TW202022436A - 多視像顯示器和方法 - Google Patents

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Abstract

一種多視像顯示器和多視像顯示器的操作方法，採用具有重複的複數個彩色子像素的光閥陣列與提供方向性光束的多光束發射器陣列。具有重複的複數個彩色子像素的光閥陣列被配置以將方向性光束調變為多視像影像的視像的彩色像素。多光束發射器陣列之中的第一多光束發射器和第二多光束發射器相對於光閥陣列互相偏移。所述偏移被配置以從第一多光束發射器和第二多光束發射器中的每一個指引具有互相相關的等效角度方向的調變的方向性光束至多視像影像的彩色像素。等效角度方向可以減輕彩色像素內的色邊紋。

Description

多視像顯示器和方法
本發明係關於一種顯示器，特別是多視像顯示器和方法。
對於種類廣泛的裝置及產品的使用者而言，電子顯示器是一個幾乎無處不在的媒介，用於傳遞資訊給使用者。其中最常見的電子顯示器包含陰極射線管（cathode ray tube, CRT）、電漿顯示面板（plasma display panels, PDP）、液晶顯示器（liquid crystal displays, LCD）、電致發光顯示器（electroluminescent displays, EL）、有機發光二極體（organic light emitting diode, OLED）和主動式矩陣有機發光二極體（active matrix OLEDs, AMOLED）顯示器、電泳顯示器（electrophoretic displays, EP），以及各種採用機電或電流體光調變（例如，數位微鏡裝置、電潤濕顯示器等等）的顯示器。在一般情況下，電子顯示器可以分為主動顯示器（即，會發光的顯示器）或被動顯示器（即，調變由另一個光源提供的光的顯示器）的其中一者。在主動顯示器的分類中，最明顯的示例是CRTs、PDPs及OLEDs/ AMOLEDs。在上述以發射光進行分類的情況下，LCDs顯示器及EP顯示器一般是被歸類在被動顯示器的分類中。被動顯示器雖然經常表現出包括但不限於如固有的低功率消耗等具有吸引力的性能特徵，但由於其缺乏發光的能力，在許多實際應用中被動顯示器可能有使用上的限制。
為了實現這些與其他優點並且根據本發明的目的，如本文所體現和廣泛描述的，提供有一多視像顯示器，包括：一光閥陣列，具有重複的複數個彩色子像素，被配置以調變方向性光束作為一多視像影像之視像之彩色像素；以及一多光束發射器陣列，被配置以提供該等方向性光束，該多光束發射器陣列中的一第一多光束發射器和一第二多光束發射器相對於該光閥陣列互相偏移，其中，該偏移被配置以從該第一多光束發射器和該第二多光束發射器的每一個指引具有彼此相關的一等效角度方向的一調變的方向性光束至該多視像影像之一彩色像素。
根據本發明一實施例，該光閥陣列之該重複的複數個彩色子像素中的彩色子像素之一不同的子集合，對應該多光束發射器陣列中的各個多光束發射器，該不同的子集合代表一多視像像素。
根據本發明一實施例，該重複的複數個彩色子像素中的各個彩色子像素具有不同的顏色，來自該第一多光束發射器和該第二多光束發射器的該調變的方向性光束表示在該多視像影像之該彩色像素中的該等各個不同的顏色，而且該等效角度方向被配置以減輕與該多視像影像之該彩色像素相關的色邊紋。
根據本發明一實施例，該重複的複數個彩色子像素中的彩色子像素沿著該光閥陣列之列而布置，而且該多光束發射器陣列中的多光束發射器布置在該多光束發射器陣列之列中，該多光束發射器陣列之該等列具有一列方向對應該光閥陣列之該等列之一列方向，該偏移係在該等列之該列方向上該重複的複數個彩色子像素中的一第一彩色子像素與一第二彩色子像素之間的距離之一整數倍。
根據本發明一實施例，該第一多光束發射器係該多光束發射器陣列之一第一列之一構件，以及該第二多光束發射器係該多光束發射器陣列之一第二列之一構件，該第一列和該第二列互相鄰接，而且該偏移在該多光束發射器陣列中的鄰接的該第一列與該第二列之間。
根據本發明一實施例，該第一多光束發射器和該第二多光束發射器皆為該多光束發射器陣列之一單一列之構件，該偏移係沿著該單一列在一正方向或一負方向上。
根據本發明一實施例，所述的多視像顯示器，進一步包括：一導光體，被配置以沿著該導光體之長度在一傳導方向上引導光；以及一多光束元件陣列，該等多光束元件沿著該導光體之長度互相隔開，該多光束元件陣列中的一多光束元件具一尺寸，相當於該光閥陣列中的一光閥之尺寸，並且該多光束元件被配置以從該導光體中散射出該被引導的光之一部分作為該等方向性光束，其中，該多光束元件陣列係該多光束發射器陣列，該多光束元件陣列中的各個多光束元件對應該多光束發射器陣列中的一不同的多光束發射器。
根據本發明一實施例，該多光束元件包括一繞射光柵、一微反射元件、和一微折射元件其中之一或更多者，光學地連接至該導光體以散射出該被引導的光之該部分。
根據本發明一實施例，所述的多視像顯示器，進一步包括一光源，光學地耦合至該導光體之一輸入部，該光源被配置以提供在該導光體中被引導的光作為該被引導的光，該被引導的光具有一非零值傳導角度及/或根據一預定的準直因子而被準直。
根據本發明一實施例，該重複的複數個彩色子像素包括一紅色子像素、一綠色子像素、和一藍色子像素。
在本發明之另一態樣中，提供有一多視像顯示器，包括：一多視像像素陣列，包括光閥，具有複數個彩色子像素，一第一多視像像素對應一第一顏色之彩色子像素，而且一第二多視像像素對應一第二顏色之彩色子像素的；以及一多光束發射器陣列，被配置以使用方向性光束照射該多視像像素，各個多光束發射器與該多視像像素陣列之一不同的多視像像素對齊並且照射該不同的多視像像素，其中，該第一多視像像素與該第二多視像像素之間的一差分偏移被配置以提供一對方向性光束至一多視像影像之一彩色像素，該對方向性光束具有彼此相關的不同的顏色和相當的角度方向。
根據本發明一實施例，該多視像像素陣列中的該多視像像素被布置成列，該第一多視像像素在一第一列中，該第二多視像像素在鄰接該第一列的一第二列中。
根據本發明一實施例，該第一多視像像素和該第二多視像像素皆為該多視像像素陣列之一單一列的構件，該差分偏移係沿著該單一列的一正方向或一負方向。
根據本發明一實施例，所述的多視像顯示器，進一步包括：一導光體，被配置以沿著該導光體之長度在一傳導方向上引導光；以及一多光束元件陣列，該等多光束元件沿著該導光體之長度互相隔開，該多光束元件陣列中的一多光束元件對應該多光束發射器陣列中的一多光束發射器，並且具有一尺寸，相當於該多視像像素陣列之一光閥之尺寸，並且被配置以從該導光體散射出該被引導的光之一部分作為該等方向性光束。
根據本發明一實施例，該多光束元件包括一繞射光柵、一微反射元件、和一微折射元件其中之一或更多者，光學地連接到該導光體以散射出該被引導的光之該部分。
根據本發明一實施例，該多光束發射器陣列中的一多光束發射器包括一主動光學發射器，被配置以發射光作為該等方向性光束，該主動光學發射器具有一尺寸，相當於該多視像像素陣列之一光閥之尺寸。
在本發明之另一態樣中，提供有一種多視像顯示器的操作方法，包括：使用一多光束發射器陣列發射方向性光束，該多光束發射器陣列中的一第一多光束發射器和一第二多光束發射器互相偏移；以及使用一光閥陣列調變該等方向性光束，該光閥陣列具有重複的複數個彩色子像素以提供一多視像影像之視像之彩色像素，其中，該偏移從該第一多光束發射器和該第二多光束發射器的每一個指引具有等效角度方向的一調變的方向性光束至該多視像影像之一彩色像素，從而減輕該彩色像素內的色邊紋。
根據本發明一實施例，該重複的複數個彩色子像素之中的彩色子像素沿著該光閥陣列之列而布置，而且該多光束發射器陣列中的多光束發射器布置在該多光束發射器陣列之列中，該多光束發射器陣列之該等列具有一列方向對應該光閥陣列之該等列之一列方向，該偏移係在該等列之該列方向上該重複的複數個彩色子像素中的一第一彩色子像素與一第二彩色子像素之間的距離之一整數倍。
根據本發明一實施例，該第一多光束發射器和該第二多光束發射器皆為該多光束發射器陣列之一單一列之構件，該偏移係沿著該單一列在一正方向或一負方向上。
根據本發明一實施例，所述使用一多光束發射器陣列發射方向性光束的步驟包括：在一導光體中引導光作為被引導的光；以及使用一多光束元件陣列中的一多光束元件散射出該被引導的光之一部分以提供該等方向性光束，該多光束元件之尺寸相當於該光閥陣列之一光閥之尺寸，其中，該多光束元件陣列係該多光束發射器陣列，該多光束元件陣列中的各個多光束元件對應該多光束發射器陣列中的一不同的多光束發射器。
根據本文所述的原理的示例和實施例，本發明提供了一種採用互相偏移的多光束發射器陣列的背光源，並應用於多視像顯示器。在與本文的原理一致的各個實施例中，本發明提供了一種多視像顯示器。多視像顯示器包含光閥陣列，其具有重複的複數個彩色子像素。顯示器進一步包含多光束發射器陣列，其配置為向光閥陣列提供方向性（directional）光束。多光束發射器陣列之中的多光束發射器相對於光閥陣列互相偏移（offset）。根據一些實施例與示例，所述的偏移可以減輕多視像影像中的色邊紋（color fringing）。
在本發明中，「二維顯示器」或「2D顯示器」被定義為配置以提供影像的顯示器，而不論該影像是從甚麼方向觀看的（亦即，在預定視角內或在2D顯示器的預定觀看範圍內），該影像的視像基本上是相同的。智慧型手機和電腦螢幕中可能會有的液晶顯示器（LCD）是2D顯示器的示例。與此相反，「多視像顯示器」定義為配置以在不同視像方向（view direction）上或從不同視像方向提供多視像影像（multiview image）的不同視像（different views）的電子顯示器或顯示系統。具體而言，不同視像可以表示多視像影像的場景或物體的不同立體圖。在一些情況下，多視像顯示器也可以稱為三維（3D）顯示器，例如，在同時觀看多視像影像的兩個不同視像時，提供觀看三維影像（3D影像）的感覺。
圖1A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器10的立體圖。如圖1A中所示的，多視像顯示器10包含螢幕12，其用於顯示要被觀看的多視像影像。多視像顯示器10在相對於螢幕12的不同視像方向上16提供多視像影像的不同視像14。視像方向16如箭頭所示，從螢幕12以各種不同的主要角度方向延伸；不同視像14在箭頭（亦即，表示視像方向16的箭頭）的終止處顯示為較暗的複數個多邊形框；並且僅示出了四個視像14和四個視像方向16，這全都是作為示例而非限制。應注意，雖然不同的視像14在圖1A中被顯示為在螢幕上方，但是當多視像影像被顯示在多視像顯示器10上時，視像14實際上出現在螢幕12上或附近。在螢幕12上方描繪視像14僅是為了簡化說明，並且意圖表示從對應於特定視像14的各個視像方向16觀看多視像顯示器10。
根據本發明的定義，視像方向或等效地具有與多視像顯示器的視像方向對應方向的光束，通常具有由角度分量｛θ, ϕ｝給出的主要角度方向。角度分量θ在本文中被稱為光束的「仰角分量」或「仰角」。角度分量ϕ被稱為光束的「方位角分量」或「方位角」。根據本發明中的定義，仰角θ為是在垂直平面（例如，垂直於多視像顯示器螢幕的平面）內的角度，而方位角ϕ是在水平面（例如，平行於多視像顯示器螢幕的平面）內的角度。
圖1B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中具有與多視像顯示器的視像方向（例如，圖1A中的視像方向16）相對應的特定主要角度方向的光束20的角度分量｛θ, ϕ｝的示意圖。此外，根據本文的定義，光束20從特定點被發射或發出。也就是說，根據定義，光束20具有與多視像顯示器內的特定原點相關聯的中心射線。圖1B還顯示了原點O的光束（或視像方向）。
此外在本文中，在術語「多視像影像」和「多視像顯示器」中使用的「多視像（multiview）」一詞定義為在複數個視像（view）之中的視像之間表示不同視像或包含視像的角度差異的複數個視像。另外，根據本文的定義，本發明中術語「多視像」明確地包含多於兩個不同視像（亦即，最少三個視像並且通常多於三個視像）。如此一來，本文中所使用的「多視像顯示器」一詞明確地與僅包含表示場景或影像的兩個不同視像的立體顯示器區分開。然而應注意的是，雖然多視像影像和多視像顯示器包含兩個以上的視像，但是根據本發明的定義，可以一次透過僅選擇該等多視像影像中的兩個影像來觀看（例如，在多視像顯示器上觀看），以將多視像影像觀看為立體影像對（a stereoscopic pair of images）（例如，每隻眼睛一個視像）。
在本文中，「多視像像素」被定義為像素的集合，其表示在多視像顯示器的類似的複數個不同視像中的每一個的「視像」像素。更具體而言，多視像像素可具有個別子像素或像素的集合，其對應於或表示多視像影像的每個不同視像中的視像像素。因此，根據本發明的定義，「視像像素」是與多視像顯示器的多視像像素中的視像相對應的一個像素或一組像素。在一些實施例中，視像像素可以包含一個以上的彩色子像素。此外，根據本發明的定義，多視像像素的視像像素是所謂的「方向性（directional）像素」，因為每個視像像素與不同視像中相應的一個的預定觀看方向相關聯。此外，根據各個示例和實施例，多視像像素的不同視像像素可以在每個不同視像中具有等同的或至少基本相似的位置或座標。舉例而言，第一多視像像素可以具有個別視像像素，其位於多視像影像的每個不同視像中的｛x1, y1｝處；而第二多視像像素可以具有個別視像像素，其位於多視像影像的每個不同視像中的｛x2, y2｝處，依此類推。
在一些實施例中，多視像像素中的視像像素的數量可以等於多視像顯示器的視像的數量。舉例而言，該多視像像素可提供六十四（64）個視像像素，六十四（64）個視像像素係關聯於具有六十四（64）個不同視像的一多視像顯示器。在另一示例中，該多視像顯示器可提供八乘四的視像陣列（即，32個視像），且該多視像像素可包含32個視像像素（即，為每一個視像提供一個）。此外，舉例而言，每個不同的視像像素可包含關聯方向（例如，光束的主要角度方向），其對應相應於64個不同視像的視像方向中不同的一個。進一步地，根據一些實施例，多視像顯示器的多視像像素的數量，大致上可等於多視像顯示器中每個視像的在多視像顯示器的視像中的視像像素的數量（亦即，構成所選視像的像素）。例如，如果視像包含640乘480的視像像素（亦即，640 x 480的視像解析度），多視像顯示器可具有三十萬七千二百（307,200）個多視像像素。在另一示例中，當視像包含100乘100的像素，多視像顯示器可包含總數為一萬（亦即，100 x 100=10,000）的多視像像素。
根據本發明的定義，「多光束發射器」為產生包含複數條光束的光的背光源或顯示器的結構或元件。在一些實施例中，該多光束發射器可光學地耦合至背光源的導光體，以耦合出在該導光體中被引導的光而提供該等光束。在這樣的實施例中，多光束發射器可以包含「多光束元件」。在其他實施例中，多光束發射器可以產生作為光束發射的光（亦即，可以包含光源）。此外，根據本發明的定義，由多光束發射器產生的複數條光束中的光束具有彼此不同的主要角度方向。具體而言，根據定義，複數條光束中的一光束具有不同於所述複數條光束中的另一光束的預定主要角度方向。此外，複數條光束可以表示光場。例如，複數條光束可被限制在基本上為圓錐形的空間區域中，或者具有預定角展度（angular spread），其包含所述複數條光束中的光束的不同主要角度方向。因此，光束的預定角展度在組合（即，複數條光束）上可表示光場。根據本發明的各個實施例，各個光束的不同主要角度方向係根據一特性，可包含但不限於，該多光束發射器的一尺寸（例如，長度、寬度、面積等）來判定。在本發明的一些實施例中，根據本發明的定義，多光束發射器可被視為「擴展點光源」，亦即，複數個點光源分佈在多光束發射器的一個範圍上。此外，由多光束發射器產生的光束具有由角度分量{θ, ϕ}給出的主要角度方向，根據本發明的定義，並且如上文關於圖1B所述。
在本文中，「導光體」被定義為使用全內反射在結構內引導光的結構。具體而言，導光體可以包含在導光體的工作波長處基本上透明的核心。「導光體」一詞一般指的是介電質的光波導，其係利用全內反射在導光體的介電材料和圍繞導光體的物質或介質之間的界面引導光。根據定義，全內反射的條件是導光體的折射係數大於與導光體材料的表面鄰接的周圍介質的折射係數。在一些實施例中，導光體可以在利用上述的折射係數差異之外額外包含塗層，或者利用塗層取代前述的折射係數差異，藉此進一步促成全內反射。舉例來說，該塗層可以是反射塗層。導光體可以是數種導光體中的任何一種，包含但不限於平板或厚平板導光體和條狀導光體其中之一或之二。
本文中，「準直因子」定義為光的準直程度。具體而言，根據本發明的定義，準直因子定義準直光束內的光線的角展度。例如，準直因子σ可以指定一束準直光中的大部分光線在特定的角展度內（例如，相對於準直光束的中心或主要角度方向的+/- σ度）。根據一些示例，準直光束的光線可以在角度方面具有高斯分布（Gaussian distribution），並且角展度可以是由準直光束的峰值強度的一半所確定的角度。
在本文中，「光源」被定義為發出光的源頭（例如，用以產生光和發射光的光學發射器）。舉例而言，光源可以包含光學發射器，例如，發光二極體（light emitting diode, LED），其在被啟動或開啟時發光。具體而言，在本文中光源基本上可為任何一種來源的光或包含基本上任何光學發射器，其包含但不限於，一個以上LED、雷射、有機發光二極體（organic light emitting diode, OLED）、聚合物發光二極體、電漿光學發射器、日光燈、白熾燈，以及實質上任何的光源。由光源所產生的光線可以具有一顏色（亦即，可包含特定波長的光），或者可以具有一定範圍的波長（例如，白光）。在一些實施例中，光源可以包含複數個光學發射器。舉例而言，光源可以包含光學發射器的集合或群組，其中至少一個光學發射器產生具有一顏色或等同的一波長的光，所述顏色或等同的波長不同於由該集合或該群組的至少一個其它光學發射器產生的光所具有的一顏色或一波長。舉例而言，該等不同的顏色可包含原色（例如，紅、綠、藍）。
此外，如本文所使用的，冠詞「一」旨在具有其在專利領域中的通常含義，亦即「一個以上」。舉例而言，「一彩色子像素」是指一個以上的彩色子像素，因此，「該彩色子像素」在本文中是指「該（等）彩色子像素」。此外，本文中對「頂部」、「底部」、「上」、「下」、「向上」、「向下」、「前」、「後」、「第一」、「第二」、「左」、或「右」並非意使其成為任何限制。本文中，當應用到一個值時，除非有另外特別說明，「大約（about）」一詞在應用於某個值時通常意味著在用於產生該值的設備的公差範圍內，或者可以表示加減10％、或加減5％、或加減1％。此外，本文所使用「基本上（substantially）」一詞是指大部分、或幾乎全部、或全部、或在約51％至約100％的範圍內的量。再者，本發明中的示例僅僅是說明性的，並且是為了討論的目的而不是為了限制。
根據與本發明所描述的原理的一些實施例，本發明提供一種多視像顯示器。圖2A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器100的剖面圖。圖2B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器100的平面圖。圖2C係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的圖2B的多視像顯示器100的一部份的平面圖。根據各個實施例，圖2A至2C所示的多視像顯示器100可以減輕被多視像顯示器100顯示或在多視像顯示器100上顯示的多視像影像中或與之相關的色邊紋。
圖2A至2C所示的多視像顯示器100包含光閥110的陣列。圖2A和2B進一步示出了光閥110的陣列之中的光閥110，其布置為複數個多視像像素120，在圖2B中以虛線畫出多視像像素120的輪廓。根據各個實施例，光閥陣列可以包含幾種不同類型的光閥中的任何一種，包含但不限於液晶光閥、電泳光閥、和基於電潤濕的光閥。
如圖2B和圖2C所示，光閥陣列110包括重複的複數個彩色子像素112，其被配置為將方向性光束調變為多視像影像的不同視像的彩色像素，其在多視像顯示器100上顯示或由多視像顯示器100顯示。具體而言，光閥110的陣列之中的每個光閥110皆包含複數個彩色子像素112。如此一來，在整個光閥陣列中，複數個彩色子像素112從一個光閥110重複到相鄰的光閥110，以作為複數個重複的彩色子像素。
在一些實施例中，如圖2C所示，光閥陣列110中的光閥110可以包括具有第一彩色子像素112-1、第二彩色子像素112-2、和第三彩色子像素112-3的複數個彩色子像素112。此外，如圖2C所示，在光閥陣列的每個光閥110中，複數個彩色子像素112可以為相同的。因此，根據各個實施例，具有第一彩色子像素112-1、第二彩色子像素112-2、和第三彩色子像素112-3的複數個彩色子像素可以在整個光閥陣列中（例如，沿著列方向）重複。
在一些實施例中，重複的複數個彩色子像素112之中的彩色子像素112可以具有或表示與重複的複數個彩色子像素112之中的另一個彩色子像素112不同的顏色（例如，每個彩色子像素112可以包含表示不同的顏色的其他顏色的彩色濾光片）。舉例而言，第一彩色子像素112-1可以是紅色子像素（R），第二彩色子像素112-2可以是綠色子像素（G），第三彩色子像素112-3可以是藍色子像素（B），例如，如圖2C所示。作為示例而非限制，如圖2C所示，由於複數個彩色子像素沿著光閥110的陣列中的一列重複，複數個重複的彩色子像素包含紅色（R）、綠色（G）、和藍色（B）彩色子像素112的重複集合。根據一些實施例，紅色（R）、綠色（G）、和藍色（B）彩色子像素112的重複集合，可以與用於藉由多視像顯示器100以顯示彩色多視像影像的紅-綠-藍（RGB）顏色模型一致。在其他非限制性示例和實施例（圖中未顯示）中，重複的複數個彩色子像素112可以包含，但不限於，包含紅色、綠色、藍色、和黃色子像素112的重複集合和包含紅色、綠色藍色、和白色子像素112的重複集合。
再次具體參考圖2A和2B，所顯示的多視像顯示器100進一步包括多光束發射器130的陣列。多光束發射器130被配置為提供由光閥陣列的複數個彩色子像素112調變的方向性光束102。方向性光束102可以具有與多視像顯示器100的各個不同視像的視像方向相對應的主要角度方向，或者等效地具有與在多視像顯示器100上顯示或由多視像顯示器100顯示的多視像影像的不同視像相對應的主要角度方向。具體而言，圖2A將方向性光束102顯示為複數個發散箭頭，其被描繪為定向在從多光束發射器130朝向光閥陣列方向上。
根據各個實施例，多光束發射器130的陣列的第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2相對於光閥陣列互相偏移。具體而言，第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2可以相對於光閥陣列在列方向上相對於彼此偏移了偏移距離Δ。在其他實施例中，多光束發射器可以在列方向上偏移，舉例而言，其中所述的偏移也可以是偏移距離Δ。根據一些實施例，偏移距離Δ可以等於或基本上等於彩色子像素112的寬度。舉例而言，如圖2B所示，彩色子像素的寬度可以位在光閥110的陣列的列方向上。
在一些實施例中，諸如圖2B中，第一多光束發射器130-1可以是多光束發射器陣列的第一列I的構件，而第二多光束發射器130-2可以是多光束發射器陣列的第二列II的構件。此外，如圖所示，多光束發射器陣列的第二列II可以相對於光閥陣列與多光束發射器陣列的第一列I偏移，例如，可以偏移出偏移距離Δ。在一些實施例中，多光束發射器130的第一列I和多光束發射器130的第二列II可以互相相鄰。
根據各個實施例，偏移或偏移距離∆被配置為從第一多光束發射器和第二多光束發射器之中的每一個指引具有互相相關的等效角度方向的調變的方向性光束至多視像影像的彩色像素。圖3係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器100的部份的剖面圖。具體而言，圖3所示的多視像顯示器100的一部分包含光閥陣列110的一部分，以及光閥陣列內的三個不同的多視像像素120-1、120-2、和120-3的一部分。此外，三個不同的多視像像素120-1、120-2、和120-3對應於三個不同的多光束發射器130-1、130-2、和130-3（例如，對應於第一多光束發射器130-1、第二多光束發射器130-2、以及第三多光束發射器130-3）。如圖所示，舉例而言，三個不同的多光束發射器130-1、130-2、和130-3可以位在多光束發射器陣列的三個相鄰列I 、II 、III中。在圖3中，顯示了三個不同的多光束發射器130-1、130-2、和130-3以所述偏移或偏移距離Δ互相偏移了。所顯示的偏移或偏移距離Δ等於彩色子像素112的寬度W。圖3進一步顯示光閥110的陣列之中的每個光閥110具有重複的複數個彩色子像素112。
在圖3中，對於三個不同的多光束發射器130-1、130-2、和130-3中的每一個發射器，由多光束發射器130-1、130-2、和130-3之中的每一個多光束發射器發射的方向性光束102會由光閥110調變，或更具體地，會由對應於光閥110的彩色子像素112調變。如圖所示，所顯示的方向性光束102具有由仰角θ表示的相同角度方向。然而，由於多光束發射器之間的偏移，光束會由具有不同的顏色的彩色子像素112調變。具體而言，如圖所示，在圖3中，第一方向性光束102-1由紅色（R）彩色子像素112-1調變，第二方向性光束102-2由綠色（G）彩色子像素112-2調變，第三方向性光束102-3由藍色彩色子像素112-3調變。如此一來，所述的偏移的偏移距離Δ被配置為將調變的方向性光束102-1、102-2、和102-3指引到多視像影像的彩色像素，每個方向性光束皆具有相同的角度方向θ。
來自第一、第二、和第三多光束發射器130-1、130-2、和130-3的調變的方向性光束102表示多視像影像的彩色像素內的各個不同的顏色。因此，方向性光束102-1具有紅色，方向性光束102-2具有綠色，方向性光束102-3具有藍色，方向性光束102的每種顏色對應於調變了方向性光束102的光閥110的彩色子像素112的顏色。
根據各個實施例，方向性光束102的等效角度方向θ被配置為減輕與多視像影像的彩色像素相關聯的色邊紋。具體而言，方向性光束的等效角度方向θ會使不同的顏色的方向性光束102之間的不均勻重疊最小化，其可以根據觀看多視像影像的方向以強調多視像影像的彩色像素中的某些顏色高於其他彩色像素的顏色。舉例而言，在所有三個不同彩色子像素112-1、112-2、112-3均處於啟動的狀態下，彩色像素會在多視像影像中產生白色像素，等效角度方向θ會確保由不同的顏色的子像素112-1、112-2、112-3調變的不同的顏色的方向性光束102-1、102-2、和102-3會均勻地混合在一起以產生白光。
光閥陣列的重複的複數個顏色子像素的彩色子像素112的不同的子集合對應於多光束發射器130的陣列中的每一個多光束發射器130。進一步，每一個不同的子集合代表多視像顯示器的多視像像素120。因此，多光束發射器130的陣列之中的多光束發射器130與對應的多視像像素120（例如，光閥110的集合）之間的關係可以是一對一的關係。亦即，可以存在相同數量的多視像像素120和多光束發射器130。圖2B與圖3以示例的方式明確地示出了一對一的關係，其中包括不同的一組光閥110的每一個多視像像素120被示出為被較粗的線包圍。
再次參考圖2B，重複的複數個彩色子像素112之中的彩色子像素112沿著光閥陣列的列布置。舉例而言，包括彩色子像素112-1的列與包括光閥110的光閥110的列對齊。此外，多光束發射器130的陣列之中的多光束發射器130 的列的列方向布置成對應於光閥陣列的列的列方向。因此，根據一些實施例，包括多光束發射器130-1的多光束發射器130的列具有與包括光閥110的光閥110的列相同的列方向。
根據各個實施例，多光束發射器130之間（例如，在第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2之間）的偏移的偏移距離Δ是在列的列方向上（或在列的列方向上）重複的複數個彩色子像素112（例如，在第一顏色子像素112-1和第二顏色子像素112-1之間）的相鄰彩色子像素112之間的距離的整數倍。如上所述，圖2B顯示出第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2之間的偏移，其中，偏移距離Δ等於彩色子像素112的寬度，亦即，等於沿著列的相鄰彩色子像素112之間的距離。在其他實施例中，所述的偏移的偏移距離Δ可以等於彩色子像素112的寬度的兩倍，亦即，等於該列中相鄰彩色子像素112之間的距離的兩倍。在其他實施例中，所述的偏移的偏移距離Δ可以是彩色子像素112的寬度的三倍、四倍，依此類推，亦即，等於該列中相鄰彩色子像素112之間的距離的三倍、四倍，依此類推。
如上所述，第一多光束發射器和第二多光束發射器130-1、130-2是多光束發射器陣列中的不同列的構件。在其他實施例中，第一多光束發射器和第二多光束發射器都可以是多光束發射器陣列的單一列或單一行（亦即，相同列或相同列）的構件。此外，在這些實施例中，偏移可以沿著單一列或單一行在正方向或負方向上。亦即，沿列或行的偏移可以是正偏移距離Δ或負偏移距離-Δ。
圖4A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器100的一部份的平面圖。具體而言，圖4A所示的多視像顯示器100包括光閥陣列110，該光閥陣列具有重複的複數個紅色（R）、綠色（G）、和藍色（B）子像素112配置為將方向性光束調變為多視像影像的彩色像素。此外，如圖所示，多視像顯示器100進一步包括多光束發射器130的陣列，其包含第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2，其相對於光閥陣列互相偏移。如同圖2B至2C的多視像顯示器100一樣，重複的複數個彩色子像素112之中的彩色子像素112沿著光閥陣列的列布置，並且多光束發射器130的陣列之中的多光束發射器130的列布置在具有與光閥陣列的列的列方向相對應的列方向。
如圖4A所示，第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2相對於光閥陣列互相偏移正偏移距離Δ。但是與圖2B的多視像顯示器100不同，第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2在多光束發射器130的同一列上。如圖所示，因為彩色子像素112的不同的子集合，或等效的多視像像素120，對應於每個多光束發射器130，分別對應於第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2的第一多視像像素120-1和第二多視像像素120-2也會相對於光閥陣列並且沿著同一列互相偏移。
如圖4A所示，第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2之間的正偏移距離Δ等於彩色子像素寬度W加上多視像像素120的寬度，所述彩色子像素寬度W代表彩色子像素之間的距離，如前所述。亦即，第二多光束發射器130-2與第二多視像像素120-2一起相對於無偏移的位置一起在正偏移方向Δ上位移。因此，對應的第一多視像像素120-1和第二多視像像素120-2被一行彩色子像素112隔開，前述彩色子像素112的行是多視像像素120的同一列的構件。如上所述，根據一些實施例，正偏移距離Δ可以等於兩個彩色子像素寬度或三個彩色子像素寬度，依此類推。並且，如上所述，偏移配置為減輕與多視像影像的彩色像素相關聯的色邊紋。
圖4B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像顯示器100的一部份的平面圖。此處，如圖4A所示，在多光束發射器130的同一列上的第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2之間（並且導致多視像像素120-1、120-2之間）存在偏移。然而，第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2在同一列上朝向彼此互相偏移，此與圖4A中遠離彼此互相偏移的情況不同。從而，該偏移在第一多光束發射器130-1和第二多光束發射器130-2之間具有負偏移距離-∆，但仍然是重複的複數個彩色子像素112之中的第一彩色子像素112和第二彩色子像素112之間的距離的整數倍。
圖5A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像顯示器100的一部份的平面圖。圖5B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示再另一示例中的多視像顯示器100的一部份的平面圖。如圖5A所示，多視像顯示器100是4 x 3顯示器（亦即，以全視差模式提供12個視像），而圖5B所示的多視像顯示器100是4×4顯示器（亦即，以全視差模式提供16個視像），作為示例而非限制。此外，圖5A和5B所示的多視像顯示器100包含配置為將方向性光束調變為彩色子像素的重複的複數個彩色子像素112，以及配置成提供方向性光束的多光束發射器130的陣列。重複的複數個彩色子像素112包含紅色（R）彩色子像素112、綠色（G）彩色子像素112、和藍色（B）彩色子像素112。然而，與圖2B和圖4A至4B的多視像顯示器100不同，給定視像的兩個彩色子像素112（亦即，將視像1、2、3等分別標記為「1」、「2」、「3」等）包含在每一個多視像像素120中。例如，第一多視像像素120-1的第一視像（視像1）可以包含紅色（ R ）彩色子像素112和相鄰的綠色（ G ）彩色子像素112。同樣對於第一視像（視像1），第二多視像像素120-2可以包含藍色（B）子像素112和紅色（R）子像素112，而第三多視像像素120-3可以包含綠色（G）子像素112和藍色（B）子像素112。第一、第二、和第三多視像像素120-1、120-2、120-3一起組合以將紅色、綠色、和藍色調變的方向性光束中的每一個提供給多視像影像的第一視像（視像1）。此外，由於與第一、第二、和第三多視點像素120-1、120-2、120-3中的每一個相對應的多光束發射器130相對於光閥陣列互相偏移，所以提供給第一視像（視像1）的調變的方向性光束分別具有彼此相關的等效的角度方向，從而減輕了色邊紋。
回頭參考圖2A，在一些實施例中，多視像顯示器100可以進一步包含導光體140，例如，如圖所示。導光體140配置為以沿著導光體的長度將光引導為被引導的光104（亦即，被引導的光束104）。例如，導光體140可以包含被配置為光波導的介電材料。所述的介電材料具有一第一折射係數，環繞介電質的光波導的一介質具有一第二折射係數，其中，第一折射係數係大於第二折射係數。例如，根據導光體140的一個以上引導模式，折射係數的差異被配置以促進被引導的光104的全內反射。
在一些實施例中，導光體140可以是光波導的厚平板或平板（亦即，平板導光體），其包含延伸的、基本上平坦的光學透明介電材料片。所述之大致為平面薄板狀的介電材料，其配置為藉由全內反射來引導被引導的光104。根據各個示例，導光體140中的光學透明材料可包含各種任何的介電材料，其可包含但不限於，各種形式的玻璃中的一種以上玻璃（例如，石英玻璃（silica glass），鹼性鋁矽酸鹽玻璃（alkali-aluminosilicate glass），硼矽酸鹽玻璃（borosilicate glass）等）以及基本上光學透明的塑膠或聚合物（例如，聚（甲基丙烯酸甲酯）（poly（methyl methacrylate））或「丙烯酸玻璃（acrylic glass）」，聚碳酸酯（polycarbonate）等）。在一些示例中，導光體140可以在導光體140的表面（例如，第一表面和第二表面其中之一或之二）的至少一部分上進一步包含包覆層（圖中未顯示）。根據一些示例，包覆層可以用於進一步促進全內反射。
此外，根據一些實施例，導光體140配置以根據在導光體140的第一表面140’（例如，前表面或頂部表面或側面）和第二表面140”（例如，後表面或底部表面或側面）之間的非零值傳導角度的全內反射來引導被引導的光104。具體而言，被引導的光104藉由在導光體140的第一表面140’和第二表面140”之間以非零值傳導角度反射或「跳動」而傳導。在一些實施例中，複數條被引導的光束104包含數種不同的顏色的光，其可於複數個不同的顏色特定的非零值傳導角度之中的各個角度被導光體140引導。應注意的是，為了簡化說明，非零值傳導角度並未於圖2A中示出。然而，描繪傳導方向103的粗箭頭示出了被引導的光104的總體傳導方向，其沿著圖2A中的導光體的長度。
根據一些實施例，例如，如圖2A所示，多光束發射器130的陣列之中的多光束發射器130可以位於導光體140的第一表面140’處或附近。在其他實施例中（圖中未顯示），複數個多光束發射器140可以位於導光體140的第二表面140”上。在其他實施例（圖中未顯示）中，複數個多光束發射器130之中的多光束發射器可以位在第一表面140’和第二表面140”之間在導光體140內。此外，在其他實施例（圖中未顯示）中，導光體140可以由另一基板（例如，非導光體的基板）代替。
在一些實施例中（例如，如圖2A中那樣採用導光體140），多視像顯示器100的多光束發射器130可以包含多光束元件130’。多視像顯示器100的多光束元件130’被配置為將來自導光體140的光散射為具有與多視像影像的視像方向相對應的主要角度方向的複數個方向性光束。根據各個實施例，多光束元件130’可包括配置以散射出被引導的光104的一部分的複數個不同結構中的任何一種。舉例而言，不同結構可以包含但不限於繞射光柵、微反射元件、微折射元件、或其各種組合。在一些實施例中，包含繞射光柵的多光束元件130’被配置將繞射地散射出被引導的光的一部份，以作為具有不同主要角度方向的複數條方向性光束。在其他實施例中，多光束元件130’包含微反射元件，其被配置為將被引導的光的一部分反射地散射出作為複數條方向性光束，或者多光束元件130’包含微折射元件，其被配置為藉由或使用折射將被引導的光的一部分散射出以作為複數條方向性光束（亦即，折射地散射出被引導的光的一部份）。
此外，在採用導光體140的實施例中，多視像顯示器100可以進一步包括光源150，其被配置為提供要在導光體140內引導的光。具體而言，光源150可以位在相鄰於導光體140的入口表面或入口端（輸入端）。在各個實施例中，光源150可以包含大致任何種類的光源（例如，光學發射器），該等光源係包含一個以上的發光二極體（light emitting diodes, LEDs）或雷射（例如，雷射二極體），但其並不受限於此。在一些實施例中，光源150可以包含光學發射器，其配置為產生代表特定顏色之具有窄頻光譜的基本上為單色的光。具體而言，該單色光的顏色可為特定顏色空間或特定顏色模型的原色（例如，紅-綠-藍（red-green-blue, RGB）顏色模型）。在其他示例中，光源150可以是用以提供基本上寬帶或多色光的基本寬頻帶光源。例如，光源150可提供白光。在一些實施例中，光源150可以包含複數個不同的光學發射器，用於提供不同的顏色的光。不同的光學發射器可以用以提供具有與不同光色中的每一個相對應的被引導的光的不同的、顏色特定的、非零值傳導角度的光。
在一些實施例中，被引導的光104可以是準直的，或者等效地可以是準直的光束（例如，如下所述，由準直器提供）。在本發明中，「準直光」或「準直光束」通常定義為一束光，其中，光束基本上被限制在光束內的所預定或所限定的角展度（例如，被引導的光104）。此外，根據本文的定義，從準直光束發散或散射的光線不被認為是準直光束的一部分。此外，在各個實施例中，被引導的光104可以根據準直因子σ以準直，或者被引導的光104俱有準直因子σ。
在其他實施例中（圖中未顯示），多光束發射器130可以包括主動發射器，例如但不限於，微型發光二極體和微型有機發光二極體。在這些實施例中，可以省略導光體和光源。替代地，如上文所述，可以用基板代替導光體140以支撐多光束發射器130並向多光束發射器130提供能量。
根據與本發明所描述的原理的一些實施例，本發明提供一種多視像顯示器200。圖6係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示多視像顯示器200的方塊圖。圖6所示的多視像顯示器200包含多視像像素210的陣列，所述多視像像素210包含具有複數個彩色子像素的光閥212。根據各個實施例，可以將多視像像素陣列中的多視像像素210布置在多視像像素210的列和行中。在多視像像素210的陣列中，第一多視像像素210可以對應於第一顏色的彩色子像素，並且第二多視像像素210可以對應於第二顏色的彩色子像素。舉例而言，第一多視像像素210可以對應於具有紅色（R）的彩色子像素或「紅色」彩色子像素。同樣地，第二多視像像素210可以對應於具有綠色（G）的彩色子像素或「綠色」彩色子像素。在一些實施例中，第三多視像像素210可以對應於第三顏色的彩色子像素，例如，具有藍色（B）的彩色子像素或「藍色」彩色子像素。
多視像像素210以及多視像像素210的光閥212及其相應的彩色子像素可以分別與關於如上所述的多視像顯示器100的多視像像素120、光閥110、和彩色子像素112基本相似。如此一來，不同種類的光閥可被用作多視像顯示器200之中的光閥212，光閥的種類包含但不限於，液晶光閥、電泳光閥，及基於電潤濕的複數光閥其中的一種以上。此外，光閥212可以包含彩色子像素的多種不同組合中的任何一種，其包含但不限於，RGB彩色模型的紅色（R）、綠色（G）、和藍色（B）彩色子像素。
圖6所示的多視像顯示器進一步包含多光束發射器220的陣列。在一些實施例中，多光束發射器220的陣列的多光束發射器220可以基本上與如上所述的多視像顯示器100的多光束發射器130相似。根據各個實施例，多光束發射器220的陣列之中的多光束發射器220被配置為用方向性光束202照射多視像像素210，所述方向性光束202具有與多視像顯示器200的各個視像方向相對應的角度方向，或等效於使用多視像顯示器200顯示的多視像影像的視像方向。根據各個實施例，多光束發射器陣列之中的每個多光束發射器被配置為照射多視像顯示器200的不同的多視像像素210。因此，在多光束發射器220的陣列之中的多光束發射器220與多視像像素210的陣列之中的多視像像素210之間存在一對一的關係。
根據各個實施例，第一和第二多視像像素210之間的差分偏移（differential offset）被配置為向多視像影像的彩色像素提供一對方向性光束202，其具有互相不同的顏色和相當的角度方向。舉例而言，如圖3關於多視像顯示器100所示，多視像顯示器200的一對這種方向性光束202可以基本上類似於方向性光束102-1、102-2。
在各個實施例中，第一和第二多視像像素210可以相對於光閥212的陣列偏移。具體而言，所述的偏移可以在光閥陣列的列方向上或在光閥陣列的列方向上。在一些實施例中，第一多視像像素210可以在多視像像素陣列的第一列中，而第二多視像像素210可以在多視像像素陣列的第二列中，第二列與第一列相鄰。在如此的實施例中，多視像像素陣列的第一列可以相對於多視像像素陣列的第二列偏移。
在一些實施例中，多視像像素陣列的第一多視像像素210與第二多視像像素210之間的差分偏移量為複數個彩色子像素中的第一彩色子像素與第二彩色子像素之間的距離的整數倍。舉例而言，差分偏移可以等於彩色子像素的寬度。在一些實施例中，差分偏移可以等於彩色子像素的寬度的兩倍。舉例而言，在一些實施例中，差分偏移可以是彩色子像素的寬度的三倍。根據各個實施例，第一多視像像素210和第二多視像像素210之間的差分偏移被配置為減輕與多視像影像的彩色像素相關聯的色邊紋。
此外，由於多視像像素210的陣列之中的多視像像素210和多光束發射器220的陣列之中的多光束發射器220之間一對一關係，第一多視像像素210和第二多視像像素210之間的差分偏移可以以第一多光束發射器220和第二多光束發射器220之間的差分偏移來鏡像對應。舉例而言，在第一多視像像素210在多視像像素210的第一列中並且第二多視像像素210在多視像像素210的相鄰的第二列中的實施例中，相對應的第一列多光束發射器220可以偏離相對應的相鄰的第二列的多光束發射器220。
在一些實施例中，第一多視像像素210和第二多視像像素210皆為多視像像素陣列的單一列或相同列的構件。在如此的實施例中，差分偏移可以沿著多視像像素210的單一列以存在。此外，差分偏移可以沿著列位在正方向或負方向上。在存在沿著正方向的差分偏移的情況下，第一多視像像素210和第二多視像像素210可以由複數個彩色子像素之中的至少一個彩色子像素隔開。在負方向上，第一多視像像素210和第二多視像像素210可以以偏移距離而重疊，例如，彩色子像素的寬度。
在一些實施例中，多視像顯示器200進一步包含導光體。導光體被配置為沿著導光體的長度在傳導方向上被引導的光。如前文所述，導光體可以與多視像顯示器100的導光體140基本相似。根據各個實施例，導光體可以被配置為利用全內反射引導被引導的光。此外，被引導的光可以由導光體或在導光體內以非零值傳導角度被引導。在一些實施例中，被引導的光可以是準直的，也可以是準直的光束。具體而言，在各個實施例中，被引導的光可以根據準直因子σ以準直，或者被引導的光可以具有準直因子σ。
多視像顯示器200可以進一步包含沿著導光體長度互相隔開的多光束元件的陣列。在一些實施例中，多光束元件的陣列之中的多光束元件基本上類似於上述多視像顯示器100的多光束元件130’。此外，多光束元件陣列之中的多光束元件可以對應於多光束發射器220的陣列之中的多光束發射器220。具體而言，多光束發射器220的陣列之中的多光束發射器220可以包含多光束元件陣列的多光束元件。根據各個實施例，多光束元件被配置為將被引導的光的一部分散射為與多視像顯示器200的多視像像素210相關聯的方向性光束202。方向性光束具有與多視像顯示器200的各個不同視像方向相對應的主要角度方向。
根據各個實施例，多光束元件陣列的多光束元件可以位於導光體的表面上或內部。此外，根據各個實施例，多光束元件陣列的多光束元件的尺寸可與多視像像素陣列的光閥212的尺寸相當（comparable）。在一些實施例中，多光束發射器的尺寸可以與光閥的尺寸相當，且多光束元件的尺寸係介於光閥的尺寸的百分之五十（50%）至百分之兩百（200%）之間。另外，多光束元件的形狀可以與多視像像素210的形狀相當。舉例而言，多光束元件可以具有正方形的形狀，並且多視像像素210可以基本上是方形的。在另一示例中，多光束元件可具有長方形的形狀，即，可具有大於一寬度或橫向（transverse）尺寸的一長度或縱向（longitudinal）尺寸，並且多視像像素210可以是大致矩形的。在一些實施例中，多光束元件陣列中的相鄰多光束元件之間的距離可以與多視像顯示器200的相鄰多視像像素210之間的距離相對應。舉例而言，多光束元件陣列中的相鄰的一對多光束元件之間的元件間距離（例如，中心至中心的距離）可等於相應的相鄰的一對多視像像素210之間的像素間距離（例如，中心至中心的距離）。
在一些實施例中，多光束元件陣列中的多光束元件可以包含被配置為散射出被引導的光的一部分的多種不同結構中的任何一種。舉例而言，不同結構可以包含但不限於繞射光柵、微反射元件、微折射元件、或其各種組合。在一些實施例中，包含繞射光柵的多光束元件被配置將繞射地散射出被引導的光的一部份，以作為具有不同主要角度方向的複數條方向性光束。在其他實施例中，多光束元件包含微反射元件，其被配置為將被引導的光的一部分反射地散射出作為複數條方向性光束，或者多光束元件包含微折射元件，其被配置為藉由或使用折射將被引導的光的一部分散射出以作為複數條方向性光束（亦即，折射地散射出被引導的光的一部份）。
在其他實施例中，多光束發射器陣列之中的多光束發射器包含主動光學發射器，該主動光學發射器配置為發射光以作為方向性光束。主動光學發射器配置為當啟動或開啟時製造或產生從另一光源接收不到的光。在一些示例中，主動光學發射器可以包含發光二極體（LED）、微發光二極體（μLED）或有機發光二極體（OLED）。與上文所述的多光束元件一樣，主動光學發射器之中的一個以上可具有與多視像像素陣列的光閥的尺寸相當的尺寸。
根據與本文所述的原理一致的一些實施例，本發明提供一種多視像顯示器的操作方法300。圖7係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的操作方法300的流程圖。該方法包含使用多光束發射器陣列發射方向性光束的步驟310。如前所述，多光束發射器陣列之中的多光束發射器可以基本上類似於多視像顯示器100的多光束發射器130。具體而言，多光束發射器的陣列之中的多光束發射器可以布置在多光束發射器的列與行中，另外，方向性光束具有與多視像顯示器的不同視像方向相對應的方向，或者等效於在其上顯示的多視像影像的方向。根據各個實施例，多光束發射器陣列之中的第一多光束發射器和第二多光束發射器互相偏移。第一和第二多光束發射器之間的偏移可以沿著多光束發射器陣列的列方向。在其他實施例中，根據一些實施例，偏移可以沿著多光束發射器陣列的行方向。
多視像顯示器的操作方法300進一步包括使用具有重複的複數個彩色子像素的光閥陣列來調變方向性光束的步驟320。根據各個實施例，調變方向性光束的步驟320提供多視像影像的視像的彩色像素，例如，多視像顯示器所顯示的多視像影像。在一些實施例中，光閥的陣列可以基本上類似於上文所述的多視像顯示器100的光閥110的陣列。因此，如前所述，不同種類的光閥可被用作光閥的陣列之中的光閥，光閥的種類包含但不限於，液晶光閥、電泳光閥，及基於電潤濕的複數光閥其中的一種以上。此外，重複的複數個彩色子像素之中的彩色子像素可以沿著光閥陣列的列（或沿著行）布置。在本文中，根據定義，多光束發射器陣列之中的多光束發射器可依循而偏移的列方向對應於光閥陣列之中的光閥的列的列方向。同樣地，根據定義，多光束發射器可依循而偏移的行方向對應於光閥陣列之中的光閥的列的行方向。
根據一些實施例，重複的複數個彩色子像素之中的每個彩色子像素可以具有不同的顏色。舉例而言，重複的複數個彩色子像素可以由沿著光閥陣列的光閥的列的依序的紅色（R）、綠色（G）、和藍色（B）彩色子像素的重複的集合 （例如，與RGB顏色模型一致）而組成。在其他實施例中，重複的複數個彩色子像素可包含另一個彩色子像素的重複集合，其包含但不限於，紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）、和黃色（Y）彩色子像素的重複集合，紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）、和白色（W）彩色子像素的重複集合，以及青色（C）、黃色（Y）、洋紅色（M）、和黑色（K）彩色子像素的重複集合。
在各個實施例中，偏移從自第一和第二多光束發射器之中的每一個指引具有等效角度方向的被引導的光束至多視像影像的彩色像素。同樣地，偏移從自第三多光束發射器引導調變的方向性光束至多視像影像的彩色像素，所述調變的方向性光束也具有與來自第一和第二多光束發射器的方向性光束相對應的角度方向等效的角度方向。第一多光束發射器和第二多光束發射器之間（或第一、第二、和第三多光束發射器之間）的偏移配置為減輕彩色像素內的色邊紋。具體而言，色邊紋可以藉由最小化不同的顏色的光束之間的不均勻重疊來減輕，該不均勻重疊基於特定的觀察點可以使像素中的特定顏色突出於相鄰顏色。
在一些實施例中，多光束發射器陣列的第一個多光束發射器和第二個多光束發射器之間的偏移，是在列的列方向上重複的複數個彩色子像素中的第一彩色子像素和第二彩色子像素之間的距離的整數倍。例如，多光束發射器陣列的第一多光束發射器和第二多光束發射器之間的偏移可以是一個彩色子像素的寬度。在另一示例中，舉例而言，偏移可以是兩個、三個或更多個彩色子像素的寬度。
在一些實施例中，多光束發射器陣列的第一多光束發射器和第二多光束發射器皆為多光束發射器陣列的單一列的構件。在這樣的實施例中，第一多光束發射器和第二多光束發射器之間的偏移可以沿著多光束發射器陣列的單一列存在。此外，偏移可以在正方向或在負方向。在偏移在正方向上存在的情況下，第一和第二多光束發射器可以由複數個彩色子像素中的至少一個彩色子像素隔開。在負方向上存在的情況下，第一和第二多光束發射器可以重疊偏移量的距離。
在一些實施例中，使用多光束發射器陣列發射方向性光束的步驟310包括在導光體中引導光以作為被引導的光的步驟。根據一些實施例，導光體可以基本上類似於上述多視像顯示器100的導光體140。在一些實施例中，可以以非零值傳導角度在導光體的相對內表面之間引導光。
在一些實施例中，使用多光束發射器陣列發射方向性光束的步驟310進一步包含使用多光束元件陣列之中的多光束元件散射出被引導的光的一部分，以提供方向性光束。在這些實施例中，多光束元件陣列是多光束發射器陣列，並且多光束元件陣列之中的每一個多光束元件都對應於多光束發射器陣列之中的不同的多光束發射器。根據一些實施例，多光束元件陣列的多光束元件可以大致與上文中所述之多視像顯示器100的多光束元件130相似。進一步，多光束元件（或者，就此而言，多光束發射器）可以具有與光閥陣列的光閥的尺寸相當的尺寸。舉例而言在一些實施例中，多光束元件的尺寸可以與光閥的尺寸相當，且多光束元件的尺寸係介於光閥的尺寸的百分之五十（50%）至百分之兩百（200%）之間。
因此，本發明已經描述了多視像顯示器的示例和實施例，所述多視像顯示器包含具有重複的複數個彩色子像素的光閥陣列以及互相偏移以減輕色邊紋的多光束發射器陣列。應該理解的是，上述示例僅僅是說明代表本文所描述的原理的許多具體示例中的一些示例。顯然，所屬技術領域中具有通常知識者可以很容易地設計出許多其他的配置，而不偏離本發明的申請專利範圍所界定的範疇。
本申請案主張於2018年11月5日提交的第 PCT/US2018/059279號國際專利申請的優先權，其全部內容通過引用併入本文。
10:多視像顯示器 12:螢幕 14:視像 16:視像方向 20:光束 100:多視像顯示器 102:方向性光束 102-1:第一方向性光束 102-2:第二方向性光束 102-3:第三方向性光束 103:傳導方向 104:被引導的光 110:光閥 112:彩色子像素 112-1:第一彩色子像素 112-2:第二彩色子像素 112-3:第三彩色子像素 120:多視像像素 120-1:第一多視像像素 120-2:第二多視像像素 120-3:第三多視像像素 130:多光束發射器 130-1:第一多光束發射器 130-2:第二多光束發射器 130-3:第三多光束發射器 140:導光體 140’:第一表面 140”:第二表面 150:光源 200:多視像顯示器 202:方向性光束 210:多視像像素,第一多視像像素,第二多視像像素 212:光閥 220:多光束發射器 300:方法 310:步驟 320:步驟 W:彩色子像素寬度 I:列,第一列 II:列,第二列 III:列 O:原點 Δ:偏移距離 Θ:角度分量,仰角分量,仰角,角度方向,等效角度方向 Φ:角度分量,方位角分量,方位角 Σ:準直因子
根據在本文所描述的原理的示例和實施例的各種特徵可以參考以下結合附圖的詳細描述而更容易地理解，其中相同的元件符號表示相同的結構元件，並且其中： 圖1A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的立體圖。 圖1B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的具有與多視像顯示器的視像方向相對應的特定主要角度方向的光束的角度分量的示意圖。 圖2A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的剖面圖。 圖2B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的平面圖。 圖2C係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的圖2B的多視像顯示器的一部份的平面圖。 圖3係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的一部份的剖面圖。 圖4A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的一部份的平面圖。 圖4B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像顯示器的一部份的平面圖。 圖5A係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示另一示例中的多視像顯示器的一部份的平面圖。 圖5B係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示再另一示例中的多視像顯示器的一部份的平面圖。 圖6係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示多視像顯示器的方塊圖。 圖7係根據與在此所描述的原理一致的一實施例，顯示示例中的多視像顯示器的操作方法的流程圖。 一些示例和實施例具有除了上述參考附圖中所示的特徵之外的其他特徵，或代替以上參考附圖中所示的特徵的其他特徵。下文將參照上文所述附圖，詳細描述這些和其他特徵。
100:方向性光束
110:光閥
112:彩色子像素
120:多視像像素
130:多光束發射器
130-1:第一多光束發射器
130-2:第二多光束發射器
140:導光體
I:列,第一列
II:列,第二列
Δ:偏移距離

Claims (20)

  1. 一多視像顯示器，包括： 一光閥陣列，具有重複的複數個彩色子像素，被配置以調變方向性光束作為一多視像影像之視像之彩色像素；以及 一多光束發射器陣列，被配置以提供該等方向性光束，該多光束發射器陣列中的一第一多光束發射器和一第二多光束發射器相對於該光閥陣列互相偏移， 其中，該偏移被配置以從該第一多光束發射器和該第二多光束發射器的每一個指引具有彼此相關的一等效角度方向的一調變的方向性光束至該多視像影像之一彩色像素。
  2. 如請求項1所述的多視像顯示器，其中，該光閥陣列之該重複的複數個彩色子像素中的彩色子像素之一不同的子集合，對應該多光束發射器陣列中的各個多光束發射器，該不同的子集合代表一多視像像素。
  3. 如請求項1所述的多視像顯示器，其中，該重複的複數個彩色子像素中的各個彩色子像素具有不同的顏色，來自該第一多光束發射器和該第二多光束發射器的該調變的方向性光束表示在該多視像影像之該彩色像素中的該等各個不同的顏色，而且該等效角度方向被配置以減輕與該多視像影像之該彩色像素相關的色邊紋。
  4. 如請求項1所述的多視像顯示器，其中，該重複的複數個彩色子像素中的彩色子像素沿著該光閥陣列之列而布置，而且該多光束發射器陣列中的多光束發射器布置在該多光束發射器陣列之列中，該多光束發射器陣列之該等列具有一列方向對應該光閥陣列之該等列之一列方向，該偏移係在該等列之該列方向上該重複的複數個彩色子像素中的一第一彩色子像素與一第二彩色子像素之間的距離之一整數倍。
  5. 如請求項4所述的多視像顯示器，其中，該第一多光束發射器係該多光束發射器陣列之一第一列之一構件，以及該第二多光束發射器係該多光束發射器陣列之一第二列之一構件，該第一列和該第二列互相鄰接，而且該偏移在該多光束發射器陣列中的鄰接的該第一列與該第二列之間。
  6. 如請求項4所述的多視像顯示器，其中，該第一多光束發射器和該第二多光束發射器皆為該多光束發射器陣列之一單一列之構件，該偏移係沿著該單一列在一正方向或一負方向上。
  7. 如請求項1所述的多視像顯示器，進一步包括： 一導光體，被配置以沿著該導光體之長度在一傳導方向上引導光；以及 一多光束元件陣列，該等多光束元件沿著該導光體之長度互相隔開，該多光束元件陣列中的一多光束元件具一尺寸，相當於該光閥陣列中的一光閥之尺寸，並且該多光束元件被配置以從該導光體中散射出該被引導的光之一部分作為該等方向性光束， 其中，該多光束元件陣列係該多光束發射器陣列，該多光束元件陣列中的各個多光束元件對應該多光束發射器陣列中的一不同的多光束發射器。
  8. 如請求項7所述的多視像顯示器，其中，該多光束元件包括一繞射光柵、一微反射元件、和一微折射元件其中之一或更多者，光學地連接至該導光體以散射出該被引導的光之該部分。
  9. 如請求項7所述的多視像顯示器，進一步包括一光源，光學地耦合至該導光體之一輸入部，該光源被配置以提供在該導光體中被引導的光作為該被引導的光，該被引導的光具有一非零值傳導角度及/或根據一預定的準直因子而被準直。
  10. 如請求項1所述的多視像顯示器，其中，該重複的複數個彩色子像素包括一紅色子像素、一綠色子像素、和一藍色子像素。
  11. 一多視像顯示器，包括： 一多視像像素陣列，包括光閥，具有複數個彩色子像素，一第一多視像像素對應一第一顏色之彩色子像素，而且一第二多視像像素對應一第二顏色之彩色子像素的；以及 一多光束發射器陣列，被配置以使用方向性光束照射該多視像像素，各個多光束發射器與該多視像像素陣列之一不同的多視像像素對齊並且照射該不同的多視像像素， 其中，該第一多視像像素與該第二多視像像素之間的一差分偏移被配置以提供一對方向性光束至一多視像影像之一彩色像素，該對方向性光束具有彼此相關的不同的顏色和相當的角度方向。
  12. 如請求項11所述的多視像顯示器，其中，該多視像像素陣列中的該多視像像素被布置成列，該第一多視像像素在一第一列中，該第二多視像像素在鄰接該第一列的一第二列中。
  13. 如請求項11所述的多視像顯示器，其中，該第一多視像像素和該第二多視像像素皆為該多視像像素陣列之一單一列的構件，該差分偏移係沿著該單一列的一正方向或一負方向。
  14. 如請求項11所述的多視像顯示器，進一步包括： 一導光體，被配置以沿著該導光體之長度在一傳導方向上引導光；以及 一多光束元件陣列，該等多光束元件沿著該導光體之長度互相隔開，該多光束元件陣列中的一多光束元件對應該多光束發射器陣列中的一多光束發射器，並且具有一尺寸，相當於該多視像像素陣列之一光閥之尺寸，並且被配置以從該導光體散射出該被引導的光之一部分作為該等方向性光束。
  15. 如請求項14所述的多視像顯示器，其中，該多光束元件包括一繞射光柵、一微反射元件、和一微折射元件其中之一或更多者，光學地連接到該導光體以散射出該被引導的光之該部分。
  16. 如請求項11所述的多視像顯示器，其中，該多光束發射器陣列中的一多光束發射器包括一主動光學發射器，被配置以發射光作為該等方向性光束，該主動光學發射器具有一尺寸，相當於該多視像像素陣列之一光閥之尺寸。
  17. 一種多視像顯示器的操作方法，包括： 使用一多光束發射器陣列發射方向性光束，該多光束發射器陣列中的一第一多光束發射器和一第二多光束發射器互相偏移；以及 使用一光閥陣列調變該等方向性光束，該光閥陣列具有重複的複數個彩色子像素以提供一多視像影像之視像之彩色像素， 其中，該偏移從該第一多光束發射器和該第二多光束發射器的每一個指引具有等效角度方向的一調變的方向性光束至該多視像影像之一彩色像素，從而減輕該彩色像素內的色邊紋。
  18. 如請求項17所述的多視像顯示器的操作方法，其中，該重複的複數個彩色子像素之中的彩色子像素沿著該光閥陣列之列而布置，而且該多光束發射器陣列中的多光束發射器布置在該多光束發射器陣列之列中，該多光束發射器陣列之該等列具有一列方向對應該光閥陣列之該等列之一列方向，該偏移係在該等列之該列方向上該重複的複數個彩色子像素中的一第一彩色子像素與一第二彩色子像素之間的距離之一整數倍。
  19. 如請求項18所述的多視像顯示器的操作方法，其中，該第一多光束發射器和該第二多光束發射器皆為該多光束發射器陣列之一單一列之構件，該偏移係沿著該單一列在一正方向或一負方向上。
  20. 如請求項17所述的多視像顯示器的操作方法，其中，所述使用一多光束發射器陣列發射方向性光束的步驟包括： 在一導光體中引導光作為被引導的光；以及 使用一多光束元件陣列中的一多光束元件散射出該被引導的光之一部分以提供該等方向性光束，該多光束元件之尺寸相當於該光閥陣列之一光閥之尺寸， 其中，該多光束元件陣列係該多光束發射器陣列，該多光束元件陣列中的各個多光束元件對應該多光束發射器陣列中的一不同的多光束發射器。
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