TWI647519B - 具有顏色定制射出圖案的多光束背光板、顯示器及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種具有顏色定制射出圖案的多視角背光板，其係提供對應於一多視角影像的複數個不同視像的定向光束。多視角背光板係包括用於將光引導為導光的一導光體，以及一顏色定制多光束元件。顏色定制多光束元件係被配置為從導光提供具有顏色定制射出圖案的射出光。射出光係包括了具有不同主要角度方向的複數個定向光束，該些不同主要角度方向係對應於多視角顯示器的各個不同觀看方向。顏色定制射出圖案係對應於多視角顯示器中的視像像素的彩色子像素的配置。

Description

具有顏色定制射出圖案的多光束背光板、顯示器及方法
本發明係關於一種背光板，特別是指一種具有顏色定制射出圖案的多光束背光板、顯示器及其操作方法。
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體，用於傳導資訊給使用者。其中最常見的電子顯示器是陰極射線管(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，最明顯的例子是CRTs、PDPs及OLEDs/ AMOLEDs。在以發射光進行分類的情況下，LCDs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。
為了克服被動顯示器與發射光相關聯的使用限制，許多被動顯示器係與一外部光源耦合。耦合光源可使這些被動顯示器發光，並使這些被動顯示器基本上發揮主動顯示器的功能。背光板即為這種耦合光源的例子之一。背光板是放在被動顯示器後面以照亮被動顯示器的光源(通常是面板光源)。舉例來說，背光板可以與LCD或EP顯示器耦合。背光板會發出可以穿過LCD或EP顯示器的光。發出的光會由LCD或EP顯示器調節，且經調節後的光會隨後依序地由LCD或EP顯示器射出。通常背光板係配置為用以發出白色光。濾色器接著會將白光轉化成顯示器中使用的各種顏色的光。舉例來說，濾色器可以被設置在LCD或EP顯示器的輸出處(不太常見的配置)，或者可以被設置在背光板和LCD或EP顯示器之間。作為替代的方案，可以利用如主要顏色等不同的顏色實施各種顏色的顯示器的場序照明。
根據與本說明書中所描述的原理一致的某些實施例，本發明係提供一種具有顏色定制射出圖案的多視角背光板。更具體來說，本說明書中所描述的多視角背光板的實施例係採用了一顏色定制多光束元件，藉以提供具有顏色定制射出圖案的射出光。根據本發明的各個實施例，所述的顏色定制多光束元件係用於提供包括具有複數個不同主要角度方向之光束的射出光。舉例來說，光束的不同主要角度方向可以對應於多視角顯示器的各個不同視像的方向。此外，根據本發明的各個實施例，由於顏色定制多光束元件射出的光具有顏色定制射出圖案，光束包括了與射出圖案一致的不同顏色的光。據此，採用顏色定制多光束元件的多視角背光板可以被配置為提供能夠被特定應用至彩色多視角顯示器的彩色背光板。採用具有顏色定制射出圖案的多視角背光板的彩色多視角顯示器的用途包括了行動電話、手機、平板電腦、行動電腦(例如，筆記型電腦)、個人電腦及螢幕顯示器、車輛顯示控制器、相機顯示器，以及各種其他行動與實質上非行動的顯示器應用與裝置，但其並不受限於此。
與本發明所描述的原理一致的實施例係提供了一種多視角背光板(例如，多視角顯示器的背光板)，其包括了顏色定制多光束元件(例如，複數個顏色定制多光束元件陣列)。根據本發明的各個實施例，顏色定制多光束元件係用於提供複數條光束，且該些光束具有與該些光束中的其他光束不同的主要角度方向。據此，該些光束可以被稱為複數條定向光束的「定向」光束。根據本發明的某些實施例，定向光束的不同主要角度方向可以對應於與多視角顯示器的多視角像素中的像素的空間配置相關聯的角度方向，或者，與「視像像素」的空間配置相關聯的角度方向。
此外，多視角背光板的顏色定制多光束元件被配置為提供包括或代表複數條不同顏色的光之光束的射出光。舉例來說，該些光束可以包括代表不同顏色的光束，例如RGB色彩模型中的紅色(R )、綠色(G )及藍色(B )。色彩定制多光束元件的色彩定制射出圖案係被配置為提供具有大致相似的主要角度方向的不同顏色的光束組。舉例來說，色彩定制多光束元件的色彩定制射出圖案可以提供包括不同顏色(例如，R 、G 、B )的光束的光束組，其中所有光束組具有大致相同的主要角度方向，並且該些主要角度方向係對應於多視角顯示器的其中一個視像像素的方向。由顏色定制多光束元件的顏色定制射出圖案所提供的另一組不同顏色光束(例如，也包括了R 、G 、B 的光束)可以具有與該些視像像素中的不同者的方向相對應之大致相似的主要角度方向。如此一來，根據本發明的各個實施例，顏色定制多光束元件的顏色定制射出圖案可以透過一組不同顏色的光(例如，紅色、綠色及藍色)提供或照亮多視角像素的每一個視像像素。此外，如本說明書的描述以及如同下方更詳細的說明所述，顏色定制多光束元件的顏色定制射出圖案可以減輕甚或實質上補償如色分離(Color Breakup)等各種現象，舉例來說，可能與色彩定制多光束元件的有限尺寸相關的效果。
根據本發明的某些實施例，色彩定制多光束元件係被配置為將射出光提供為或使其代表一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件。更具體來說，射出光的顏色定制射出圖案可以被劃分為包含或代表不同顏色的光的不同區域。不同的區域可以代表該些虛擬子元件，且每一個虛擬子元件具有與該些虛擬子元件中的另一個虛擬子元件不同的顏色。結合起來，虛擬子元件係具有或發揮複合虛擬延伸源的功能。此外，在複合虛擬延伸源中的虛擬子元件的分佈可以與彼此之間空間偏移開來，藉此根據不同的顏色提供顏色定制射出圖案。在某些實施例中，虛擬子元件的空間配置可以對應於多視角顯示器的多視角像素中的視像像素的彩色子部分或「彩色子像素」的空間配置或間隔。
在本說明書中，「多視角顯示器」之定義是被配置為在不同的觀看方向上提供多視角影像的不同視像的電子顯示器或顯示器系統。圖1A為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了一多視角顯示器10的範例的剖視圖。如圖1A所示，多視角顯示器10包括一螢幕12，用於顯示供使用者觀看的多視角影像。舉例來說，螢幕12可以是電話 (例如，行動電話、智慧型手機等等)的顯示器、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦的電腦螢幕、攝影機顯示器，或大致為任何其他裝置的電子顯示器。多視角顯示器10是在相對於螢幕12的不同的觀看方向16上提供多視角影像的不同視像14。觀看方向16在圖中是顯示為從螢幕12往各個不同的主要角度方向延伸的箭頭。不同視像14是顯示為位在箭頭(即，代表觀看方向16的箭頭)末端的陰影多邊形區域。作為本發明的範例而非限制，圖中僅顯示了四個視像14以及四個觀看方向16。需注意的是，雖然圖1A中顯示的不同視像14是位在螢幕上方，當多視角影像顯示於多視角顯示器10上時，視像14實際會出現在螢幕12上或螢幕12的附近。將視像14繪於螢幕12上方的表示方法的目的僅在於保持圖式清晰性，其目的在於表現從對應於特定的視像14的各個觀看方向16觀看多視角顯示器10。
根據本說明書中的定義，「觀看方向」或等同的具有對應於多視角顯示器的觀看方向之方向的光束(即，定向光束)，一般會具有由角度分量{q ,f }所給出的主要角度方向。角度分量q 在此被稱為光束之「仰角分量(elevation component)」或「仰角(elevation angle)」。角度分量f 被稱作光束之「方位分量(azimuth component)」或「方位角(azimuth angle)」。根據定義，仰角θ 係為一垂直平面(例如，垂直於多視角顯示器的螢幕的平面)中之一角度，而方位角f 係為一水平平面(例如，平行於多視角顯示器的螢幕的平面)中之一角度。
圖1B為根據與本發明所描述的原理一致的一範例，顯示具有一特定主要角度方向的一光束18的角度分量{θ ,f }的示意圖，其中，主要角度方向係對應於一多視角顯示器的觀看方向(例如，圖1A中顯示的觀看方向16)。另外，根據本文中之定義，光束18係自一特定點發射或散發。即，根據定義，光束18具有與多視角顯示器內之一特定起點相關聯之一中心射線。圖1B也顯示了光束(或觀看方向)的起點O。在本說明書中，所顯示的光束18可以代表一定向光束。
此外，在「多視角影像」以及「多視角顯示器」等詞語中所使用的「多視角」一詞，係被定義為代表不同觀點或者在視像之間包括角視距的複數個視像(例如，影像)。此外，根據本說明書中的某些定義，「多視角」一詞明確地包括了兩個以上的視角(即，最少有三個視角且通常係指超過三個以上的視角)。據此，本文中所使用的「多視角」一詞語是要明確的與僅包含兩個不同視角來代表一景觀的立體視像做出區隔。然而，值得一提的是，雖然多視角影像與多視角顯示器係包括兩個以上的視角，但根據本說明書的定義，在一時間點可以僅選擇兩個視像(例如，一個眼睛一個視像)將其作為一對立體影像來觀看(例如，在一多視角顯示器上)。
「多視角像素」在本說明書中是被定義為一組像素，或者代表了多視角顯示器的相似的複數個不同視像的各個視像中的影像像素。更具體來說，一多視角像素可以具有對應於或代表多視角影像的各個不同視像的影像像素之個別的視像像素。此外，根據本說明書中的定義，多視角像素的視像像素又被稱為「定向像素」，其中，每一個視像像素與該些不同視像中的對應一者的預定觀看方向相關聯。再者，根據本發明的各個範例與實施例，由多視角像素的視像像素所代表的不同視像像素，在各個不同視像中可以具有等同或至少大致相似的位置或座標。舉例來說，第一多視角像素個別的視像像素可以對應於位在多視角影像的各個不同視像的{x1 , y1 }座標處的視像像素，而第二多視角像素個別的視像像素可以對應於位在多視角影像的各個不同視像的{x2 , y2 }座標處的視像像素，並且可以依此類推。
在某些實施例中，一個多視角像素中的視像像素的數量，可以等同於多視角顯示器的不同視像的數量。舉例來說，對於具有六十四個不同視像的多視角顯示器來說，多視角像素可以提供六十四(64)個視像像素。在另一範例中，多視角顯示器可以提供八比四陣列的視像(即，三十二個視像)，而多視角像素可以包含三十二(32)個視像像素(即，每一個視像像素對應一個視像)。在進一步的其他範例中，多視角顯示器之視像的數量可以落在兩個以上的視像的範圍之中，並且可以被以大致任何的配置設置(例如，四邊形、圓形等等)。據此，根據本發明的某些實施例，多視角像素中的視像像素可以具有與多視角顯示器的視像之數量與配置相似的數量及相似的配置。此外，每一個不同的視像像素具有與不同視像(例如，六十四個不同視像)對應的觀看方向中的不同者相對應的關聯方向(例如，光束的主要角度方向)。
此外，根據本發明的某些實施例，多視角顯示器的多視角像素的數量可以大致等同於多視角顯示器的各個獨立視像中的像素(即，構成選定視像的像素)的數量。舉例來說，如果一個視像包括六百四十比四百八十的視像像素(即，640 x 480的視像解析度)，多視角顯示器可以包括三十萬七千兩百個(307,200)多視角像素。在另一範例中，當視像包括一百比一百的像素時，多視角顯示器總共可以包括一萬個多視角像素(即，100x100=10,000)。
在某些實施例中，多視角像素中或多視角像素的視像像素可以包括對應於不同顏色的部分或子部分。舉例來說，根據本說明書中的定義，多視角像素中的視像像素可以包括不同顏色的子部分或者包括等同的「彩色子像素」，且所述的子部分或彩色子像素係對應於不同的顏色或被配置為提供不同的顏色。舉例來說，彩色子像素可以為具有特定色彩濾波器的光閥(例如，液晶單元)。通常，多視角像素中的彩色子像素的數量係大於視像像素的數量，或者等同於多視角顯示器的視像的數量。更具體來說，一個獨立的視像像素可以包括對應於或代表視像像素的複數個彩色子像素，且該些彩色子像素具有相關聯的共同方向。換言之，該些彩色子像素結合起來係代表了視像像素，且視像像素具有對應於多視角影像的特定視像的觀看方向，或等同地對應於多視角顯示器的特定視像的觀看方向。在本說明書中，視像像素的尺寸S 係被定義為相鄰的視像像素之間的中心至中心間隔(或者等同的邊緣至邊緣距離)(請參照範例，圖3A、4及6，如下文所述)。此外，根據本說明書中的定義，視像像素中或視像像素的彩色子像素的尺寸係小於視像像素的尺寸S ，例如，當尺寸為S 的視像像素中具有三個彩色子像素時，一個彩色子像素可以具有S /3的尺寸。在本說明書中，彩色子像素可以具有由視像像素中的相鄰彩色子像素之間的中心至中心或邊緣至邊緣距離所定義的尺寸。
此外，彩色子像素可以被配置以提供具有波長的調變光，或者提供等同的與在多視角影像中或多視角影像相關聯之顏色的顏色。舉例來說，該些彩色子像素的第一彩色子像素可以被配置為提供具有對應於第一主要顏色(例如，紅色)之波長的調變光。此外，該些彩色子像素的第二彩色子像素可以被配置為提供具有對應於第二主要顏色(例如，綠色)的調變光，且該些彩色子像素中的第三彩色子像素可以被配置為提供對應於第三主要顏色(例如，藍色)的調變光。值得一提的是，根據與本說明書中所描述的原理一致的實施例，雖然在本說明書中係以紅-藍-綠色彩模型作為說明，但也可以使用其他的色彩模型。此外，多視角像素的視像像素可以包括多個彩色子像素，因此，根據本說明書中的定義，彩色子像素的尺寸或空間範圍係小於視像像素。
在本文中，「導光體」被定義為一種在其結構中利用全內部反射來引導光的結構。尤其，導光體可包括一核心，在導光體的操作波長中，該核心基本上是透明的。「導光體」一詞一般指的是一介電質的光波導，其係利用全內部反射在導光體的介電質的物質和圍繞導光體的物質或介質之間的界面引導光。根據定義，全內部反射的條件是，該導光體的折射率大於相鄰於導光體物質表面的周圍介質的折射率。在某些實施例中，導光體可以在利用上述的折射率差之外另外包括一塗層，或者利用塗層取代前述的折射率差，藉此進一步促成全內部反射。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一種，其可以包括但不限於，一平板或薄板的導光體及一條狀導光體的其中一者或兩者。
此外，在本文中，當「平板」一詞被應用於導光體中時，如「平板導光體」，其係被定義為一片狀、一差異平面層狀或一薄片，並且在某些情況中被稱為「薄片」導光體。尤其，一平板導光體係被定義為在由導光體的上表面及下表面(換言之，相對的表面)所界定的兩個大致正交的方向上引導光的一導光體。此外，根據本說明書的定義，上表面及下表面兩者間彼此分離，並且至少在區隔的意義上兩者為大致彼此平行的表面。也就是說，在平板導光體的任何不同的小區域內，上表面和下表面是大致上為平行或共面的表面。
在某些實施例中，平板導光體可以具有大致為平坦的結構(即，侷限在一個平面上)，因而使平板導光體成為平面導光體。在其它的實施例中，平板導光體可以具有在一個或兩個正交維度中為彎曲的結構。例如，平板導光體可以具有在一單一維度中為彎曲的結構，以形成圓柱形的平板導光體。然而，任何曲率都需具有足夠大的曲率半徑，以確保平板導光體中能保持全內部反射來引導光。
根據本說明書中的定義，「多光束元件」是指背光板或顯示器中用於產生包含複數條光束之光的結構或元件。在某些實施例中，多光束元件可以光學性地耦接至背光板的導光體，藉以透過將導光體中引導的光的一部分耦合出來或散射出來的方式提供光束。此外，根據本說明書中的定義，由多光束元件產生的該些光束中的光束彼此具有不同的主要角度方向。更具體來說，根據定義，該些光束中的其中一光束具有與該些光束中的另一光束不同的預定主要角度方向。
根據本說明書中的定義，「顏色定制多光束元件」是被配置為耦合出、散射出或射出具有顏色定制射出圖案的光的多光束元件，射出的光包括了具有不同主要角度方向的光束。更具體來說，如上文所述，顏色定制多光束元件係被配置為與導光互動並且將導光的一部分散射出來成為射出光。此外，根據本發明的各個實施例，散射出的光係根據顏色定制射出圖案被射出。
再者，如上文所述，對於與多視角顯示器多視角像素中的視像像素的彩色子像素的空間配置對應的不同顏色來說，由顏色定制多光束元件產生的該些光束中的光束可以具有相同或大致相同的主要角度方向。由多光束元件提供的光束係被稱為具有「顏色定制射出圖案」的射出光。此外，該些光束可以代表一光場。舉例來說，該些光束可以侷限在大致錐形區域的空間，或者具有包括該些光束的主要角度方向的預定角分散。據此，該些光束的預定角分散結合起來(即，該些光束)可以代表所述的光場。再者，光場可以代表由在一組錐形區域的空間中具有大致相同的預定角分散所表示的不同顏色的「彩色」光場。
根據本發明的各個實施例，各個光束的主要角度方向可以由如多光束元件的尺寸(例如，長度、寬度、面積等)的特性所決定，但決定主要角度方向的特性並不受限於此。在某些實施例中，根據本說明書中的定義，多光束元件可以被視為是「延伸光源」，即，橫跨多光束元件的範圍分佈的複數個點光源。此外，根據本說明書中的定義，由多光束元件產生的光束具有由角度分量{q ,f }所給出並且如上文中針對圖1B的說明所述的主要角度方向。根據本發明的各個實施例，各個光束的顏色可以同時由顏色定制射出圖案以及各個視像像素的彩色子像素的分佈所決定。
在此，「繞射格柵」被廣義地定義為複數個結構特徵(即，繞射結構特徵)，用於提供入射於繞射格柵之光的繞射。在某些範例中，複數個結構特徵可以以週期性或準週期性的方式設置。在其他範例中，繞射格柵可以是包括了複數個繞射格柵的混合週期繞射格柵，且該些繞射格柵中的每一個繞射格柵具有不同的繞射結構特徵的週期性設置。此外，繞射格柵可以包括設置在一個一維陣列中之複數個結構特徵(例如，在材料表面的複數個凹槽或脊部)。作為替代的方案，繞射格柵可以包括結構特徵的二維陣列，或者包括被定義在二維度中的結構特徵陣列。舉例來說，繞射格柵可以是在材料表面上的凸部或者在材料表面中的孔洞的二維陣列。在某些範例中，繞射格柵可以在第一方向上或第一維度上大致為週期性，並且在沿著或橫跨繞射格柵的另一方向大致為非週期性(例如，不變，隨機等等)。
因此，根據本說明書中的定義，「繞射格柵」為一種結構，其可以提供入射於繞射格柵之光的繞射。如果光是由一導光體入射到繞射格柵上，其所提供的繞射或者繞射地散射可能導致並且因此可以被稱為「繞射耦合」，繞射耦合可以藉由繞射的方式將光耦合離開導光體。繞射格柵也藉由繞射的方式(即，以一繞射角度)重新定向或改變光的角度。尤其，由於繞射的緣故，離開繞射格柵的光通常具有與入射於繞射格柵的光(即，入射光)的傳導方向不同的傳導方向。藉由繞射產生之光的傳導方向上的變化於本文中被稱為「繞射地重新定向」。因此，繞射格柵可被理解為經由繞射方式將入射在繞射格柵上的光重新定向之具有繞射特徵的結構，以及，如果光是由導光體射出，繞射格柵也可將來自導光體的光繞射地耦合出。
此外，如本說明書中的定義，繞射格柵的結構特徵係被稱為「繞射結構特徵」，並且可以是位在一表面、在一個表面之內或在一個表面之上(換言之，兩個材料之間的邊界)的一個以上的繞射結構特徵。舉例來說，該表面可以是平板導光體的一個表面。繞射結構特徵可包括任何種類的光繞射結構，其可以包含但不限於：在表面、在表面內或在表面上的一個以上的凹槽、脊部、孔洞和凸起。例如，繞射格柵可以包括​​在材料表面內的複數個平行的凹槽。在另一實例中，繞射格柵可以包括自材料表面上升突出的複數個平行的脊部。繞射結構特徵(例如，凹槽、脊部、孔洞、凸部等)可以具有得以提供繞射功能之各種橫截面形狀或輪廓中的任一者，該些橫截面形狀或輪廓係包括但不限於：一正弦狀輪廓、一矩形輪廓(例如，一二元化繞射格柵)、一三角形輪廓和一鋸齒輪廓(例如，一閃耀光柵)的其中一個或多個。
根據本說明書中所描述的各個範例，可以採用繞射格柵(例如，繞射多光束元件的繞射格柵，如下文所述)將光從導光體(例如，一平板導光體)繞射地散射或耦合出成為一光束。尤其，由局部週期性繞射格柵所提供的繞射角度q m 可以由下列的方程式得出：(1) 其中，l 是光的波長，m 是繞射級數，n 是導光體的折射係數，d 是繞射格柵的結構特徵之間的距離或間隔，而q i 是入射在繞射格柵上的光的入射角度。為了簡易性，方程式(1)中假設繞射格柵是相鄰於導光體的一表面，且導光體外的材料的折射係數等於一(即，nout =1)。一般來說，繞射級數m 為整數(即，m= ±1, ±2, ...)。由繞射格柵產生之光束的繞射角度q m 可以由方程式(1)給出。當繞射級數等於一時（即，m =1），繞射格柵係提供第一級的繞射，或更具體地來說，提供第一級的繞射角度q m 。
圖2為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了一繞射格柵30的範例的剖視圖。舉例來說，繞射格柵30可以位在導光體40的一表面上。此外，圖2顯示了光束20以一入射角度q i 入射於繞射格柵30上。光束20是導光體40中的導光。圖2中還顯示了由繞射格柵30繞射地產生的耦合出光束50，其中，耦合出光束50為入射光束20的繞射產物。耦合出光束50具有由方程式(1)給出的繞射角度q m (或本說明書中的「主要角度方向」)。舉例來說，耦合出光束50可以對應於繞射格柵30的繞射級數「m 」。
此外，根據本發明的某些實施例，繞射結構特徵可以是彎曲的並且也可以具有相對於光的傳導方向的預定方位(例如，傾斜或旋轉)。舉例來說，繞射結構特徵的曲度及繞射結構特徵的方位可以被配置來控制繞射格柵耦合出的光的方向。例如，耦合出光的主要角度方向，可以是光相對於入射光的傳導方向入射於繞射格柵上的該點處之繞射結構特徵的角度的函數。
在本說明書中，「準直器」係被定義為任何用於準直光的光學元件或裝置。舉例來說，準直器可以包括但不限於，一準直鏡或反射器(即，反射準直器)、一準直透鏡、稜鏡膜、或相似的折射結構(即，折射準直鏡)、或繞射格柵(即，繞射準直器)，以及上述各種準直器的組合。準直器可以包括連續的結構，例如連續反射器或連續透鏡(即，反射器或透鏡具有大致平滑且連續的表面)。在其他實施例中，準直器可以包括實質上不連續的結構或表面，例如菲涅耳反射器、菲涅耳透鏡及其他提供光準直功能的類似結構。根據本發明的各個實施例，由準直器提供的準直程度在每一個實施例之間可以有預定程度或預定量的變化。此外，準直器可以用於提供兩個正交方向的其中一方向上的準直，或同時提供兩個正交方向上的準直(例如，垂直方向以及水平方向)。換言之，根據本發明的某些實施例，準直器可以包括得以在兩個正交方向的其中一方向或同時於兩個正交方向上提供光線準直的形狀或特性。
在本說明書中，「準直因子」一詞係被定義為光被準直的程度。更具體來說，根據本說明書中的定義，準直因子定義了光的準直束中的光線的角分散。舉例來說，準直因子s可以表示準直光束中的大部分光線都在特定的角分散中(例如，圍繞準直光束的主要角度方向或中心的±s度)。根據本發明的某些範例，準直光束的光線在角度方面可以具有高斯分布，且其角分散可以是由準直光束的峰直強度的二分之一所決定的角度。
在本說明書中，「光源」一詞係被定義為光的來源(例如，提供並且發出光線的裝置或元件)。舉例來說，光源可以為當啟動時會發出光線的發光二極體(light emitting diode, LED)。尤其，在本說明書中，光源可以為任何一種來源的光或光發射器，其係包括但不限於，一個以上的LED、一雷射、一有機發光二極體(organic light emitting diode, OLED)、高分子發光二極體、等離子光發射器、日光燈、白熾燈，以及任何其他視覺可見的燈光來源。由光源所產生的光線可以具有顏色(即，可以具有特定波長的光)，或者可以具有一定範圍的波長(例如，白光)。在某些實施例中，光源可以包括複數個光發射器。舉例來說，光源可以包括一組或一群的光發射器，其中，至少一光發射器會產生與該組或該群的光發射器中的至少另一光發射器不同的顏色的光，或者該光發射器會產生與該組或該群的光發射器中的至少另一光發射器不同波長的光。作為範例，不同的顏色可以為主要顏色(例如，紅色、綠色、藍色)。
此外，在本說明書中所使用的冠詞「一」具有專利領域中的普遍含義，即，意指「一個或多個」。例如，「一多光束元件」係指一個以上的多光束繞射格柵，更確切來說，「該多光束元件」於此意指「該（等）多光束元件」。此外，任何本文所指的「頂部」、「底部」、「上部」、「下部」、「上」、「下」、「前」、「後」、「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」一詞一般是指用於產生該值的設備的公差範圍內，或在一些實施例中，是指正負10%，或正負5%，或正負1%。此外，舉例來說，「大致」一詞在本文中代表了大多數、幾乎全部或全部，或者代表落於大約51%至大約100%之間的範圍中的值。再者，本說明書中的實施例旨在對本發明進行說明，並且是為了討論之目的呈現，而不應用於限制本發明。
根據本說明書中所描述的原理的某些實施例，本發明係提供一種多視角背光板。圖3A為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板100的範例的剖視圖。圖3B為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板100的範例的平面圖。圖3C為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板100的範例的立體圖。為了方便進行說明，圖3C中的立體圖為局部剖視圖。
圖3A~圖3C中顯示的多視角背光板100係用於提供彼此具有不同主要角度方向的耦合出或定向光束102 (例如，作為一光場)。更具體來說，根據本發明的各個實施例，所提供的該些定向光束102在不同主要角度方向上被往遠離多視角背光板100的方向定向並被耦合出或射出，且該些不同主要角度方向係對應於多視角顯示器的複數個視像的各個觀看方向。在某些實施例中，可以對該些定向光束102進行調變(例如，利用光閥，如下文中所述)，藉此促成具有3D內容之資訊的顯示。
如圖3A~圖3C所示，多視角背光板100係包括一導光體110。根據本發明的某些實施例，導光體110可以是一平板導光體。導光體110係被配置為沿著導光體110的長度將光引導為導光104。舉例來說，導光體110可以包括作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，環繞介電光波導的介質係具有一第二折射係數，其中，第一折射係數可以大於第二折射係數。作為範例，折射係數之間的差異係被配置為根據導光體110的一個以上的引導模式促成導光104的完全內部反射。
在某些實施例中，導光體110可以是板片或平板的光波導，其可以包括實質上為平面板片並且為光學性透明的延伸的介電材料。實質上為平面板片的介電材料係利用完全內部反射引導導光104。根據本發明的各個實施例，導光體110的光學性透明材料，可以包括或者可以由各種介電材料形成，該些材料包括一種以上的玻璃(例如，石英玻璃、鹼鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃等等)，以及實質上為光學透明的塑膠或聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯或「丙烯酸玻璃」、聚碳酸脂等等)，但其並不受限於此。在某些範例中，導光體110可以進一步具有位在導光體110的一表面(例，上表面與下表面的其中之一，或者同時位在兩個表面上)的至少一一部分上的一披覆層(未顯示於圖中)。根據本發明的某些範例，可以透過該披覆層進一步促進完全內部反射。
此外，根據本發明的某些實施例，導光體110係利用完全內部反射在導光體110的一第一表面110’(例如，「前」表面或「前」側)以及一第二表面110”(例如，「後」表面或「後」側)之間以非零值傳導角度引導導光104。更具體來說，導光104是藉由在導光體110的第一表面110’與第二表面110”之間反射或「彈跳」而以非零值傳導角度傳導。
如圖3A~圖3C所示，多視角背光板100進一步包括一顏色定制多光束元件120。更具體來說，圖3A~圖3C所示的多視角背光板100係包括沿著導光體長度彼此間隔開來的複數個顏色定制多光束元件120。如圖所示，該些顏色定制多光束元件120彼此間是以有限的空間分隔開來，並且沿著導光體的長度代表單獨、獨特的元件。換句話說，根據本說明書中的定義，該些顏色定制多光束元件120是根據有限的(即，非零值)元件間距離(例如，有限的中心對中心的距離)彼此間隔開來。此外，根據某些實施例，該些顏色定制多光束元件120一般不會與彼此相交、重疊或接觸。換言之，該些顏色定制多光束元件120中的每一者與顏色定制多光束元件120中的其他者一般為不同且彼此分離的元件。
根據本發明的某些實施例，該些顏色定制多光束元件120可以被設置為一一維陣列，或者可以被設置為一二維陣列。舉例來說，顏色定制多光束元件120可以被設置為線性的一維陣列。在另一範例中，顏色定制多光束元件120可以被設置為四邊形的二維陣列或圓形的二維陣列。此外，在某些範例中，該陣列(即，一維或二維陣列)可以是規律或均勻的陣列。尤其，顏色定制多光束元件120之間的元件間距離(例如，中心至中心的距離或間隔)在整個陣列中可以大致為一致或不變的數值。在其他的範例中，顏色定制多光束元件120之間的元件間距離可以橫跨整個陣列改變，或者可以沿著導光體110的長度改變，或可以同時隨著上述兩個條件改變。
根據本發明的各個實施例，該些顏色定制多光束元件120中的一顏色定制多光束元件120係透過將導光體110中的導光104的一部分耦合出來，藉以提供具有顏色定制射出圖案的射出光。舉例來說，顏色定制多光束元件120可以包括如下文中所述的一繞射格柵，並且因此可以採用繞射耦合的方式將部分的導光耦合出來成為射出光。根據本發明的各個實施例，由顏色定制多光束元件120提供的射出光的顏色定制射出圖案係對應於多視角顯示器的視像像素的彩色子像素的配置。此外，射出光係包括彼此具有不同主要角度方向的複數條定向光束102。在各個實施例中，定向光束102的不同主要角度方向係對應於多視角顯示器的各個觀看方向。
圖3A與圖3C係以複數個發散的箭頭顯示射出光的定向光束，且該些箭頭係往遠離導光體110的第一表面110’(或前表面)的方向繪製。圖3A~圖3C進一步顯示光閥108的陣列，其係用於調變該些耦合出光束的定向光束102。舉例來說，光閥陣列可以是採用了多視角背光板的多視角顯示器的一部分，且為了方便說明，在圖3A~圖3C中係與多視角背光板一起顯示。在圖3C中，光閥108的陣列是局部剖視的圖式，藉以顯示光閥陣列下方的導光體110以及顏色定制多光束元件120。
如圖3A~圖3C所示，具有不同主要角度方向的該些定向光束102中的不同的光束係通過光閥陣列中的不同的光閥108，並且由不同的光閥108調變。此外，如圖中所示，光閥陣列中的一個光閥108係對應於一個視像像素106’，且一組光閥108係對應於一多視角顯示器的一多視角像素106。更具體來說，光閥陣列中的不同組的光閥108係從顏色定制多光束元件120中的不同者接收並且調變該些定向光束102，換言之，如圖中所示，每一個顏色定制多光束元件120都有對應之獨特的一組光閥108。在本發明的各個實施例中，可以採用不同種類的光閥作為光閥陣列中的光閥108，光閥的種類可以包括液晶光閥、電泳光閥以及電濕潤式的光閥中的一種以上的種類，但光閥的種類並不受限於此。
如圖3A所示，第一光閥組108a係用於從第一顏色定制多光束元件120a接收並且調變該些定向光束102，而第二光閥組108b係用於從第二顏色定制多光束元件120b接收並且調變該些定向光束102。因此，光閥陣列中的每一個光閥組(例如，第一光閥組108a、第二光閥組108b)係分別對應於不同的多視角像素106，且光閥組的各個光閥108係對應於各個多視角像素106的視像像素106’，如圖3A所示。此外，如上文所述，在某些實施例中，光閥陣列中的每一個光閥組(例如，第一光閥組108a、第二光閥組108b)可以接收或至少用於調變與光閥組中的光閥的不同彩色子像素相對應的不同顏色的光。因此，在各個實施例中，視像像素106’係包括彩色子像素。
在某些實施例中，顏色定制多光束元件120以及對應的多視角像素106(例如，各組的光閥108)之間的關係為一對一的關係。換言之，多視角像素106與顏色定制多光束元件120具有相等的數量。作為本發明的範例，圖3B明確地以環繞的虛線繪出了每一個多視角像素106包括不同組的光閥108的一對一關係。在其他的實施例中(未顯示於圖中)，多視角像素106的數量與顏色定制多光束元件120的數量可以不相同。
在某些實施例中，一對相鄰的顏色定制多光束元件120之間的元件間距離(例如，中心至中心距離)可以等同於對應的一對相鄰的多視角像素106之間的像素間距離(例如，中心至中心距離)，例如，由光閥組所表示的多視角像素。舉例來說，如圖3A所示，第一顏色定制多光束元件120a以及第二顏色定制多光束元件120b之間的中心至中心距離d 係大致等同於第一光閥組108a以及第二光閥組108b之間的中心至中心距離D 。在其他實施例中(未顯示於圖中)，成對的顏色定制多光束元件120以及對應的光閥組的相對中心至中心距離可以有所不同，例如，顏色定制多光束元件120的元件間距離(即，中心至中心距離d )可以比代表多視角像素106的光閥組之間的間隔(即，中心至中心距離D )更大或更小。圖3A也顯示了視像像素106’的尺寸S 。
根據本發明的某些實施例(例如，如圖3A所示)，每一個顏色定制多光束元件120可以被配置為將定向光束102提供給一個並且僅僅一個多視角像素106。更具體來說，對於一個給定的顏色定制多光束元件120來說，具有對應於多視角顯示器的視像中的不同顏色之主要角度方向的定向光束102，係大致被侷限於單一個對應的多視角像素106以及其視像像素106’，即，與顏色定制多光束元件120對應的單一組的光閥108，如圖3A所示。據此，多視角背光板100的每一個顏色定制多光束元件120可以提供具有主要角度方向並且包括多視角顯示器的不同視像的其中一者中的不同顏色之對應組的定向光束102。換言之，該組定向光束102包括具有共同方向並且對應於不同觀看方向的其中之一中的各個不同顏色的光束。所述的共同方向是由顏色定制多光束元件120的顏色定制射出圖案所提供。共同方向可以減輕甚至在某些範例中大致消除色分離。
當從一個點散發出來的定向光束102通過包括彼此偏移或空間位移開來的複數個彩色子像素之視像像素106’時，彩色多視角顯示器可能會發生稱作色分離的影像偽影。彩色子像素的空間偏移可以有效地使得定向光束102以稍微不同的角度通過各個彩色子像素。因此，定向光束102係離開彩色子像素成為彼此具有些微不同方向的複數條彩色定向光束。離開各個彩色子像素之彩色定向光束的些微不同方向，會產生由視像像素106’所界定的影像像素中的不同顏色的附隨差異位移或分離。不同顏色的差異分離即是色分離。
圖4為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板100’展現色分離的一部分之範例的剖視圖。更具體來說，圖4顯示了多視角背光板100’包括多光束元件120’的一部分的範例，其中，多光束元件120’係透過一定向光束102照射一視像像素106’。圖4中的多光束元件120'不具有顏色定制射出圖案(即，不是如上文中所描述的顏色定制多光束元件120)。圖4也顯示了包括複數個彩色子像素107的視像像素106’。多光束元件120’以及視像像素106’分別具有可比較的尺寸S ，即，多光束元件120’的尺寸s 大約等同於視像像素106’的尺寸S (s ≈S )。此外，如圖中所示，彩色子像素107在視像像素106’中係大致均等地間隔開來。因此，由於該些彩色子像素107中有三個彩色子像素107，如圖中所示，彩色子像素107之間的間隔或距離係大約等於視像像素的尺寸S 的三分之一(S /3)。作為範例，圖4中顯示的三個彩色子像素107可以代表三個主要顏色(例如，RGB彩色模型的紅色(R )、綠色(G )及藍色(B ))。
在圖4中，多光束元件120’係作為用來照射視像像素106’的彩色子像素107的延伸點源，例如，彩色子像素107可以是作為視像像素106’之光閥的彩色子像素。由多光束元件120’射出的定向光束102是由從多光束元件120’的中心通過視像像素106’延伸的箭頭所表示，或者更準確地來說，通過視像像素106’的彩色子像素107。由於彩色子像素107之間的距離，定向光束102有效地包括了具有些微不同之主要角度方向的複數條不同顏色的定向光束。作為範例，由三個箭頭所表示並且對應於三個不同的彩色子像素107a、107b、107c之三個不同顏色的定向光束102a、102b、102c係顯示於圖4中。當觀看視像像素106’時，代表彩色子像素107的不同顏色之不同顏色的定向光束102a、102b、102c的些微不同的主要角度方向，會造成各個顏色相對於彼此位移。換言之，視像像素106’中的不同顏色在視覺上會呈現出相對於彼此位移的情況，造成色分離的現象。
圖5為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了色分離的示意圖。如圖5所示，於視像像素106’的輸出部的光的一般照射強度(I )圖案，係被繪製成選定觀看方向(例如，q 1 )的角度q 的函數。圖5中的曲線109a、109b及109c代表與圖4中顯示的多光束元件120’所照射之三個示例性彩色子像素107a、107b、107c中的各者的光相對應的光的不同顏色。舉例來說，曲線109a可以代表來自紅色子像素107a的紅色(R )的光，曲線109b可以代表來自綠色子像素107b的綠色(G )的光，而曲線109c可以代表來自藍色子像素107c的藍色(B )的光。值得一提的是，在圖4中照射三個示例性的彩色子像素107a、107b、107c之定向光束102的主要角度方向係彼此不相同。因此，不同顏色的光(例如，R 、G 、B )的照射強度(I )圖案也相對彼此在角度上位移(例如，圖中顯示的曲線109a、109b及109c的角度位移)，造成色分離的現象。
根據本發明的各個實施例，具有顏色定制射出圖案的顏色定制多光束元件120可以大致消除通過視像像素106’的不同彩色子像素107之定向光束102的些微不同的主要角度方向，藉此校正色分離的現象。更具體來說，顏色定制多光束元件120的顏色定制射出圖案可以被配置為將不同顏色的定向光束102提供給各個彩色子像素107，其中，由於顏色定制射出圖案的關係，不同顏色的定向光束102係大致與彼此平行。
根據本發明的某些實施例，顏色定制多光束元件120可以將射出光提供為一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件。此外，每一個虛擬子元件可以具有與該些子元件的虛擬子元件的另一虛擬子元件不同的顏色。再者，虛擬子元件可以被配置為根據不同的顏色而提供顏色定制射出圖案。
舉例來說，複合虛擬延伸源的該些虛擬子元件可以包括具有紅色的第一虛擬子元件，具有綠色的第二虛擬子元件以及具有藍色的第三虛擬子元件。此外，第一虛擬子元件可以對應於視像像素的紅色子像素的位置配置，第二虛擬子元件可以對應於視像像素的綠色子像素的位置配置，且第三虛擬子元件可以對應於視像像素的藍色子像素的位置配置。
在某些實施例中，虛擬子元件可以與彼此空間偏移開來，藉以提供顏色定制射出圖案。舉例來說，該些虛擬子元件中的虛擬子元件係以一距離彼此空間偏移開來，且該距離係與視像像素的相鄰彩色子像素之間的距離相襯。此外，根據本發明的某些實施例，虛擬子元件的尺寸可以比較於視像像素的尺寸。舉例來說，虛擬子元件的尺寸可以介於視像像素的尺寸的百分之五十至百分之兩百之間。
圖6為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板100的一部分的範例的剖視圖。如圖中所示，顏色定制多光束元件(例如，如圖3A~圖3C所示，顏色定制多光束元件120)係被配置為提供複數個虛擬子元件122。結合起來，該些虛擬子元件的虛擬子元件122係形成或作為複合虛擬延伸源124。此外，圖6中的該些虛擬子元件係包括一第一虛擬子元件122a、一第二虛擬子元件122b以及一第三虛擬子元件122c。第一虛擬子元件122a係被配置為提供或具有紅色。第二虛擬子元件122b係被配置為提供或具有綠色。第三虛擬子元件122c係被配置為提供或具有藍色。
圖6中也顯示了包括複數個彩色子像素107的視像像素106’。圖中顯示的視像像素106’具有尺寸S ，且如圖中所示，彩色子像素107彼此是以大約為視像像素的尺寸S 的三分之一的距離(即，S /3)彼此分開。圖中顯示的虛擬子元件122a、122b、122c係對應於彩色子像素107的配置設置。據此，具有紅色的第一或紅色的虛擬子元件122a係對應於視像像素106’的第一或紅色彩色子像素107a的位置設置。相似地，第二或綠色的虛擬子元件122b係對應於視像像素106’的第二或綠色彩色子像素107b設置，而第三或藍色的虛擬子元件122c係對應於視像像素106’的第三或藍色的彩色子像素107c的位置設置。
此外，在圖6中，由顏色定制多光束元件提供的虛擬子元件122彼此係以一距離彼此空間偏移開來，且該距離係與視像像素106’的相鄰彩色子像素107之間的距離相襯。因此，虛擬子元件122的配置(即，顏色R 、G 、B 的配置以及虛擬子元件之間的距離S /3)以及顏色定制多光束元件的顏色定制射出圖案係對應於視像像素106’的彩色子像素107(即，顏色R 、G 、B 以及彩色子像素的間隔S /3)的配置，如圖6所示。同樣在圖6中，虛擬子元件122具有大約等同於視像像素的尺寸S 的尺寸s ，如圖中所示。
圖6進一步顯示了包括了複數條不同顏色的定向光束102a、102b、102c的一定向光束102，其中，定向光束102a、102b、102c是由三條不同的箭頭所表示並且對應於分別由三個不同的虛擬子元件122a、122b、122c所射出的光束。如圖中所示，分別代表由虛擬子元件122紅色(R )定向光束102a、綠色(G )定向光束102b以及藍色(B )定向光束102c的三個不同的箭頭係分別通過對應的彩色子像素107a、107b、107c被定向。各個虛擬子元件122的約略的中心或照射彼此間的間隔係對應於視像像素106’中的彩色子像素107的間隔(例如，S /3)。因此，根據顏色定制多光束元件的顏色定制射出圖案之射出光的每個顏色的不同顏色的定向光束102a、102b、102c係大致彼此平行(即，實質上具有相同的主要角度方向)。根據本發明的各個實施例，由於由顏色定制多光束元件的顏色定制射出圖案所提供的不同顏色的定向光束102a、102b、102c具有實質上相同的主要角度方向，視像像素106’不會受到色分離的現象影響。
在某些實施例中，顏色定制多光束元件120係包括用於提供複合虛擬延伸源124的該些虛擬子元件122的一繞射格柵。更具體來說，繞射格柵係被配置為在與顏色定制多光束元件120具有預定距離的位置處提供該些虛擬子元件的虛擬子元件122(以及複合虛擬延伸源124)。預定距離可以大約等同於繞射格柵的焦距f 與導光的準直因子之間的乘積。在某些實施例中，繞射格柵可以包括具有繞射結構特徵啁啾的啁啾式繞射格柵，其係被配置為將射出光提供為複合虛擬延伸源124的該些虛擬子元件122。
根據本說明書中的定義，「啁啾式」繞射格柵的繞射格柵係展現或具有沿著啁啾式繞射格柵的長度或範圍改變的繞射結構特徵的繞射結構間隔(即，格柵間距)。在某些實施例中，啁啾式繞射格柵可以具有或展現隨著距離線性變化的繞射結構特徵間隔的啁啾。據此，根據本說明書中的定義，啁啾式繞射格柵是「線性啁啾」繞射格柵。在其他的實施例中，多光束元件120的啁啾式繞射格柵可以展現非線性啁啾的繞射結構特徵間隔。可以採用各種非線性的啁啾，包括指數啁啾、對數啁啾，或者隨之改變的啁啾、大致不平均，或者隨機但以單調的方式分布之啁啾，但啁啾的種類並不受限於此。可採用的非單調式的啁啾包括正弦啁啾、三角啁啾或鋸齒啁啾，但其並不受限於此。本發明中亦可以採用上述任何種類之啁啾的組合。
圖7A為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板100的一部分的範例的剖視圖。如圖中所示，多視角背光板100的部分係包括了導光體110以及顏色定制多光束元件120。顏色定制多光束元件120係包括圖7A中的繞射格柵126。更具體來說，如圖中所示，繞射格柵126係位在與導光體110的第一表面110’相鄰的位置。作為範例，繞射格柵126可以是啁啾式繞射格柵(未明確顯示於圖中)。圖7A中也顯示了由繞射格柵126將導光體110中的導光繞射耦合出來所提供了複數個虛擬子元件122。虛擬子元件122係形成複合虛擬延伸源124。如圖中所示，該些虛擬子元件122係位在與顏色定制多光束元件120之間具有預定距離D的位置處，其中，預定距離D係對應於繞射格柵的焦距以及導光體110中的導光104的準直因子s的乘積(例如，D =f · s)。此外，如圖中所示，該些虛擬子元件122係包括對應於構成複合虛擬延伸源124之光的不同顏色(例如，紅色、綠色及藍色)的各個虛擬子元件122a、122b、122c。此外，在圖7A中，被繞射耦合離開導光體110的不同顏色的光係由不同虛線形式的箭頭所表示。
在某些實施例中，顏色定制多光束元件120可以位在與導光體110的第一表面110’相對之第二表面110”相鄰的位置。舉例來說，顏色定制多光束元件120可以包括位在導光體110的第二表面110”上或形成在第二表面110”中的一繞射格柵。顏色定制多光束元件120可以被配置為提供包括該些定向光束102並且具有通過導光體110的第一表面110’之顏色定制射出圖案的射出光。在某些實施例中，顏色定制多光束元件120進一步包括一反射層，其中，反射層係位在與面對導光體的第一表面110’之一側相對的一側相鄰的位置。舉例來說，反射層可以被配置為將射出光的一部分往遠離第一表面110’的方向定向，並且將反射的射出光的部分重新朝向導光體110的第一表面110’重新定向。
圖7B為根據與本發明所描述的原理一致的另一實施例，顯示了多視角背光板100的一部分的範例的剖視圖。如圖中所示，多視角背光板100的部分係包括導光體110以及顏色定制多光束元件120，其中，顏色定制多光束元件120係相鄰於導光體110與第一表面110’相對的第二表面110”。當被作為複數個虛擬子元件122(例如，虛擬子元件122a、122b、122c)的導光104照射時，圖中所示的顏色定制多光束元件120係被配置為提供具有顏色定制射出圖案的射出光。此外，如圖中所示，顏色定制多光束元件120係包括一繞射格柵126。圖7B中所示的繞射格柵126是一反射模式繞射格柵(即，相對於圖7A的繞射格柵126，其為一傳輸模式繞射格柵)。
圖7B也顯示了一反射層128，被配置為覆蓋顏色定制多光束元件120的繞射格柵126。反射層128可以包括實質上任何種類的反射材料，包括反射金屬(例如，銀、金、鎳、鋁等)以及高反射率反射(Enhanced Specular Reflector, ESR)膜，但反射材料的種類並不受限於此。舉例來說，反射層128可以是由美國明尼蘇達州聖保羅市的3M光學系統部製造的Vikuiti ESR膜。
可以採用對應於彩色子像素配置之任何種類的虛擬子元件122的配置，該些配置包括了四邊形的配置以及三角形的配置，但其並不受限於此。亦應注意的是，雖然彩色子像素以及對應的虛擬子元件122(例如，虛擬子元件122a、122b、122c)的顏色次序在本說明書中大致都是依照紅色(R )至綠色(G )至藍色(B )的次序所描述，但此特定的顏色次序配置僅是本說明書中方便說明的目的。一般來說，可以採用實質上任何顏色次序的配置，並且因此可以採用任何的顏色組而仍然屬於本發明的範疇之中。舉例來說(未顯示於圖中)，當採用基於RGB色彩模型的主要顏色時，彩色子像素的顏色次序配置以及對應的虛擬子元件的顏色次序配置可以是綠色(G )至藍色(B )至紅色(R )，或者是藍色(B )至綠色(G )至紅色(R )等等。此外，當在本說明書中描述到包含繞射格柵的情況時，顏色定制多光束元件120可以以數種其他的方式實現，包括利用螢光材料以及利用等離子材料在不脫離本發明的範疇的條件下根據顏色定制射出圖案對光進行散射，但實現顏色定制多光束元件的方式並不受限於此。
請再次參照圖3A，多視角背光板100可以進一步包括一光源130。根據本發明的各個實施例，光源130可以被配置為提供在導光體110中被引導的光。更具體來說，光源130可以位在與導光體110的輸入表面或端(輸入端)相鄰的位置。在本發明的各個實施例中，光源130可以包括實質上為任何種類的光，包括一個以上的LED或雷射(例如，雷射二極體)，但其並不受限於此。在某些實施例中，光源130可以包括用於產生實質上為多色光的一光發射器或複數個光發射器，舉例來說，多色光實質上為白光。
在某些實施例中，光源130可以進一步包括用於將光耦合進入導光體110的準直器。準直器可以用於從光源130的一個以上的光發射器接收實質上非準直的光。準直器係進一步被配置為將非準直光轉換為準直光。更具體來說，準直器可以提供具有非零值傳導角度並且根據預定準直因子(準直因子s)被準直的準直光。準直器係進一步用於將準直光束傳輸至導光體110，以使光束作為導光傳導，如上文的說明所述。在其他實施例中，實質上非準直的光可以由光源130提供，而準直器可以被省略。
在某些實施例中，多視角背光板100在導光體110與導光104的傳導方向103、103’正交的方向上被配置為實質上對於光為透明的結構。更具體來說，在某些實施例中，導光體110以及彼此間隔開來的該些顏色定制多光束元件120係允許光通過導光體的第一表面110’以及第二表面110”。可以至少局部透過顏色定制多光束元件120的較小尺寸以及顏色定制多光束元件120相對較大的元件間間隔(例如，與多視角像素106的一對一對應關係)來實現透明性。
在某些實施例中，多視角背光板100係被配置為射出隨著沿著導光體110的長度之距離的函數變化的光。更具體來說，顏色定制多光束元件120(或虛擬子元件122)與導光體110可以被配置為提供射出光，且射出光的強度係隨著沿著導光體在導光104的傳導方向103、103’上與一個個顏色定制多光束元件120之間的距離之函數變化。舉例來說，射出光的變化的強度可以補償或減輕導光104在傳導的過程中因為逐漸增加的吸收造成之導光沿著導光體110的長度之強度的變化。
根據與本說明書中所描述的原理一致的某些實施例，本發明係提供一種多視角顯示器。多視角顯示器係被配置為將調變光束射出成為多視角顯示器的像素。此外，射出的調變光束可以包括代表複數個不同顏色(例如，RGB色彩模型的紅色、綠色及藍色)的光束。根據本發明的各個實施例，射出的調變光束，例如，包括了不同的顏色，可以較佳地被朝向多視角顯示器的複數個觀看方向定向。在某些範例中，多視角顯示器係用於提供或者「顯示」一三維或多視角影像。此外，多視角影像可以是彩色多視角影像。舉例來說，多視角影像可以代表行動裝置上顯示的彩色三維景觀，其中，行動裝置可以是如行動電話、平板電腦或其他類似的行動裝置，但其並不受限於此。根據本發明的各個範例，經調變且具有不同顏色與不同定向之光束中的不同者可以對應於與多視角影像相關聯的不同「視像」的個別像素。作為範例，不同視像可以在多視角顯示器顯示的彩色多視角影像中提供「裸眼」(例如，「自動多視點顯示」)的資訊展示。
圖8為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角顯示器200的範例的方塊圖。多視角顯示器200係根據與不同觀看方向對應的不同視像顯示一多視角影像(例如，彩色多視角影像)。更具體來說，由多視角顯示器200射出的調變定向光束202係被用來顯示多視角影像並且可以對應於不同視像的像素(即，視像像素)，包括與不同顏色相關聯的各個不同視像中的彩色子像素。調變定向光束202在圖8中是由從多視角像素210散發出來的箭頭所表示。作為本發明的示例而非限制，虛線係用來表示從多視角顯示器200射出的調變定向光束202，藉以強調對於光束的調變。
圖8中顯示的多視角顯示器200係包括多視角像素210的陣列。多視角像素210的陣列係被配置為提供多視角顯示器200的複數個不同視像。根據本發明的各個實施例，多視角像素210的陣列係包括複數個視像像素，該些視像像素係被配置為對複數條定向光束204進行調變並且產生調變定向光束202。在某些實施例中，多視角像素210係大致相似於上文中針對多視角背光板100所描述的光閥108的陣列中的一組光閥108。更具體來說，多視角像素210的一視像像素可以大致相似於上文中所描述的光閥108。換言之，多視角顯示器200的多視角像素210可以包括一組光閥(例如，一組光閥108)，且多視角像素210的視像像素可以包括複數組的光閥。此外，作為範例，視像像素可以包括彩色子像素，每一個彩色子像素係代表該些組的光閥中的一光閥(例如，單一個的光閥108)。
圖8中顯示的多視角顯示器200係進一步包括用於引導光的一導光體220。作為範例，導光體220中的導光可以包括白光。在某些實施例中，多視角顯示器200的導光體220可以大致相似於上文中針對多視角背光板100所描述的導光體110。
如圖8所示，多視角顯示器200進一步包括顏色定制多光束元件230的陣列。顏色定制多光束元件230的元件陣列係被配置為從導光體220中的導光提供射出光。根據本發明的各個實施例，射出光具有顏色定制射出圖案並且包括該些定向光束204。在某些實施例中，顏色定制多光束元件230的元件陣列可以大致相似於上文中所述的多視角背光板100的顏色定制多光束元件120。更具體來說，顏色定制射出圖案可以對應於多視角像素210的該些視像像素中的一個視像像素的彩色子像素的配置。
此外，顏色定制多光束元件230的元件陣列係被配置為將該些定向光束204提供給對應的多視角像素210。根據本發明的各個實施例，該些定向光束204的光束204彼此具有不同的主要角度方向。更具體來說，定向光束204的不同主要角度方向係對應於多視角顯示器200的不同視像的不同觀看方向，且每一個觀看方向係包括光的不同顏色以及一個對應的主要角度方向。此外，根據本發明的各個實施例，因為顏色定制射出圖案的緣故，對應於一個共同觀看方向的定向光束204的不同顏色可以大致與彼此平行。
根據本發明的某些實施例，顏色定制多光束元件230可以被配置為提供複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件。該些虛擬子元件可以大致相似於與上文中所述的顏色定制多光束元件120相關聯的該些虛擬子元件122。更具體來說，顏色定制多光束元件230可以提供複數個虛擬子元件(在圖8中並未分開顯示)，虛擬子元件的不同者彼此具有不同顏色，並且結合起來係形成一複合虛擬延伸源。此外，該些虛擬子元件可以被配置以根據不同的顏色提供顏色定制射出圖案。
根據本發明的某些實施例，虛擬子元件的尺寸可以與該些視像像素的其中一個視像像素相比較。作為範例，虛擬子元件的可比較尺寸可以大於視像像素的尺寸的一半，並且可以小於視像像素的尺寸的兩倍。此外，根據本發明的某些實施例，虛擬子元件彼此可以以一距離空間偏移開來，且該距離係相襯於視像像素的相鄰彩色子像素之間的距離。
在某些實施例中，由顏色定制多光束元件230所提供之該些虛擬子元件的虛擬子元件之間的元件間距離或中心至中心距離，可以對應於多視角像素210中的視像像素的彩色子像素之間的像素間距離。舉例來說，虛擬子元件之間的元件間距離可以大致等同於彩色子像素之間的像素間距離。此外，多視角像素陣列的多視角像素210與顏色定制多光束元件230之陣列中的顏色定制多光束元件之間可以具有一對一的對應關係。更具體來說，在某些實施例中，顏色定制多光束元件230的元件間距離(例如，中心至中心)可以大致等同於多視角像素210之間的像素間距離(例如，中心至中心)。據此，多視角像素中的每一個視像像素可以被配置為針對由一個對應的顏色定制多光束元件230提供之該些光束的定向光束204中的不同者進行調變。此外，根據本發明的各個實施例，每一個多視角像素210可以從一個且僅僅一個顏色定制多光束元件230接收並且調變定向光束204。
如上文所述，該些定向光束204可以包括不同顏色，且顏色定制多光束元件230可以將包括該些定向光束204的顏色定制射出圖案定向至多視角像素210中的視像像素的對應彩色子像素。此外，根據本發明的各個實施例，在多視角顯示器200的一個特定觀看方向中之不同顏色的主要角度方向可以被對齊(即，相同)，藉以消除或大至消除空間顏色分離或色分離的現象。
在某些實施例中，顏色定制多光束元件230可以包括一繞射格柵，其係透過將導光的一部分從導光體220中繞射耦合出來的方式提供射出光。作為範例，繞射格柵可以是一啁啾式繞射格柵。
在某些實施例中(未顯示於圖8)，多視角顯示器200可以進一步包括一光源。光源可以用於將光提供至導光體。根據本發明的某些實施例，光源可以大致相似於上文中所描述的多視角背光板100的光源130。舉例來說，光源提供的光可以包括白光。
根據與本說明書所描述的原理一致的其他實施例，本發明係提供一種多視角背光板的操作方法300。圖9為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的操作方法300的範例的流程圖。如圖9所示，多視角背光板的操作方法300係包括步驟310，沿著導光體的長度引導光。根據本發明的某些實施例，導光體可以大致相似於上文中針對多視角背光板100所描述的導光體110。在某些範例中，可以根據一預定準直因子s對導光進行準直。
如圖9所示，多視角背光板的操作方法300進一步包括一步驟320，利用顏色定制多光束元件從導光中射出光。根據本發明的各個實施例，射出光係包括具有不同主要角度方向的複數條定向光束，且不同主要角度方向係對應於多視角顯示器的各個不同觀看方向。此外，定向光束具有或者代表光的不同顏色(例如，紅色、綠色、藍色)。在某些實施例中，顏色定制多光束元件可以大致相似於上文中所描述的多視角背光板100的顏色定制多光束元件120。作為範例，顏色定制射出圖案可以對應於多角顯示器中的視像像素的彩色子像素的配置。在某些實施例中，顏色定制多光束元件的陣列可以分別包括一繞射格柵，而射出光的步驟320可以包括從導光體中將一部分的導光繞射耦合出來成為射出光。
此外，在某些實施例中，射出光的步驟320利用顏色定制多光束元件可以提供一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件。該些虛擬子元件的虛擬子元件可以彼此以一距離空間偏移開來，且該距離可以對應於相鄰的彩色子像素之間的距離。虛擬子元件可以是或者可以代表與顏色定制多光束元件提供的其他虛擬子元件不同顏色的光，藉此造成顏色定制射出圖案。此外，虛擬子元件的尺寸可以比較於視像像素的尺寸。
在某些實施例中(未顯示於圖中)，多視角背光板的操作方法300係進一步包括利用一光源將光提供至導光體。可以根據準直因子對提供的光進行準直，藉以提供導光體中的導光的預定角分散。在某些實施例中，光源可以大致相似於上文中所述的多視角背光板100的光源130。舉例來說，所提供的光可以包括白光。
在某些實施例中(例如，如圖9中所示)，多視角背光板的操作方法300係進一步包括步驟330，利用被配置為多視角顯示器的多視角像素的光閥對射出光進行調變。在本發明的各個實施例中，射出光係包括上文中所述的該些定向光束。據此，進行調變的步驟330也對該些定向光束進行調變。根據本發明的某些實施例，光閥陣列的該些光閥中的其中一光閥係對應於多視角像素中的一個多視角像素的彩色子像素。
因此，本發明中提供了一種多視角背光板、一種多視角背光板的操作方法以及一種多視角顯示器的實例與實施例，其係採用了具有顏色定制射出圖案的顏色定制多光束元件，藉以提供對應於多視角影像的複數個不同視像的定向光束。熟知該領域的技術人士應當瞭解，上文中所敘述的實例僅為代表本發明之原理的眾多實例與實施例中的說明性範例。顯然地，熟知該領域的技術人士可以在不脫離本發明的申請專利範圍所限定之範疇的條件下做出多種其他的配置。
10‧‧‧多視角顯示器
12‧‧‧螢幕
14‧‧‧視像/不同視像
16‧‧‧觀看方向
18‧‧‧光束
20‧‧‧光束/入射光束
30‧‧‧繞射格柵
40‧‧‧導光體
50‧‧‧耦合出光束
100‧‧‧多視角背光板
100’‧‧‧多視角背光板
102‧‧‧定向光束/紅色定向光束
102a‧‧‧定向光束
102b‧‧‧定向光束
102c‧‧‧定向光束
103‧‧‧傳導方向
103’‧‧‧傳導方向
104‧‧‧導光
106‧‧‧多視角像素
106’‧‧‧視像像素
107‧‧‧彩色子像素
107a‧‧‧彩色子像素/紅色子像素
107b‧‧‧彩色子像素/綠色子像素
107c‧‧‧彩色子像素/藍色子像素
108‧‧‧光閥
108a‧‧‧第一光閥組
108b‧‧‧第二光閥組
109a‧‧‧曲線
109b‧‧‧曲線
109c‧‧‧曲線
110‧‧‧導光體
110’‧‧‧第一表面
110”‧‧‧第二表面
120‧‧‧顏色定制多光束元件
120’‧‧‧多光束元件
120a‧‧‧第一顏色定制多光束元件
120b‧‧‧第二顏色定制多光束元件
122‧‧‧虛擬子元件
122a‧‧‧第一虛擬子元件/虛擬子元件
122b‧‧‧第二虛擬子元件/虛擬子元件
122c‧‧‧第三虛擬子元件/虛擬子元件
124‧‧‧複合虛擬延伸源
126‧‧‧繞射格柵
128‧‧‧反射層
130‧‧‧光源
200‧‧‧多視角顯示器
202‧‧‧調變定向光束
204‧‧‧定向光束/光束
210‧‧‧多視角像素
220‧‧‧導光體
230‧‧‧顏色定制多光束元件
300‧‧‧多視角背光板的操作方法
310‧‧‧步驟
320‧‧‧步驟
330‧‧‧步驟
d‧‧‧中心至中心距離
f‧‧‧焦距
s‧‧‧尺寸
D‧‧‧中心至中心距離
O‧‧‧起點
S‧‧‧尺寸
D‧‧‧預定距離
s‧‧‧準直因子
q‧‧‧角度分量/仰角
q i ‧‧‧入射角度
q m ‧‧‧繞射角度
f‧‧‧角度分量/方位角
按照此說明書中所描述的原理之各種示例性特徵，在參考附圖並結合下面的詳細描述下可以被更容易地理解，其中，相似的標號表示相似的結構元件，且該些附圖包括： 圖1A為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了一多視角顯示器的範例的立體圖； 圖1B為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了具有主要角度方向的光束的角分量之範例的示意圖，其中，光束的主要角度方向係對應於多視角顯示器的觀看方向； 圖2為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了繞射格柵的範例的剖視圖； 圖3A為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的範例的剖視圖； 圖3B為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的範例的平面圖； 圖3C為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的範例的立體圖； 圖4為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板展現色分離的範例的剖視圖； 圖5為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了色分離的示意圖； 圖6為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的一部分的範例的剖視圖； 圖7A為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的一部分的範例的剖視圖； 圖7B為根據與本發明所描述的原理一致的另一實施例，顯示了多視角背光板的一部分的範例的剖視圖； 圖8為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角顯示器的範例的方塊圖；以及 圖9為根據與本發明所描述的原理一致的一實施例，顯示了多視角背光板的操作方法的範例的流程圖。
某些特定的例子可能會具有其他相較於上述圖式中的特徵而言相同、額外或者可以將之取代的特徵。在下文中將參照圖式針對這些特徵以及其他的特徵進行詳細說明。

Claims (22)

  1. 一種多視角背光板，包括：一導光體，用於將光引導為導光；以及一顏色定制多光束元件，被配置為從該導光提供具有一顏色定制射出圖案的射出光，該射出光包括複數條定向光束，該等定向光束具有對應於一多視角顯示器的各個不同觀看方向的不同主要角度方向；其中，該顏色制定射出圖案係對應於該多視角顯示器中的一視像像素的彩色子像素的配置，其中，該顏色定制多光束元件係用於將該射出光提供為一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件，每一個虛擬子元件具有與該等虛擬子元件中的另一虛擬子元件不相同的一不同顏色，且該等虛擬子元件係被配置為根據該等不同顏色提供該顏色定制射出圖案。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的多視角背光板，其中，該複合虛擬延伸源的該等虛擬子元件係包括具有一紅色的一第一虛擬子元件、具有一綠色的一第二虛擬子元件以及具有一藍色的一第三虛擬子元件，該第一虛擬子元件係被配置為對應於該視像像素的一紅色子像素的位置，該第二虛擬子元件係被配置為對應於該視像像素的一綠色子像素的位置，該第三虛擬子元件係被配置為對應於該視像像素的一藍色子像素的位置。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的多視角背光板，其中，該等虛擬子元件係以一距離彼此空間偏移開來，且該距離係與該視像像素的相鄰彩色子像素之間的距離相襯，一個該虛擬子元件的尺寸係可比較於該視像像素的尺寸。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的多視角背光板，其中，該虛擬子元件的尺寸係介於該視像像素的尺寸的百分之五十至百分之兩百之間。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的多視角背光板，其中，該顏色制定多光束元件係包括一繞射格柵，該繞射格柵係用於提供該複合虛擬延伸源的該等虛擬子元件。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的多視角背光板，其中，該繞射格柵係在與該顏色制定多光束元件具有一預定距離的位置處提供該等虛擬子元件，該預定距離係大約等於該繞射格柵的一焦距f與該導光的一準直因子之間的乘積。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的多視角背光板，其中，該顏色制定多光束元件係包括一繞射格柵，該繞射格柵係位在與該導光體的一第一表面相對的一第二表面相鄰的位置，該繞射格柵係被配置為根據繞射耦合通過該導光體的該第一表面提供該射出光。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的多視角背光板，其中，該繞射格柵係包括具有一繞射結構特徵啁啾的一啁啾式繞射格柵，該啁啾式繞射格柵係被配置為將該射出光提供為一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件，該等虛擬子元件具有彼此不同的顏色。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述的多視角背光板，其中，該顏色定制多光束元件係包括一反射層，該反射層係覆蓋與該繞射格柵面對該導光體的該第一表面的一側相對的一側，其中，該反射層係用於將該射出光的一部分往遠離該第一表面的方向反射，並且將經反射的該射出光的部分朝向該導光體的該第一表面重新定向。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述的多視角背光板，進一步包括光學性地耦接於該導光體的一輸入部的一光源，該光源係用於提供在該導光體中被引導為該導光的光。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的多視角背光板，其中，該光源係用於提供白光，所提供的白光具有一預定準直因子。
  12. 一種多視角顯示器，包括根據申請專利範圍第1項所述的該多視角背光板，該多視角顯示器進一步包括一光閥陣列，該光閥陣列係用於調變該等定向光束中的光束，該光閥陣列中的一光閥係對應於一個視像像素並且包括該等彩色子像素。
  13. 一多視角顯示器，包括：一多視角像素陣列，用於提供一多視角影像的不同視像，一多視角像素係包括複數個視像像素，該等視像像素係用於調變對應的複數條定向光束，且該等定向光束具有對應於該等不同視像之觀看方向的不同主要角度方向；一導光體，用於將光引導為導光；以及一顏色定制多光束元件陣列，該顏色定制多光束元件陣列中的一顏色定制多光束元件係被配置為從該導光提供射出光，該射出光具有一顏色定制射出圖案並且包括該等定向光束；其中，該顏色定制射出圖案係對應於該等視像像素中的一視像像素的彩色子像素的配置，其中，該色彩定制多光束元件係被配置為提供一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件，該等虛擬子元件中的不同者係具有彼此不相同的不同顏色，且該等虛擬子元件係被設置以根據該等不同顏色提供該顏色制定射出圖案。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述的多視角顯示器，其中，該等虛擬子元件中的一虛擬子元件的尺寸係可比較於該等視像像素的一視像像素的尺寸，該等虛擬子元件彼此係以一距離彼此空間偏移開來，且該距離係與該視像像素的相鄰彩色子像素之間的距離相襯。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述的多視角顯示器，其中，該虛擬子元件的可比較的尺寸係大於該視像像素的尺寸的一半，並且小於該視像像素的尺寸的兩倍。
  16. 根據申請專利範圍第13項所述的多視角顯示器，其中，該顏色制定多光束元件係包括一繞射格柵，該繞射格柵係被配置為將該導光的一部分繞射耦合離開該導光體以提供該射出光。
  17. 根據申請專利範圍第13項所述的多視角顯示器，進一步包括一光源，該光源係用於將光提供至該導光體作為該導光。
  18. 根據申請專利範圍第13項所述的多視角顯示器，其中，該多視角像素陣列中的該多視角像素係包括一光閥組，該多視角像素的一視像像素係包括該光閥組中的複數個光閥，且該等光閥係對應於該視像像素的該等彩色子像素。
  19. 一種多視角背光板的操作方法，該方法包括以下步驟：沿著一導光體的長度引導光；以及利用一顏色定制多光束元件陣列從該導光中射出光，射出光具有一顏色定制射出圖案並且包括複數條定向光束，該等定向光束具有對應於一多視角顯示器的各個不同觀看方向的不同主要角度方向；其中，該顏色定制射出圖案係對應於該多視角顯示器中的一視像像素的彩色子像素的配置，利用該顏色定制多光束元件陣列射出光的步驟係將射出光提供為一複合虛擬延伸源的複數個虛擬子元件，每一個虛擬子元件具有與該等虛擬子元件中的另一虛擬子元件不相同的一不同顏色，且該等虛擬子元件係被配置為根據該等不同顏色提供該顏色定制射出圖案。
  20. 根據申請專利範圍第19項所述的多視角背光板的操作方法，其中，該等虛擬子元件係以一距離彼此空間偏移開來，且該距離係與該視像像素的相鄰彩色子像素之間的距離相襯，一個該虛擬子元件的尺寸係可比較於該視像像素的尺寸。
  21. 根據申請專利範圍第19項所述的多視角背光板的操作方法，進一步包括利用一光源將光提供至該導光體的步驟，其中，所提供的光包括白光，白光在該導光體中被引導為具有一預定準直因子的該導光。
  22. 根據申請專利範圍第19項所述的多視角背光板的操作方法，進一步包括利用被配置為該多視角顯示器的一多視角像素的複數個光閥調變射出光的該等定向光束，該等光閥中的一光閥係對應於該多視角像素中的一視像像素的該彩色子像素。
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