TWI620959B - 立體顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種立體顯示裝置包含導光板、複數光源、顯示模組、第一、第二、第三柱狀透鏡陣列。導光板具有入光面及出光面。光源朝向入光面發光。第一柱狀透鏡陣列將光源的光轉換為複數指向性光線。導光板將接收之指向性光線反射離開出光面。顯示模組包含複數畫素。每一畫素包含沿第一方向排列之複數子畫素。第二柱狀透鏡陣列將反射之指向性光線聚焦於顯示模組上的複數長條區域。長條區域平行於第一方向。顯示模組將聚焦之指向性光線轉換為複數組畫素光線。第三柱狀透鏡陣列將畫素光線分別導引至複數視域。

Description

立體顯示裝置

本發明是有關於一種立體顯示裝置。

因為左眼和右眼位置不同，所以各自觀察到的景象也有細微的差異，這種差異是產生立體感的根本原因，3D立體顯示器便是利用了眼晴的視覺特性來產生立體感。

傳統上達成立體感的方法為利用空間多工法，即在螢幕上的畫素分配多個視域(View)資訊，透過透鏡的分光效果在觀賞距離下會聚，產生多個視域(View)，觀察者對應於其中兩個視域，使兩眼對應到不同影像達成3D視覺效果。

為了進一步改善3D立體顯示器的各項特性，相關領域莫不費盡心思開發。如何能提供一種具有較佳顯示效果的3D立體顯示器，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種具有較佳顯示效果之立體顯示裝置。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種立體顯示裝置包含導光板、複數個光源、第一柱狀透鏡陣列、顯示模組、第二柱狀透鏡陣列以及第三柱狀透鏡陣列。導光板具有入光面以及出光面。光源配置以朝向入光面發光。第一柱狀透鏡陣列光學耦合於光源與入光面之間，並配置以將光源所發射之光轉換為複數個指向性光線。導光板配置以將所接收之指向性光線反射離開出光面。顯示模組相對於出光面設置，並包含複數個畫素。每一畫素包含沿著第一方向排列之複數個子畫素。第二柱狀透鏡陣列設置於出光面與顯示模組之間，並配置以將經反射之指向性光線聚焦於顯示模組上的複數個長條區域。長條區域平行於第一方向。顯示模組配置以將經聚焦之指向性光線轉換為複數組畫素光線。第三柱狀透鏡陣列設置於顯示模組遠離導光板的一側，並配置以將畫素光線分別導引至複數個視域。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之畫素沿著垂直於第一方向之第二方向排列成複數個畫素排。各長條區域分別對應通過各畫素排。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第一柱狀透鏡陣列具有複數個第一柱狀子透鏡。第一柱狀子透鏡沿著垂直於第一方向之第二方向排列，並與第一方向垂直設置。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之每一第一柱狀子透鏡在第一方向上對應S個光源，S為大於1之自然數。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之每一第一柱狀子透鏡在第二方向上具有第一節距。第一柱狀透鏡陣列還具有複數個第二柱狀子透鏡。第二柱狀子透鏡沿著第二方向排列，並與第一方向垂直設置。每一第二柱狀子透鏡在第二方向上具有第二節距，且第一節距為第二節距的S倍。立體顯示裝置還包含移動模組，配置以移動第一柱狀透鏡陣列，致使第一柱狀子透鏡與第二柱狀子透鏡中之一群選擇性地光學耦合於光源與入光面之間。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第二柱狀透鏡陣列具有複數個第二柱狀透鏡。第二柱狀透鏡相對第一方向為平行設置。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第三柱狀透鏡陣列具有複數個第三柱狀透鏡。第三柱狀透鏡相對第一方向為傾斜設置。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之畫素沿著相互垂直之第一方向與第二方向排列。每一第三柱狀透鏡在第二方向上的寬度係小於等於每一畫素在第二方向上的寬度。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第三柱狀透鏡相對第一方向具有傾斜角θ。傾斜角θ實質上滿足： θ = tan ^-1(1/N) 其中N為大於1之自然數。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之N的範圍為2至8。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之畫素沿著相互垂直之第一方向與第二方向排列。每一長條區域在第二方向上的寬度係小於等於每一畫素在第二方向上的寬度的1/(3N)倍。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之光源位於第一柱狀透鏡陣列的焦面上。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之顯示模組位於第二柱狀透鏡陣列的焦面與第三柱狀透鏡陣列的焦面上。

綜上所述，在使用本發明的立體顯示裝置時，可調整立體顯示裝置的擺設方位而使每一畫素的子畫素在鉛直方向上排列。而在此擺設方位之下，本發明的立體顯示裝置可藉由第一柱狀透鏡陣列、第二柱狀透鏡陣列與第三柱狀透鏡陣列依據前述配置而達到將畫素光線分別導引至水平方向上的複數個視域的目的。除此之外，於本發明的立體顯示裝置中，第一柱狀透鏡陣列具有節距較大之第一柱狀子透鏡與節距較小之第二柱狀子透鏡。藉此，立體顯示裝置可選擇將第一柱狀子透鏡與光源光學耦合而供3D模式使用，或選擇將第二柱狀子透鏡與光源光學耦合而供2D模式使用，且此模式下可恢復解析度。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖、第2A圖以及第2B圖。第1圖為繪示本發明一實施方式之立體顯示裝置100的立體示意圖。第2A圖為繪示第1圖中之發光模組110、第一柱狀透鏡陣列120與導光板130的上視示意圖。第2B圖為繪示第2A圖中之元件的側視剖面示意圖。如第1圖至第2B圖所示，立體顯示裝置100包含導光板130、發光模組110、第一柱狀透鏡陣列120、顯示模組140、第二柱狀透鏡陣列150以及第三柱狀透鏡陣列160。以下陸續詳細介紹立體顯示裝置100的各個元件的結構、功能與各元件之間的連接關係。

如第1圖至第2B圖所示，於本實施方式中，導光板130具有入光面131、出光面132以及底面133。入光面131與出光面132相鄰設置。出光面132與底面133相對設置。發光模組110包含電路板111與複數個光源112。光源112設置於電路板111上，並配置以朝向導光板130的入光面131發光。第一柱狀透鏡陣列120光學耦合於光源112與導光板130的入光面131之間，並配置以將光源112所發射之光轉換為複數個指向性光線。換言之，第一柱狀透鏡陣列120於第一方向D1上具有光學能力，使來自光源112的光轉換成在多個方向(如第2A圖所示)上具有指向性的指向性光光線。為了達到將光源112所發射之光轉換為指向性光線之目的，本實施方式係使光源112位於第一柱狀透鏡陣列120的焦面上。導光板130包含至少一微結構134，設置於底面133。微結構134配置以將進入導光板130內部的指向性光線朝向出光面132反射。如此一來，導光板130即可將所接收之指向性光線反射離開出光面132。

於一些實施方式中，微結構134可以是反射鏡。舉例而言，微結構134可以是由反射材料所組成，例如銀、鋁、銅。或者。於其他實施方式中，微結構134可以是形成於導光板130的底面133上的微型稜型凹槽，其可供反射層設置，而微型稜型凹槽的其餘部分可填有適當填充材料。

請參照第3圖以及第4圖。第3圖為繪示第1圖中之導光板130、第二柱狀透鏡陣列150、顯示模組140與第三柱狀透鏡陣列160的側視示意圖。第4圖為繪示本發明一實施方式之顯示模組140與第三柱狀透鏡陣列160的部分平面示意圖。如第1圖、第3圖與第4圖所示，於本實施方式中，顯示模組140相對於導光板130的出光面132設置，並包含複數個畫素141。複數個畫素141沿著相互垂直的第一方向D1與第二方向D2排列，且每一畫素141包含沿著第一方向D1排列之複數個子畫素141R、141G、141B。

需要說明的是，一般的顯示裝置在使用時，其每一畫素的子畫素是在水平方向上排列的。而在使用本實施方式之立體顯示裝置100時，可調整立體顯示裝置100的擺設方位而使第一方向D1平行於鉛直方向，並使第二方向D2平行於水平方向。也就是說，在本實施方式的立體顯示裝置100中，每一畫素141的子畫素141R、141G、141B是在鉛直方向上排列的。

第二柱狀透鏡陣列150設置於導光板130的出光面132與顯示模組140之間，並配置以將經反射之指向性光線(即離開出光面132之指向性光線)聚焦於顯示模組140上的複數個長條區域142。每一長條區域142係平行於第一方向D1。顯示模組140配置以將經聚焦之指向性光線轉換為複數組畫素光線。換言之，第二柱狀透鏡陣列150於第二方向D2上具有光學能力，以使經反射之指向性光線聚焦至沿第二方向D2排列之長條區域142。為了達到將經反射之指向性光線聚焦於長條區域142之目的，本實施方式係使顯示模組140位於第二柱狀透鏡陣列150的焦面上，且第二柱狀透鏡陣列150具有複數個第二柱狀透鏡151，複數個第二柱狀透鏡151相對第一方向D1為平行設置。

進一步來說，複數個畫素141沿著垂直於第一方向D1之第二方向D2排列成複數個畫素排(及第4圖所示之縱向排)。各長條區域142分別對應通過各畫素排。因此，每一畫素141的所有子畫素141R、141G、141B都會有部分之指向性光線通過。

第三柱狀透鏡陣列160設置於顯示模組140遠離導光板130的一側，並配置以將畫素光線分別導引至複數個視域。為了達到將畫素光線分別導引至複數個視域之目的，本實施方式係使顯示模組140位於第三柱狀透鏡陣列160的焦面上，且第三柱狀透鏡陣列160具有複數個第三柱狀透鏡161，複數個第三柱狀透鏡161相對於第一方向D1為傾斜設置，如第4圖所示。如前所述，若在每一畫素141的子畫素141R、141G、141B是在鉛直方向上排列的情況之下使用本實施方式之立體顯示裝置100，則第三柱狀透鏡陣列160可將畫素光線分別導引至水平方向上的複數個視域。

於一些實施方式中，第三柱狀透鏡161相對第一方向D1具有傾斜角θ。傾斜角θ實質上滿足： θ = tan ^-1(1/N) 其中N為大於1之自然數。

於一些實施方式中，上述之N可以是2、3、4、5、6、7或8，但本發明並不以此為限。

舉例來說，請參照第2A圖與第4圖，於本實施方式中，為了製作出可提供五視域的立體顯示裝置100，可設計使第一柱狀透鏡陣列120的每一第一柱狀子透鏡121在第一方向D1上對應五個光源112(見第2A圖)。因此，每一第一柱狀子透鏡121可將五個光源112的光轉換成五個指向性光線。

進一步，可設計使每一長條區域142在第二方向D2上的寬度小於等於每一畫素141在第二方向D2上的寬度。舉例來說，如第4圖所示，可設計使每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第二方向D2上的寬度佔據每一畫素141在第二方向D2上的寬度的1/6倍，而每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第一方向D1上的寬度佔據每一畫素141在第一方向D1上的寬度的1/3(因每一畫素被三等分)。因此，在本實施方式中，第三柱狀透鏡161相對第一方向D1所具有傾斜角θ即可藉由每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第一方向D1與第二方向D2上的寬度計算而獲得。具體來說，依據上述θ=tan^-1(1/N)之公式，其中，N=(1/3)÷(1/6)，故本實施方式所計算出之傾斜角θ=tan^-1(1/2)。故換句話說，每一長條區域142在第二方向D2上的寬度係等於每一畫素141在第二方向D2上的寬度的1/(3N)倍。

需要說明的是，在第三柱狀透鏡161的排列方向上，每一第三柱狀透鏡161可對應地虛擬分為五個部分，且此五部分可將顯示模組140所轉換而來的畫素光線分別導引至五個視域，而相鄰之第三柱狀透鏡161再重複此五個視域。

再進一步，可設計使每一第三柱狀透鏡161在第二方向D2上的寬度等於每一畫素141在第二方向D2上的寬度的5/6倍(見第4圖)。在此述結構配置之下，由第4圖來看，位於最左上方之畫素141的子畫素141R的畫素光線可被第三柱狀透鏡161導引至第一視域(圖中標示1)，而右方相鄰之畫素141與下方相鄰之畫素141中的子畫素141R的畫素光線可被第三柱狀透鏡161分別導引至第二視域(圖中標示2)與第四視域(圖中標示4)。第4圖中的其他6個畫素141中的子畫素141R的畫素光線所對應之視域在此不再贅述，可直接參看第4圖的標示。

請參照第5圖，其為繪示採用第4圖之光學配置之立體顯示裝置100中之一種子畫素所對應之視域圖。如第5圖所示，所有斜線的交點所在之畫素141中的一種子畫素(例如，第4圖所示之子畫素141R)的畫素光線皆對應至(被第三柱狀 透鏡161導引至)第一視域。也就是說，位於第一視域的觀賞者可在所有斜線的交點所在之畫素141的位置觀看到此種子畫素的畫素光線。而位於其他四個視域的觀賞者依據同樣原理可分別在其他畫素141的位置觀看到此種子畫素的畫素光線，在此恕不贅述。

請參照6圖，其為繪示本發明另一實施方式之顯示模組140與第三柱狀透鏡陣列160的部分平面示意圖。於本實施方式中，為了製作出可提供七視域的立體顯示裝置100，可設計使第一柱狀透鏡陣列120的每一第一柱狀子透鏡121在第一方向D1上對應七個光源112。因此，每一第一柱狀子透鏡121可將七個光源112的光轉換成七個指向性光線。

進一步，如第6圖所示，可設計使每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第二方向D2上的寬度佔據每一畫素141在第二方向D2上的寬度的1/9倍，而每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第一方向D1上的寬度佔據每一畫素141在第一方向D1上的寬度的1/3(因每一畫素141被三等分)。因此，在本實施方式中，第三柱狀透鏡161相對第一方向D1所具有傾斜角θ即可藉由每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第一方向D1與第二方向D2上的寬度計算而獲得。具體來說，依據上述θ=tan^-1(1/N)之公式，其中，N=(1/3)÷(1/9)，故本實施方式所計算出之傾斜角θ=tan^-1(1/3)。

需要說明的是，在第三柱狀透鏡161的排列方向上，每一第三柱狀透鏡161可對應地虛擬分為七個部分，且此 七部分可將顯示模組140所轉換而來的畫素光線分別導引至七個視域，而相鄰之第三柱狀透鏡161再重複此七個視域。

再進一步，可設計使每一第三柱狀透鏡161在第二方向D2上的寬度等於每一畫素141在第二方向D2上的寬度的7/9倍(見第6圖)。在此述結構配置之下，由第6圖來看，位於最左上方之畫素141的子畫素141R的畫素光線可被第三柱狀透鏡161導引至第一視域(圖中標示1)，而右方相鄰之畫素141與下方相鄰之畫素141中的子畫素141R的畫素光線可被第三柱狀透鏡161分別導引至第三視域(圖中標示3)與第四視域(圖中標示4)。第6圖中的其他6個畫素141中的子畫素141R的畫素光線所對應之視域在此不再贅述，可直接參看第6圖的標示。

請參照第7圖，其為繪示採用第6圖之光學配置之立體顯示裝置100中之一種子畫素所對應之視域圖。如第7圖所示，所有斜線的交點所在之畫素141中的一種子畫素(例如，第6圖所示之子畫素141R)的畫素光線皆對應至(被第三柱狀透鏡161導引至)第一視域。也就是說，位於第一視域的觀賞者可在所有斜線的交點所在之畫素141的位置觀看到此種子畫素的畫素光線。而位於其他六個視域的觀賞者依據同樣原理可分別在其他畫素141的位置觀看到此種子畫素的畫素光線，在此恕不贅述。

請參照第8圖，其為繪示本發明另一實施方式之顯示模組140與第三柱狀透鏡陣列160的部分平面示意圖。於本實施方式中，為了製作出可提供十視域的立體顯示裝置 100，可設計使第一柱狀透鏡陣列120的每一第一柱狀子透鏡121在第一方向D1上對應十個光源112。因此，每一第一柱狀子透鏡121可將十個光源112的光轉換成十個指向性光線。

進一步，如第8圖所示，可設計使每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第二方向D2上的寬度佔據每一畫素141在第二方向D2上的寬度的1/12倍，而每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第一方向D1上的寬度佔據每一畫素141在第一方向D1上的寬度的1/3(因每一畫素141被三等分)。因此，在本實施方式中，第三柱狀透鏡161相對第一方向D1所具有傾斜角θ即可藉由每一長條區域142與子畫素141R重合的區域在第一方向D1與第二方向D2上的寬度計算而獲得。具體來說，依據上述θ=tan^-1(1/N)之公式，其中，N=(1/3)÷(1/12)，故本實施方式所計算出之傾斜角θ=tan^-1(1/4)。

需要說明的是，在第三柱狀透鏡161的排列方向上，每一第三柱狀透鏡161可對應地虛擬分為十個部分，且此十部分可將顯示模組140所轉換而來的畫素光線分別導引至十個視域，而相鄰之第三柱狀透鏡161再重複此十個視域。

再進一步，可設計使每一第三柱狀透鏡161在第二方向D2上的寬度等於每一畫素141在第二方向D2上的寬度的10/12倍(見第8圖)。在此述結構配置之下，由第8圖來看，位於最左上方之畫素141的子畫素141R的畫素光線可被第三柱狀透鏡161導引至第一視域(圖中標示1)，而右方相鄰之畫素141與下方相鄰之畫素141中的子畫素141R的畫素光線可被第三柱狀透鏡161分別導引至第三視域(圖中標示3)與第四視域(圖中標示4)。第8圖中的其他6個畫素141中的子畫素141R的畫素光線所對應之視域在此不再贅述，可直接參看第8圖的標示。

請參照第9圖，其為繪示採用第8圖之光學配置之立體顯示裝置100中之一種子畫素所對應之視域圖。如第9圖所示，所有斜線的交點所在之畫素141中的一種子畫素(例如，第8圖所示之子畫素141R)的畫素光線皆對應至(被第三柱狀透鏡161導引至)第一視域。也就是說，位於第一視域的觀賞者可在所有斜線的交點所在之畫素141的位置觀看到此種子畫素的畫素光線。而位於其他九個視域的觀賞者依據同樣原理可分別在其他畫素141的位置觀看到此種子畫素的畫素光線，在此恕不贅述。

然而，對於採用第4圖之光學配置之立體顯示裝置100來說，每一視域的解析度會降為1/5倍。為了解決此問題，請參照第10圖，其為繪示本發明一實施方式之第一柱狀透鏡陣列120與移動模組170的正視圖。如第1圖至第2B圖與第10圖所示，於本實施方式中，每一第一柱狀子透鏡121在第二方向D2上具有第一節距P1。第一柱狀透鏡陣列120還具有複數個第二柱狀子透鏡122。第二柱狀子透鏡122沿著第二方向D2排列，並與第一方向D1垂直設置。每一第二柱狀子透鏡122在第二方向D2上具有第二節距P2，且第一節距P1為第二節距P2的5倍。也就是說，當第二柱狀子透鏡122光學耦合於光源112與入光面131之間時，每一第二柱狀子透鏡122可對應一個光源112，且經過第二柱狀子透鏡122的光線皆為正向光線，這將造成光線後續不會被導引至複數個視域，因此可使立體顯示裝置100恢復為原本的解析度。

立體顯示裝置100還包含移動模組170，配置以移動第一柱狀透鏡陣列120，致使第一柱狀子透鏡121與第二柱狀子透鏡122中之一群選擇性地光學耦合於光源112與入光面131之間。藉此，立體顯示裝置100可藉由移動模組170而移動第一柱狀透鏡陣列120，致使第一柱狀子透鏡121光學耦合於光源112與入光面131之間，進而可供3D模式使用。可選地，立體顯示裝置100可藉由移動模組170而移動第一柱狀透鏡陣列120，致使第二柱狀子透鏡122光學耦合於光源112與入光面131之間，進而可供2D模式使用。

對於採用第6圖與第8圖之光學配置之立體顯示裝置100來說，每一視域的解析度分別會降為1/7倍與1/10倍。為了解決前述解析度下降的問題，依照前述相同原理，可將前述第二柱狀子透鏡122之第二節距P2分別修改為第一柱狀子透鏡121之第一節距P1的1/7倍與1/10倍。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，在使用本發明的立體顯示裝置時，可調整立體顯示裝置的擺設方位而使每一畫素的子畫素在鉛直方向上排列。而在此擺設方位之下，本發明的立體顯示裝置可藉由第一柱狀透鏡陣列、第二柱狀透鏡陣列與第三柱狀透鏡陣列依據前述配置而達到將畫素光線分別導引至水平方向上的複數個視域的目的。除此之外，於本發明的立體顯示裝置中，第一柱狀透鏡陣列具有節距較大之第一柱狀子透鏡與節距較小之第二柱狀子透鏡。藉此，立體顯示裝置可選擇將第一柱狀子透鏡與光源光學耦合而供3D模式使用，或選擇將第二柱狀子透鏡與光源光學耦合而供2D模式使用，且此模式下可恢復解析度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧立體顯示裝置
110‧‧‧發光模組
111‧‧‧電路板
112‧‧‧光源
120‧‧‧第一柱狀透鏡陣列
121‧‧‧第一柱狀子透鏡
122‧‧‧第二柱狀子透鏡
130‧‧‧導光板
131‧‧‧入光面
132‧‧‧出光面
133‧‧‧底面
134‧‧‧微結構
140‧‧‧顯示模組
141‧‧‧畫素
141R、141G、141B‧‧‧子畫素
142‧‧‧長條區域
150‧‧‧第二柱狀透鏡陣列
151‧‧‧第二柱狀透鏡
160‧‧‧第三柱狀透鏡陣列
161‧‧‧第三柱狀透鏡
170‧‧‧移動模組
P1‧‧‧第一節距
P2‧‧‧第二節距
θ‧‧‧傾斜角
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示本發明一實施方式之立體顯示裝置的立體示意圖。 第2A圖為繪示第1圖中之發光模組、第一柱狀透鏡陣列與導光板的上視示意圖。 第2B圖為繪示第2A圖中之元件的側視剖面示意圖。 第3圖為繪示第1圖中之導光板、第二柱狀透鏡陣列、顯示模組與第三柱狀透鏡陣列的側視示意圖。 第4圖為繪示本發明一實施方式之顯示模組與第三柱狀透鏡陣列的部分平面示意圖。 第5圖為繪示採用第4圖之光學配置之立體顯示裝置中之一種子畫素所對應之視域圖。 第6圖為繪示本發明另一實施方式之顯示模組與第三柱狀透鏡陣列的部分平面示意圖。 第7圖為繪示採用第6圖之光學配置之立體顯示裝置中之一種子畫素所對應之視域圖。 第8圖為繪示本發明另一實施方式之顯示模組與第三柱狀透鏡陣列的部分平面示意圖。 第9圖為繪示採用第8圖之光學配置之立體顯示裝置中之一種子畫素所對應之視域圖。 第10圖為繪示本發明一實施方式之第一柱狀透鏡陣列與移動模組的正視圖。

Claims (12)

1. 一種立體顯示裝置，包含：一導光板，具有一入光面以及一出光面；複數個光源，配置以朝向該入光面發光；一第一柱狀透鏡陣列，光學耦合於該些光源與該入光面之間，並配置以將該些光源所發射之光轉換為複數個指向性光線，其中該導光板配置以將所接收之該些指向性光線反射離開該出光面；一顯示模組，相對於該出光面設置，並包含複數個畫素，每一該些畫素包含沿著一第一方向排列之複數個子畫素；一第二柱狀透鏡陣列，設置於該出光面與該顯示模組之間，並配置以將經反射之該些指向性光線聚焦於該顯示模組上的複數個長條區域，該些長條區域平行於該第一方向，其中該顯示模組配置以將經聚焦之該些指向性光線轉換為複數組畫素光線；以及一第三柱狀透鏡陣列，設置於該顯示模組遠離該導光板的一側，並配置以將該些畫素光線分別導引至複數個視域，其中該第三柱狀透鏡陣列具有複數個第三柱狀透鏡，且該些第三柱狀透鏡相對該第一方向為傾斜設置。
2. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中該些畫素沿著垂直於該第一方向之一第二方向排列成複數個畫素排，並且各該長條區域分別對應通過各該畫素排。
3. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中 該第一柱狀透鏡陣列具有複數個第一柱狀子透鏡，該些第一柱狀子透鏡沿著垂直於該第一方向之一第二方向排列，並與該第一方向與垂直設置。
4. 如請求項第3項所述之立體顯示裝置，其中每一該些第一柱狀子透鏡在該第一方向上對應S個光源，S為大於1之自然數。
5. 如請求項第4項所述之立體顯示裝置，其中每一該些第一柱狀子透鏡在該第二方向上具有一第一節距，該第一柱狀透鏡陣列還具有複數個第二柱狀子透鏡，該些第二柱狀子透鏡沿著該第二方向排列，並與該第一方向垂直設置，每一該些第二柱狀子透鏡在該第二方向上具有一第二節距，且該第一節距為該第二節距的S倍，該立體顯示裝置還包含：一移動模組，配置以移動該第一柱狀透鏡陣列，致使該些第一柱狀子透鏡與該些第二柱狀子透鏡中之一群選擇性地光學耦合於該些光源與該入光面之間。
6. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中該第二柱狀透鏡陣列具有複數個第二柱狀透鏡，且該些第二柱狀透鏡相對該第一方向為平行設置。
7. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中該些畫素沿著相互垂直之該第一方向與一第二方向排列，並 且每一該些第三柱狀透鏡在該第二方向上的寬度係小於等於每一該些畫素在該第二方向上的寬度。
8. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中該些第三柱狀透鏡相對該第一方向具有一傾斜角θ，並且該傾斜角θ實質上滿足：θ=tan^-1(1/N)其中N為大於1之自然數。
9. 如請求項第8項所述之立體顯示裝置，其中N的範圍為2至8。
10. 如請求項第8項所述之立體顯示裝置，其中該些畫素沿著相互垂直之該第一方向與一第二方向排列，並且每一該些長條區域在該第二方向上的寬度係小於等於每一該些畫素在該第二方向上的寬度的1/(3N)倍。
11. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中該些光源位於該第一柱狀透鏡陣列的焦面上。
12. 如請求項第1項所述之立體顯示裝置，其中該顯示模組位於該第二柱狀透鏡陣列的焦面與該第三柱狀透鏡陣列的焦面上。