TWI597541B - 顯示裝置及其操作方法 - Google Patents

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TWI597541B
TWI597541B TW105114750A TW105114750A TWI597541B TW I597541 B TWI597541 B TW I597541B TW 105114750 A TW105114750 A TW 105114750A TW 105114750 A TW105114750 A TW 105114750A TW I597541 B TWI597541 B TW I597541B
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Description

顯示裝置及其操作方法
本揭露內容是關於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之浮動影像顯示裝置及其操作方法。
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，顯示屏幕之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之技術。
然而，現今發展的浮動影像仍有許多問題待解決，例如浮動影像之有限的視域(viewing zone)、浮動影像的品質低...等，如何提供具有好品質及適用於人類互動的浮動影像對產業界已成為一項重要任務。
本揭露內容係有關於一種顯示裝置及其操作方法。在實施例中，經由一感測模組偵測一目標物，目標物之位置和/或角運動(angular movement)的資訊可被反饋至一控制模組，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，用以調整投射之轉換影像，而提供更為彈性的影 像與人類之互動。
根據本揭露內容一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示模組、一光學元件、一感測模組以及一控制模組。顯示模組用於提供一原始影像。光學元件設置於顯示模組上且用於投射原始影像之轉換影像，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係平行設置於第一液晶漸變折射率透鏡陣列。感測模組用於偵測一目標物。控制模組用於從感測模組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。
根據本揭露內容另一實施例，提出一種顯示裝置之一操作方法。顯示裝置之操作方法包括以下步驟：從一顯示模組提供一原始影像；藉由一光學元件投射原始影像之轉換影像，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係平行設置於第一液晶漸變折射率透鏡陣列；藉由一感測模組偵測一目標物；藉由一控制模組從感測模組接收一目標物資訊；以及藉由控制模組調整轉換影像，其中控制模組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。
根據本揭露內容又一實施例，提出一種顯示裝置之一操作方法。顯示裝置之操作方法包括以下步驟：從一顯示模組提供一原始影像；藉由一光學元件投射原始影像之一轉換影像，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係平行設置於第一液晶漸變折射率透鏡陣列；藉由一影像擷取裝置擷取一目標物之一影像；藉由一控制模組從影像擷取裝置接收及分析影像；以及藉由控制模組調整轉換影像，其中控制模組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。
為了對本揭露內容之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，但非用以限制本揭露內容，並配合所附圖示，做詳細說明如下：
10、20、30‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧顯示模組
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‧‧‧感測模組
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
第1~4圖係為根據本揭露內容一實施例之顯示裝置。
第5圖係為根據本揭露內容一實施例之液晶漸變折射率透鏡陣列。
第6圖係為根據本揭露內容另一實施例之顯示裝置。
第7圖係為根據本揭露內容又一實施例之顯示裝置。
根據本揭露內容實施例，在顯示裝置中，經由一感測模組偵測一目標物，目標物之位置和/或角運動的資訊可被反饋至控制模組，且可根據接收之目標物資訊調整施加到液晶漸變折射率透鏡陣列之偏壓配置，用以調整投射之轉換影像，而提供更為彈性的轉換影像與人類之互動。
下文特舉實施並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，所附圖示係簡化用以對本揭露內容實施例提供清楚之描述，且下述僅為示範與說明，非用以限定本揭露內容。本揭露內容所屬技術領域中具有通常知識者，可根據實際執行所需做各種更動與潤飾。
第1圖為根據本揭露內容一實施例之顯示裝置10。參考第1圖，顯示裝置(display device)10包括一顯示模組(display module)100、一光學元件(optical component)200，一感測模組300，以及一控制模組(圖中未顯示)。顯示模組100用於提供一原始影像(2D影像或3D影像)，光學元件200設置於顯示模組100和觀察者(觀看者)之間用於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複數個電極，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設置於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之間用於黏合或光學調變。
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可以一維排列之複數個柱狀透鏡(複數個條狀透鏡)所形成、二維微透鏡(凸狀透鏡bump type lens)之透鏡陣列所形成、或兩者之組合所形成。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種類之選擇可根據實際所需做變更，而非限制於本實施例。
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，感測模組(sensing module)300用於偵測一目標物，例如偵測目標物的位置或移動。舉例來說，如第1圖所示，目標物例如是位在轉換影像(浮動影像)400附近之觀看者的手500或觀看者的眼睛600。一些其他實施例中，感測模組300偵測觀看者的頭、手指或其他部位。
實施例中，控制模組(圖中未顯示)用於從感測模組 300接收一目標物資訊及調整轉換影像400。此目標物資訊包括目標物之一位置、目標物位置的一視角(viewing angle)和/或目標物之一影像。控制模組根據目標物資訊對第一液晶漸變折射率透鏡陣列210施加一第一偏壓配置(bias arrangement)及對第二液晶漸變折射率透鏡陣列220施加一第二偏壓配置直到轉換影像400達到一預定條件(predetermined criteria)。本揭露內容中，偏壓配置指的是一系列的預定電壓施加到第一或第二液晶漸變折射率透鏡陣列的一系列對應的電極以調節(modulate)液晶的排列形態(arrangement pattern)。本實施例中，第一偏壓配置可與第二偏壓配置相同或者不同。
實施例中，預定條件可包括根據目標物資訊之轉換影像400的一目標位置、轉換影像(浮動影像)的一目標清晰值或兩者之組合。也就是說，在偵測目標物(如：手500、眼睛600)後回傳目標物資訊到控制模組，接著控制模組分析目標物資訊及決定第一偏壓配置及第二偏壓配置的施加電壓以調整投射之轉換影像400，以達到目標位置或目標清晰值。
本揭露內容實施例中，感測模組300可包括一主體追蹤模組、一影像擷取裝置或兩者之組合。實施例中，主體追蹤模組例如一深度感測器，此深度感測器為使用飛行時間(time of flight,TOF)機制並與常見的CCD/CMOS感測器、紅外線(IR)感測器、雙攝像頭(dual camera)、超聲波感測器(ultrasonic sensor)或其他種光學系統之組合。
綜上所述，根據本揭露內容實施例，經由以感測模組300偵測目標物，此目標物之位置和/或角運動資訊可被傳送到 控制模組，且可根據接收目標物資訊調整施加到液晶漸變折射率透鏡陣列210和220的偏壓配置，用以調整投射之轉換影像400，而提供更為彈性的轉換影像400與人類之互動。
根據本揭露內容實施例，提出一種顯示裝置10之操作方法。參考第1圖所示，實施例中，操作方法包括以下步驟。
顯示模組100提供一原始影像，且光學元件200投射此原始影像之轉換影像400。當感測模組300偵測到一目標物時，感測模組300會反饋目標物的目標物資訊到控制模組。接著控制模組依據接收的目標物資訊對光學元件200的第一液晶漸變折射率透鏡陣列210施加一第一偏壓配置及對光學元件200的第二液晶漸變折射率透鏡陣列220施加一第二偏壓配置以調整轉換影像400。上述偵測目標物、接收目標物資訊、以及施加第一偏壓配置及第二偏壓配置以調整轉換影像400之步驟可重複直到轉換影像400達到一預定條件，例如是根據目標物資訊之轉換影像400的一目標位置、轉換影像400的一目標清晰值或兩者之組合。由於變更施加到第一及第二液晶漸變折射率透鏡陣列210及220的電壓可改變當中液晶分子的傾斜角，藉此使第一及第二液晶漸變折射率透鏡陣列210及220的光學特性產生變化，而可以對應地調整投射之轉換影像400。
如第1圖所示，調整轉換影像400之步驟可包括調整第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的第一焦距及調整第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的第二焦距直到轉換影像400達到一目標位置。此狀況下，調整第一焦距及第二焦距以滿足以下條件：d=f1+f2及L2=L1*(f2/f1)。
f1為第一焦距，f2為第二焦距，d為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之間的光學間距，L1為第一液晶漸變折射率透鏡陣列210與顯示裝置100之間的距離，L2為第二液晶漸變折射率透鏡陣列220與轉換影像400之原始位置之間的距離。值得注意的是，儘管光學間距(optical gap)由焦距之光學參數所定義，但在此所述之光學間距d實質上等於第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的液晶層(liquid crystal layer)210c的中心與第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的液晶層220c的中心之間的距離。並且，距離L1實質上等於複數個像素(pixel)P與第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的液晶層210c的中心之間的距離，而距離L2實質上等於第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的液晶層220c的中心與轉換影像400之原始位置之間的距離。
第2圖為根據本揭露內容一實施例之顯示裝置10所揭示之一操作方法。本實施例中，顯示裝置10可偵測一目標物之移動，例如觀看者的手、眼睛或視線移動(gaze movement)，及根據目標物的新位置調整轉換影像使投射在一調整位置，而提供更為彈性的轉換影像與人類之互動。
參考第2圖，感測模組300可包括一主體追蹤模組，而目標物資訊可包括目標物之一位置。更具體地，目標物資訊可包括不僅目標物的原始位置還有目標物移動後的新位置。並且，目標物資訊更可包括第二液晶漸變折射率透鏡陣列220與目標物位置之間的距離，且調整第一焦距與第二焦距以滿足以下條件： f1=(L1/(L1+L2’))*d及f2=(L2/(L1+L2’))*d。
L2’為第二液晶漸變折射率透鏡陣列220與目標物位置之間的距離，此目標物位置例如為目標物移動後的新位置。舉例來說，當目標物例如是一隻手500移動到新位置，而於圖式中標示為手500’，控制模組調整第一焦距f1與第二焦距f2以滿足上述條件。在滿足上述條件後，光學元件200把轉換影像400從原始位置調整到投射於一新目標位置，而於圖式中標示為轉換影像400’。值得注意的是，d及L1保持固定值，且必須也同時滿足條件d=f1+f2。
第3圖為根據本揭露內容一實施例之顯示裝置10所揭示之另一操作方法。本實施例中，顯示裝置10可藉由偵測目標物的移動而偵測視角的變化，例如觀看者對於顯示裝置的角運動或觀看者的眼睛(視線)移動，且根據目標物的新視角調整投射之轉換影像，使其具備期望的目標清晰值，而提供更廣視角且更為彈性的清晰轉換影像與人類之互動。
參考第3圖，感測模組300可包括一主體追蹤模組，目標物資訊可包括目標物位置之視角。更具體地，目標物資訊不僅可包括目標物之原始位置還有目標物移動後的新視角。調整第一焦距與第二焦距以滿足以下條件：f1=(L1/(L1+L2))*(d/cos(θ))及f2=(L2/(L1+L2))*(d/cos(θ))。
d/cos(θ)為第一液晶漸變折射率透鏡陣列與第二液晶漸變折射率透鏡陣列之間的光學間距，且θ為目標物位置的視角。更具體地，視角θ為原始正交線(orthogonal line)V1與稍微移 動後之新正交線V2之間的角度差。原始正交線V1係由觀看者眼睛至光學元件200，而新正交線V2係由觀看者眼睛600’至光學元件200。
一實施例中，目標物位置之視角|θ|<90度。另一實施例中，目標物位置之視角|θ|<30度。舉例來說，目標物位置之視角θ可以是+30度到-30度之間。
舉例來說，當一目標物，例如是一觀看者的眼睛，相對於顯示裝置由原始位置移動一視角到新位置，而於圖式中標示為眼睛600’，控制模組調整第一焦距f1及第二焦距f2以滿足上述條件。在滿足上述條件後，光學元件200調整轉換影像400以達到目標清晰值。值得注意的是，d及L1保持固定值，且當由觀看者眼睛至光學元件200的正交線V1移動至到新的正交線V2，本實施例之光學間距定義為d/cos(θ)，且必須滿足條件d/cos(θ)=f1+f2。
第4圖為根據本揭露內容一實施例之顯示裝置10揭示另一操作方法。本實施例中，顯示裝置10可藉由偵測目標物的移動而偵測相對於顯示裝置的視角變化，例如是觀看者的眼睛或視線移動，且根據目標物之新視角調整投射之轉換影像，使其具備期望目標清晰值，而提供更廣視角且更為彈性的清晰轉換影像與人類之互動。
參考第4圖，藉由根據視角資訊施加第一偏壓配置到第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及施加第二偏壓配置到第二液晶漸變折射率透鏡陣列220，以調整且移動第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的光學透鏡210L1之位置及第二液晶漸變折射率 透鏡陣列220的光學透鏡220L1之位置至新的位置，直到轉換影像400達到目標清晰值。
舉例來說，如第4圖所示，當觀看者的眼睛位在視角θ，將第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的光學透鏡210L1之位置移動到新位置，新位置的光學透鏡於圖式中標示為光學透鏡210L2，及將第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的光學透鏡220L1之位置移動到新位置，新位置的光學透鏡於圖式中標示為光學透鏡220L2。如此一來，以此方式形成之轉換影像400之清晰度達到目標值，提供了一具有期望之清晰度的轉換影像400。
進一步解釋及描述此偏壓設置，請參考第5圖，其為根據本揭露內容一實施例之液晶漸變折射率透鏡陣列，且以第一液晶漸變折射率透鏡陣列210為例。第一液晶漸變折射率透鏡陣列210包括透明基板(transparent substrates)210-1及210-2、複數個條狀電極(strip electrode)D1~D6設置於透明基板210-1上、一電極層(electrode layer)U1、及液晶層210c設置於這些條狀電極D1~D6與電極層U1之間。對這些不同的條狀電極D1-D6施加不同的預定電壓，造成對應的複數個液晶分子有不同的傾斜角，藉此產生液晶層210c內部的光學透鏡210L1，而對於第一液晶漸變折射率透鏡陣列的這些電極施加不同的電壓之配置則定義為第一偏壓配置。本揭露內容實施例中，電極層U1可以為一平面電極層或亦可包括複數個條狀電極，此些條狀電極係排列為正交於條狀電極D1~D6。
舉例來說，對電極層U1及條狀電極D4可施加0伏特之電壓，對條狀電極D1可施加5伏特之電壓，對條狀電極 D2及D6可施加2伏特之電壓，及對條狀電極D3及D5可施加0.5伏特之電壓。另一實施例中，對電極層U1及條狀電極D5可施加0伏特之電壓，對條狀電極D2可施加5伏特之電壓，對條狀電極D1及D3可施加2伏特之電壓，及對條狀電極D4及D6可施加0.5伏特之電壓。當調整或變化偏壓配置時，由此形成之第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的複數個光學透鏡的焦距和/或位置也隨著改變或移動。如第5圖所示的實施例中的這些條狀電極具有6個電極，然而一組條狀電極中的電極數量的選擇並非限制為6個，可根據實際所需做變更。
第6圖為根據本揭露內容另一實施例之顯示裝置20，本實施例中的元件與先前實施例中具有相同或類似符號之元件為相同或類似的元件，因而省略對其之描述。
參考第6圖，顯示裝置20之光學元件200可更包括一第一透鏡陣列240及一第二透鏡陣列250。第一透鏡陣列240具有一第三焦距，且第二透鏡陣列250具有一第四焦距。第一透鏡陣列240設置於第一液晶漸變折射率透鏡陣列210上，第二透鏡陣列250設置於第二液晶漸變折射率透鏡陣列220上，且第二透鏡陣列250係平行設置於第一透鏡陣列240。實施例中，第一透鏡陣列240及第二透鏡陣列250例如是柱狀透鏡陣列或微透鏡陣列。
如第6圖所示，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設置於第一透鏡陣列240與第二透鏡陣列250之間。本實施例中，第三焦距及第四焦距為固定值且無法調整。
如第6圖所示之顯示裝置20中，第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及第一透鏡陣列240構成一第一透鏡組，且第二液晶漸變折射率透鏡陣列220及第二透鏡陣列250構成一第二透鏡組。當操作顯示裝置20時，調整轉換影像400之步驟可包括調整第一液晶漸變折射率透鏡陣列210的第一焦距及調整第二液晶漸變折射率透鏡陣列220的第二焦距直到轉換影像400達到一目標位置。依此方式，調整第一焦距及第二焦距以滿足以下條件：d=f1+f2、L2=L1*(f2/f1)、1/f1=1/f1s+1/f1g-d1/(f1s*f1g)及1/f2=1/f2s+1/f2g-d2/(f2s*f2g)。
f1為第一透鏡組之總焦距，f2為第二透鏡組之總焦距，f1g為第一焦距，f2g為第二焦距，f1s為第三焦距，f2s為第四焦距，d1為第一液晶漸變折射率透鏡陣列210與第一透鏡陣列240之間的光學間距，d2為第二液晶漸變折射率透鏡陣列220與第二透鏡陣列250之間的光學間距，d為第一透鏡組與第二透鏡組之間的光學間距，L1為第一透鏡組與顯示模組100之間的距離，L2為第二透鏡組與轉換影像400之原始位置之間的距離。
具備附加之第一透鏡陣列240及第二透鏡陣列250，第一透鏡組及第二透鏡組可提供較高的透鏡能力。並且，因具備第一透鏡陣列240及第二透鏡陣列250的支援，在整個光學元件200具有相同的焦距調整能力的前提下，可減少液晶層210c及220c的厚度，藉此實現較快的反應時間及較低的電壓需求(因為能量消耗降低)。
第7圖為根據本揭露內容又一實施例之顯示裝置 30。本實施例中的元件與先前實施例中具有相同或類似符號之元件為相同或類似的元件，因而省略對其之描述。本實施例與第1圖所示之實施例的主要不同為感測模組300。
本實施例中，感測模組300例如是影像擷取裝置，當操作顯示裝置30時，影像擷取裝置擷取觀看者手500的影像或觀看者眼睛600的影像，然後控制模組從感測模組300(影像擷取模組)接收及分析影像。接著，根據接收的影像施加第一偏壓配置於第一液晶漸變折射率透鏡陣列210及施加第二偏壓配置於第二液晶漸變折射率透鏡陣列220直到轉換影像400達到目標清晰值。
本揭露內容之一些實施例中，感測模組可包括一主體追蹤模組及影像擷取裝置(圖中未顯示)。在此例中，目標物資訊可包括目標物位置、目標物位置之視角或兩者之組合，且目標物資訊可更包括目標物影像，而調整第一焦距及第二焦距直到轉換影像400達到目標清晰值。在此系統中，主體追蹤模組執行感測模組之主要功能，且使用影像擷取裝置作為一輔助系統用以微調第一液晶漸變折射率透鏡陣列之焦距及第二液晶漸變折射率透鏡陣列之焦距。
本揭露內容之一些實施例中，這些液晶漸變折射率透鏡陣列可被取代為電濕潤透鏡陣列(electro-wetting lens array)，這些電濕潤透鏡陣列的焦距也可根據這些施加電壓而改變。
綜上所述，雖然本揭露內容已以較佳實施列揭露如上，然其非用以限定本揭露內容。本揭露內容所屬技術領域中具 有通常知識者，在不脫離本揭露內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本揭露內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧顯示模組
200‧‧‧光學元件
210‧‧‧第一液晶漸變折射率透鏡陣列
220‧‧‧第二液晶漸變折射率透鏡陣列
210c、220c‧‧‧液晶層
230‧‧‧透明夾層
300‧‧‧感測模組
400‧‧‧轉換影像
500‧‧‧手
600‧‧‧眼睛
f1‧‧‧第一焦距
f2‧‧‧第二焦距
P‧‧‧像素
d‧‧‧光學間距
L1、L2‧‧‧距離

Claims (18)

  1. 一種顯示裝置，包括：一顯示模組，用於提供一原始影像(original image)；一光學元件，該光學元件設置於該顯示模組上用以投射該原始影像之一轉換影像(translating image)；一感測模組，用於偵測一目標物；以及一控制模組，用於從該感測模組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：一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；一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係平行設置於該第一液晶漸變折射率透鏡陣列；一第一透鏡陣列，該第一透鏡陣列設置於該第一液晶漸變折射率透鏡陣列上且具有一第三焦距；及一第二透鏡陣列，該第二透鏡陣列具有一第四焦距，該第二透鏡陣列設置於該第二液晶漸變折射率透鏡陣列上，且該第二透鏡陣列係平行設置於該第一透鏡陣列；其中，該控制模組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. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該控制模組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之該轉換影像的一目標位置、該轉換影像的一目標清晰值、或前述兩者之一組合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該感測模組包括一主體追蹤模組(body tracking module)、一影像擷取裝置、或前述兩者之一組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第三焦距及該第四焦距係為固定值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，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於該第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列之間。
  6. 一種顯示裝置之操作方法，包括：從一顯示模組提供一原始影像；藉由一光學元件投射該原始影像之一轉換影像；藉由一感測模組偵測一目標物；藉由一控制模組從該感測模組接收一目標物資訊；以及藉由該控制模組調整該轉換影像；其中該光學元件包括： 一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；一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係平行設置於該第一液晶漸變折射率透鏡陣列；一第一透鏡陣列，該第一透鏡陣列設置於該第一液晶漸變折射率透鏡陣列上且具有一第三焦距；及一第二透鏡陣列，該第二透鏡陣列具有一第四焦距，該第二透鏡陣列設置於該第二液晶漸變折射率透鏡陣列上，且該第二透鏡陣列係平行設置於該第一透鏡陣列；其中，該控模組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。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法，其中該控制模組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之該轉換影像的一目標位置、該轉換影像的一目標清晰值、或前述兩者之一組合。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法，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組之間的一距離，L2為該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該轉換影像之一原始位置之間的一距離。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法，其中該感測模組包括一主體追蹤模組，且該目標物資訊包括該目標物之一位置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置之操作方法，其中該目標物資訊更包括該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該目標物之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，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，L1為該第一液晶漸變折射率透鏡陣列與該顯示模組之間的一距離，L2為該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該轉換影像之一原始位置之間的一距離，及L2’為該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該目標物之該位置之間的一距離。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法，其中該感測模組包括一主體追蹤模組，該目標物資訊包括該目標物之一位置之一視角(viewing angle)。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之操作方法，其中調整第一焦距及該第二焦距以滿足：f1=(L1/(L1+L2))*(d/cos(θ))及f2=(L2/(L1+L2))*(d/cos(θ))，f1為該第一焦距，f2為該第二焦距，d/cos(θ)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，L1為該第一液晶漸變折射率透鏡陣列與該顯示模組之間的一距離，L2為該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該轉換影像之一原始位置之間的一距離，及θ為該目標物之該位置之該視角。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置之操作方法，其中該目標物之該位置之該視角在+30度與-30度之間。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置之操作方法，其中調整該轉換影像包括：移動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之複數個光學透鏡之複數個位置直到該轉換影像達到一目標清晰值。
  15. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法，其中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設置於該第一透鏡陣列與該第二透鏡陣列之間。
  16. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法， 其中該第一液晶漸變折射率透鏡陣列與該第一透鏡陣列構成一第一透鏡組，該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該第二透鏡陣列構成一第二透鏡組，且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、L2=L1*(f2/f1)、1/f1=1/f1s+1/f1g-d1/(f1s*f1g)及1/f2=1/f2s+1/f2g-d2/(f2s*f2g)，f1為該第一透鏡組之一總焦距，f2為該第二透鏡組之一總焦距，f1g為該第一焦距，f2g為該第二焦距，f1s為該第三焦距，f2s為該第四焦距，d1為該第一液晶漸變折射率透鏡陣列與該第一透鏡陣列之間的一光學間距，d2為該第二液晶漸變折射率透鏡陣列與該第二透鏡陣列之間的一光學間距，d為該第一透鏡組與該第二透鏡組間之間的一光學間距，L1為該第一透鏡組與該顯示模組之間的一距離，且L2為該第二透鏡組與該轉換影像之一原始位置之間的一距離。
  17. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之操作方法，其中該感測模組包括一主體追蹤模組及一影像擷取裝置，該目標物資訊包括該目標物之一位置，該目標物之該位置之一視角，或前述兩者之一組合，該目標物資訊更包括該目標物之一影像，且調整該第一焦距及該第二焦距直到該轉換影像達到一目標清晰值。
  18. 一種顯示裝置之一操作方法，包括：從一顯示模組提供一原始影像； 藉由一光學元件投射該原始影像之一轉換影像；藉由一影像擷取裝置擷取一目標物之一影像；藉由一控制模組從該影像擷取裝置接收及分析該影像；以及藉由該控制模組調整該轉換影像；其中該光學元件包括：一第一液晶漸變折射率透鏡陣列，且該第一液晶漸變折射率透鏡陣列具有一第一焦距；一第二液晶漸變折射率透鏡陣列，且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係平行設置於該第一液晶漸變折射率透鏡陣列；一第一透鏡陣列，該第一透鏡陣列設置於該第一液晶漸變折射率透鏡陣列上且具有一第三焦距；及一第二透鏡陣列，該第二透鏡陣列具有一第四焦距，該第二透鏡陣列設置於該第二液晶漸變折射率透鏡陣列上，且該第二透鏡陣列係平行設置於該第一透鏡陣列其中該控制模組根據接收的該影像對該第一液晶漸變折射率透鏡陣列施加一第一偏壓配置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。
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