顯示裝置及其操作方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種顯示裝置及其操作方法。顯示裝置包括一顯示模塊、一光學元件、一感測模塊及一控制模塊。顯示模塊用以提供一原始影像。光學元件用以投射一原始影像的一轉換影像，且光學元件包括一第一液晶漸變折射率透鏡陣列及一第二液晶漸變折射率透鏡陣列，且第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于第一液晶漸變折射率透鏡陣列。控制模塊用以從感測模塊接收一目標物資訊，且根據目標物資訊對第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置及對第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調整轉換影像。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種顯示裝置及其操作方法，特別是涉及一種具備彈性人類互動的浮動影像顯示裝置及其操作方法。
技術介紹
近來，浮動影像(floating image)顯示技術已成為研發中的一種新技術。在浮動影像顯示器中，顯示屏幕的原始影像被轉換而在空中呈現出一浮動影像。浮動影像的研發，在未來對人類互動顯示裝置而言為一前景看好的技術。然而，現今發展的浮動影像仍有許多問題待解決，例如浮動影像的有限的視域(viewing zone)、浮動影像的品質低…等，如何提供具有好品質及適用于人類互動的浮動影像對產業界已成為一項重要任務。
技術實現思路
本專利技術有關于一種顯示裝置及其操作方法。在實施例中，經由一感測模塊偵測一目標物，目標物的位置和/或角運動(angular movement)的資訊可被反饋至一控制模塊，且可根據接收目標物資訊來調整施加到液晶漸變折射率透鏡陣列的偏壓配置，用以調整投射的轉換影像，而提供更為彈性的影像與人類的互動。根據本專利技術一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示模塊、一光學元件、一感測模塊以及一控制模塊。顯示模塊用于提供一原始影像。光學元件設置于顯示模塊上且用于投射原始影像的轉換影像，且光學元件包括一第一液晶漸變折射率透鏡陣列及一第二液晶漸變折射率透鏡陣列，第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距，第二液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第二焦距，且第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于第一液晶漸變折射率透鏡陣列。感測模塊用于偵測一目標物。控制模塊用于從感測模塊接收一目標物資訊以及根據目標物資訊對第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置及對第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調
整轉換影像。根據本專利技術另一實施例，提出一種顯示裝置的一操作方法。顯示裝置的操作方法包括以下步驟：從一顯示模塊提供一原始影像；通過一光學元件投射原始影像的轉換影像，光學元件包括一第一液晶漸變折射率透鏡陣列及一第二液晶漸變折射率透鏡陣列，第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距，第二液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第二焦距，且第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于第一液晶漸變折射率透鏡陣列；通過一感測模塊偵測一目標物；通過一控制模塊從感測模塊接收一目標物資訊；以及通過控制模塊調整轉換影像，其中控制模塊根據目標物資訊對第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置及對第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調整轉換影像。根據本專利技術又一實施例，提出一種顯示裝置的一操作方法。顯示裝置的操作方法包括以下步驟：從一顯示模塊提供一原始影像；通過一光學元件投射原始影像的一轉換影像，光學元件包括一第一液晶漸變折射率透鏡陣列及一第二液晶漸變折射率透鏡陣列，第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距，第二液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第二焦距，且第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于第一液晶漸變折射率透鏡陣列；通過一影像擷取裝置擷取一目標物的一影像；通過一控制模塊從影像擷取裝置接收及分析影像；以及通過控制模塊調整轉換影像，其中控制模塊根據接收的影像對第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置及對第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調整轉換影像。為了對本專利技術的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，但非用以限制本專利技術，并配合所附圖示，做詳細說明如下：附圖說明圖1～圖4為根據本專利技術一實施例的顯示裝置；圖5為根據本專利技術一實施例的液晶漸變折射率透鏡陣列；圖6為根據本專利技術另一實施例的顯示裝置；圖7為根據本專利技術又一實施例的顯示裝置。符號說明10、20、30：顯示裝置100：顯示模塊200：光學元件210、220：液晶漸變折射率透鏡陣列210c、220c：液晶層210L1、210L2、220L1、220L2：光學透鏡210-1、210-2：透明基板230：透明夾層240、250：透鏡陣列300：感測模塊400、400’：轉換影像500、500’：手600、600’：眼睛f1、f2、f1g、f2g、f1s、f2s：焦距D、d1、d2：光學間距D1～D6：條狀電極L1、L2、L2’：距離P：像素U1：電極層V1、V2：正交線θ：視角具體實施方式根據本專利技術實施例，在顯示裝置中，經由一感測模塊偵測一目標物，目標物的位置和/或角運動的資訊可被反饋至控制模塊，且可根據接收的目標物資訊調整施加到液晶漸變折射率透鏡陣列的偏壓配置，用以調整投射的轉換影像，而提供更為彈性的轉換影像與人類的互動。下文特舉實施并配合所附圖示做詳細說明如下。所附圖示中相同或類似的符號代表相同或類似的元件。值得注意的是，所附圖示簡化用以對本專利技術實施例提供清楚的描述，且下述僅為示范與說明，非用以限定本專利技術。本專利技術所屬
中具有通常知識者，可根據實際執行所需做各種更動與潤
飾。圖1為根據本專利技術一實施例的顯示裝置10。參考圖1，顯示裝置(display device)10包括一顯示模塊(display module)100、一光學元件(optical component)200，一感測模塊300，以及一控制模塊(圖中未顯示)。顯示模塊100用于提供一原始影像(2D影像或3D影像)，光學元件200設置于顯示模塊100和觀察者(觀看者)之間用于將原始影像轉換成為一轉換影像(translating image)400(浮動影像)。光學元件200包括一第一液晶漸變折射率透鏡陣列(liquid crystal(LC)gradient index(GRIN)lens array)210、一第二液晶漸變折射率透鏡陣列220及一透明夾層(transparent interlayer)230。液晶漸變折射率透鏡包括柱狀透鏡型液晶晶胞及多個電極，柱狀透鏡型液晶晶胞的形態是以有機材料所構成，且以有機材料填充液晶而產生柱狀透鏡形狀。第一液晶漸變折射率透鏡陣列210具有一第一焦距(focal length)f1，第二液晶漸變折射率透鏡陣列220具有一第二焦距f2。第一液晶漸變折射率透鏡陣列210與第二液晶漸變折射率透鏡陣列220背對背排列(彼此相反)。第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的焦面板(focal plate)的焦距與第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的焦面板的焦距彼此相反。第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的柱狀透鏡的延伸方向彼此平行。在第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及第二液晶漸變折射率透鏡陣列220中，第一焦距f1及第二焦距f2可經由改變施加電壓而調整。透明夾層230設置于第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及第二液晶漸變折射率透鏡陣列220之間用于粘合或光學調變。一些實施例中，第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及第二液晶漸變折射率透鏡陣列220可以一維排列的多個柱狀透鏡(多個條狀透鏡)所形成、二維微透鏡(凸狀透鏡bump type lens)的透鏡陣列所形成、或兩者的組合所形成。然而，第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及第二液晶漸變折射率透鏡陣列220種類的選擇可根據實際所需做變更，而非限制于本實施例。實施例中，透明夾層230可為玻璃層、透明塑膠層、透明膠層或空氣。實施例中，感測模塊(sensing module)300用于偵測一目標物，例如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種顯示裝置，包括：顯示模塊，用于提供一原始影像(original?image)；光學元件，該光學元件設置于該顯示模塊上用以投射該原始影像的一轉換影像(translating?image)；感測模塊，用于偵測一目標物；以及控制模塊，用于從該感測模塊接收一目標物資訊及調整該轉換影像；其中該光學元件包括：第一液晶漸變折射率透鏡陣列(LC?gradient?index?lens?array)，該第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距；及第二液晶漸變折射率透鏡陣列，該第二液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第二焦距，且該第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于該第一液晶漸變折射率透鏡陣列；其中，該控制模塊根據該目標物資訊對該第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置(bias?arrangement)及對該第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調整該轉換影像。

【技術特征摘要】
2015.06.12 US 14/738,1751.一種顯示裝置，包括：顯示模塊，用于提供一原始影像(original image)；光學元件，該光學元件設置于該顯示模塊上用以投射該原始影像的一轉換影像(translating image)；感測模塊，用于偵測一目標物；以及控制模塊，用于從該感測模塊接收一目標物資訊及調整該轉換影像；其中該光學元件包括：第一液晶漸變折射率透鏡陣列(LC gradient index lens array)，該第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距；及第二液晶漸變折射率透鏡陣列，該第二液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第二焦距，且該第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于該第一液晶漸變折射率透鏡陣列；其中，該控制模塊根據該目標物資訊對該第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置(bias arrangement)及對該第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調整該轉換影像。2.如權利要求1所述的顯示裝置，其中該控制模塊根據該目標物資訊調整該轉換影像直到該轉換影像達到一預定條件(predetermined criteria)，且該預定條件包括根據該目標物資訊的該轉換影像的一目標位置、該轉換影像的一目標清晰值、或前述兩者的一組合。3.如權利要求1所述的顯示裝置，其中該感測模塊包括主體追蹤模塊(body tracking module)、影像擷取裝置、或前述兩者的一組合。4.如權利要求1所述的顯示裝置，其中該光學元件還包括：第一透鏡陣列，該第一透鏡陣列設置于該第一液晶漸變折射率透鏡陣列上且具有一第三焦距；以及第二透鏡陣列，該第二透鏡陣列具有一第四焦距，該第二透鏡陣列設置于該第二液晶漸變折射率透鏡陣列上，且該第二透鏡陣列平行設置于該第一透鏡陣列。5.如權利要求4所述的顯示裝置，其中該第三焦距及該第四焦距為固定值。6.如權利要求4所述的顯示裝置，其中該第一液晶漸變折射率透鏡陣列及該第二液晶漸變折射率透鏡陣列設置于該第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列之間。7.一種顯示裝置的操作方法，包括：從一顯示模塊提供一原始影像；通過一光學元件投射該原始影像的一轉換影像；通過一感測模塊偵測一目標物；通過一控制模塊從該感測模塊接收一目標物資訊；以及通過該控制模塊調整該轉換影像；其中該光學元件包括：第一液晶漸變折射率透鏡陣列，該第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距；及第二液晶漸變折射率透鏡陣列，該第二液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第二焦距，且該第二液晶漸變折射率透鏡陣列平行設置于該第一液晶漸變折射率透鏡陣列；其中，該控模塊根據該目標物資訊對該第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置(bias arrangement)及對該第二液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第二偏壓配置以調整該轉換影像。8.如權利要求7所述的顯示裝置的操作方法，其中該控制模塊根據該目標物資訊調整該轉換影像直到該轉換影像達到一預定條件，且該預定條件包括根據該目標物資訊的該轉換影像的一目標位置、該轉換影像的一目標清晰值、或前述兩者的一組合。9.如權利要求7所述的顯示裝置的操作方法，其中調整該轉換影像包括：調整該第一焦距及該第二焦距直到該轉換影像到達一目標位置，其中調整該第一焦距及該第二焦距以滿足：d＝f1+f2及L2＝L1*(f2/f1)，f1為該第一焦距，f2為該第二焦距，d為該第一液晶漸變折射率透鏡陣列與該第二液晶漸變折射率透鏡陣列之間的一光學間距(optical gap)，L1為該第一液晶漸變折射率透鏡陣列與該顯示模塊之間的一距離，L2為該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該轉換影像的一原始位置之間的一距離。10.如權利要求7所述的顯示裝置的操作方法，其中該感測模塊包括主
\t體追蹤模塊，且該目標物資訊包括該目標物的一位置。11.如權利要求10所述的顯示裝置的操作方法，其中該目標物資訊還包括該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該目標物的該位置之間的一距離，且調整該第一焦距及該第二焦距以滿足：f1＝(L1/(L1+L2’))*d及f2＝(L2/(L1+L2’))*d，f1為該第一焦距，f...

【專利技術屬性】
技術研發人員：住尚樹，
申請(專利權)人：群創光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71