定向背光源，而定向背光源包含有導波器與空間光調變器。導波器、定向背光源與定向顯示器揭露於第1圖至第10圖，而導波器1可替換為導波器1104。為了簡潔起見，除了修改且/或新增的技術特徵之外，先前已揭露的導波器、定向背光源與顯示裝置將不再詳細贅述。

第13圖繪示具有控制系統的定向顯示裝置100的示意圖。 該控制系統的配置與操作之後將會描述以及對於每個顯示裝置的需求改變來加以應用。

定向顯示裝置100包含一定向背光源，該定向背光源包含該導波器1以及該光源陣列15。控制系統用來操控該些光源15a~15n去將光指向至可選擇的數個視窗。

導波器1的配置如上所述。反射端4收斂反射光。菲涅爾透鏡62可與反射端4配合來產生數個視窗26，而觀察者99可於觀看面106看到該些視窗26。透射式的空間光調變器48可接收定向背光源的光。進一步說，散射器可將導波器1與空間光調變器48的像素(或菲涅爾透鏡62)之間的莫爾差頻(Moire beating)移除。

控制系統可包含一感測單元，該感測單元可偵測觀察者99相對於顯示裝置100的位置。感測單元包含一位置感測器70(例如攝影機)以及一頭部量測系統72(例如電腦視覺影像處理系統)。該控制系統更可包含一照度控制器74以及一影像控制器76，而頭部量測系統72可提供觀察者的偵測位置給該照度控制器74以及該影像控制器76。該照度控制器74提供驅動訊號至光源陣列15。為了控制驅動訊號，照度控制器74與導波器1相搭配來操控光源陣列15將光指向至該些第一視窗26。照度控制器74操作光源陣列15乃取決於觀察者的位置，而觀察者的位置被頭部量測系統72所偵測，以致使視窗26的位置相應於觀察者99的左右眼。在此設計下，導波器1的側向輸出定向與觀察者的位置相符。

照度控制器74將驅動光源陣列15的訊號加以變化，以便參考光的灰階度來控制光源陣列15的每一光源的光通量。光源的光通量估計光源的屈光率，度量單位為流明。光通量的空至可受到任何適當的驅動架構的影響，包含有電壓調變、電流調變、脈衝寬度調變、光源與輸入端2之間的空間光調變器的控制，或其他已知灰階驅動架構等，但不僅限於此。進一步地說，藉由改變可定址裝置的電流或脈衝寬度調變，可改變光源陣列15發射的光通量，其中脈衝寬度調變係改變一個或多個脈衝的寬度，以便觀察者在持久觀看下改變亮度。也可能結合二種方式去達成亮度控制。

影像控制器76操控空間光調變器48來顯示影樣。如要提供 出裸視三維顯示之效果，影像控制器76與照度控制器74可顯示暫時性多工左右眼影像。照度控制器74操作光源陣列15將光指向至視窗，且指向的位置相應於觀察者的左右眼，而觀察者的左右眼同步於顯示於左右眼的影像。在此設計下，使用時間分割多工技術可達到裸視三維顯示之效果。

光通量控制器580可透過使用者操作或者自動控制，藉此可控制照度控制器74去控制定向背光源的光源陣列15，使得光源陣列15輸出具有光通量的光，其反比於光源陣列15於側向方向上的寬度。

光源陣列15的光通量係與各別光源15a~15n的光通量之間具有比例關係。光通量反比於每一光源15a~15n沿著側向方向的寬度。比例化(scaling)的目的，乃考慮每一光源15a~15n的尖端之變化。因此，簡單來說，每一光源15a~15n設於不同輸入位置，且沿著輸入端2的側向方向具有固定的尖端，接著，比例化的光通量明顯為光源15a~15n真實的光通量，因為比例尺為常數。光源15a~15n的尖端沿著側向方向是可變的，接著，比例化的光通量考慮尖端的變化。

因此，比例化的光通量可考慮到光源之間的間隙以及各別輸出光通量的非均勻性。因此，光源15n的寬度可作為光源15n的尖端。同樣地，光源15n的寬度可作為光源之間的間隙的中間點。比例化的光通量將於第53圖進一步描述。

考慮到光通量的原因，是因為在顯示裝置100中，光通量會影響輸出光的強度。顯示裝置的光強度經由量測顯示裝置發射的功率，特別是沿著單一固定角度的特定方向。因此，比例化的光通量係控制以提供光強度。

本發明的優點在於，觀察者99所看見的顯示裝置100之亮度，經由量測單位面積光強度的儀器所引起。因此，光通量線性密度的變化使得觀看亮度可被控制，例如允許觀看亮度由於觀察者99的位置而變化，且/或為了觀看亮度將功率損耗最小化。經過考慮的光通量係為全部的發射光通量。藉由整合光源15a~15n沿著垂直於側向方向所發射的光通量來取得。在其他實施例，光通量控制器580可控制光源陣列15的光源15a~15n的光通量分佈，其中光通量取決於每一光源15a~15n於側向方向的位置。

在其他實施例，光通量控制器580可控制光源陣列15的光源15a~15n的光通量分佈，其中光通量經由觀察者99的偵測位置而定，而偵測位置經由感測系統來偵測。

依據一些特定方式之光通量控制器580，可控制光源陣列15的光源15a~15n的光通量，將於後續揭露。

首先，在一些實施例中，光通量控制器580控制比例化的光通量來改變光源15a~15n的光通量分佈，光通量分佈取決於一側向方向的位置。在此本發明具有一特別的優點在於：當顯示裝置100所顯示的二維影像，相較於裸視三維模式而言，具有較寬的視角。所有的光源15a~15n可同步操作，而感測系統可不使用或省略。

可選擇地，照度控制器74可操控光源去將光指向至雙眼可見的單一視窗，其經由觀察者的位置以及空間光調變器48而決定。為了在隱密與高效率模式下操作，空間光調變器48配置以操作於單一相位。如此一來，視窗足夠寬廣而可被觀察者的兩眼看見。可選擇地，當顯示裝置操作以提供裸視三維影像時，也可採用固定的光通量分佈。

第14A圖繪示定向背光源的俯視圖，其中定向背光源包含有導波器1以及光源陣列15，光源陣列15提供光學窗口260的陣列於視窗平面106，光學窗口260於視窗平面上的輸出方向與側向方向，乃取決於光源陣列15的各光源的側向位置。因此，θ對應於視窗平面106沿著側向方向(y軸)的位置262，從光學窗口260所看到的顯示器的光強度可隨著觀察者99的所在位置(意指左眼位置560與右眼位置562)而變化。朗伯特可以達到令人滿意的光強度，而致使觀察者99的每一眼睛可於顯示器看見相同亮度；反之顯示器的照度在側向觀察自由度的範圍內實際上為相同。對於離軸觀看位置而言，可降低照度，以便達到儲存功率的優點。

光源陣列15的光源與光學窗口260之間的轉移函數將包含配置於光源陣列15與光學窗口260之間的光學元件的分散效應、擴散效應、以及成像特性。因此，光學窗口260不是光源15n的理想成像。然而，光學窗口260上的位置262將直接與光源15n的位置261相關。

因此，光通量控制器580可控制比例化光通量以使得光源陣 列15的光通量分佈，可隨著光源陣列15在側向方向的輸入位置而產生變化，如此產生需要的光強度分佈以表示輸出光的強度隨著輸出方向的角度而改變，後續將舉例說明。

第14B圖繪示於視窗平面106的位置262之輸出光的光強度示意圖。光強度分佈266為朗伯特強度且隨著cos θ變化，所以顯示器的光強度可變化。當處於位置500至502之間時，所看到的顯示器照度為常數。

在一些實施例中，朗伯特發射器可不受到觀察角度的影響而使得一表面達到相同照度。因此，該表面具有等向照度(量測單元為每一平方公尺的燭光、或每一球面度的流明、或每一平方公尺的流明)，而光強度264的變化(量測單位為每一球面度的燭光、或每一球面度的流明)遵守朗伯特餘弦定理，其中來自理想的擴散放射器的光強度直接地與cos θ之間具有比例關係。朗伯特用來描述於定義的角度範圍下的顯示器的放射，例如，顯示器的光學窗口的整體寬度。因此，處於視窗平面的位置乃位於光學窗口的寬度的外側時，光強度可表現出非朗伯特。

可考慮背光源上的一點的光強度，例如，空間光調變器48的中心點。由於輸出的非均勻性，顯示系統的照度(每單位面積的光強度)可隨著顯示面積改變，而且進一步地將隨著單位面積的圓心角而變化。

第14B圖更繪示具有更高增益的光強度分佈272。特別的是，光強度分佈272的光強度的最大值大於光強度分佈266，光強度分佈266及272相同於所有位置500至502。因此，在軸位置時，光強度較高，而光強度的下降速率乃高於光強度分佈266。因此，離軸位置時，顯示照度會下降。光強度分佈272與光強度分佈266的峰值比率通常參照於顯示系統的增益。

第15A圖繪示視窗平面106的位置262之輸出光強度的另一示意圖，其中輸出方向與光軸238之間的夾角為θ，同樣地調整比例化的光源陣列15的光通量。光強度分佈266以及272的峰值相等，以致於在軸位置照度相等，而且顯示器顯示出相同的亮度。

在一實施例中，朗伯特的光強度分佈266可透過控制光源陣 列15所有的光源來達成，以便具有相同的比例化光通量輸出。

為了達到光強度分佈272，可相較於光強度分佈266來降低離軸位置的光強度(如箭頭270所示)，其可藉由控制光源的比例化光通量來達成。

第15B圖繪示光源陣列的光通量分佈曲線以及調整光源陣列的比例化光通量的示意圖。因此，比例光通量263係為位置261的光通量。導波器1的擷取特徵12加以反射，比例光通量263具有固定的光通量分佈269以便提供光強度分佈266。將光通量降低至位置262所觀察到的光通量分佈，以便達到非線性之光通量分佈273，光通量分佈27具有較高增益的光強度分佈272。因此，光通量分佈273具有全域極大值508，而該全域極大值508的相對兩側的光通量下降。全域極大值508產生於與階梯型導波器1的光軸相對齊的光源。在一實施例中，光源陣列15的光源可受到控制以致使它們的比例光通量的變化與光通量分佈273一致，藉以提供較高增益的光強度分佈272給顯示裝置100。輸出光的光強度264隨著光強度分佈272之下的輸出方向的角度(對應於位置262)，其中光強度分佈272大於光強度分佈266，且於所有輸出方向下具有相同的整體光強度。

第15C圖繪示第15B圖的部分放大圖，其中y軸顯示實際光通量265，其整合了與側向方向相垂直的方向。如上所述，輸入端2的位置261所看到的光通量265係為導波器所擷取到的整體光，該導波器的一切片垂直於側向方向，意即平行於z軸。假設各光源的光均被階梯型導波器1所擷取，光通量265相同於位於z軸上的光源的一切片的累積通量輸出。如第15C圖係為第15B圖的部分放大圖，由於光源之間的間隙，光源陣列15的光源將於側向方向(y軸)上具有非均勻分佈的光通量265。舉例來說，第50圖與第51圖揭露光源可包含藍光與綠光之發光二極體。當相互結合越過輸入端2的厚度時，不同的光通量265以及側向方向的彩色輸出可達成。為了目前的目的，光源可配置為階梯狀，以致於光源數目504與光通量506相關，其中光通量506提供比例光通量273。因此，光通量265可提供比例光通量273，其中光通量265平均於側向方向上的寬度，而側向方向相關於單一的光源15n。在操作上，光源無法精確地成像於視窗平面 106，以致於視窗可包含側向散佈的重疊光學窗口。因此，光通量分佈273轉換至光通量分佈272更可考慮該些視窗26內的相鄰的第一光學窗口260之間的模糊現象，而可配置以達到需要的光強度分佈262。

有利地，顯示器的輸出照度可維持於在軸觀察位置，而於離軸觀察位置才降低。因此，顯示器的功率損耗可降低，改善顯示效能、電池壽命以及降低顯示器成本。

第15D圖繪示的背光源的前側的光通量分佈曲線的示意圖。為了清楚地解釋，位置261之比例化之光通量263的光通量分佈273係分別對齊於光源陣列15的每一光源。因此，光源514及516分別具有比例化的光通量510及512，其包含光通量分佈273的全域極大值508，其對齊於階梯型導波器1的光軸232。光通量分佈273分佈於位置501至503之間。因此光通量分佈的全域極大值可對齊於導波器的光軸232，且與光源514及516相關。有利地，最大強度的輸出係對齊於光軸232。因此，在軸位置時，具有最高的照度。在軸位置係為所需的觀察位置，尤指可移動的顯示器，所以顯示器將看起來最明亮以達到最佳的觀察位置，同時達到於離軸觀察位置降低功率損耗。

對齊於導波器1的光軸232之光源514及516具有全域極大值508的光通量。如此的配置可達到光強度264的全域極大值259，其為了分別對齊於導波器1的光軸232的該些光學窗口。

第15D圖繪示一種可產生廣角二維效果的光源的配置，該些光源可持續地或單相操作，而空間光調變器48可包含單一的二維影像。當同時操作光源陣列15的所有光源，可不使用或省略感測系統。如此對於在離軸觀察位置的裸視三維模式時，具有較高顯示增益以及節省功率的優點。

第15E圖至第15F圖繪示裸視三維朗伯特顯示系統的光通量分佈曲線的示意圖。在本實施例中，光源陣列15之光通量的等比例變化取決於光源的位置，但是透過空間光調變器48，顯示裝置可提供裸視三維影像，其中空間光調變器48顯示暫態多工雙眼影像，而將光指引至視窗，其中視窗的位置相應於觀察者的雙眼，而觀察者的雙眼可同步看見影像。

第15E圖繪示一實施例之用以提供第14B圖的朗伯特之光強度分佈266以固定之光通量分佈269的示意圖。第一視窗26經由光源的照度而形成，第一及第二子光源陣列520、522分別為了左眼相位與右眼相位。當觀察者99的眼睛離開軸線時，比例光通量可具有固定值而且顯示影像可維持偕同視角的朗伯特外觀。有利地，本實施例的光源的個數相較於第15D圖而言大幅減少。對於每一眼睛的照度實際上為固定，減少觀看裸視三維的深度誤差，並且提升觀看的舒適度。

第15F圖至第15G圖繪示一實施例之可提供高於1的增益的光強度分佈272的非線性之光通量分佈273。因此，光源可被控制以輸出具有比例光通量263的光，而光通量之變化取決於觀察者99的偵測位置。舉例來說，第15F圖繪示一實施例有關觀察者的位置對齊於光軸，而第15F圖的實施例中，觀察者的偵測位置可偏移。第一及第二子光源陣列520、522可選擇地操作，隨著觀察者的偵測位置而改變。第一及第二子光源陣列520、522具有沿著它們的寬度之變化光強度以便達到增益。因此，光源可被控制以輸出具有比例光通量263的光，其沿著光源之變化取決於觀察者99的偵測位置，如此可產生具有光強度264的輸出光，該輸出光的光通量隨著輸出光的入射角而改變，且具有高於1的增益。有利地，光源陣列15的功率損耗相較於第15E圖的實施例較為減少，因為所有的光源不必全部一起操作。有利地，離軸功率損耗相較於在軸位置的功率損耗較低。

第15H圖繪示離軸觀看位置具有高於1的增益的裸視三維顯示系統的光通量分佈曲線的另一示意圖。在本實施例中，第一及第二子光源陣列520及522係配置來追蹤非線性之光通量分佈273，其中非線性之光通量分佈273與位置524的比例化光通量相符合，但是沿著第一及第二子光源陣列520及522具有相同的光通量線性密度。因此，比例化光通量沿著光源變化，而光通量分佈曲線與光源的位置相關而非固定，光通量之變化取決於觀察者的偵測位置。特別的是，輸出光的光強度264隨著觀察者的偵測位置而變化，且光通量變化272具有高於1的增益。

因此，依據光強度的朗伯特分佈曲線的方法，雙眼視窗可配置光強度分佈264以達到每一眼睛看到相同的照度。再者，因為並非所有 光源都一起操作，所以相較於第15E圖的架構具有較低之功率損耗。離軸之功率損耗相較於在軸位置降低，而每一眼可看到相等的照度，降低裸視三維影像的深度誤差，而且提升觀看的舒適度。

第16圖繪示光源定址裝置的示意圖。因此，照度控制器74可配置以藉由驅動線244來定址光源陣列15的光源243，以便提供驅動訊號給光源陣列15。位於光源陣列15的位置261時，光源243具有變化的比例光通量。在操作上，藉由照度控制器74及控制系統去控制流入光源243的電流量，可以改變比例光通量。舉例來說，透過控制電流或電壓，可控制光通量分佈。進一步地，依據使用者的需求可調整光通量，因此，使用者可選擇高增益、低功率損耗模式，或者可選擇廣角模式。

在本發明的實施例中，光源陣列15可配置於階梯型導波器1的輸入端，例如第13圖，或者可配置於楔型導波器1104的輸入端1103，例如第12圖。

第17圖繪示光學窗口陣列與各光學窗口的光強度的示意圖，進一步地說，顯示裝置可提供裸視三維影像，而跨越光源陣列15的比例化光通量之變化乃取決於觀察者的偵測位置。因此，光源陣列15的光源可提供固定的比例光通量，而光學系統在此情形下可使得視窗平面的光強度具有朗伯特剖面。光源陣列15的每一光源可提供一光學窗口249於視窗平面106。左視窗247由光學窗口陣列530所提供，而右視窗251由第二光學窗口陣列532所提供。左視窗247與右視窗251的產生取決於觀察者的偵測位置。跨越光源陣列15的比例光通量的變化相符於光通量分佈曲線，其產生輸出光於光學窗口的光強度，而光強度分佈267的光強度隨著輸出方向的角度而改變。左視窗247及右視窗251以及光學窗口陣列530、532的輸出光的強度，隨著觀察者在側向方向上的偵測位置而變化，以形成光強度分佈266。因此顯示裝置100實際上可達到朗伯特輸出現象。因此，光強度分佈266、267可為朗伯特強度。在本實施例中，設有來自光學窗口的相似結構的視窗。光學窗口260與光學窗口249相結合可產生不同於朗伯特強度的光強度分佈。

第18圖繪示本發明一實施例的具有均勻強度的導波器的光 強度264與位置262的關係示意圖。本實施例設定光通量分佈269，實際上達到朗伯特之光強度分佈266。在其他實施例中，如第19A圖至第19B圖所示，導波器1展現非朗伯特狀態。特別的是，包含有觸角形特徵540及542的導波器1可達到光通量分佈268。因此，為了符合在軸光強度507，離軸光強度實際上高於光強度分佈266；換句話說，在一些離軸觀看位置，顯示器的照度可增加。藉由光通量分佈268的校正而操作於二維模式，可以減少光源陣列的功率損耗。

第19A圖繪示一實施例的光沿著一第一方向入射於導波器1的擷取特徵的示意圖，其中擷取特徵12不對映而且代替TIR透鏡反射光線。導波器1的表面8可包含中間區10及擷取特徵12，其可相關於一光擷取面。入射光300與擷取特徵12的法線304之間具有夾角307，入射光300平行於中間區10且入射於擷取特徵12而產生全反射以形成反射光302。然而，入射光300及301均維持於x-z平面，而入射光301以小於夾角307的角度入射於法線304以形成反射光305。反射光305可能損失輸出光強度。

第19B圖繪示光線沿著一第二方向入射於導波器的擷取特徵的示意圖。光源陣列15的離軸光源提供離軸光線，而離軸光線以角度308入射於x-y平面。透過擷取特徵12傳遞的在軸入射光線309，乃依據夾角312入射於法線304，且夾角312大於夾角307而因此於擷取特徵12上形成全反射。因此，反射光311相當於傳遞。此意指擷取特徵12所反射的輸出光的光通量與輸入光的光通量之間成比例，隨著不同的光源而變化。這樣增加離軸之位置262上的光強度264，而且產生觸角特徵540及542。控制系統配置以操控光源來輸出光線，而輸出的光線具有比例光通量且可沿著光源之方向而改變，藉由補償輸出光被鏡面反射所產生的光通量變化。

第20A圖繪示導波器的視窗平面上的觀看位置與調整光學窗口之光強度的示意圖。為了達成朗伯特的光強度分佈266，可修改光強度分佈(箭頭270的方向)。如此可透過控制光源的比例化光通量沿著光源陣列改變。

第20B圖繪示導波器的視窗平面上的觀看位置與調整光學 窗口之光強度的一示意圖。箭頭271表示比例地調降光通量分佈269，使得光學視窗之位置262之相應於箭頭270的各光源，達到一非線性之光通量分佈277且提供朗伯特之光強度分佈266。因此，箭頭271的長度相等於箭頭270的長度且提供光通量分佈277。因此，光通量分佈277具有全域極大值508，而全域最大值508的兩側之光通量下降。全域最大值508的發生於與導波器1之光軸相對齊的光源。光通量分佈277也具有反觸角特徵544及546，以便補償光通量分佈268上的觸角特徵。

進一步地結合第13圖的觀察者追蹤配置，對應於光學窗口而沒有被觀察者99看見的光源陣列15的光源可消除，有利地說降低功率損耗。因此，可控制光源輸出比例光通量263的光線，而比例光通量263沿著光源變化且其變化取決於觀察者99的偵測位置，如此產生光強度264的輸出光，在朗伯特的光強度分佈266下，隨著觀察者99的位置262而改變。

有利地來說，可補償導波器1的非朗伯特光強度輸出以使得跨顯示器之視角具有均勻照度。

第21A圖繪示導波器的視窗平面上的觀看位置與調整光學窗口之光強度的一示意圖。在其他實施例中，光強度分佈268可調整至光強度分佈272，其具有高於1的增益。特別的是，光強度分佈可藉由箭頭270修正。藉由控制光源的比例光通量來改變光源陣列15的光通量分佈。

第21B圖繪示導波器的視窗平面上的觀看位置與調整光學窗口之光強度的一示意圖。因此，可採用相同於第20B圖之方法達到光通量分佈275。箭頭271顯示從固定之光通量分佈269比例地下降光通量。使得位置262之相應於箭頭271的各光源，達到一非線性之光通量分佈275，其提供高於1的增益的光強度分佈272。因此，光通量分佈275具有一全域最大值508，而全域最大值508的兩側之光通量下降。全域最大值508的發生有關於對齊於導波器1之光軸的光源。光通量分佈277也具有反觸角特徵544及546以便補償光通量分佈268上的觸角特徵。

進一步地，為了固定的驅動電流，光源陣列15可包含一光通量分佈，而驅動電流的變化顯示於分佈550。將光通量分佈550修正為光 通量分佈275，可以消除驅動電流的變化。因此，在箭頭271之下的整體光強度可相等於光強度分佈266之下的整體光強度。

在本實施例中，光源陣列15的光源可被控制以致使它們的比例光通量依據非線性光通量分佈而變化，藉此提供增益高於1之光強度分佈272給顯示器100。在真實的光強度分佈272，輸出光的光強度264隨著位置262而改變，其中光強度分佈高於朗伯特的光強度分佈266，且在所有的輸出方向具有相同的整體光強度。

在一實施例中，空間光調變器可受到階梯型導波器1的照明，其中導波器1包含光源陣列15，其具有86個光源。在朗伯特分佈的CW模式下，每一光源之輸出至空氣中的光線可達到16流明/球面度。提供350毫瓦的電力可驅動光源，使得光源提供光通量分佈269。傳送30瓦的整體陣列功率損耗。為了相同的在軸光強度，提供光強度分佈272以及光通量分佈275，光源陣列15的整體的電力損耗可減少至16瓦。在裸視三維的模式下，光源可操作於脈衝模式，例如25%的工作週期與50%的電流過驅動，因此光源實際上相較於CW模式具有50%的照度。藉由符合二維與三維在軸光強度，光源陣列15的整體功率損耗可降低至8瓦。

第22圖繪示光學窗口光強度與與視窗平面的觀察位置的示意圖，相應於側向方向上的輸出光的角度，例如，顯示裝置操作以提供裸視三維影像，而且為了雙眼照度相位來調整光源的比例光通量。

如第22圖所示，光強度分佈272上的增益高於1的做標記，而觀察者99的左眼560與右眼562的位置做標記。觀察者99移動於光軸的右側，而左眼560的位置沿著光強度分佈272移動。為了相等的顯示照度，顯示器應該達到左眼與右眼之間的光強度的差異。因此，朗伯特分佈266可配置以穿設於左眼560以及於右眼562位置提供所需的光強度。因此，為了右眼，在視窗平面上的點564可改變，以提供右眼光強度分佈280。為了觀察者99移動至光軸的左側，右眼可追隨光強度分佈272，同時左眼也提供光強度分佈282。

第23A圖繪示光學窗口的光強度與導波器的視窗平面上的觀察位置之間的關係以及針對右眼照明相位比例地調整發光元件的光通量 的示意圖。因此，依據箭頭方向調整之後，對於右眼562，導波器的光強度分佈268可修改為光強度分佈272的左半部加上光強度分佈280的右半部。同樣地，對於左眼560，導波器的光強度分佈268可修改為光強度分佈272的右半部加上光強度分佈282的左半部。可依據觀察者的偵測位置以及輸出光是否被左影像或右影像所調變，來對發光元件的光通量進行比例化之控制。

第23B圖繪示對於雙眼照明相位之光源陣列的光通量的分佈以及對於右眼照明相位調整光通量的示意圖。右眼光通量分佈279不同於左眼光通量分佈281。相較於固定的光通量分佈269，比例地調降光通量(箭頭271所示方向)，每一對應於箭頭270的光源分別位於各光學窗口位置262，當輸出光被右眼影像所調變時，達到右眼光通量分佈279；當輸出光被左眼影像所調變時，達到左眼光通量分佈281。

有利地說，當右眼與左眼之間維持相等的照度時，實際上可減低光源陣列15於二維模式時的功率損耗，故改善了顯示照度。同樣地，為了裸視三維模式、隱密模式或高效能二維模式的目標的觀察者追蹤顯示裝置，當對於左右雙眼影像維持舒適的照度特性之時，同時可達到低功率損耗。

在上述的實施例中，比例地控制光通量，可提供朗伯特的光強度分佈266或增益高於1的光強度分佈272。然而，不僅限於此，而且可比例地控制光通量以提供其他形狀的光強度分佈。

第24圖繪示光學窗口光強度與對應於輸出方向的角度的視窗平面的觀察位置的關係圖。可進一步地修改光強度分佈，例如於在軸位置之附近，提供較廣區域的朗伯特性能，但是於離軸位置增加光強度分佈274的斜率。有利地說，該顯示裝置實際上於在軸位置具有朗伯特性能，而於離軸位置觀看時，可具有足夠的光線且同時達到低功率損耗。第25圖繪示光學窗口光強度與對應於輸出方向的角度的視窗平面的觀察位置的另一關係圖。光強度分佈276可具有非常窄的中央區域而且快速下降至背景照明側影。

光強度分佈266、272、274或276可經由使用者來控制或者 由控制系統(例如第13圖的光通量控制器580)自動地控制。有利地說，顯示裝置的特性可修改為適合剩餘電池壽命、隱密需求、多數觀察者、顯示亮度需求、使用者經驗以及其他需求。

第26A圖繪示光學窗口光強度與對應於輸出方向的角度的視窗平面的觀察位置的又一關係圖，而第26B圖繪示補償光源陣列退化的光通量示意圖。舉例來說，具有氮化鎵藍光發射體以及黃燐光體的發光二極體會隨著時間逐漸老化，其中比例光通量與染色性會隨著用法而變化。特別的是，在軸光源可使用的比離軸光源更頻繁，其中離軸光源的照度會非均勻地衰退。如圖所示，依據各光源的比例光通量279可校正其誤差。有益地說，顯示裝置在使用壽命內可維持其照度。

第27A圖繪示定向顯示裝置於景觀模式時的前視圖。顯示裝置290可提供縱向之視窗292。第27B圖繪示定向顯示裝置於人像模式時的前視圖。當將顯示裝置290旋轉時，視窗292變為水平。當顯示裝置使用於隱密模式或綠色模式，光強度分佈可調整如第27C圖所示。第27C圖繪示第27B圖的光強度與觀察位置之關係示意圖。光強度分佈294可由在軸位置偏移，使得於喜好的縱向觀察位置可達到高亮度，同時達到在其他視角具有低功率損耗、維持可見的顯示裝置。

第28圖繪示導波器1與視窗26的側視圖，其中觀察者與導波器1之間維持固定的距離且沿著一垂直於側向方向的方向移動，且/或沿著導波器1的第一導引面的法線移動。第29圖繪示調整第28圖的光源陣列15的比例光通量的示意圖。取決於觀察者的位置，比例光通量的可控制以提供輸出光，其中感測系統可偵測出觀察者的位置，而該輸出光的強度隨著觀察者之偵測位置的視角而變化，而且也可隨著觀察者的縱向位置且/或位於第一導引面的法線的位置而變化。在第一實施例中，處於縱向之觀看位置601、603、605時，分別提供光通量分佈600、602、604。有益地說，當觀察者遠離縱向之觀看位置時，可調整輸出之光通量分佈。光通量分佈600、602、604的形狀可不同，例如可修改光通量分佈的形狀，以便在喜好的縱向觀看角度，達到高品質的朗伯特輸出，但對於不同的視角，則達到較高增益效能，因此從這些方向觀看，可節省功率。相同地，觀察者離開 視窗平面106而移動至平面607時，可用來修正光源陣列15的光通量分佈。

當觀察者移動時，於觀察者追蹤型之顯示裝置會看到閃爍的影像。對於大概在視窗平面之觀察者來說，整個顯示器會因為視窗平面上的光學窗口121的非均勻性而改變強度。如果觀察者遠離於視窗平面或照明系統的輸出偏離，因為顯示表面的不同區域的數量而會發生閃爍。可以期待的是，對於移動的觀察者來說，只要結合追蹤系統與照明導引系統，並將感受到強度變化振幅降低，便可移除所看到的閃爍。

例如，移動至非照明光學窗口，會看到顯示裝置上產生較大的強度變化。只要在移動之前，增加光學窗口的強度，便可減少閃爍現象。然而，增加光學窗口的強度，尤其是增加觀察者兩眼之間的光學窗口的強度，會增加影像失真，而且降低三維影像的品質。當觀察者不動時，進一步地增加視窗強度，當觀察者移動時，需要降低看見的影像失真與閃爍的情形，則需在觀察者不動時，增加光學窗口的強度，但會造成額外的閃爍。

第30圖繪示觀察者移動於多個位置觀看裸視三維顯示器的示意圖。進一步地說，第30圖顯示在觀察者移動期間，光學窗口的陣列271的切換配置，而且配置以降低顯示器的閃爍，同時降低影像失真。

如第30圖所示，可控制光源陣列15的光分別定向至一左視窗730與一右視窗732，而左視窗730與右視窗732分別包含有數個光學窗口，該些光學窗口的位置對應於觀察者的左眼與右眼，取決於觀察者的偵測位置。例如，左視窗730與右視窗732之間可設有一光學窗口的間隙，但可選擇地，也可不設間隙或設有更大的間隙。在本實施例中，左視窗730與右視窗732分別包含五個光學窗口，但通常一個視窗可包含任何數量的光學窗口。

在本實施例中，視窗包含至少二個光學窗口，接著可操控光源陣列15輸出光線，其中輸出光具有比例化的光通量而且沿著左視窗730與右視窗732變化。第30圖顯示沿著左視窗730與右視窗732的比例化光通量。

光學窗口730與光學窗口734分別位於左視窗730與右視窗732的中央位置，而且光通量分佈各具有一全域極大值。此外，位於左視窗 730相對兩側的光學窗口722與光學窗口726之光通量分別小於中央位置的全域極大值，而位於右視窗732相對兩側的光學窗口724與光學窗口728之光通量分別小於中央位置的全域極大值。如第30圖所示，光學窗口722、724、726及728中的一個具有降低與比例化的光通量，但是通常多於一個光學窗口可具有降低且相同等級或不同等級的比例化光通量。光學窗口722、724、726及728的降低與比例化光通量，可透過改變照度等級、脈衝寬度或脈衝圖案，或以上的組合來達成。

有利地說，使用第30圖的光通量切換裝置，可減低觀察者所看到的閃爍現象，同時讓影像維持低失真以及藉此可改善顯示品質。該實施例可使得視窗適合於不動與移動的觀察者，同時可降低因為增加鄰近的光學窗口或雙眼之間的光學窗口的強度所造成閃爍的影響力。特別是透過降低左視窗與右視窗彼此相鄰的一側的光學窗口的比例光通量以減少閃爍現象。例如，分別減少左視窗730與右視窗732彼此相鄰的一側的光學窗口726、724的比例光通量。

有利地說，光學窗口的數量可減少。例如，在可延長操作時間的電池功率裝置。減少光學窗口的數量會增加感受到的閃爍。

第31屠至第35圖繪示沿著視窗平面上的左視窗與右視窗的比例光通量的分佈示意圖。縱軸表示光強度700，而橫軸表示側向方向(y軸)上的輸入位置702。

第31圖繪示觀察者的左眼110與右眼108的光強度分佈708及710的示意圖。接著位置704及706可用來決定視窗平面的強度以及失真。第31圖顯示為最接近完美的視窗，從而看不到失真，然而這種視窗一般不會出現。

第32圖繪示具有斜度的光強度分佈712及714的示意圖。從而，雙眼從附近的視窗看到一些光線，造成不需要的影像失真以及使用者的視覺疲勞。

第33圖繪示的光強度分佈712及714係相似於第32圖，但是分隔地更寬，例如左視窗730與右視窗732具有相同的比例光通量。有利地的是可減低失真現象。然而，觀看者稍微的移動，會降低顯示強度， 造成觀看者追蹤顯示裝置發生閃爍。

第34圖繪示的光強度分佈716及718相似於第30圖的光強度分佈。差別在於，提升了移動的觀看者鼻子附近的視窗的強度，但對於靜止的觀看者來說，可減少影像失真。

第35圖繪示右眼108所看到的視窗714，其中不均勻的視窗強度分佈形成照度的不均勻。觀察者的右眼108位於視窗平面106與顯示器720之間且與視窗平面106之間具有距離746。從顯示區域742定向至右眼108的光線，會定向至視窗714的均勻位置723。從顯示區域744定向至右眼108的光線，會定向至視窗714的非均勻位置725。對於不在視窗平面的觀察者來說，非均勻視窗會造成顯示不均勻，以致於顯示區域742與744具有不同的強度曲線。可以藉由減少陡梯度視窗邊界來減少顯示平面上的人為假象的顯示度。因此，對於移動與靜止的觀察者來說，第30圖的灰度可提升均勻顯示度的效能，同時降低影像失真。

第36圖至第41圖繪示沿著左視窗與右視窗的非均勻光通量分佈的數個示意圖，其中縱軸表示比例光通量263，而橫軸表示側向方向(y軸)上的位置261。在每一示意圖中，左視窗730包含數個光學窗口770，而該些光學窗口770形成光通量分佈772，而右視窗732包含數個光學窗口771，而該些光學窗口771形成光通量分佈774，而光通量分佈772與774並非均勻而分別具有全域極大值773與775，而全域極大值773與775的兩側的光通量下降。在這些實施例中，左視窗730與右視窗732分別包含五個光學窗口，但是可形成相似的光通量分佈，左視窗730與右視窗732通常包含至少三個光學窗口。

對於觀察者追蹤型顯示器，透過光學系統的導引，光源的全域極大值773與775可被指向至觀察者的眼睛，而觀察者的偵測位置由感測系統獲得。例如，全域極大值773與775可發生於距離觀察者99的鼻子位置32毫米的位置。

第36圖的光通量分佈實際上達到相同的光學視窗的曲線，然而光學系統內的漫射與散射現象，會使得光學視窗相較於第36圖模糊。

相較於固定光通量分佈的視窗，可獲得看到影像的亮度，特 別是顯示區域的中央位置。顯示於系統中的光量會減低，而因此可將偏離光的失真最小化。提供更寬的視窗，可使得移動的觀察者所看到的閃爍可減低。進一步地，整體的功率損耗可減少，且增加效能以及降低成本。

如第36圖所示，觀察者99的偵測位置對齊於導波器1的光軸232；如第37圖所示，觀察者99相對於光軸232側向地移動。因此，左視窗730的光通量分佈772與右視窗732的光通量分佈774發生側向偏移，乃與觀看者99的偵測位置有關，同時維持視窗的強度。有利地說，相較於均勻的比例光通量，視窗之外部之光學窗口的強度可降低，可減少移動的觀察者99所看見的閃爍。

第38圖繪示觀察者相對於導波器1的光軸232側向移位之左視窗730與右視窗732的示意圖。在此實施例中，光通量分佈777與779分別具有全域極大值773與775以便達到光學窗口的朗伯特光強度分佈，而且可追蹤光強度分佈769。沒有位於全域極大值773及775的光源770及771的光通量可依比例修正。有利地說，顯示器在視角範圍內可顯現相等的亮度，同時也減少失真、閃爍的現象以及降低功率損耗。可選擇地，減少在離軸位置的照度，可節省功率。可修正光強度分佈769來增加顯示器的增益以及降低離軸位置的功率損耗。

相較於第36圖，而第39圖繪示觀察者沿著導波器1的光軸232縱向移位之左視窗730與右視窗732的示意圖，亦即沿著導波器1的第一導引面的法線移動。在本實施例下，比例光通量也可經由所偵測到的垂直位置而變化，以便提供包含有較平坦的光通量分佈的光學窗口以及視窗。如第35圖所示，沿著光學窗口之光強度的變化，可提供顯示均勻性的變化。當觀察者相對於顯示器縱向移動時，因為更多光學窗口沿著顯示區域被捕捉到，使得非均勻性增加。因此，可降低沿著光學窗口的強度變化。

進一步地說，使用者可為整個顯示器選擇最佳的增益，以及在視窗範圍內，選擇適合個人偏好的效率、失真、均勻性、影像閃爍以及量測的兩眼間隔。

第40圖以及第41圖繪示左視窗730與右視窗732的光通量分佈的示意圖。在本實施例中，指向至觀察者雙眼之間的光學窗口且位於 全域極大值773與775之間的光源的比例光通量的下降量，少於全域極大值773及775之外的光源的比例光通量的下降量。對於離開視窗平面106的觀察者99，如此的配置提供一些光線趨近於顯示器的邊緣，同時使得顯示器的中央區域的亮度均勻。有利地說，維持影像的均勻性的同時，也可減少影像的閃爍。

上述的顯示裝置提供裸視三維影像，沿著視窗之比例光通量的相似變化可應用於顯示二維影像的顯示裝置，而控制系統操控光源陣列15以導引光線至單一視窗，乃取決於觀察者99的偵測位置。隨後將揭露另一實施例。

第42圖繪示景觀模式的二維定向顯示裝置的示意圖。顯示裝置100依據觀看者99於側向方向的偵測位置提供一視窗790。控制該些光源輸出具有比例光通量的輸出光，而輸出光沿著光源陣列變化以提供光強度，光強度隨著觀察者的視角而變化而形成光強度分佈793，其中光強度分佈793具有全域極大值773及775，而全域極大值773及775對齊於觀察者99的右眼791及左眼792。光源陣列15可具有未發光元件799以及達到全域極大值773及775的發光群組804。當結合有非對稱散光器68以及其他散射元件時，光源陣列15具有固定的間距803將視窗內的非均勻性最小化。

因此，光源陣列15可設於不同於輸入位置261，且各光源之間沿著側向方向具有固定的間距803，藉此，比例光通量為實際的光源的光通量。

進一步地說，該些光源802分別對應數個離軸位置，而該些離軸位置具有較大的間距，且/或相較於在軸位置的光源具有較低的比例光通量。對於對應於在軸位置之光源的比例光通量加以控制，使得這些光源的成本得以減少而不需捨棄所需光學窗口輸出。

第43圖繪示第42圖的比例光通量與輸入位置之關係示意圖。二維顯示器的功率損耗相較於朗伯特照度顯示器較少。顯示器的操作相同於第36圖至第41圖，然而，發光群組804配置以針對雙眼照明於單一相位，而且連續運作。有利地說，該裝置的功率損耗可減少，且對於視窗平 面的觀察者可同時達到相同的亮度，而且對於移動的觀察者，可將影像的閃爍最小化。進一步地說，空間光調變器48可持續地運作，而不是同步於左眼照明相位與右眼照明相位，並減低空間光調變器48的成本。

第44圖繪示畫像模式的二維定向顯示器的示意圖。在畫像模式時，視窗795的高度808(側向方向)，相較於背景模式時的視窗的寬度806(側向方向)較小，當雙眼平行於視窗795的X軸時，顯示器可形成光強度分佈796。因此功率損耗相較於第42圖可進一步減低。

第45圖繪示第44圖的顯示裝置的輸入位置與比例光通量的關係示意圖。光學窗口812的光通量分佈800可具有相較第44圖的配置更窄的寬度，而形成視窗794以及最大值810，使得顯示器的中央位置，對於在軸觀察位置遠離視窗平面而言，可被最佳地照射。視窗794可靜止或可相應於觀察者99的偵測位置作調整。

因此，導引光源的光至對應輸出方向的可變光學窗口的步驟可導引光線到至少一視窗794，而視窗794包含至少二個同步發光的光學窗口812，光源被控制以輸出具有光通量線性密度263的輸出光，而光通量線性密度263依據觀察者99的偵測位置而改變，進一步地，光通量線性密度263可沿著視窗794的光學窗口812而改變。

第46圖繪示控制系統及定向背光裝置的前視圖。定向背光裝置包含有定向背光源，而定向背光源包含導波器1與光源陣列15。定向背光裝置包含一控制系統，隨後，將揭露一種校準光源之驅動訊號的控制方法。

光源216發出的光線210指向反射端4，接著被反射回輸出端2，其中一部分的光線被擷取特徵12所擷取，同時另一部分光線入射至輸入端的至少一部分。感測元件208、214可配置於區域209、215，而區域209、215位於光源陣列15的相對兩外側。在區域212中，光源216的光沒有入射至感測元件214；然而，光源216的光將入射至感測元件208。各感測元件208、214可包含光強度感測器。如第46圖所示，感測元件208、214可包含光學濾波器202、206以及光強度感測器200、204。這樣的配置設計，可量測光源216的光的強度以及色度。同樣地，光源218發出的光線220 不會入射於感測元件208，但是將會入射於感測元件214。對於在軸位置的量測，感測元件208、214可分別偵測在軸光源217發出的光線。

感測元件208、214所量測的訊號可傳送至照度控制器74，照度控制器74使用光源驅動器233來驅動光源陣列15的光源，而光源驅動器233為電流驅動器，其可對驅動線244進行灰階控制，以便提供驅動訊號至光源陣列。照度控制器74對提供至光源的驅動訊號作校準，以反應感測元件208、214所量測的訊號。

陣列光通量分佈控制器224可包含一自於螢幕量測裝置的前端的儲存參考灰階剖面230，而螢幕量測裝置具有製造時間，例如包含第21B圖的光通量分佈550的資料。控制系統可輸出比例光通量，而所輸出的比例光通量具有沿著光源陣列的預設分佈，例如改變比例光通量。

來自感測元件208、214的資料可提供至校準量測系統222，其中校準量測系統222可提供資料給光通量分佈控制器224內的查找表226。進一步地說，選擇控制器228可選擇光通量分佈，例如於該些光通量分佈226、272、274、276、294之作選擇。藉由感測到的顯示觀察條件，選擇控制器228可決定使用者輸入或者自動化輸入。例如觀察者的個數、室內亮度、顯示方位、影像品質設定且/或功率儲存模式設定，均可用來改變所選擇之光通量分佈。

關於裝置的製造，感測元件208、214的輸出乃反應於光源陣列15的每一光源，且可與設置於顯示器的視窗平面之攝影機或偵測器所發出的訊號相比較。如此可達到初始校準或有關於視窗平面的光線之內部感測器的參考。這樣的校準可儲存於查找表。

在操作校準模式時，光源陣列15中的一光源發射光線且感測元件208、214可量測到該光源發出的光線。當該光源關閉而下個光源開啟時，感測元件208、214會再度感測。所量測到的資料會與工廠校準值相比較，以致於對於所給予的光通量分佈，輸出光強度可修改。對於所需的光強度分佈，接著適合的光通量分佈可由光通量分佈控制器224取得，而且光源控制器233適當地達到所需求的光通量分佈。

有利地來說，光源陣列15所發出的光線可被感測元件208、 214所量測，而所需的光強度分佈可達到。因此，可使用感測元件208感測輸入端2的入射光，其中感測元件208設於輸入端2的區域209，而區域209位於光源陣列15的外側。在另一實施例中，可使用感測元件208、214感測輸入端2的入射光，其中感測元件208、214分別設於輸入端2的區域209、215，而區域209、215位於光源陣列15的相對兩外側。

只有在製造顯示裝置的期間，為了個人目的而將感測系統配置於導波器1，而在完成產品製造後則移除感測系統。最佳的是，感測系統可於一般操作期間配置於導波器1。在顯示器開啟期間，可實施場內相位校準。在相位校準期間，空間光調變器可配置一黑影像，以便移除相位校準的能見度。一天、一週或一個月內可重複多次相位校準，以便補償第26A圖與第26B圖的人工製品的老化。

第47圖繪示控制系統以及定向背光源裝置的前視圖。類似於第46圖，指示將感測元件208、214移除而替換為感測模式的光源陣列15。因此在操作校準模式時，光源配置以感測光線而非放射光線。輸入端上所感測到的光線就如同第46圖一樣的使用。

使用光源去感測光線，製作一整合的強度量測裝置以提供整體偵測強度的平均值。因此，當該些光源無法提供高品質量測時，光源陣列之訊號與雜訊的比率可改善效能。一旦執行效能的校準且比較於工廠設定值，接著所需要的光強度分佈可達成(如第46圖所示)。感測器的成本可降低或免除，且在輸入端可感測的範圍更寬廣，且提供最佳效能的平均。

第48圖繪示用於驅動光源操作於校準模式的裝置的示意圖。在本實施例中，光源為發光二極體248而且將發光二極體248操作於逆偏以執行光線之感測。第48圖繪示一半導體P-N接面裝，其包含有發光二極體248，發光二極體248可操作於順偏模式以作為發光元件，或是操作於逆偏模式以作為光電檢測器。在順偏操作下，放大器244驅動發光二極體248，其中放大器244具有一輸入訊號243以及一致能訊號251，當開關253切換至地面254時，放大器244被致能而發光二極體247發射光線252以反應輸入訊號243。

當開關253切換至位置256時，正電壓供給至發光二極體 248的陰極，使得發光二極體248逆偏。處於逆偏模式的發光二極體248可搭配光電檢測器246一起偵測光線250。因此，電路240可操作P-N接面裝置為發光二極體或光電檢測器。有利地說，適當的電路240可致能相同的發光二極體具有光電偵測器陣列的功能。有利地說，光源陣列15中的每一個P-N接面裝置可具有自己的光電檢測器246。

第49圖繪示操作於校準模式的光源陣列的示意圖。光源陣列15的P-N接面，受到放大器244的驅動成為順偏以作為發光二極體，而放大器244與發光二極體248之間具有一開關249。相同的開關可設置於光源陣列15的其他位置。有利地說，多於一個P-N接面裝置的電流輸出可相加於光電檢測器246的虛接地。有利地說，偵測的靈敏度可改善而且光電檢測器246的數量可減少。

該些光源可為白光的發光二極體，特別是指具有氮化鎵藍光放射晶片以及波長轉換層的發光二極體，其中波長轉換層為磷光體，其可將部分的藍光轉換為黃光。結合藍光與黃光可達成輸出白光。在操作上，藍光與白光發射元件可改變輸出速率而因此白光輸出的色溫可隨著時間改變。顏色的變化可提供光學窗口的色彩變化，而因此所感受到的照度以及色彩改變於視窗。這樣的改變對於移動的觀察者而言，會增加閃爍現象，以及使得顯示區域產生不均勻現象。為了這些色彩改變，可補償光源的輸出。

第50圖繪示可校正顏色之光源陣列的前視圖。光源陣列400可配置以對齊於導波器1的輸入端402。每一光源封裝412可包含第一氮化鎵晶片404與第二氮化鎵晶片408，第一氮化鎵晶片404與第二氮化鎵晶片408分別對齊於光電檢測器406、410，而該些光源封裝412相較於輸出端402可配置於畫像方位。各驅動線405、407可提供光源所需的光通量分佈。光檢測器可為肉眼可見的稀土光電檢測器或是量子點光電檢測器。

第51圖繪示可校正顏色之光源陣列的另一實施例的前視圖。光源封裝412相較於輸出端402可配置於背景方位，因此輸出端可減少高度，而可達到更高的效率。這樣的配置設計，視窗平面106上彼此相鄰的光學窗口，可具有不同的色彩；然而側向方向上之光學窗口的非對稱 之散射器68所產生的散射，可減低視窗平面上的色彩變化。有利地說，相較於第50圖的實施例，更達到更高的效率以及減少失真。

第52圖繪示光學窗口的色彩變化與校正色彩變化的示意圖。在具有光譜軌跡420以及白點軌跡426的CIE 1931 X-Y色度座標，色度座標的工廠設定(二個光源404、408以及408、410的平均)可設為點422。在老化之後，平均色度會沿著方向430移動至點424。色度可透過第46圖的感測元件204、206以及濾波器200、202來量測。第46圖的控制系統更可以沿著驅動線405、407提供不同的校正驅動訊號給每一光源，以便校正輸出色度的變化，以及沿著方向428移動色度座標至點422。

進一步地，色度以及光源的輸出可隨著溫度而改變。因此，對於在軸位置，光源陣列15中被重度使用的光源相較於較少使用的光源，會具有較高的溫度。因此，在操作上，由於溫度的影響，光源的照度會隨著時間變化。感測元件208、214在顯示操作期間，藉由控制系統去補償溫度變化。因此，未操作的光源或分離的感測器可配置以持續監測輸出照度以及動態地調整光源的輸出。

第53圖繪示光源陣列的一實施例的前視圖，而第54圖繪示光源陣列的另一實施例以及校正失效的光源的示意圖。在操作上，視窗26可包含來自相鄰光學窗口249的光線，從而對於在視窗平面所給予的觀察位置，視窗包含來自至少二個、最好三個或更多光源的光線(如區域560所示)。失效的光源可造成視窗的下降而且可被感測系統(如第46圖)所偵測。於是可補償失效的光源，而且更可將傳送至驅動線566、568的驅動訊號傳送至鄰近的光源，以及移除傳送至驅動線564的驅動訊號。

光源陣列15的光源420之間的間隙421包含數個寬部430、432、434以及436。由於光電偵測器的放射，寬部430及432具有較高黃光，而寬部434包含具有較高藍光的氮化鎵晶片區域。寬部436(包含光源機構、熱、電封裝)可不具光放射。因此，比例光通量為沿著間隙421的平均光通量。間隙421可沿著光源陣列15的側向寬度而變化。

以上敍述依據本發明多個不同實施例，其中各項特徵可以單一或不同結合方式實施。因此，本發明實施方式之揭露為闡明本發明原則 之具體實施例，應不拘限本發明於所揭示的實施例。進一步言之，先前敍述及其附圖僅為本發明示範之用，並不受其限囿。其他元件之變化或組合皆可能，且不悖于本發明之精神與範圍。

2‧‧‧輸入端

4‧‧‧反射端

10‧‧‧導引特徵

12‧‧‧擷取特徵

15‧‧‧光源陣列

48‧‧‧空間光調變器

Claims (77)

1. 一種定向背光源的光源陣列的控制方法，該定向背光源包含一導波器，而該導波器具有一輸入端，而該光源陣列的數個光源設於橫跨該輸入端的一側向方向之不同輸入位置，該導波器更包含相對的一第一導引面及一第二導引面，該第一導引面與該第二導引面用來導引光線傳遞於該導波器，該導波器導引該光源陣列所發出的光線穿過該第一導引面而進入分佈於與該第一導引面的法線正交地的側向上的數個光學窗口作為輸出光，該些輸出光的傳遞方向係該些光源的輸入位置相關；該控制方法包括：將該些光源發出的光線選擇性地導引至可變動的光學窗口，並使得輸出光的光通量與在該側向上各光源之個別寬度成反比，其在該光源陣列間會有所變動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量在該些光源的輸入位置間而有所變動而形成一光通量分佈，而該光通量分佈中具有一全域極大值，而該光通量分佈從全域極大值朝向兩側呈遞減趨勢。
3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該全域極大值係由與該導波器的光軸相對齊的光源所產生。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中的任一項所述的方法，其中該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量在該些光源的輸入位置間而有所變動，而該些光源的輸出光的光強度隨著輸出之角度而有所變動而形成一朗伯特強度分佈。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項的任一項所述的方法，其中該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源的輸入位置間而有所變動，該些光源的輸出光的光強度隨著輸出角度而有所變動，而該些光源的輸出光中的最大值相應於該全域最大值，該最大 值之光強度高於朗伯特強度且具有與實際之光強度相同的整體之光強度分佈。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該定向背光源為一顯示器的一部分，而該顯示器更包含一傳輸性的空間光調變器，其配置以接收與調整該第一導引面的輸出光來顯示影像，該方法更包括：偵測一觀察者橫跨於該顯示器的位置，依據該觀察者的偵測位置來導引光線進入該些光學窗口，而該些光源係控制以輸出具光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源間而有所變動，而且與該觀察者的偵測位置相關。
7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源間而有所變動而且與該觀察者的偵測位置相關，使得該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者的偵測位置的角度而變化，而該些光源的輸出光的光強度分佈為朗伯特強度分佈。
8. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該些光源係控制分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源間而有所變動，而且與該觀察者的偵測位置相關，使得該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者的偵測位置的角度而有所變動，而該些光源的輸出光的光強度分佈具有高於朗伯特強度分佈的最大值，而且該些光源的整體光強度與實際光強度相同。
9. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該些光源係控制輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源間而有所變動，而且與該觀察者的偵測位置相關，使得該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者於該側向方向上的偵測位置的角度以及該觀察者於該第一導引面的法線方向上的偵測位置而有所變動。
10. 如申請專利範圍第6項至第9項的任一項所述的方法，其中將該些光源 發出的光線導引至可變動的光學窗口的步驟更包含：將光線導引到至少一視窗，使得該視窗包含至少二個同時發光的光學窗口，該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量隨著該觀察者的偵測位置而有所變動，且進一步於該些光學窗口間而有所變動。
11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中該視窗包含有至少三個同時發光的光學窗口，而該些光源係控制以分別光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光學窗口間而有所變動，而且該些比例光通量之間具有一全域極大值，而於該全域極大值的兩側的比例光通量呈遞減。
12. 如申請專利範圍第6項至第8項的任一項所述的方法，更包括控制該空間光調變器去顯示暫態多工雙眼影像，同步地將雙眼影像分別導引到該些光學窗口，而該些光學窗口對應於該觀察者的左眼與右眼，且與該觀察者的偵測位置相關。
13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中該些光源係控制以輸出光線，而該些光源的輸出光的光通量線性密度與該些光源的輸出光是否有被左影像或右影像所調變相關。
14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該光源陣列間而有所變動，且與該些光源的輸出光是否被左影像或右影像調變相關，致使該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者的左眼與右眼於該側向方向上的視角而有所變動，而該些光源的輸出光的光強度不同於朗伯特光強度。
15. 如申請專利範圍第13或14項所述的方法，其中該些光源的輸出光傳遞至可變動之光學窗口的步驟係執行光線傳遞至一左視窗及一右視窗，使得該左視窗包含有至少二個同時發光的左光學窗口，以及使得該右視窗包含至少二個同時發光右光學窗口，該些光源係控制以分別輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於每一左視窗與右視窗之中的至少 二個光學窗口間而有所變動。
16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中該些光源係控制以分別光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於至少二個同時發光的左光學窗口間而有所變動以形成一左視窗分佈，而該左視窗分佈中具有一左視窗全域最大值，而且該左視窗分佈中的比例光通量由該左視窗全域極大值朝向靠近右視窗之位置遞減，該些光源的輸出光的比例光通量更於至少二個同時發光的右光學窗口間形成一右視窗分佈，而該右視窗分佈中具有一右視窗全域極大值，而且該右視窗分佈中的比例光通量由該右視窗全域極大值朝向靠近左視窗之位置遞減。
17. 如申請專利範圍第16項所述的方法，其中該左視窗分佈中的比例光通量於該左視窗全域極大值的兩側呈遞減，該右視窗分佈中的比例光通量於該右視窗全域極大值的量測呈遞減。
18. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該定向背光源為一顯示裝置的一部分，而該顯示裝置更包括一傳輸型的空間光調變器，該空間光調變器配置以接收來自該第一導引面的輸出光且調變該輸出光以顯示一影像，而該方法更包含控制該空間光調變器去暫時地顯示多個左影像及右影像，該些光源的輸出光可傳遞至一左視窗以及一右視窗，使得該左視窗包含至少二個同時發光的左光學窗口，使得該右視窗包含至少二個同時發光的右光學窗口，該些光源係控制以輸出光線光，而該些光源的輸出光的比例光通量於每一左視窗與右視窗的至少二個光學窗口間而有所變動。
19. 如申請專利範圍第1項至第18項的其中一項所述的方法，其中該第一導引面係配置以透過全反射來導引光線，而該第二導引面包含數個擷取特徵，而該些擷取特徵用來將傳遞於導波器內的光線加以反射，而使得被反射的光線穿過該第一導引面以作為輸出光，而該些擷取特徵之間分別設有數個中間區域，該些中間區域係配置以導引光線穿過該導波器而 不被擷取。
20. 如申請專利範圍第19項所述的方法，其中該第二導引面具有數個階梯面，而該些階梯面包含有該些擷取特徵以及中間區域。
21. 如申請專利範圍第20項所述的方法，其中該第二導引面的該些表面係配置以透過全反射來反射光線，藉此，入射於該些階梯面的光線的光通量與該些階梯面反射的光線的光通量之間具有一比例，而該比例隨著光源的不同而有所變動，該些光源係控制以輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該光源陣列間而有所變動，藉此對被該些階梯面反射之光線的光通量進行補償。
22. 如申請專利範圍第1項至第18項的其中一項所述的方法，其中該第一導引面係配置藉由全反射導引光線，而該第二導引面為平坦且沿著一角度傾斜以便反射光線來中斷全反射，而使得光線得以穿出於該第一導引面，而該顯示裝置更包括一偏斜元件，該偏斜元件橫跨於該第一導引面作延伸，以便偏移光線而使得光線傳遞至該空間光調變器的法線。
23. 如申請專利範圍第1項至第22項所述的方法，其中該導波器更包含反射端，該反射端相對於該輸入端，該反射端用於將來自該輸入端的光線反射回該導波器傳遞，隨後該導波器係配置以導引被該反射端所反射的輸出光穿過該第一導引面。
24. 如申請專利範圍第23項所述的方法，其中該反射端在橫跨於該導波器的一側向方向上具有正的屈光率。
25. 如申請專利範圍第1項至第24項所述的方法，其中該些設於不同輸入位置的光源之間，於橫跨該導波器之輸入端的一側向方向上，彼此之間具有固定的間隙，藉此，該些比例光通量係為該些光源的實際光通量。
26. 一種定向顯示裝置，包括：一顯示器，包含：一導波器，具有一輸入端；一光源陣列，具有數個光源，而該些光源設於橫跨於該導波器的輸入端的一側向方向之不同輸入位置；該導波器更包括相對的一第一導引面與一第二導引面，該第一導引面與該第二導引面用以導引光線沿著該導波器傳遞，該導波器導引該些光源發出的光線穿過該第一導引面而進入分佈於與該第一導引面的法線正交地的側向上的數個光學窗口作為輸出光，該些輸出光的傳遞方向係該些光源的輸入位置相關；以及一傳輸型的空間光調變器，配置以接收來自該第一導引面的輸出光以及調變該些輸出光以顯示一影像；以及一控制系統，配置以選擇地操作該些光源，使該些光源發出的光線傳遞至數個可變動的光學窗口，以及控制該些光源的輸出光的光通量於該光源陣列間而有有所變化，以及與在該側向方向上的各光源的個別寬度成反比。
27. 如申請專利範圍第26項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源去輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源之輸入位置間而有所變動以形成一光通量分佈，該光通量分佈中具有一全域極大值，而該光通量分佈中的比例光通量從該全域極大值的任一側遞減。
28. 如申請專利範圍第27項所述的定向顯示裝置，其中該全域極大值由與該導波器之光軸對齊的光源所產生。
29. 如申請專利範圍第26至28項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量隨著該些光源的輸入位置而有所變動，該些光源的輸出光的光強度隨著個自的輸出角度而有所變動，且形成朗伯特光強度分佈。
30. 如申請專利範圍第26至28項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量隨著該些光源的輸入位置而有所變動，而該些光源的輸出光的光強度隨著各自輸出角度而有所變動，而該些光源的輸出光所形成的光強度分佈中具有一個強度極大值，而該強度極大值對應於該光通量分佈的全域極大值，該強度極大值高於朗伯特，而該光強度分佈中的整體光強度與實際的光強度分佈相同。
31. 如申請專利範圍第26項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統更包含一感測系統，該感測系統係配置以偵測該觀察者橫跨於該顯示器的位置，該控制系統係配置以使得該些光源的光線分別傳遞至數個光學窗口，且該些光線傳遞之方向與該觀察者的偵測位置相關，以及該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該光源陣列間而有所變動，且該些光源的輸出光的比例光通量與該觀察者的偵測位置相關。
32. 如申請專利範圍第31項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源間而有所變動，而且該些光源的輸出光的比例光通量與該觀察者的偵測位置相關，使得該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者於該側向方向的偵測位置之角度而有所變動，而該些光源的輸出光的光強度分佈為朗伯特。
33. 如申請專利範圍第31項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光之比例光通量於該些光源間而有所變動而且與該觀察者的偵測位置相關，使得該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者於該側向方向上的偵測位置的角度而有所變動，且該些光源的輸出光的光強度分佈中具有一個強度極大值，該強度極大值高於朗伯特，而該光強度分佈中的整體光強度與實際的光強度分 佈相同。
34. 如申請專利範圍第31項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光之比例光通量於該些光源間而有所變動而且與該觀察者的偵測位置相關，使得該些光源的輸出光的光強度隨著該觀察者於該側向方向上的偵測位置的角度以及該觀察者於該第一導引面的法線方向的偵測位置而有所變動。
35. 如申請專利範圍第31至34項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出的光線傳遞到至少一視窗，使得該視窗包含至少二個同步發光的光學窗口，該些光源的輸出光的比例光通量與該觀察者的偵測位置相關且於該些光學窗口間而有所變動。
36. 如申請專利範圍第35項所述的定向顯示裝置，其中該至少一視窗中包含至少三個同時發光的光學窗口，而該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該至少三個同時發光的光學窗口間而有所變動，而該些光源的輸出光的比例光通量形成一光通量分佈，而該光通量分佈中具有一全域極大值，該光通量分佈中的比例光通量於該全域極大值的兩側遞減。
37. 如申請專利範圍第31至33項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該定向顯示裝置為裸視三維顯示裝置，該控制系統係配置以控制該空間光調變器去暫時地顯示多個左影像與右影像，以及選擇地操作該些光源同步地將該左影像與該右影像傳遞至數個光學窗口，該些光學窗口對應於該觀察者的左眼與右眼而且與該觀察者的偵測位置相關。
38. 如申請專利範圍第37項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置已控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該光源陣列間而有所變動，而且與該些光源的輸出光是否被左影像或右影像所調變相關。
39. 如申請專利範圍第38項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該些光源間而有所變動，而且與該些光源的輸出光是否有被一左影像或一右影像所調變相關，使得該些光源的輸出光的強度隨著該觀察者的左眼與右眼於該側向方向上的角度而有所變動，使得該些光源的輸出光的光強度分佈不同於朗伯特。
40. 如申請專利範圍第38或39項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源發出的光線傳遞至一左視窗以及一右視窗，使得該左視窗包含至少二個同步發光的左光學窗口，以及該右視窗包含至少二個同步發光的右光學窗口，而該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於每一左視窗與右視窗的至少二個光學窗口間而有所變動。
41. 如申請專利範圍第40項所述的定向顯示裝置，其中該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該至少二個同步發光的左光學窗口間而有所變動以形成一左視窗分佈，該左視窗分佈中具有一左視窗全域極大值，該左視窗分佈中的比例光通量從該左視窗全域極大值朝向靠近該右視窗的位置遞減，該些光源的輸出光的比例光通量更於該至少二個同步發光的右光學窗口間而有所變動以形成一右視窗分佈，該右視窗分佈中具有一右視窗全域極大值，而該右視窗分佈中的比例光通量於該右視窗全域極大值朝靠近於該左視窗的位置遞減。
42. 如申請專利範圍第41項所述的定向顯示裝置，其中該左視窗分佈中的比例光通量從該左視窗全域極大值的兩側呈遞減，而該右視窗分佈中的比例光通量從該右視窗全域極大值的兩側呈遞減。
43. 如申請專利範圍第26項所述的定向顯示裝置，其中該定向顯示裝置為 裸視三維顯示裝置，該控制系統係配置以控制該空間光調變器暫時地顯示多個左影像與右影像，該控制系統係配置以控制該些光源的光同步地傳遞至一左視窗與一右視窗，使得該左視窗包含至少二個同時發光的左光學窗口，以及該右視窗包含至少二個同時發光的右光學窗口，而該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於每一左視窗與右視窗的至少二個光學窗口間而有所變動。
44. 如申請專利範圍第26至43項中的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該第一導引面係配置以透過全反射導引光線，而該第二導引面包含數個擷取特徵，該些擷取特徵用以將傳遞於該導波器內的光線加以反射，而使得光線穿過該第一導引面而作為輸出光，數個中間區域分別設於該些擷取特徵之間，而該些中間區域導引光線傳遞於該導波器而不擷取光線。
45. 如申請專利範圍第44項所述的定向顯示裝置，其中該第二導引面具有數個形成階梯狀的反射面，而該些反射面係為該些擷取特徵以及中間區域。
46. 如申請專利範圍第45項所述的定向顯示裝置，其中該第二導引面的反射面係配置以透過全反射將光線反射，藉此，入射於該些反射面的光線的光通量與被該些反射面所反射的光線的光通量之間具有一比例，且不同的光源具有不同的比例，該控制系統係配置以控制該些光源輸出光線，而該些光源的輸出光的比例光通量於該光源陣列間而有所變動，以對於被該些反射面所反射的光線的光通量進行補償。
47. 如申請專利範圍第26至43項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該第一導引面係配置以透過全反射導引光線，而該第二導引面為平坦而且沿著一角度傾斜以便反射光線，藉此中斷全反射而使得光線得以穿出於該第一導引面，而該顯示器更包括一偏斜元件，該偏斜元件橫跨於該第一導引面作延伸，該偏斜元件用以使光線偏移而朝向該空間光調變器的 法線傳遞。
48. 如申請專利範圍第26至47項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該導波器更包含一反射端，該反射端面對於該輸入端，該反射端用以將來自該輸出端的光反射至該導波器內傳遞，接著，該導波器可導引該些被反射的光來穿出於該第一導引面之外而作為輸出光。
49. 如申請專利範圍第48項所述的定向顯示裝置，其中該反射端在橫跨該導波器的一側向方向上具有正的屈功率。
50. 如申請專利範圍第26至49項的其中一項所述的定向顯示裝置，其中該光源陣列的光源之間在橫跨於該導波器的輸入端的側向方向上具有固定的間隙，該些光源的輸出光的比例光通量為實際光通量。
51. 一種定向背光源的光源陣列的控制方法，該定向背光源包含有一導波器，該導波器具有一輸入端、一反射端以及該光源陣列，該光源陣列的數個光源設於橫跨該輸入端的一側向方向之不同輸入位置，該導波器更包含相對的一第一導引面與一第二導引面，該第一導引面與該第二導引面用以導引光線傳遞於該導波器，該反射端面對於該輸入端，該反射端用以將該些光源發出的光線反射回該導波器傳遞，接著，該導波器可導引被該反射端所反射的光線穿過該第一導引面而進入分佈於與該第一導引面的法線正交地的側向上的數個光學窗口作為輸出光，該些輸出光的傳遞方向係該些光源的輸入位置相關，該控制方法包括：提供數個驅動訊號至該些光源，使得該些光源的輸出光可傳遞至可變動的光學窗口；以及當光線被該反射端反射之後，針對入射於該輸入端的光線進行感測，並依據感測的結果去校正該些驅動訊號。
52. 如申請專利範圍第51項所述的方法，更包括透過數個感測元件感測該入射於該輸入端的光線，該些感測元件設於該輸入端且位於該光源陣列的一外側。
53. 如申請專利範圍第52項所述的方法，其中該些感測元件設於該輸入端且位於該光源陣列的相對兩外側。
54. 如申請專利範圍第51項所述的方法，其中透過該光源陣列中沒有被同時啟動的光源去感測入射於該輸入端的入光線。
55. 如申請專利範圍第54項所述的方法，其中該些光源為發光二極體，且使用處於逆偏狀態的發光二極體去感測入射於該輸入端的光線。
56. 如申請專利範圍第51至55項中的其中一項所述的方法，更包括校正該些驅動訊號的位準，使得該些光源的輸出光的光通量分佈符合預設值。
57. 如申請專利範圍第51至56項中的其中一項所述的方法，其中該第一導引面係配置以透過全反射導引光線，而該第二導引面包含數個擷取特徵，該些擷取特徵用以將傳遞於該導波器內的光線加以反射，而使得光線穿出於該第一導引面而作為輸出光，數個中間區域分別設於該些擷取特徵之間，而該些中間區域導引光線傳遞於該導波器而不擷取光線。
58. 如申請專利範圍第57項所述的方法，其中該第二導引面具有數個形成階梯狀的反射面，而該些反射面係為該些擷取特徵以及中間區域。
59. 如申請專利範圍第51至58項的其中一項所述的方法，其中該第一導引面係配置以透過全反射導引光線，而該第二導引面為平坦而且沿著一角度傾斜以便反射光線，藉此中斷全反射而使得光線得以穿出於該第一導引面，而該顯示器更包括一偏斜元件，該偏斜元件橫跨於該第一導引面作延伸，該偏斜元件用以使光線偏移而傳遞至該空間光調變器的法線。
60. 如申請專利範圍第51至59項的其中一項所述的方法，其中該反射端在橫跨該導波器的一側向方向上具有正的屈功率。
61. 如申請專利範圍第51至60項的其中一項所述的方法，其中該定向背光源為該顯示器的一部分，而該顯示器更包括一傳輸型的空間光調變器，該空間光調變器係配置以接收來自該第一導引面的輸出光以及調變該輸出光來顯示一影像。
62. 如申請專利範圍第61項所述的方法，更包括控制該顯示器暫時地顯示多個左影像與右影像，並同步地將顯示的左影像與右影像傳遞至數個光學窗口，該些光學窗口的位置相應於一觀察者的左眼與右眼。
63. 如申請專利範圍第62項所述的方法，更包括偵測一橫跨於該顯示器的觀察者的位置，將該右影像與該左影像傳遞至數個光學窗口，而該些光學窗口的位置對應於該觀察者的左眼與右眼，而且與該觀察者的偵測位置相關。
64. 一種定向背光源，包括：一導波器，具有一輸入端；一光源陣列，具有數個光源，而該些光源設於橫跨於該導波器的輸入端的一側向方向之不同輸入位置；該導波器更包括相對的一第一導引面與一第二導引面，該第一導引面與該第二導引面用以導引光線沿著該導波器傳遞，該導波器還包含有一反射端，該反射端面對於該入射端，該反射端用以將來自該些光源的光線反射會該導波器傳遞，該導波器係配置以導引該些光源發出的光線，該導波器使得被該反射端所反射的光線穿過該第一導引面而進入分佈於與該第一導引面的法線正交地的側向上的數個光學窗口作為輸出光，該些輸出光的傳遞方向係該些光源的輸入位置相關；以及一控制系統，配置以提供數個驅動訊號至該些光源，藉此選擇地操作該些光源，使得該些光源發出的光分別傳遞至數個可變動的光學窗口，當該些光源發出的光被該反射端反射之後，該控制系統係配置以感測入射於該輸入端的光線且根據感測結果去校準該些驅動訊號。
65. 如申請專利範圍第64項所述的定向背光源，其中該控制系統更包含數個感測元件，該些感測元件配置於該輸入端且用以感測入射於該輸入端的光線。
66. 如申請專利範圍第64項所述的定向背光源，其中該些感測元件配置於該輸入端且位於該光源陣列的至少一外側。
67. 如申請專利範圍第66項所述的定向背光源，其中該些感測元件配置於該光源陣列的兩外側。
68. 如申請專利範圍第64項所述的定向背光源，其中透過該光源陣列中沒有同時啟動的光源去感測入射於該輸入端的光線。
69. 如申請專利範圍第68項所述的定向背光源，其中該些光源為發光二極體，且透過逆偏狀態的發光二極體去感測入射於該輸入端的光線。
70. 如申請專利範圍第64至69項中的其中一項所述的定向背光源，更包括校正該些驅動訊號的位準，使得該些光源的輸出光的光通量符合預設值。
71. 如申請專利範圍第64至70項中的其中一項所述的定向背光源，其中該第一導引面係配置以透過全反射導引光線，而該第二導引面包含數個擷取特徵，該些擷取特徵用以將傳遞於該導波器內的光線加以反射，而使得光線穿過該第一導引面而作為輸出光，數個中間區域分別設於該些擷取特徵之間，而該些中間區域導引光線傳遞於該導波器而不擷取光線。
72. 如申請專利範圍第71項所述的定向背光源，其中該第二導引面具有數個形成階梯狀的反射面，而該些反射面係為該些擷取特徵以及中間區域。
73. 如申請專利範圍第64至72項的其中一項所述的定向背光源，其中該第一導引面係配置以透過全反射導引光線，而該第二導引面為平坦而且沿著一角度傾斜以便反射光線，藉此中斷全反射而使得光線得以穿過該第一導引面，而該定向背光源更包括一偏斜元件，該偏斜元件橫跨於該第一導引面作延伸，該偏斜元件用以使光線偏移而傳遞至該空間光調變器的法線。
74. 如申請專利範圍第64至73項的其中一項所述的定向背光源，其中該反射端在橫跨該導波器的一側向方向上具有正的屈功率。
75. 一種顯示裝置，包括：一個如申請專利範圍第64至74項的其中一項所述的定向背光源；以及一傳輸型的空間光調變器，配置以接收來自該第一導引面的輸出光以及調變該輸出光來顯示一影像。
76. 如申請專利範圍第75項所述的顯示裝置，其中該顯示裝置為裸視三維顯示裝置，該控制系統係配置以控制該顯示器暫時地顯示多個左影像與右影像，以及可使得該些左影像與右影像同步地傳遞至數個光學窗口，而該些光學窗口的位置對應於一觀察者的左眼與右眼。
77. 如申請專利範圍第75或76項所述的顯示裝置，其中該控制系統更包含一感測系統，該感測系統配置以偵測一橫跨於該顯示器的觀察者的位置，以及該控制系統配置以使得該些左影像與右影像傳遞至數個光學窗口，該些光學窗口的位置對應於一觀察者的左眼與右眼，而且與該觀察者的偵測位置相關。