TW201610512A - 可變視角光學系統 - Google Patents

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TW201610512A
TW201610512A TW104117519A TW104117519A TW201610512A TW 201610512 A TW201610512 A TW 201610512A TW 104117519 A TW104117519 A TW 104117519A TW 104117519 A TW104117519 A TW 104117519A TW 201610512 A TW201610512 A TW 201610512A
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TW104117519A
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堵光磊
克里斯多夫 羅伯特 楊格斯
約翰 艾倫 惠特力
詹姆士 密辛塔許 希利士
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３Ｍ新設資產公司
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Abstract

茲敘述光學系統，其包括可切換式漫射器、顯示面板、照明組件及漫射器控制器。漫射器控制器經組態以在漫射器控制器判定漫射器狀態待被改變時，切換可切換式漫射器的狀態。漫射器控制器可經組態以相關聯於可切換式漫射器之狀態變化而改變顯示面板的輸出位準。光學系統亦可包括切換裝置，其係可與顯示面板分開。

Description

可變視角光學系統
聚合物分散液晶(PDLC)層可用作可切換式漫射器，搭配遮光膜(louver film)以提供可變視角顯示器。不過，使用此類方法有數個不足之處。例如，PDLC層在透明狀態下具有霧度，該霧度高到足以在許多顯示器應用中被視為不良。此外，改變可切換式漫射器之狀態所需的電路系統占據空間，並具有大量的功率需求，使得以PDLC為基礎之可切換式漫射器對許多顯示器應用而言係不切實際。因此，需要經改善的可變視角顯示器。
在本說明的一些態樣中，茲提供光學系統，其包括顯示面板、可電切換式漫射器、照明組件，以及漫射器控制器。具有漫射器狀態之該可切換式漫射器係經設置為接近該顯示面板，並包括一或多個區域。該一或多個區域之各者能夠處於第一狀態，或者處於與該第一狀態不同的第二狀態。該照明組件係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置。該漫射器控制器經組態以控制該漫射器狀態，以及控制該顯示面板的輸出位準。該漫射器控制器經組態以判定該可切換式漫 射器的第一漫射器狀態是否待被改變，且若該漫射器控制器判定該第一漫射器狀態待被改變，則該漫射器控制器經組態以在第一時間週期內將該可切換式漫射器從該第一漫射器狀態切換至第二漫射器狀態。該漫射器控制器經組態以判定是否相關聯於從該第一漫射器狀態至該第二漫射器狀態之變化而改變該顯示面板的輸出位準，且若該漫射器控制器判定該輸出位準待被改變，則該漫射器控制器經組態以在與該第一時間週期重疊之第二時間週期內改變該輸出位準。該漫射器控制器經組態成相關聯於至少一漫射器狀態變化而改變輸出位準。
在本說明的一些態樣中，茲提供光學系統，其包括顯示面板；雙穩態的可電切換式漫射器，其係經設置為接近該顯示面板；照明組件；顯示器外殼；漫射器控制器，其經組態以控制該漫射器狀態；以及於該顯示器外殼之外部的切換裝置。該可切換式漫射器具有一或多個區域，且該可切換式漫射器具有漫射器狀態。該一或多個區域之各者能夠處於第一狀態，或者處於與該第一狀態不同的第二狀態。該照明組件係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置。該顯示器外殼含有該顯示面板、該照明組件以及該可切換式漫射器。當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之至少一位置時，該切換裝置能夠施加切換波形至該可切換式漫射器。該漫射器控制器經組態以判定該可切換式漫射器的第一漫射器狀態是否須被改變，且若該漫射器控制器判定該第一漫射器狀態須被改變，以及若該顯示器外殼位於接近該切換裝置之該至少一位置，則該漫射器控制器經組態以提供控制訊號給該切 換裝置，以在第一時間週期內將該可切換式漫射器從該第一漫射器狀態切換至第二漫射器狀態。
θN‧‧‧特徵視角
θO‧‧‧角度
θW‧‧‧特徵視角
100‧‧‧光學系統
102‧‧‧輸出表面
110‧‧‧照明組件
112‧‧‧光徑
120‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
130‧‧‧顯示面板
131‧‧‧窄視角輸出
133‧‧‧廣視角輸出
140‧‧‧漫射器控制器
141‧‧‧漫射器資料通道
150‧‧‧光源
160‧‧‧光導
170‧‧‧第一光學薄膜；光學薄膜
180‧‧‧第二光學薄膜
200‧‧‧光學系統
202‧‧‧輸出表面
210‧‧‧照明組件
212‧‧‧光徑
214‧‧‧反射器
220‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
230‧‧‧顯示面板
231‧‧‧窄視角輸出
233‧‧‧廣視角輸出
240‧‧‧漫射器控制器
241‧‧‧漫射器資料通道
250‧‧‧光源
260‧‧‧光導
270‧‧‧第一光學薄膜；光學薄膜
275‧‧‧第二光學薄膜；光學薄膜
280‧‧‧第三光學薄膜；光學薄膜
320‧‧‧可切換式漫射器
321‧‧‧區域
322‧‧‧區域
323‧‧‧區域
324‧‧‧區域
400‧‧‧光學系統
410‧‧‧照明組件
420‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
430‧‧‧顯示面板
440‧‧‧漫射器控制器
441‧‧‧漫射器資料通道
441a‧‧‧漫射器資料次通道
441b‧‧‧照明度次通道
445‧‧‧切換裝置
446‧‧‧切換訊號
450‧‧‧光源
460‧‧‧光導
470‧‧‧第一光學薄膜
480‧‧‧第二光學薄膜
490‧‧‧電腦
495‧‧‧視訊控制器
497‧‧‧視訊資料通道
500‧‧‧光學系統
520‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
530‧‧‧顯示面板
532‧‧‧顯示裝置
534‧‧‧縮放器板
536‧‧‧顯示訊號介面
540‧‧‧漫射器控制器
541‧‧‧第一漫射器資料通道
542‧‧‧第二漫射器資料通道
543‧‧‧第三漫射器資料通道；第三資料通道
545‧‧‧切換裝置
547‧‧‧切換波形
549‧‧‧輸出組件
555‧‧‧波形傳輸單元
559‧‧‧輸入組件
590‧‧‧電腦
595‧‧‧視訊控制器
596‧‧‧顯示卡
597‧‧‧視訊資料通道
600‧‧‧光學系統
620‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
627‧‧‧電源
632‧‧‧顯示裝置
645‧‧‧切換裝置
655‧‧‧波形傳輸單元
662‧‧‧圖案產生器
664‧‧‧波形產生單元
666‧‧‧發射線圈
668‧‧‧接收線圈
672‧‧‧電源
700‧‧‧光學系統
720‧‧‧可切換式漫射器
732‧‧‧顯示裝置
745‧‧‧切換裝置
755‧‧‧解調器/波形傳輸單元
762‧‧‧圖案產生器
763‧‧‧調變器
764‧‧‧波形產生單元
765‧‧‧載波產生器
766‧‧‧發射線圈
768‧‧‧接收線圈
772‧‧‧電源
832‧‧‧平板電腦
873‧‧‧基座
876‧‧‧顯示器外殼
903‧‧‧初始輸出位準
904‧‧‧第一時間週期
906‧‧‧第二時間週期
908‧‧‧最終輸出位準
1003‧‧‧初始輸出位準
1004‧‧‧第一時間週期
1006‧‧‧第二時間週期
1008‧‧‧最終輸出位準
1110‧‧‧步驟
1120‧‧‧步驟
1130‧‧‧錯誤處置程序
1140‧‧‧步驟
1150‧‧‧步驟
1160‧‧‧步驟
1170‧‧‧步驟
1180‧‧‧步驟
1200‧‧‧光學系統
1210‧‧‧照明組件
1212a‧‧‧光學路徑
1212b‧‧‧光學路徑
1214‧‧‧反射器
1220‧‧‧可切換式漫射器
1230‧‧‧顯示面板
1240‧‧‧漫射器控制器
1241‧‧‧漫射器資料通道
1250‧‧‧光源
1260‧‧‧光導
1280‧‧‧轉向薄膜
1300‧‧‧光學系統
1310‧‧‧照明組件
1314‧‧‧反射器
1320‧‧‧可切換式漫射器
1330‧‧‧顯示面板
1340‧‧‧漫射器控制器
1341‧‧‧漫射器資料通道
1350‧‧‧光源
1360‧‧‧光導
1380‧‧‧薄膜堆疊
1382‧‧‧第一稜鏡薄膜；稜鏡薄膜
1384‧‧‧第二稜鏡薄膜；稜鏡薄膜
1386‧‧‧光學耦合層
1400‧‧‧光學系統
1410‧‧‧照明組件
1412a‧‧‧光徑
1412b‧‧‧光徑
1414‧‧‧反射器
1420‧‧‧可切換式漫射器
1430‧‧‧顯示面板
1440‧‧‧漫射器控制器
1441‧‧‧漫射器資料通道
1450‧‧‧光源
1460‧‧‧光導
1480‧‧‧轉向薄膜
1500‧‧‧光學系統
1502a‧‧‧第一輸出表面
1502b‧‧‧第二輸出表面
1510‧‧‧照明組件
1512a‧‧‧光徑
1512b‧‧‧光徑
1520‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
圖1係光學系統之側視圖；圖2係光學系統之側視圖；圖3係可切換式漫射器之前視圖；圖4係光學系統之側視圖；圖5A及圖5B係光學系統之方塊圖；圖6係光學系統之方塊圖；圖7係光學系統之方塊圖；圖8A係基座之透視圖；圖8B係經設置於圖8A之基座中之平板電腦的透視圖；圖9係輸出位準對時間的圖；圖10係輸出位準對時間的圖；圖11係漫射器控制器所執行之程序的流程圖；圖12係光學系統之側視圖；圖13係光學系統之側視圖；圖14係光學系統之側視圖；圖15係光學系統之側視圖；以及圖16係一部分之切換波形的圖。
以下之敘述參考隨附之圖式，該些圖式形成本發明敘述之一部分，且在該些圖式中舉例繪示特定實施例。圖式非必然按比例繪製。除非另有指明，否則一項實施例的相似特徵與其他實施例之相似特徵可包括相同的材料、具有相同的屬性、以及供應相同或相似的功能。即使未明確陳述，對於一個實施例所描述的額外或選擇性特徵在適當時也可為其他實施例的額外或可選用的特徵。應理解的是，其他實施例係經設想並可加以實現而不偏離本揭露的範疇或精神。。因此，下文詳細說明不應視為限制本發明。
除非另有指明，本文中所用所有科學以及技術詞彙具本技藝中所通用的意義。本文所提出的定義是要增進對於本文常用之某些詞彙的理解，並不是要限制本揭露的範疇。
除非另有指明，說明書及申請專利範圍中所用以表達特徵之尺寸、數量以及物理特性的所有數字，皆應理解為在所有情況下以「約(about)」一詞修飾之。因此，除非另有相反指示，在下述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數是約略值，其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示的教導所欲獲致之所要特性而有所不同。使用端點來敘述之數字範圍包括所有歸於該範圍內的數字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)以及該範圍內的任何範圍。
如本說明書以及隨附申請專利範圍中所使用，單數形「一(a、an)」以及「該(the)」涵蓋具有複數個指稱物的實施例，除非內文明確另有所指。。如本說明書以及隨附申請專利範圍中 所使用，「或(or)」一詞一般是用來包括「及/或(and/or)」的意思，除非內文明確另有所指。
若在本文中使用空間相關用語，包括但不限於「下(lower)」、「上(upper)」、「之下(beneath)」、「下方(below)」、「上方(above)」、以及「上面(on top)」，是為了便於描述一元件與其他元件的空間關係。除了圖中所繪示及本文所述之特定方位之外，此類空間性相關術語還涵蓋了使用或操作中之裝置的不同定向。例如，若該等圖式所繪示之一物體翻轉或翻面，原先描述為在其他元件下面或下方之部份係成為在該等其他元件上方。
如在本文中所使用的，層、組件、或元件可被描述為彼此相鄰。層、組件、或元件可藉由直接接觸、藉由經由一個或多個其他組件來連接、或藉由彼此並排經固持或彼此經附接而彼此相鄰。直接接觸之層、組件或元件可經描述為緊鄰。
在所屬領域中已描述在顯示器中一起使用聚合物分散液晶(PDLC)層與遮光膜，以獲得可切換式隱私薄膜。不過，這類方法並未受到廣泛採用，其原因至少有二。首先，在透明狀態下，PDLC層在法線入射(normal incidence)處具有大於5%的霧度，且在離軸(off axis)處甚至具有更高的霧度。如此高的霧度足以在許多顯示器應用中被視為不良。第二，切換PDLC層所需的電路系統占據空間，並具有大量的功率需求。對於有極大空間及功率限制的行動裝置顯示應用而言，此為明顯問題。
層列A液晶(smectic A liquid crystal)可提供低霧度作為PDLC可切換式漫射器的替代方案，但層列A液晶的切換速度較PDLC慢，而這可在一些顯示器應用被視為不良。例如，雖然層列A液晶從霧狀切換至透明狀態可能耗時50至100ms，但從透明切換至霧狀狀態卻可能耗時500至1000ms。申請人已發現若顯示面板的輸出在可切換式漫射器之切換發生的時間週期內變化，則漫射器的緩慢切換速度並不會被使用者視為不良，甚至可達到令人滿意的光學效果。
可切換式漫射器在顯示器中的實施可隨之引發的另一問題係實施切換所需之電路系統所需的空間。在許多顯示器應用中，針對給定的顯示器尺寸，儘可能小的顯示器外殼係為所欲。此可適用於下列兩種情況：較小的顯示器，例如總體尺寸相對小的行動電話；以及通常所欲為薄邊框與薄螢幕的大螢幕顯示器。使用習用的PDLC層，必須施加電壓使PDLC層保持霧狀狀態。若欲在霧狀狀態下使用，則施加此電壓所需的電路系統必須整合至顯示器中。申請人已發現可實施有用的顯示器，其中切換可切換式漫射器所需的電路系統係與顯示器外殼分開，且該可切換式漫射器為雙穩態。
本揭露之實施例包括光學系統，該光學系統具有與從照明組件通過顯示面板至輸出表面之光徑相交的可切換式漫射器。在一些實施例中，照明組件係經設置在顯示面板及可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置。在一些實施例中，照明組件包括一或多個發光二極體(LED)。在一些實施例 中，照明組件包括光導與光源(例如LED)，光源係經設置成將光注入該光導的邊緣。適當的光導在美國專利申請公開案第2010/0014027號(Li等人)以及美國專利第7,532,800號(Iimura)以及第7,699,516號(Lee)中敘述。
圖1係光學系統100之示意側視圖，光學系統100具有輸出表面102，並包括照明組件110，照明組件110能夠產生具有光徑112的光。光學系統100包括可電切換式漫射器120；顯示面板130，其可具有窄視角輸出131或廣視角輸出133；以及漫射器控制器140，其在漫射器資料通道141上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器120。照明組件110包括光源150以及光導160。照明組件110係經設置成相鄰於可切換式漫射器120而與顯示面板130對置。光學系統100亦可包括可選用的第一光學薄膜170及/或可選用的第二光學薄膜180。可選用的第一光學薄膜170以及可選用的第二光學薄膜180的任一者或兩者可為單一薄膜，或者可為以透光黏著劑經層壓在一起或以層間具有氣隙的方式經堆疊在一起的薄膜堆疊。在一些實施例中，可選用的第一光學薄膜170係經包括，且係一或多個稜鏡薄膜及遮光膜。顯示面板130可包括液晶顯示面板，並可包括其他組件(例如用於偏光再循環之反射偏光器)。或者，可將反射偏光器包括在內作為可選用的第二光學薄膜180之組件。光學系統100可進一步包括反射器，該反射器係經設置成相鄰於光導160而與可切換式漫射器120對置，並可用於藉由提供反射回來通過光導之光的再循環而增加效率，光的再循環係藉由可選用的第一光學薄膜170、可選用的第二光學薄 膜180、或可與顯示面板130包括在一起之反射偏光器來達成。在一些實施例中，光導160包括光反射後表面。
在一些實施例中，當可切換式漫射器120處於第一狀態時，光學系統100產生廣視角輸出133，其具有特徵視角θW，且當可切換式漫射器120處於第二狀態時，光學系統100產生窄視角輸出131，其具有特徵視角θN。特徵視角可依據強度的輸出角分布定義為半高全寬(full width at half maximum)。在一些實施例中，沿著第一方向有第一特徵視角，且沿著與第一方向不同的第二方向有第二特徵視角。例如，當可切換式漫射器120為第一及第二狀態兩者時，光學系統100可在垂直方向上具有窄視角輸出，而當可切換式漫射器120處於第一狀態時，可在水平方向上具有廣視角輸出，且當可切換式漫射器120處於第二狀態時，可在水平方向上具有窄視角輸出。在其他實施例中，當可切換式漫射器120處於第一狀態時，光學系統100在垂直及水平兩個方向上可具有廣視角輸出，而當可切換式漫射器120處於第二狀態時，光學系統100在垂直及水平兩個方向上可具有窄視角輸出。
漫射器資料通道141經組態以提供漫射器狀態資料及切換訊號給可切換式漫射器120。在一些實施例中，漫射器控制器140係使用電腦中的中央處理單元(CPU)來實施。在一些實施例中，漫射器控制器140係使用設置在監視器中的微控制器單元來實施。系統經組態成使得漫射器控制器140能夠在漫射器資料通道141上傳送一或多個訊號給可切換式漫射器120，以導致可切換式漫射器改變狀態。
在一些實施例中，可選用的第一光學薄膜170包括遮光膜，該遮光膜部分準直從光導160輸出至顯示面板130的光。當可切換式漫射器120處於實質上透明的狀態時，通過光學薄膜170之經部分準直的光在抵達顯示面板130時係仍部分準直。來自顯示面板的輸出隨後經部分準直，使其以窄視角模式提供光輸出。當可切換式漫射器處於霧狀狀態時，經部分準直的光係由可切換式漫射器來部分漫射，導致較少經準直的光抵達顯示面板130。
遮光膜吸收光，特別是在偏離法線入射處，並可因此在用於再循環背光時為無效率的。在一些實施例中，可選用的第一光學薄膜170及可選用的第二光學薄膜180(若有包括)係為低吸收。此類實施例於其他處進一步論述。如本文中所使用，「低吸收」薄膜或組件係吸收小於約百分之20的輸入光之光通量的薄膜或組件，該輸入光來自具有朗伯(Lambertian)角分布之標準光源(standard illuminant)E。標準光源E係等能光源，其具有在可見波長範圍(380nm至780nm)內為恆定的光譜功率分布。比較之下，遮光膜可吸收約30%之輸入光的光通量，該輸入光來自具有朗伯角分布之標準光源E。在一些實施例中，使用低吸收組件或薄膜，其吸收小於約15%、或小於約10%、或甚至小於約5%之輸入光的光通量(該輸入光來自具有朗伯角分布之標準光源E)。
在圖1所示之實施例中，可切換式漫射器120係位在光導160及顯示面板130之間。在其他實施例中，光導可經定位在顯示面板及可切換式漫射器之間，且具有經定位在相鄰於可切換式漫射器並與光導對置的反射器。此配置類型係經繪示於圖2中。
圖2係光學系統200之示意側視圖，光學系統200具有輸出表面202，並包括照明組件210，照明組件210能夠產生從反射器214反射的具有光徑212的光。光學系統200包括可電切換式漫射器220；顯示面板230，其可具有窄視角輸出231或廣視角輸出233；以及漫射器控制器240，其在漫射器資料通道241上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器220。照明組件210包括光源250以及光導260。照明組件210係經設置在顯示面板230及可切換式漫射器220之間。光學系統200亦可包括可選用的第一光學薄膜270、及/或可選用的第二光學薄膜275、及/或可選用的第三光學薄膜280。一或多個可選用的光學薄膜270、275及280可為單一薄膜，或者可為以透光黏著劑經層壓在一起或以層間具有氣隙的方式經堆疊在一起之其他薄膜的堆疊。顯示面板230可包括液晶顯示面板，並可包括其他組件(例如，用於偏光再循環之反射偏光器)。
在一些實施例中，當可切換式漫射器220處於第一狀態時，光學系統200產生廣視角輸出233，其具有特徵視角θW，而當可切換式漫射器220處於第二狀態時，光學系統200產生窄視角輸出231，其具有特徵視角θN。特徵視角可依據強度的輸出角分布定義為半高全寬。在一些實施例中，沿著第一方向有第一特徵視角，且沿著與第一方向不同的第二方向有第二特徵視角。例如，當可切換式漫射器220為第一及第二狀態兩者時，光學系統200可在垂直方向上具有窄視角輸出，而當可切換式漫射器220處於第一狀態時，光學系統200可在水平方向上具有廣視角輸出，且當可切換式漫射器220處於 第二狀態時，光學系統200可在水平方向上具有窄視角輸出。在其他實施例中，當可切換式漫射器220處於第一狀態時，光學系統200可在垂直及水平兩個方向上具有廣視角輸出，而當可切換式漫射器220處於第二狀態時，光學系統200可在垂直及水平兩個方向上具有窄視角輸出。
漫射器資料通道241經組態以提供漫射器狀態資料及切換訊號給可切換式漫射器220。在一些實施例中，漫射器控制器240係使用電腦中的CPU來實施。在一些實施例中，漫射器控制器240係使用經設置在監視器中的微控制器單元來實施。系統經組態成使漫射器控制器240能夠在漫射器資料通道241上傳送一或多個訊號給可切換式漫射器，以導致可切換式漫射器220改變狀態。
在一些實施例中，一或多個可選用的光學薄膜270、275及280包括遮光膜，其部分準直從光導260輸出至顯示面板230的光。當可切換式漫射器220處於實質上透明的狀態時，通過可切換式漫射器220之經部分準直的光在抵達顯示面板230時係仍部分準直。來自顯示面板的輸出隨後經部分準直，使其以窄視角模式提供光輸出。當可切換式漫射器處於霧狀狀態時，經部分準直的光由可切換式漫射器部分漫射，導致較少準直的光抵達顯示面板230。
如他處所提及的，遮光膜在偏離垂直入射處吸收光，並可因此在用於再循環背光時為無效率的。在一些實施例中，可選用的光學薄膜270、275及280(若有包括)係低吸收薄膜。利用低吸收薄膜的實施例係於其他處進一步討論。
在一些實施例中，可切換式漫射器具有一或多個可獨立定址的區域。各區域能夠處於第一狀態或不同於該第一狀態的第二狀態。例如，第一狀態可為霧狀狀態，而第二狀態可為實質上透明的狀態。在一些實施例中，各區域能夠處於第一狀態、不同於該第一狀態的第二狀態、以及不同於該第一和該第二狀態的第三狀態。例如，該第一狀態可為第一霧狀狀態，其具有第一霧度；該第二狀態可為第二霧狀狀態，其具有不同於該第一霧度的第二霧度；且該第三狀態可為實質上透明的狀態。在一些實施例中，各區域能夠處於實質上透明的狀態以及第一霧狀狀態。在一些實施例中，各區域能夠處於實質上透明的狀態、第一霧狀狀態、以及不同於第一霧狀狀態的第二霧狀狀態。在一些實施例中，各區域可處於具有最大霧度的最大霧狀狀態，其可藉由可切換式漫射器來達成。在一些實施例中，各區域可處於實質上透明的狀態以及複數個霧狀狀態之任一者，其可從實質上透明的狀態實質上連續地變化至最大霧狀狀態。
在一些實施例中，可切換式漫射器之一或多個區域包括可被動矩陣定址(passive matrix addressable)的至少四個區域。具有複數個可定址區域之可電切換式漫射器如圖3所繪示，其顯示具有可獨立定址區域321、322、323及324之可切換式漫射器320。在圖3所繪示的實施例中，四個區域321至324係配置在區域矩形陣列中。在其他實施例中，該等區域係配置成相鄰的條帶，其各自可沿著顯示器的長度或寬度延伸。
如本文中所使用，「漫射器狀態」或「漫射器的狀態」係指可切換式漫射器的總體狀態，並包括可切換式漫射器之各區域的狀態。例如，在圖3所繪示的實施例中，可切換式漫射器320具有四個可獨立定址的區域321至324，且各區域之狀態的特徵可在於該區域的霧度值。各區域的霧度值可表示為hi，其中i=1、2、3或4。在此情況下，漫射器狀態的特徵可在於有序4元組(h1、h2、h3、h4)。類似地，在一些實施例中，可切換式漫射器具有n個可定址區域，且該漫射器狀態的特徵可在於霧度值的有序n元組。可切換式漫射器之狀態的變化代表可切換式漫射器之至少一個區域改變狀態。
霧度可定義為被散射使其方向偏離入射光束方向大於2.5度的經透射光的百分比，如ASTM D1003-13「Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics」中所指明。。霧度可使用符合ASTM D1003-13標準之可購自BYK-Gardner Inc.(Silver Springs,Md.)的HAZE-GARD PLUS計來判定。
可施加電壓波形至可切換式漫射器以改變漫射器的狀態。在一些實施例中，使用切換裝置施加波形。在一些實施例中，提供切換裝置作為可切換式漫射器的組件。在一些實施例中，切換裝置可經設置在含有可切換式漫射器的顯示器外殼中。在一些實施例中，可提供切換裝置作為實體上分開的組件，其位於含有可切換式漫射器之顯示器外殼的外部。在一些實施例中，可切換式漫射器包括層列A 材料層。在一些實施例中，層列A材料的厚度在5微米至20微米的範圍內。
導致層列A材料或者其他可切換式漫射器材料改變狀態所需的電壓波形在所屬領域中係為已知。適當的波形係在例如美國專利第4,893,117號(Blomley等人)中敘述。一部分的切換波形1647示意性地顯示於圖16中，在其中繪示具有峰值電壓V0之矩形波電壓波形。電壓經施加達時間t1(自矩形波開始至矩形波電壓歸零之時)，並具有週期T(第一正矩形波開始至第二正矩形波開始)。在圖16所繪示的實施例中，電壓在施加負電壓矩形波之前實質上為零達時間t2。在其他實施例中，時間t2可為零或實質上為零，使電壓從正值直接轉換為負值。週期定義頻率f，其係週期的倒數(亦即f=1/T)。在一些實施例中，用來改變可切換式漫射器之狀態的切換波形係矩形波訊號，該矩形波訊號具有在約150V至約350V之範圍內(例如，約220V)的峰至峰電壓振幅(2V0)。
在一些實施例中，施加低頻波形將區域從透明狀態切換至霧狀狀態，並使用高頻波形將區域從霧狀狀態切換至透明狀態。在一些實施例中，低頻波形具有在約10Hz至約100Hz之範圍內(例如，約50Hz)的頻率。在一些實施例中，高頻波形具有在約0.5kHz至約4kHz之範圍內(例如，約1kHz)的頻率。
可由施加電壓波形至處於透明狀態之可切換式漫射器的時間來調整霧狀狀態。例如，施加低頻波形至處於實質上透明的狀態之可切換式漫射器達第一時間週期，可導致具有第一霧度的第一霧狀 狀態，而施加低頻波形至處於實質上透明的狀態之可切換式漫射器達第二時間週期，可導致具有不同於第一霧度之第二霧度的第二霧狀狀態。例如，該第一時間週期可為800ms，且該第二時間週期可為400ms，造成高於第二霧度的第一霧度。
在一些實施例中，當可切換式漫射器處於一些區域為透明狀態而一些區域為霧狀狀態，並且需要透明至霧狀以及霧狀至透明兩種狀態變化的狀態時，漫射器控制器經組態以先施加低頻波形至待從透明狀態改變為霧狀狀態的區域，隨後施加高頻波形至待從霧狀狀態改變為透明狀態的區域。在一些實施例中，當可切換式漫射器處於一些區域為透明狀態而一些區域為霧狀狀態，並且需要透明至霧狀以及霧狀至透明兩種狀態變化的狀態時，漫射器控制器經組態以先施加高頻波形至待從霧狀狀態改變為透明狀態的區域，隨後施加低頻波形至待從透明狀態改變為霧狀狀態的區域。在一些實施例中，當可切換式漫射器處於一些區域為透明狀態而一些區域為霧狀狀態，並且需要透明至霧狀以及霧狀至透明兩種狀態變化的狀態時，漫射器控制器經組態以在第一時間週期內施加低頻波形至待從透明狀態改變為霧狀狀態的區域，並在第二時間週期內施加高頻波形至待從霧狀狀態改變為透明狀態的區域，其中該第一時間週期和該第二時間週期重疊。
圖4係光學系統400的側視圖，其包括照明組件410；可電切換式漫射器420；顯示面板430；漫射器控制器440，其在漫射器資料通道441上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器420；以及切換裝置445，其能夠提供切換訊號446給可切換式漫射器420。照 明組件410包括光源450以及光導460。光學系統400亦可包括可選用的第一光學薄膜470及/或可選用的第二光學薄膜480。光學系統400亦包括電腦490及視訊控制器495。視訊控制器495及漫射器控制器440可交換資訊。視訊控制器495經組態以在視訊資料通道497中提供顯示資訊給顯示面板430，且漫射器控制器440經組態以在漫射器資料通道441上提供漫射器狀態資訊給可切換式漫射器。在圖4所繪示的實施例中，漫射器資料通道441及視訊資料通道497係分開的資料通道。在其他實施例中，共用的資料通道可用來從電腦490輸出視訊及漫射器資料兩者。在圖4所繪示的實施例中，可切換式漫射器420係經設置在顯示面板430及光導460之間。在其他實施例中，光導係經設置在顯示面板及可切換式漫射器之間，且反射器係經設置成相鄰於該可切換式漫射器並與該光導對置。
漫射器資料通道441包括漫射器資料次通道441a，其提供漫射器狀態資料及狀態變化指令給切換裝置445；照明度次通道441b，其提供照明度資料及照明度指令給光源450。照明度次通道441b允許漫射器控制器440藉由改變照明組件410的照明度來調整顯示器的輸出位準。在一些實施例中，漫射器控制器440可藉由發送指令給視訊控制器495以更動視訊資料通道497上提供的視訊內容來調整顯示器的輸出位準。在一些實施例中，漫射器控制器440藉由將黑色或暗圖框插入視訊資料通道497上提供的視訊內容中來更動視訊內容。在一些實施例中，漫射器控制器440經組態以藉由在可切換式漫射器啟動從第一漫射器狀態至第二漫射器狀態的狀態變化時，更動經 提供給處於實質上透明狀態之顯示面板430之區域的視訊內容來改變顯示器的輸出位準。在一些實施例中，漫射器控制器440可藉由改變照明組件410的照明度以及藉由插入暗圖框至視訊內容中兩者來調整顯示器的輸出位準。如其他處所討論的，漫射器控制器在可切換式漫射器改變狀態的同時更動顯示面板的輸出位準可為所欲。
在圖4所示的實施例中，漫射器控制器440在與用於控制可切換式漫射器420相同的資料通道(漫射器資料通道441)上輸出控制訊號至照明組件。在將可切換式漫射器加入已具有用於控制照明組件之資料通道的系統時，此可為有利的。在此情況下，現存的資料通道可經修改以包括資料與用於該可切換式漫射器的控制訊號。在其他實施例中，漫射器控制器440發送用於照明組件410的控制訊號給視訊控制器495，視訊控制器495在視訊資料通道497上輸出控制訊號。
在一些實施例中，未使用分開的電腦490。反而是漫射器控制器440可使用經設置在監視器中的嵌入式控制器(例如，微控制器單元)來實施，且視訊控制器495可使用經設置在監視器中的視訊縮放器或視訊晶片來實施。
在一些實施例中，切換裝置445可經設置在含有可切換式漫射器420之顯示器外殼中。在其他實施例中，切換裝置445可具有與含有可切換式漫射器420之顯示器外殼分開的切換裝置外殼。
圖5A係光學系統500之高階方塊圖，且圖5B為光學系統500之更詳細的方塊圖。光學系統500包括經設置在顯示裝置532中的可電切換式漫射器520及顯示面板530，顯示裝置532亦包 括縮放器板(scalar board)534及顯示訊號介面536。光學系統500亦包括漫射器控制器540，其經由第一漫射器資料通道541、第二漫射器資料通道542、及第三漫射器資料通道543提供漫射器狀態資料及控制資訊給可切換式漫射器520。光學系統500亦包括切換裝置545，其能夠產生切換波形547。輸出組件549接收第一漫射器資料通道541，並分別輸出第二及第三漫射器資料通道542及543。切換波形547係提供給波形傳輸單元555，波形傳輸單元555亦由輸入組件559接收第二漫射器資料通道542。切換裝置545產生切換波形547以回應在第三漫射器資料通道543上接收到的指令。當在第二漫射器資料通道542上接收到指令，且切換波形547存在時，波形傳輸單元施加切換波形至可切換式漫射器或部分的可切換式漫射器。在可切換式漫射器為單一可切換式元件的實施例中，可省略第二漫射器資料通道542，且波形傳輸單元555可施加任何接收到的波形至可切換式漫射器520。在可切換式漫射器包括複數個可定址區域的實施例中，第二漫射器資料通道542可用來提供欲在哪個區域上施加波形的資訊給波形傳輸單元555。
電腦590包括漫射器控制器540、輸出組件549、視訊控制器595及視訊卡596。視訊控制器595藉由提供內容給視訊卡596來提供顯示資訊給顯示裝置532，視訊卡596在由顯示訊號介面536接收的視訊資料通道597上輸出內容。
在一些實施例中，未包括縮放器板534。例如，一些行動裝置不包括縮放器板。在一些實施例中，未包括第三資料通道 543，而且切換裝置具有按鈕、開關、觸控式面板輸入或其他類似者，其等可允許使用者切換可切換式漫射器的狀態。
在一些實施例中，切換波形547為切換裝置545所產生的波形，且波形傳輸單元555接收來自切換裝置545的波形以及來自第二漫射器資料通道542的漫射器狀態資料。
在一些實施例中，電腦590及顯示裝置532係位於相同的顯示器外殼(例如，平板電腦)中。在其他實施例中，電腦590係位於電腦外殼(例如，桌上型電腦外殼)中，且顯示裝置532係位於與電腦外殼分開的顯示器外殼中。在一些實施例中，切換裝置545係位於切換裝置外殼中，該切換裝置外殼可為與含有顯示裝置532之顯示器外殼分開的基座。
第二漫射器資料通道542可經由任何有線或無線連線連接電腦590及顯示裝置532。第三漫射器資料通道543可經由任何有線或無線連線連接電腦590及切換裝置545。適當的連接方法包括使用多主串列單端電腦匯流排(例如，I2C)、串列周邊介面(SPI)、系統管理匯流排(SMB)、除了地線外僅一線的通訊匯流排系統(例如，單線(1-Wire))、通用串列匯流排(USB)、RS-232串列埠、使用無線電波(其可為例如在2.4至2.485GHz之頻帶內的無線電波(例如，藍牙))的資料傳輸、紅外線(IR)資料傳輸、射頻(RF)資料傳輸、區域網路(LAN)、WI-FI連線、或其組合。
圖6係光學系統600的方塊圖，其繪示經設置在與切換裝置645分開之顯示裝置632中的可電切換式漫射器620。顯示裝置 632可為監視器、平板電腦或其他提供顯示器的裝置。顯示裝置632包括波形傳輸單元655，其接收來自切換裝置645的切換波形，並將切換波形施加至可切換式漫射器620。切換裝置645亦包括圖案產生器662，其施加圖案至波形產生單元664。波形產生單元664施加波形至發射線圈666，且此波形係由接收線圈668接收，接收線圈668係耦合至顯示裝置632中的波形傳輸單元655。切換裝置645包括電源672，電源672提供電力給圖案產生器662及波形產生單元664。切換漫射器狀態所需的電力係從電源627經由從發射線圈666至接收線圈668之感應耦合提供給可切換式漫射器620。在其他實施例中，在切換裝置645及顯示裝置632之間直接電接觸而非利用感應耦合。
圖7係光學系統700的方塊圖，其繪示經設置在與切換裝置745分開之顯示裝置732中的可切換式漫射器720。顯示裝置732可為監視器、平板電腦或其他提供顯示器的裝置。顯示裝置732包括解調器/波形傳輸單元755，其接收來自切換裝置745之經調變的波形、解調經調變的波形、並將解調後的波形施加至可切換式漫射器720。切換裝置745亦包括圖案產生器762，其提供圖案訊號給調變器763，調變器763隨後施加經調變的訊號給波形產生單元764。從載波產生器765提供載波訊號給調變器763。波形產生單元764施加經調變的波形至發射線圈766，且此經調變的波形係由接收線圈768接收，接收線圈768係耦合至顯示裝置732中的解調器/波形傳輸單元755。切換裝置745包括電源772，其提供電力給圖案產生器762、調變器763、波形產生單元764及載波產生器765。切換漫射器狀態所 需的電力係從電源772經由從發射線圈766至接收線圈768之感應電力傳輸提供給可切換式漫射器720。在其他實施例中，在切換裝置745及顯示裝置732之間直接電接觸而非利用感應電力傳輸。解調器/波形傳輸單元755包括解調器，其解調從切換裝置745接收到的波形，並將經解調的波形施加至可切換式漫射器720。
在一些實施例中，顯示裝置632或顯示裝置732係位於顯示器外殼中。當顯示器外殼位於接近切換裝置之至少一位置時，切換裝置645或745能夠施加切換波形至可切換式漫射器。在一些實施例中，切換裝置與顯示器外殼係可分開。在一些實施例中，切換裝置係容納於基座中，且顯示器外殼可附接至基座並可自該基座拆下。例如，顯示器外殼可為平板電腦，且切換裝置可內含在平板電腦的基座中。此概示意性地繪示於圖8A及圖8B中，圖8A顯示基座873，且圖8B顯示包括顯示器外殼876的平板電腦832，顯示器外殼876經設置成相鄰於基座873。平板電腦基座在所屬領域中係為已知。例如，THINKPAD平板電腦基座可購自Lenovo Group Ltd.(Beijing,China)，且DELL平板電腦基座可購自DELL Inc.(Round Rock,TX)。在其他實施例中，基座可包括鍵盤，該鍵盤可附接至平板電腦或自該平板電腦拆下。鍵盤基座在所屬領域中係為已知。例如，Acer Iconia W4平板電腦(Acer Inc.,Taipei,Taiwan)係與鍵盤基座一同販售。
當切換裝置容納於基座中時，較佳的是可電切換式漫射器為雙穩態，以便可切換式漫射器在無經施加之電壓的情況下可處於實質上透明的狀態或霧狀狀態。如本文中所使用，「雙穩態」可切換 式漫射器係可電切換式漫射器，其具有一或多個區域，其中各區域具有二個或以上之實質上穩定的狀態。「實質上穩定」意指在未跨可切換式漫射器施加電壓的情況下，在一段時間週期(例如，數小時或數天)內維持該等狀態。在一些實施例中，可切換式漫射器包括雙穩態的層列A液晶。使用層列A液晶之可電切換式漫射器具有穩定且實質上透明的狀態以及複數個穩定的霧狀狀態，該等之特徵可在於各種霧狀狀態下的霧度值。
部分類型的可切換式漫射器之切換速度可慢到足以被一些使用者視為不良。已發現若顯示器的輸出位準在可切換式漫射器改變狀態時變化，則該切換速度較不會被視為不良，且在一些情況下可產生所欲的光學效果。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以在漫射器狀態改變期間調整顯示器的輸出位準。如在其他處所討論的，此可藉由改變背光模組的輸出位準、藉由插入暗圖框至顯示輸出、或者藉由這些技術的組合來實現。
圖9顯示隨時間變化之顯示面板的輸出位準。顯示面板具有初始輸出位準903，可切換式漫射器在從時間ts1開始並在時間ts2結束的第一時間週期904內改變狀態，輸出位準在從時間td1開始並在時間td2結束的第二時間週期906內經調暗，且輸出位準在時間td2之後係經設定至最終輸出位準908。第二時間週期906與第一時間週期904重疊。在圖9所示的實施例中，最終輸出位準908高於初始輸出位準903。在一些情況下，當可切換式漫射器從實質上透明的狀態改變成霧狀狀態時，此可為所欲，因為若欲在切換之後維持所感知的軸 上亮度，則較高的總光輸出在此情況下是需要的。在圖9所示之實施例中，於啟動漫射器狀態變化之前降低輸出位準，且直到漫射器已改變狀態之後才提高輸出位準。在其他實施例中，輸出位準的調暗可在已啟動狀態變化之後才開始，或者可在狀態變化已完成之前結束。
圖10顯示隨時間變化之顯示面板的輸出位準。顯示面板具有初始輸出位準1003，可切換式漫射器在從時間ts1開始並在時間ts2結束的第一時間週期1004內改變狀態，輸出位準在從時間td1開始並在時間td2結束的第二時間週期1006內經調暗，且輸出位準在時間td2之後係設定至最終輸出位準1008。第二時間週期1006與第一時間週期1004重疊。在圖10所示之實施例中，輸出位準於啟動漫射器狀態變化之後降低，且輸出位準直到漫射器已改變狀態之後才提高。
如在其他處所討論的，圖9或圖10所示之輸出變動程度可藉由改變照明組件所提供的照明度、及/或藉由改變提供給顯示面板的視訊內容(例如，黑色圖框插入)來達成。例如，在一些實施例中，漫射器控制器經組態以在改變顯示器的輸出位準之前將照明組件設定在第一照明度，並在改變顯示面板的輸出位準之後將照明組件設定在不同於該第一照明度的第二照明度。
在一些實施例中，圖9及圖10中所繪示的調暗僅在一或多個區域從實質上透明的狀態改變為霧狀狀態時實施。在一些實施例中，圖9及圖10中所例示之輸出位準變動係針對至少一漫射器狀態變化實施。在一些實施例中，當可切換式漫射器從第一漫射器狀態改變為第二漫射器狀態時，漫射器控制器經組態以在至少一區域處於實 質上透明的狀態時(當可切換式漫射器處於第一漫射器狀態時)，相關聯於漫射器狀態變化而改變輸出位準。在一些實施例中，輸出位準之改變係透過穩定地將輸出位準從初始位準改變為最終位準，而無調暗階段。在又其他的實施例中，可切換式漫射器在第一時間週期內改變狀態，且輸出位準係藉由輸出位準在與該時間週期重疊之第二時間週期內的淡入及淡出來改變。輸出位準的淡入及淡出可為實質上連續的變動，或者其可為閃爍(blinking)變動，閃爍變動中在輸出位準為低的較長時間間隔之間有持續相對短時間間隔的高輸出位準。此類輸出位準的變動可轉移使用者的注意力，以讓使用者的注意力不會集中在第一和第二漫射器狀態之間的過渡。
在一些實施例中，漫射器控制器經組態以判定可切換式漫射器的狀態是否須從第一漫射器狀態改變為第二漫射器狀態，且可切換式漫射器經進一步組態以顯示器外殼判定切換裝置是否位於一或多個接近的位置。例如，若漫射器控制器判定須以窄視角模式顯示內容，但該可切換式漫射器卻處於廣視角模式，則漫射器控制器可判定可切換式漫射器的狀態須被改變。在一些情況下，可切換式漫射器可判定可切換式漫射器的狀態須被改變，但因為切換裝置並非位於一或多個接近顯示器外殼的位置而無法改變其狀態。在一些實施例中，當漫射器控制器判定顯示器外殼非位於接近切換裝置之至少一位置的任一者，且漫射器控制器判定可切換式漫射器之第一漫射器狀態須以其他方式改變時，則漫射器控制器經組態以執行錯誤處理程序。若漫射器控制器判定可切換式漫射器的狀態須被改變，且若可切換式漫射器 判定切換裝置位於一或多個接近顯示器外殼的位置，則可切換式漫射器判定可切換式漫射器的狀態待被改變並發送適當指令給漫射器控制器來導致狀態改變。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以相關聯於至少一漫射器狀態變化改變輸出位準。可由漫射器控制器實行之實例程序係繪示於圖11。
圖11為流程圖，其繪示漫射器控制器可實施的程序1100。在步驟1110中，漫射器控制器判定可切換式漫射器的狀態須被改變。在步驟1120中，漫射器控制器判定切換裝置是否位於一或多個接近顯示器外殼的位置。若漫射器控制器判定切換裝置非位於該一或多個位置，則漫射器控制器執行錯誤處理程序1130。在一些實施例中，錯誤處理程序1130包括在顯示面板上提供訊息。例如，可提供例如「請連接切換裝置」的訊息給使用者。若切換裝置位於一或多個接近顯示器外殼的位置，則漫射器控制器判定漫射器的狀態待被改變並執行步驟1140，步驟1140中漫射器控制器判定顯示面板之輸出位準是否須隨著狀態變化實施改變。例如，對部分類型的可切換式漫射器而言，從第二狀態至第一狀態的切換時間比從第一狀態至第二狀態的切換時間更長。因此在一些實施例中，漫射器控制器經組態以在顯示器的一或多個區域從第二狀態改變為第一狀態時改變顯示器的輸出位準。在一些實施例中，第二狀態為實質上透明的狀態，且第一狀態為霧狀狀態。在一些實施例中，漫射器控制器將僅在從實質上透明的狀態改變為霧狀狀態的區域中插入暗圖框。在一些實施例中，可切換式 漫射器包括層列A液晶，其從實質上透明的狀態切換至霧狀狀態所耗費的時間比從霧狀狀態切換至實質上透明的狀態更長。
若漫射器控制器判定不需要改變顯示面板的輸出位準，則執行步驟1150並改變可切換式漫射器的狀態。若漫射器控制器判定顯示面板的輸出位準須被改變，則漫射器控制器執行步驟1160，並改變顯示面板的輸出位準。隨後執行步驟1170，且漫射器控制器改變可切換式漫射器的狀態。接下來執行步驟1180，且漫射器控制器設定顯示面板的輸出位準。在圖11所繪示的實施例中，改變輸出位準並隨後改變可切換式漫射器的狀態。在其他實施例中，其他時序如在別處所討論般係可行的。在一些實施例中，輸出位準係設定為與執行程序1100之前的輸出位準相同的位準。在一些實施例中，輸出位準係設定為比執行程序1100之前的輸出位準更高或更低的位準。在一些實施例中，當狀態變化與可切換式漫射器之平均霧度的增加相關聯時，在改變可切換式漫射器狀態後之顯示面板的輸出位準係設定為比改變可切換式漫射器狀態前之顯示面板的輸出位準更高的值。類似地，在一些實施例中，當狀態變化與可切換式漫射器之平均霧度的減少相關聯時，在改變可切換式漫射器狀態後之顯示面板的輸出位準係設定為比改變可切換式漫射器狀態前之顯示面板的輸出位準更低的值。
在一些實施例中，第一狀態為霧狀狀態，且來自可切換式漫射器在其中處於第一狀態的區域中之顯示的輸出具有適於顯示共用內容的廣視角。在一些實施例中，第二狀態為實質上透明的狀態， 且來自可切換式漫射器在其中處於第二狀態的區域中之顯示的輸出具有適於顯示私密內容的窄視角。
在一些實施例中，欲顯示的內容係與資料標籤結合，資料標籤指示該內容是否須以適於私密內容的窄視角模式顯示，或者內容是否須以適於共用內容的廣視角模式顯示。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以將內容標示為私密或共用。在一些實施例中，漫射器控制器包括在第一電腦上執行的演算法。在一些實施例中，第二電腦提供具有資料標籤的內容，資料標籤指示該內容是否須以窄視角模式顯示，或者該內容是否須以廣視角模式顯示，且經標籤的資料係提供給第一電腦。
內容可基於各種基準標示為私密(亦即，欲以窄視角模式顯示)或共用(亦即，欲以廣視角模式顯示)。例如，內容可包括資料標示(例如機密標示)。若內容包括指示該內容為機密的資料標示，則漫射器控制器可經組態以私密模式顯示內容。資料標示可為位元、位元組、或含有內容之資料封包中的資料區段。在一些實施例中，資料標示含有指定須用以顯示內容的視角模式之資料。視角模式可在從最廣可達成的視角模式至最窄可達成的視角模式之範圍內，且漫射器控制器可經組態以基於資料標示中所提供的視角模式將可切換式漫射器置於實質上透明的狀態及最高可達成的霧度狀態間的各種霧度狀態。此可有利於用在廣告業中的顯示器，其中廣告商可設置欲用來顯示廣告內容的偏好視角。
在一些實施例中，可基於關鍵字或內容資料中所含的其他資訊來決定內容為私密或共用。例如，若某些字或片語出現在內容中，則漫射器控制器可經組態以私密模式顯示該內容。
在一些實施例中，漫射器控制器經組態以在影像內容上執行影像分析，以判定須以窄視角模式顯示的機密資訊或其他資訊是否存在該影像內容中。若漫射器控制器判定此類資訊存在，則漫射器控制器可經組態以將可切換式漫射器設定為一漫射器狀態，該狀態使得該內容以窄視角模式顯示。
在一些實施例中，漫射器控制器經組態以設定可切換式漫射器，使得若漫射器控制器判定當前時間在某一範圍內時，系統則以窄視角模式顯示內容。在一些實施例中，漫射器控制器係使用電腦實施，且在電腦上運行的軟體可提供當前時間給漫射器控制器。在一些實施例中，漫射器控制器決定在正規工時期間顯示的所有內容例如均以窄視角模式顯示。
在一些實施例中，漫射器控制器經組態以決定若該漫射器控制器判定內容含有來自安全網際網路位址(例如，以https開頭的網際網路位址)的資訊，則須以窄視角模式顯示內容。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以決定若該漫射器控制器判定內容已例如由安全通訊端層(SSL)憑證簽署或加密，則須以窄視角模式顯示該內容。
在一些實施例中，系統經組態以使得使用者可選擇要指定為私密的顯示面板區域。在一些實施例中，系統包括電腦及包括顯示面板的電腦監視器。在電腦上運行的軟體可用來為使用者提供介 面，使得使用者可選擇一或多個要指定為私密的顯示面板區域。在一些實施例中，電腦運行允許複數個視窗呈現在顯示面板的作業系統，且該系統允許使用者將複數個視窗中的一或多個視窗指定為私密。在一些實施例中，系統經組態使得使用者可指定整個顯示面板為私密，或可指定整個顯示面板為共用。漫射器控制器可經組態以將可切換式漫射器設定為一漫射器狀態，該狀態使得在指定為私密的區域中顯示的內容以窄視角模式顯示，並使得在未經指定為私密或已指定為公共的區域中顯示的內容以廣視角模式顯示。
在一些實施例中，光學系統經組態以偵測可識別一或多個人之物件的存在。舉例而言，該物件可為具有藍牙的行動電話、或是使用者的身分證中所含的RFID標籤。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以設定可切換式漫射器，使得只有在系統附近偵測到一或多個指定的使用者，內容才以廣視角模式顯示，且漫射器控制器經組態以設定可切換式漫射器，使得若在光學系統附近偵測到任何未經指定的使用者，內容即以窄視角模式顯示。
在一些實施例中，光學系統包括照相機，其能夠偵測主要觀者及主要觀者附近之任何次要潛在觀者的存在。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以設定可切換式漫射器，使得若未在光學系統附近偵測到次要潛在觀者，內容以廣視角模式顯示，且漫射器控制器經組態以設定可切換式漫射器，使得若在光學系統附近偵測到次要潛在觀者，則以窄視角模式顯示內容。
在一些實施例中，漫射器控制器經組態以將可切換式漫射器設定為一漫射器狀態，該狀態使得當該漫射器控制器判定光學系統位於某指定的地理區域時，內容以窄視角模式或以廣視角模式顯示。在一些實施例中，系統包括連接至網際網路的電腦，且電腦從與網際網路存取相關聯的IP位址判定地理區域。在一些實施例中，系統係包括在能夠從蜂巢式網路接收資料的無線平板電腦或行動電話中。在一些實施例中，系統從蜂巢式網路判定地理資訊。在一些實施例中，系統包括可用來判定地理區域的空間或三維定位系統(例如，全球定位系統接收器)。在一些實施例中，使用者將地理資料輸入至系統中。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以將可切換式漫射器設定為一漫射器狀態，該狀態使得當漫射器控制器判定系統位於某地理區域時(例如，當漫射器控制器判定系統並非位於指定的辦公室位置時)，所有內容以窄視角模式顯示。
在一些實施例中，光學系統包括連線至網際網路的電腦，且該電腦可辨認其係連線至安全網路(例如，公司的內部網路)，且該電腦將提供此資訊給漫射器控制器。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以將可切換式漫射器設定為一漫射器狀態，該狀態使得當漫射器控制器判定系統係連線至安全網路時，所有內容以廣視角模式顯示。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以將可切換式漫射器設定為一漫射器狀態，該狀態使得當漫射器控制器判定系統係連線至公共網路時，所有內容以窄視角模式顯示。
在一些實施例中，光學系統係由電池供電，且漫射器控制器經組態以判定電池是否為低電力。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以在可切換式漫射器判定電池為低電力時將可切換式漫射器設定為窄視角模式。由於在窄視角模式下大部分來自顯示器的光係提供給使用者，背光可設定為比廣視角模式更低的位準而仍提供足夠的光給使用者。窄視角模式可因此用於節省電池電力。
在一些實施例中，光學系統包括加速計或其他感測器，其提供物理定向資料給漫射器控制器。在一些實施例中，漫射器控制器經組態以基於光學系統的物理定向來以窄或廣視角模式顯示內容。例如，漫射器控制器可經組態使得平板電腦在處於第一定向時具有第一顯示模式，並在處於第二定向時具有第二顯示模式。
在一些實施例中，漫射器控制器經組態以控制漫射器狀態，使得內容係基於下列情況而以窄視角模式或廣視角模式顯示：內容是否包括機密標示、內容是否含有機密關鍵字、影像分析是否指示內容含有機密資訊、由漫射器控制器判定的當前時間是否位於指定範圍內、內容是否含有來自安全網際網路位址的資訊、內容是否經簽署或加密、內容是否欲在指定為私密的顯示面板區域中顯示、內容是否已手動地指定為私密、顯示面板是否位於指定的地理區域、電力狀態是否處於低狀態、漫射器控制器是否已偵測到主要觀者附近存在非主要觀者、系統的物理定向、以及其組合。
在一些實施例中，照明組件包括背光模組，其能夠提供至少經部分準直的光輸出，第一狀態為霧狀狀態，第二狀態為實質上 透明的狀態，且當背光模組提供光輸出時，通過顯示面板及通過處於第一狀態的區域之來自背光模組的光輸出以廣視角模式提供第一顯示輸出，且通過顯示面板及通過處於第二狀態的區域之來自背光模組的光輸出以窄視角模式提供第二顯示輸出。在一些實施例中，當一些區域處於窄視角模式而一些區域處於廣視角模式時，漫射器控制器經組態以提供漫射器內容給處於廣視角模式的區域(亦即，可切換式漫射器之處於第一狀態的區域)。漫射器內容係指藉由改變可切換式漫射器之一些區域中的狀態而由該可切換式漫射器所產生的圖案或影像。漫射器內容係重疊於顯示面板所提供的任何內容上。在一些實施例中，漫射器內容係選自由高對比圖案、移動圖案、影像、警示、及其組合所構成的群組。漫射器內容可經選擇，以分散非所要之觀者的注意力，使得他們的視線不會受以窄視角模式顯示的內容吸引。
在一些實施例中，低吸收光學組件係用在系統中。圖12繪示一系統實施例，其具有圖1之光學系統100的大致結構，其中可選用的第一光學薄膜170未包括在內且可選用的第二光學薄膜180為轉向薄膜。
圖12為光學系統1200的示意側視圖，其包括照明組件1210、反射器1214、可切換式漫射器1220、顯示面板1230及漫射器控制器1240，漫射器控制器1240在漫射器資料通道1241上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器1220。照明組件1210包括光源1250以及光導1260。光學系統1200能夠產生具有光徑1212a的光以及具有光徑1212b的光。光學系統1200亦包括轉向薄膜1280，光學系統 1200亦包括轉向薄膜1280，轉向薄膜1280係經設置為稜鏡朝向照明組件1210。顯示面板1230可包括液晶顯示面板，並可包括其他組件(例如用於偏光再循環之反射偏光器)。包括反射器1214以提供從轉向薄膜1280及/或從與顯示面板1230包括在一起的反射偏光器反射之光的再循環。
光導1260提供光輸出，該光輸出具有角分布，該角分布在相對於光導法線之角度θO具有尖峰強度。此可藉由使用光導中所屬領域已知的各種提取特徵來達成。適當的提取特徵包括可由射出成形、在光導表面上列印點、或者模製光導的頂部及/或底部表面創造出的微結構。提取特徵可為繞射性或折射性。提取特徵亦可包括朝光導漸縮、逐漸變細的表面。例如，提取特徵以及提供提取特徵的方法在美國專利第6,039,533號(Lundin等人)以及美國專利申請公開案第2009/0244690號(Lee)中敘述。
光導的輸出可沿著角度θO界定的方向經部分準直。θO可例如在約30度至約75度的範圍內。來自光導1260的光通過可切換式漫射器1220至轉向薄膜1280。轉向薄膜1280經組態以使具有由角度θO給定之傳播方向的光朝顯示面板的法線轉向。以實質上不同於θO之輸入角入射在轉向薄膜1280上的光不必然朝顯示面板的法線轉向。換言之，轉向薄膜1280具有較佳輸入角，並在所提供之光具有較佳輸入角時將提供較佳輸出，但在所提供者為其他輸入分布時，一般不會提供較佳輸出。
當可切換式漫射器1220處於實質上透明的狀態時，光在實質上無任何散射的情況下通過可切換式漫射器1220，使其係以轉向薄膜的較佳輸入角提供給轉向薄膜1280。隨後藉由轉向薄膜1280使光轉向，使得其具有比在轉向薄膜1280不存在的情況下更靠近顯示面板之法線的輸出方向。例如，當漫射器處於實質上透明的狀態時，光線可遵循光徑1212a。當可切換式漫射器1220處於霧狀狀態時，來自光導1260的光在通過可切換式漫射器1220至轉向薄膜1280時可經偏轉，使得其未以轉向薄膜的較佳輸入角提供給轉向薄膜1280。此允許光以相對於顯示面板之法線的大角度離開顯示面板。例如，當漫射器處於霧狀狀態時，光線可遵循光徑1212b。
轉向薄膜一般包括微結構化表面，且薄膜係經設置成使得微結構化表面面對照明組件的光輸出表面。只要可依所欲重新定向來自照明組件的光，微結構化表面可包括任何微結構化特徵(任何形狀或尺寸)。有效的轉向薄膜包含微結構化特徵，該等特徵係稜鏡；此類之例示性轉向薄膜包含亦已知為TRAF II之3M的Transmissive Right Angle Film II、以及亦已知為BEF之3M的Brightness Enhancement Film，兩者均可購自3M Company(St.Paul,MN)。一般而言，只要達成所欲的光重新定向功能，轉向薄膜可具有任何形狀、尺寸、表面結構、及/或定向的特徵。若使用複數個特徵，則特徵的數量及/或配置可用來達成所欲的光新重定向功能。轉向薄膜可藉由所屬技術領域中具有通常知識者已知之任何數量的方法來製造。此類方法包括，但不限於使用雕刻、壓紋、雷射剝蝕或微影方法製造模具，隨 後利用該模具經由澆鑄及固化或擠出複製技術來產生結構化薄膜/層。轉向薄膜可由在可見光範圍內具有低吸光度的光學材料製成，使得轉向薄膜為低吸收薄膜。
可用於構成光導、轉向薄膜、稜鏡薄膜、以及其他光學組件的材料包括丙烯酸酯樹脂，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、及聚矽氧。
圖13繪示一系統實施例，其具有圖1之光學系統100的大致結構，其中可選用的第一光學薄膜170未包括在內，且可選用的第二光學薄膜180包括交叉稜鏡薄膜(crossed prism film)。
圖13為光學系統1300的示意側視圖，其包括照明組件1310、反射器1314、可切換式漫射器1320、顯示面板1330、及漫射器控制器1340，漫射器控制器1340在漫射器資料通道1341上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器1320。照明組件1310包括光源1350以及光導1360。光學系統1300亦包括薄膜堆疊1380，其包括第一稜鏡薄膜1382、第二稜鏡薄膜1384、及光學耦合層1386。顯示面板1330可包括液晶顯示面板，並可包括用於偏光再循環之反射偏光器薄膜。
稜鏡薄膜可為可購自3M Company(St.Paul,MN)的Brightness Enhancement Film(BEF)。在一些實施例中，使用兩個稜鏡薄膜。例如，第一稜鏡薄膜1382可具有沿著第一方向延伸的線性稜鏡，且第二稜鏡薄膜1384可具有沿著不同於第一方向之第二方向延伸 的稜鏡。在一些實施例中，第一方向與第二方向係實質上正交。稜鏡薄膜可使用於其他處所述之用於製造轉向薄膜的技術來製造。
光學耦合層1386可為任何透光黏著劑。適當的透光黏著劑包括3M Optically Clear Adhesive 8142KCL或3M Optically Clear Adhesive 8146-X，兩者均可購自3M Company(St.Paul,MN)。在一些實施例中，光學耦合層1386係經選擇為具有接近第二稜鏡薄膜1384之折射率的折射率。例如，在一些實施例中，3M Optically Clear Adhesive 8146-X(對在25ºC具有589nm(鈉D線)波長的光具有1.474折射率)係與丙烯酸酯稜鏡薄膜(對在25ºC具有589nm(鈉D線)波長的光具有1.491折射率)一起使用。
來自照明組件1310的光輸出通過可切換式漫射器1320並與稜鏡薄膜1382及1384交互作用。若可切換式漫射器1320處於實質上透明的狀態，則稜鏡薄膜1382及1384朝反射器1314反射具有高入射角的光(亦即，相對於法線軸為大輸入角)，反射器1314隨後將光朝稜鏡薄膜1382及1384反射回去。反射器1314可為漫射或半鏡面反射器，使得反射離開反射器1314之一部分的光具有不同於入射角的反射角。光學系統1300再循環光來產生經部分準直的輸出。藉由再循環機構加強準直的稜鏡薄膜在所屬領域中為已知，並在例如美國專利第4,542,449號(Whitehead)、第5,175,030號(Lu等人)、及第5,183,597號(Lu)中敘述。若可切換式漫射器1320處於霧狀狀態，進入稜鏡薄膜1382及1384的輸入因為通過可切換式漫射器1320而具有經部分隨機化的角分布。在此情況下，稜鏡薄膜在部分準直光輸 出上效果較低，且因此所得的光輸出為廣視角輸出。薄膜堆疊1380可由在可見光範圍內具有低吸光度的光學材料製成，使得薄膜堆疊1380為低吸收薄膜堆疊。
此實施例可由類似於用來描述在其中使用轉向薄膜的實施例來說明。薄膜堆疊1380具有較佳的角輸入分布，使得在所提供的光具有此角輸入分布時，薄膜堆疊1380輸出經部分準直的光。當提供其他的角光分布(例如，藉由通過漫射器而經部分隨機化的角光分布)時，薄膜堆疊1380在準直光輸出上的效果較低。
圖14繪示一系統實施例，其具有圖2之光學系統200的大致結構，其中可選用的第一光學薄膜270及可選用的第二光學薄膜275未包括在內，且可選用的第三光學薄膜280為轉向薄膜。
圖14為光學系統1400的示意側視圖，其包括照明組件1410、反射器1414、可切換式漫射器1420、顯示面板1430、及漫射器控制器1440，其在漫射器資料通道1441上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器1420。照明組件1410包括光源1450以及光導1460。光學系統1400能夠產生具有光徑1412a的光以及具有光徑1412b的光。光學系統1400亦包括轉向薄膜1480，轉向薄膜1480係經設置為稜鏡朝向照明組件1410。光導1460提供光輸出，該光輸出具有角分布，該角分布在相對於光導之朝下法線的角度θO具有尖峰強度。如在其他處所討論的，此可藉由使用光導中所屬領域已知的各種提取特徵來達成。θO可例如在約30度至約75度的範圍內。光導的輸出可沿著角度θO所界定的方向經部分準直。
來自光導1460的光通過可切換式漫射器1420至光在其中反射的反射器1414，隨後通過光導1460朝轉向薄膜1480透射。反射器1414可為實質上的鏡面反射器，例如，可購自3M Company(St.Paul,MN)的Enhanced Specular Reflector(ESR)。轉向薄膜1480經組態以使具有由角度θO給定之傳播方向的光朝顯示面板的法線轉向。以實質上不同於θO之輸入角入射在轉向薄膜1480上的光不必然朝顯示面板的法線轉向。換言之，轉向薄膜1480具有較佳輸入角，並在所提供之光具有較佳輸入角時將提供較佳輸出，但在所提供者為其他輸入分布時，通常不會提供較佳輸出。
當可切換式漫射器1420處於實質上透明的狀態時，光在實質上無任何散射的情況下通過可切換式漫射器1420，使其係以轉向薄膜的較佳輸入角提供給轉向薄膜1480。隨後藉由轉向薄膜1480使光轉向，使得其具有比在轉向薄膜1480不存在的情況下更靠近顯示面板之法線的輸出方向。例如，當漫射器處於實質上透明的狀態時，光線可遵循光徑1412a。當可切換式漫射器1420處於霧狀狀態時，來自光導1460的光在通過可切換式漫射器1420至反射器1414及/或在從反射器1414傳遞至轉向薄膜1480時可偏轉，使得其未以轉向薄膜的較佳輸入角提供給轉向薄膜1480。此允許光以相對於顯示面板之法線的大角度離開顯示面板。例如，當漫射器處於霧狀狀態時，光線可遵循光徑1412b。
圖15為光學系統1500的示意側視圖，其具有第一輸出表面1502a及第二輸出表面1502b，並包括照明組件1510，照明組件 1510能夠產生具有光徑1512a的光；可電切換式漫射器1520；顯示面板1530；及漫射器控制器1540，漫射器控制器1540在漫射器資料通道1541上提供漫射器狀態資料給可切換式漫射器1520。照明組件1510包括光源1550以及光導1560。光學系統1500亦可包括可選用的第一光學薄膜1570、及/或可選用的第二光學薄膜1580。一或多個可選用的光學薄膜1570及1580可為單一薄膜，或者可為以透光黏著劑層壓在一起或以層間具有氣隙的方式堆疊在一起之其他薄膜的堆疊。例如，在一些實施例中，可選用的第二光學薄膜1580係具有繞射徵的低吸收光學組件，且可選用的第一光學薄膜1570係不存在或者係為將可切換式漫射器1520附接至光導1560的低折射率光學黏著劑。光導1560包括經設計以提取朝向第一輸出表面1502a之光的提取特徵。例如，來自照明組件1510之具有光徑1512a的光線係透射通過顯示面板1530、通過第一輸出表面1502a朝向主要觀者。周圍光可通過第一輸出表面1502a、通過顯示面板1530、並繼續通過第二輸出表面1502b。例如，具有光徑1512b之周圍光線係透射通過顯示面板1530、通過第二輸出表面1502b朝向次要觀者。
當可電切換式漫射器1520處於實質上透明的狀態時，光學系統1500處於共用模式，因為在此情況下成像周圍光可在實質上無散射的情況下抵達第二輸出表面1502b。當可電切換式漫射器1520處於霧狀狀態時，光學系統1500處於私密模式，因為成像周圍光在抵達第二輸出表面1502b之前由可切換式漫射器1520散射，從而使將以其他方式呈現於成像周圍光中的任何影像模糊。此模式亦可描述為窄 視角模式，因為成像光輸出大半處於前向方向。類似地，當可切換式漫射器處於實質上透明的狀態時，光學系統1500可描述為處於廣視角模式，因為在前向及後向兩個方向中均有成像光輸出。
包括低吸收光學組件之光學系統的各種實施例係描述在共同受讓之美國專利申請案序號第62/005,573號(代理人案號第75309US002號)標題為「Optical Systems Having Variable Viewing Angles」並且與本案在同一日期申請，該案全文以引用方式併入本文中。
以下為本說明之例示性實施例的清單。
項目1為光學系統，其包含：顯示面板；可電切換式漫射器，其係經設置為接近該顯示面板，該可切換式漫射器具有一或多個區域，且該可切換式漫射器具有漫射器狀態，該一或多個區域之各者能夠處於第一狀態或處於不同於該第一狀態的第二狀態；照明組件，其係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置；以及漫射器控制器，其經組態以控制該漫射器狀態，並以控制該顯示面板的輸出位準，其中該漫射器控制器經組態以判定該可切換式漫射器的第一漫射器狀態是否待被改變，且若該漫射器控制器判定該第一漫射器狀態待被改變，則該漫射器控制器經組態以在第一時間週期內將該可切換式漫射器從該第一漫射器狀態切換至第二漫射器狀態； 其中該漫射器控制器經組態以判定是否相關聯於從該第一漫射器狀態至該第二漫射器狀態之變化而改變該顯示面板的輸出位準，且若該漫射器控制器判定該輸出位準待被改變，則該漫射器控制器經組態以在第二時間週期內改變該輸出位準，該第二時間週期與該第一時間週期重疊；以及其中該漫射器控制器經組態以相關聯於至少一漫射器狀態變化而改變輸出位準。
項目2為項目1之光學系統，其中該可切換式漫射器為雙穩態。
項目3為項目2之光學系統，其進一步包含切換裝置、以及含有該顯示面板及該照明組件的顯示器外殼，其中該切換裝置係可與該顯示器外殼分開，且當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之至少一位置時，該切換裝置能夠施加切換波形至該可切換式漫射器。
項目4為光學系統，其包含：顯示面板；雙穩態的可電切換式漫射器，其係經設置為接近該顯示面板，該可切換式漫射器具有一或多個區域，該可切換式漫射器具有漫射器狀態，該一或多個區域之各者能夠處於第一狀態、或處於不同於該第一狀態的第二狀態；照明組件，其係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置；顯示器外殼，其含有該顯示面板、該照明組件以及該可切換式漫射器； 漫射器控制器，其經組態以控制該漫射器狀態；以及於該顯示器外殼之外部的切換裝置，當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之至少一位置時，該切換裝置能夠施加切換波形至該可切換式漫射器，其中該漫射器控制器經組態以判定該可切換式漫射器的第一漫射器狀態是否須被改變，且若該漫射器控制器判定該第一漫射器狀態須被改變，以及若該顯示器外殼位於接近該切換裝置之該至少一位置，則該漫射器控制器經組態以提供控制訊號給該切換裝置，以在第一時間週期內將該可切換式漫射器從該第一漫射器狀態切換至第二漫射器狀態。
項目5為項目4之光學系統，其中該漫射器控制器進一步經組態以控制該顯示面板的輸出位準。
項目6為項目5之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以判定是否相關聯於從該第一漫射器狀態至該第二漫射器狀態之變化而改變該顯示面板的輸出位準，且若該漫射器控制器判定該輸出位準待被改變，則該漫射器控制器經組態以在第二時間週期內改變該輸出位準，該第二時間週期與該第一時間週期重疊。
項目7為項目1至3或項目5至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由改變該照明組件的照明度來改變該顯示面板的該輸出位準。
項目8為項目7之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由調暗該照明組件的該照明度來改變該顯示面板的該輸出位準。
項目9為項目1至3或項目5至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以在改變該顯示面板的該輸出位準之前將該照明組件設定為第一照明度，並在改變該顯示面板的該輸出位準之後將該照明組件設定為不同於該第一照明度的第二照明度。
項目10為項目1至3或項目5至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由更動經提供給該顯示面板的視訊內容來改變該顯示面板的該輸出位準。
項目11為項目10之光學系統，其中該漫射器控制器經組態成藉由將暗圖框插入該視訊內容來改變該顯示面板的該輸出位準。
項目12為項目11之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由在該可切換式漫射器處於該第一漫射器狀態時，更動經提供給該顯示面板之處於實質上透明的狀態之區域的視訊內容來改變該顯示面板的該輸出位準。
項目13為項目1至3或項目5至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由改變該照明組件的照明度以及藉由更動經提供給該顯示面板的視訊內容來改變該顯示面板的該輸出位準。
項目14為項目1至3或項目5至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以相關聯於漫射器狀態變化而改變該輸出位準，其中當該可切換式漫射器處於該第一漫射器狀態時，至少一區域處於實質上透明的狀態。
項目15為項目3至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以判定該顯示器外殼是否位於接近該切換裝置的該至少一位置。
項目16為項目15之光學系統，其中當該漫射器控制器判定該顯示器外殼非位於接近該切換裝置之該至少一位置的任一者，且該漫射器控制器判定該可切換式漫射器之該第一漫射器狀態須以其他方式改變時，該漫射器控制器經組態以執行錯誤處理程序。
項目17為項目16之光學系統，其中該錯誤處理程序包括提供訊息給該顯示面板。
項目18為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該照明組件係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間。
項目19為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該照明組件係經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置。
項目20為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該可切換式漫射器之該一或多個區域包括可被動矩陣定址的至少四個區域。
項目21為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該第一狀態為霧狀狀態，且該第二狀態為實質上透明的狀態。
項目22為項目1至6中任一項目之光學系統，其中各區域能夠處於第一狀態、不同於該第一狀態的第二狀態、以及不同於該第一狀態及該第二狀態的第三狀態。
項目23為項目22之光學系統，其中該第一狀態為具有第一霧度之第一霧狀狀態，該第二狀態為具有不同於該第一霧度之第二霧度的第二霧狀狀態，且該第三狀態為實質上透明的狀態。
項目24為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該照明組件包括背光模組，該背光模組能夠提供至少經部分準直的光輸出，該第一狀態為霧狀狀態，該第二狀態為實質上透明的狀態，且其中當該背光模組提供該光輸出時，通過該顯示面板及通過處於該第一狀態之區域之來自該背光模組的該光輸出以廣視角模式提供第一顯示輸出，且通過該顯示面板及通過處於該第二狀態之區域之來自該背光模組的該光輸出以窄視角模式提供第二顯示輸出。
項目25為項目24之光學系統，其中該漫射器控制器經組態成提供漫射器內容給處於該第一狀態之該可切換式漫射器的區域。
項目26為項目25之光學系統，其中該漫射器內容係選自由下列所構成的群組：高對比圖案、移動圖案、影像、警示、以及其組合。
項目27為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該可切換式漫射器包括層列A液晶。
項目28為項目1至6中任一項目之光學系統，其中該漫射器控制器係經組態控制該漫射器狀態，使內容係基於選自由下列所構成的群組之基準以窄視角模式或廣視角模式顯示：該內容是否包括機密標示、該內容是否含有機密關鍵字、影像分析是否指示該內容含有機密資訊、由該漫射器控制器判定的當前時間是否在指定範圍 內、該內容是否含有來自安全網際網路位址的資訊、該內容是否經簽署或加密、該內容是否欲在經指定為私密的該顯示面板之區域中顯示、該內容是否已手動指定為私密、該顯示面板是否位於指定的地理區域、電力狀態是否處於低狀態、該漫射器控制器是否已偵測到主要觀者附近存在非主要觀者、該光學系統的物理定向、以及其組合。
項目29為項目3至6中任一項目之光學系統，其中當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之該至少一位置時，該切換裝置係藉由感應耦合耦合至該可切換式漫射器。
項目30為項目3至6中任一項目之光學系統，其中該切換裝置進一步包括電源、波形產生單元及圖案產生器，該電源經組態以供應電力至該圖案產生器和該波形產生單元，該圖案產生器經組態以產生圖案訊號，該圖案訊號係直接或間接地經提供至該波形產生單元，該波形產生單元經組態以在當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之該至少一位置且該漫射器控制器判定該可切換式漫射器之該第一漫射器狀態待被改變時，提供波形至該可切換式漫射器。
項目31為項目30之光學系統，其中該切換裝置進一步包括載波產生器及調變器，該電源經組態以供應電力至該載波產生器和該調變器，該圖案產生器經組態以提供該圖案訊號至該調變器，該調變器經組態以提供經調變的訊號至該波形產生單元。
項目32為項目31之光學系統，其進一步包含解調器，該解調器係經設置在該顯示器外殼中，並經組態以將經調變的波形轉換為解調後的波形。
項目33為項目3至6中任一項目之光學系統，其中該切換裝置係容納在基座中，且該顯示器外殼可附接至該基座並可從該基座拆下。
項目34為項目1至6中任一項目之光學系統，其進一步包含電腦，該電腦經組態以實施該漫射器控制器。
項目35為項目34之光學系統，其中該電腦經組態以在第一資料通道中提供顯示資訊給該顯示面板，且該電腦經組態以在第二資料通道中提供漫射器狀態資訊給該可切換式漫射器。
項目36為項目35之光學系統，其中該第一資料通道及該第二資料通道係分開的資料通道。
雖在本文中已繪示及描述特定具體實施例，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，可以各種替代及/或均等實施來替換所示及所描述的特定具體實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及與其相等者。
400‧‧‧光學系統
410‧‧‧照明組件
420‧‧‧可電切換式漫射器；可切換式漫射器
430‧‧‧顯示面板
440‧‧‧漫射器控制器
441‧‧‧漫射器資料通道
441a‧‧‧漫射器資料次通道
441b‧‧‧照明度次通道
445‧‧‧切換裝置
446‧‧‧切換訊號
450‧‧‧光源
460‧‧‧光導
470‧‧‧第一光學薄膜
480‧‧‧第二光學薄膜
490‧‧‧電腦
495‧‧‧視訊控制器
497‧‧‧視訊資料通道

Claims (15)

  1. 一種光學系統，其包含：一顯示面板；一可電切換式漫射器，其係經設置為接近該顯示面板，該可切換式漫射器具有一或多個區域，且該可切換式漫射器具有一漫射器狀態，該一或多個區域之各者能夠處於一第一狀態或處於不同於該第一狀態的一第二狀態；一照明組件，其係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置；以及一漫射器控制器，其經組態以控制該漫射器狀態，並以控制該顯示面板的一輸出位準，其中該漫射器控制器經組態以判定該可切換式漫射器的一第一漫射器狀態是否待被改變，且若該漫射器控制器判定該第一漫射器狀態待被改變，則該漫射器控制器經組態以在一第一時間週期內將該可切換式漫射器從該第一漫射器狀態切換至一第二漫射器狀態；其中該漫射器控制器經組態以判定是否相關聯於從該第一漫射器狀態至該第二漫射器狀態之一變化而改變該顯示面板的一輸出位準，且若該漫射器控制器判定該輸出位準待被改變，則該漫射器控制器經組態以在一第二時間週期內改變該輸出位準，該第二時間週期與該第一時間週期重疊；以及其中該漫射器控制器經組態以相關聯於至少一漫射器狀態變化而改變該輸出位準。
  2. 如請求項1之光學系統，其中該可切換式漫射器為雙穩態。
  3. 如請求項2之光學系統，其進一步包含一切換裝置、以及含有該顯示面板及該照明組件的一顯示器外殼，其中該切換裝置係可與該顯示器 外殼分開，且當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之至少一位置時，該切換裝置能夠施加一切換波形至該可切換式漫射器。
  4. 一種光學系統，其包含：一顯示面板；一雙穩態的可電切換式漫射器，其係經設置為接近該顯示面板，該可切換式漫射器具有一或多個區域，該可切換式漫射器具有一漫射器狀態，該一或多個區域之各者能夠處於一第一狀態或處於不同於該第一狀態的一第二狀態；一照明組件，其係經設置在該顯示面板及該可切換式漫射器之間，或者經設置成相鄰於該可切換式漫射器而與該顯示面板對置；一顯示器外殼，其含有該顯示面板、該照明組件以及該可切換式漫射器；一漫射器控制器，其經組態以控制該漫射器狀態；以及於該顯示器外殼之外部的一切換裝置，當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之至少一位置時，該切換裝置能夠施加一切換波形至該可切換式漫射器，其中該漫射器控制器經組態以判定該可切換式漫射器的一第一漫射器狀態是否須被改變，且若該漫射器控制器判定該第一漫射器狀態須被改變，以及若該顯示器外殼位於接近該切換裝置之該至少一位置，則該漫射器控制器經組態以提供一控制訊號給該切換裝置，以在一第一時間週期內將該可切換式漫射器從該第一漫射器狀態切換至一第二漫射器狀態。
  5. 如請求項4之光學系統，其中該漫射器控制器進一步經組態以控制該顯示面板的一輸出位準。
  6. 如請求項5之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以判定是否相關聯於從該第一漫射器狀態至該第二漫射器狀態之一變化而改變該顯示 面板的一輸出位準，且若該漫射器控制器判定該輸出位準待被改變，則該漫射器控制器經組態以在一第二時間週期內改變該輸出位準，該第二時間週期與該第一時間週期重疊。
  7. 如請求項1至3或請求項5至6中任一項之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由改變該照明組件的一照明度來改變該顯示面板的該輸出位準。
  8. 如請求項7之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由調暗該照明組件的該照明度來改變該顯示面板的該輸出位準。
  9. 如請求項1至3或請求項5至6中任一項之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以在改變該顯示面板的該輸出位準之前將該照明組件設定為一第一照明度，並在改變該顯示面板的該輸出位準之後將該照明組件設定為不同於該第一照明度的一第二照明度。
  10. 如請求項1至3或請求項5至6中任一項之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由更動經提供給該顯示面板的一視訊內容來改變該顯示面板的該輸出位準。
  11. 如請求項1至3或請求項5至6中任一項之光學系統，其中該漫射器控制器經組態以藉由改變該照明組件的一照明度以及藉由更動經提供給該顯示面板的一視訊內容來改變該顯示面板的該輸出位準。
  12. 如請求項1至6中任一項之光學系統，其中該可切換式漫射器之該一或多個區域包括可被動矩陣定址的至少四個區域。
  13. 如請求項1至6中任一項之光學系統，其中該可切換式漫射器包括層列A液晶。
  14. 如請求項3至6中任一項之光學系統，其中該切換裝置進一步包括一電源、一波形產生單元及一圖案產生器，該電源經組態以供應電力至該圖案產生器和該波形產生單元，該圖案產生器經組態以產生一圖案訊號，該圖案訊號係直接或間接地經提供至該波形產生單元，該波形產 生單元經組態以在當該顯示器外殼位於接近該切換裝置之該至少一位置且該漫射器控制器判定該可切換式漫射器之該第一漫射器狀態須被改變時，提供一波形給該可切換式漫射器。
  15. 如請求項14之光學系統，其中該切換裝置進一步包括一載波產生器及一調變器，該電源經組態以供應電力至該載波產生器和該調變器，該圖案產生器經組態以提供該圖案訊號至該調變器，該調變器經組態以提供一經調變的訊號至該波形產生單元。
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