TW201409450A - 區塊動態驅動之背光模組及其抬頭顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種區塊動態驅動之背光模組及其抬頭顯示裝置，其中該區塊動態驅動之背光模組係同時具有一指向性透鏡單元與一光勻化單元，該指向性透鏡單元可收斂背光模組內的光源組所發出的光的發散角，並且，該光勻化單元可進一步地將光均勻化，使得液晶顯示器之所有顯示區域皆具有均一性的亮度，則駕駛者在其可視範圍之中所看到所有影像皆是一個清晰的影像；此外，背光模組內的每一個光源組皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件，該些光源組可根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件或白光LED元件發光，進而達到區塊動態顯示之目的。

Description

區塊動態驅動之背光模組及其抬頭顯示裝置

本發明係關於一種背光顯示模組，尤指一種區塊動態驅動之背光模組及其抬頭顯示裝置。

近年來，基於行車安全與駕駛環境等考量，可提高汽車可靠性與駕駛視認性的輔助裝置已經逐漸普及。舉例而言，全球定位系統(Global Positioning System,GPS)或是抬頭顯示器(head up display,HUD)均為常見的車用輔助裝置。其中，抬頭顯示器可將虛擬圖像映射在擋風玻璃上，以提供如儀表板狀態與導航資訊等行車相關訊息。由於駕駛人毋需低頭或轉頭觀看，因此可將視線集中在前方，較不容易分散駕駛人的注意力。

請參閱第一圖，係習用的抬頭顯示器之應用示意圖。如第一圖所示，抬頭顯示器82’係安裝於一車體80’內部，且習用的抬頭顯示器82’通常包括一背光模組821’與一非自發光顯示器822’，其中，該背光模組821’(例如一發光二極體(light-emitting diode,LED)陣列)，可發出光源至該非自發光顯示器822’(例如一液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)之上，接著，透過液晶顯示器，顯示影像將被投射至駕駛人之一可視區域(eyebox)84’；如圖所示，該可視區域84’通常位於車體80’的擋風玻璃之上801’。

承上述，前述抬頭顯示器82’之背光模組821’係發散性地發出光源，使得駕駛人以外之乘客在各個角度皆可觀看到影像；然而，由於各光源射出的路徑不集中，使得單一光源照射至駕駛人的強度減弱，因此必須增加光源的數量才得以使影像之亮度達到期望值，但如此一來便會增加抬頭顯示器的重量，並且會增加電量的使用與散熱需求上的負荷。

有鑑於習用的抬頭顯示器82’所具有之背光模組821’與非自發光顯示器822’仍具有缺點與不足，抬頭顯示器係提出一種新的背光顯示模組。請參閱第二圖，係該背光顯示模組的架構圖。如第二圖所示，該背光顯示模組1’係包含一液晶顯示器100’、複數個光源110’以及一微光學元件陣列組120’。其中，該複數個光源110’係設置於該液晶顯示器100’的一側，且每一個光源110’皆可提供一光束並照射至液晶顯示器100’之上；通常該些光源110’是LED元件。該微光學元件陣列組120’則設置於液晶顯示器100’與該些光源110’之間。

微光學元件陣列組120’包含一基板121’、一變週 期二維自由曲面透鏡陣列122’與一變週期二維自由曲面錐體陣列123’。其中，變週期二維自由曲面透鏡陣列122’係設置於基板121’的一表面上，並面向該些光源110’，用以將收斂光源110’所發出之光束的發散角；變週期二維自由曲面錐體陣列123’則設置於基板121’的另一表面之上，並面向該液晶顯示器100’，用以將光束偏折並指向一駕駛者之一可視範圍130’中。如此，如圖中的實線路徑140’所示，每一光源110’將其光束射入微光學元件陣列組120’後，所有光束的路徑皆會受到微光學元件陣列組120’的調整而偏折，並接著集中指向該駕駛者之該可視範圍130’中；此外，由於液晶顯示器100’的每一區域僅分別受到部分光源110’之照射，故可減少光源110’之配置數量，以達到整體輕薄之效果。再者，如虛線路徑150’所示，液晶顯示器100’的每一畫素的光束形成一錐角分布，亦即成像顯示元件100’上之每一畫素都只能在駕駛者之可視範圍130’中被看到。

經由上述，吾人可以得知，只要使用第二圖所示的背光顯示模組1’替換第一圖所示的背光模組821’與非自發光顯示器822’，則可改善習用的抬頭顯示器82’所具有的各光源射出的路徑不集中的缺點；然而，即便如此，本案之發明人仍舊發現該背光顯示模組1’具有下列之缺點與不足：

(1)雖然該背光顯示模組1’透過其微光學元件陣列組120’收斂了該些光源110’所發出的光束的發散角，使得光束偏折並指向駕駛者的可視範圍130’；然而，該些光束仍未經過「均勻化」，因此，非均勻化的光束將無法供給該液晶顯示器100’一個均勻的背光效果，導致液晶顯示器100’之上顯示出部份較亮區域及部份較暗區域；可想而知，駕駛者可能難以有效辨識該部份較暗區域所顯示的影像或文字。

(2)由於該光源110’為單色LED元件，故，可想而知該背光顯示模組1’無法投射全彩的影像至駕駛者的可視範圍130’內。

(3)承上述第2點，欲使得該背光顯示模組1’顯示全彩影像，則必須特別以白光LED元件作為其光源110’，並同時搭配使用彩色濾光片；然，如此一來，除了彩色濾光片增加了該背光顯示模組1’之製造成本外，永遠保持發光狀態的白光LED元件亦導致該背光顯示模組1’的能源使用效率不彰，而必須經常性的更換電池或充電。

經由上述的詳細說明，吾人可以輕易得知，目前所習用的抬頭顯示器仍存在著缺陷；有鑑於此，本案之發明人係極力地研究創作，而終於研發出一種區塊動態驅動之背光模組，以克服該習用的抬頭顯示器長久存在的缺點。

本發明之第一目的，在於提供一種區塊動態驅動之背光模組，係同時具有一指向性透鏡單元與一光勻化單元，使得背光模組之光源組所發出的光可透過指向性透鏡單元收斂其發散角，並藉由光勻化單元進一步地將光均勻化；如此，此區塊動態驅動之背光模組便可提供液晶顯示器一個均勻的背光效果，使得液晶顯示器之所有顯示區域皆具有均一性的亮度。

本發明之第二目的，在於提供一種區塊動態驅動之背光模組，係具有複數個光源，且每一個光源組皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件；如此，控制電路板可根據顯單元上不同顯示區塊所需之顏色而控制該些光源組，該些光源組則根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件、或白光LED元件發光，進而達到區塊動態背光之目的，以使得背光模組能夠有效地節能。

因此，為了達成本發明之第一目的與第二目的，本案之發明人係提出一種區塊動態驅動之背光模組，係包括：一控制電路板；複數個光源，係設置於該控制電路板之上，其中，每一個光源組皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件； 一指向性透鏡單元，係置於該些光源組的上方，用以偏折該些光源組所發出的光，並將該些光源組所發出的光收斂為較小之發散角；並且，指向性透鏡單元可進一步地將偏折的光集中並指向一駕駛者的一可視範圍中；一光勻化單元，係置於該指向性透鏡單元的上方，用以均勻化該受到指向性透鏡單元所偏折與集中的光；以及一顯示單元，係用以顯示一待顯示影像；其中，當顯示單元上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板即根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色，進而控制該複數個光源組，該些光源則根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件、或白光LED元件發光。

本發明之第三目的，在於提供一種具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示器，該抬頭顯示器所具有之區塊動態驅動之背光模組係同時具有一指向性透鏡單元與一光勻化單元，使得背光模組之光源組所發出的光可透過指向性透鏡單元收斂其發散角，並藉由光勻化單元進一步地將光均勻化；故，此區塊動態驅動之背光模組便可提供液晶顯示器一個均勻的背光效果，使得液晶顯示器之所有顯示區域皆具有均一性的亮度，因此駕駛者便可易於看清楚液晶顯示器之所有顯示區域之上所顯示之影像或文字。

本發明之第四目的，在於提供一種具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示器，該抬頭顯示器所具有之區塊動 態驅動之背光模組，其係具有複數個光源組，且每一個光源皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件；如此，控制電路板可根據顯單元上不同顯示區塊所需之顏色而控制該些光源組，該些光源組則根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件或白光LED元件發光，進而達到區塊動態顯示之目的，以使得抬頭顯示器能夠有效地節能。

本發明之第五目的，在於提供一種具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示器，該抬頭顯示器可外接一電子裝置，例如外接一智慧型手機，如此，電子裝置可輸入一顯示訊號至本發明之抬頭顯示裝置，則該抬頭顯示裝置會將該顯示訊號之相關影像投射至駕駛者的可視範圍之中。

因此，為了達成本發明之第三目的、第四目的與第五目的，本案之發明人係提出一種抬頭顯示器，係包括：一殼體，係至少具有一顯示開口；以及一區塊動態驅動之背光模組，係設於該殼體之內，並包括：一控制電路板、複數個光源、一指向性透鏡單元、一光勻化單元以及一顯示單元；該複數個光源組係設置於該控制電路板之上，且每一個光源組皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件；該指向性透鏡單元係置於該些光源的上方，用以偏折 將該些光源組所發出的光，並將偏折的光進一步地集中指向一駕駛者的一可視範圍中；該光勻化單元係置於該指向性透鏡單元的上方，用以均勻化該受到指向性透鏡單元所偏折與集中的光；該顯示單元係透過該顯示開口而露出於殼體之外，並用以顯示一待顯示影像；其中，當顯示單元上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板即根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色，進而控制該複數個光源組，該些光源組則根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件或白光LED元件發光。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種區塊動態驅動之背光模組及其抬頭顯示裝置，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之實施例。

請繼續參閱第三圖與第四圖，係本發明之一種區塊動態驅動之背光模組的架構圖及其立體分解圖。如第三圖與第四圖所示，該區塊動態驅動之背光模組11係包括：一控制電路板111、複數個光源組112、一指向性透鏡單元113、一光勻化單元114以及一顯示單元115。

如圖所示，該複數個光源組112係設置於控制電路板111之上，且每一個光源組112皆具有一紅光LED元件112R、一綠光LED元件112G、一藍光LED元件112B與一 白光LED元件112W。該指向性透鏡單元113係置於該些光源組112的上方，於本發明中，指向性透鏡單元113係由一第一基板1131、一第一變週期與變曲率透鏡陣列1132與一第二變週期與變曲率透鏡陣列1133所構成；其中，第一變週期與變曲率透鏡陣列1132係形成於該第一基板1131之一表面，且第一變週期與變曲率透鏡陣列1132係面對於該些光源組112；而第二變週期與變曲率透鏡陣列1133則相對於第一變週期與變曲率透鏡陣列1132而形成於第一基板1131的另一表面。

承上述，於本發明中，該第一變週期與變曲率透鏡陣列1132係用以偏折該些光源組112所發出的光，並將該些光源組112所發出的光收斂為較小之發散角；該第二變週期與變曲率透鏡陣列1133則用以進一步地將偏折的光集中指向一駕駛者的一可視範圍22中。如圖中的實線路徑140所示，每一光源組112發光至入指向性透鏡單元113後，光的路徑即會受到指向性透鏡單元113之偏折，近而集中指向該駕駛者之該可視範圍22中，藉以方式可提高光的強度。

光勻化單元114係置於指向性透鏡單元113的上方，用以均勻化該受到指向性透鏡單元113所偏折與集中的光；於本發明中，光勻化單元114係由一第二基板1141、一第一柱狀透鏡陣列1142與一第二柱狀透鏡陣列1143所 構成。如圖所示，第一柱狀透鏡陣列1142係形成於第二基板1141之一表面並面對於該指向性透鏡單元113；第二柱狀透鏡陣列1143則相對於第一柱狀透鏡陣列1142而形成於第二基板1141的另一表面；並且，該第一柱狀透鏡陣列1142與該第二柱狀透鏡陣列1143係相互正交。於此，必須特別強調的是，雖然第三圖與第四圖所示的光勻化單元114係由二相互正交的柱狀透鏡陣列(1142,1143)所構成；然而，在一些示範性的實施例之中，光勻化單元114也可以是一蠅眼透鏡陣列，且該蠅眼透鏡陣列同樣形成於一基板之上。或者，光勻化單元114也可以是由基板、第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列與一第二變週期與變曲率柱狀透鏡陣列所構成。

顯示單元115可為液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)或者任一種非自發性之顯示面板，其功用在於顯示一待顯示影像。特別地，於本發明之該區塊動態驅動之背光模組11之中，當顯示單元115上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板111即根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色，進而控制該複數個光源組112，該些光源組112則根據控制電路板111之控制而使其紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B或白光LED元件112W發光，進而達到區塊動態顯示之目的。再者，如第三圖所示之虛線路徑150，顯示單元115之每一畫素的光束係形 成一錐角分布，這表示顯示單元115上之每一畫素都只能在駕駛者之可視範圍22中被看到。

如此，上述係已清楚地揭示本發明之區塊動態驅動之背光模組的架構及其構成元件；並且，經由上述，可以得知本發明之區塊動態驅動之背光模組係具有下列之優點：

1.不同於習用的背光顯示模組(如先前技術所述)，本發明之區塊動態驅動的背光模組11因同時具有指向性透鏡單元113與光勻化單元114，故，區塊動態驅動的背光模組11之光源組112所發出的光可透過指向性透鏡單元113收斂其發散角，並藉由光勻化單元114進一步地將光均勻化，如此，此區塊動態驅動之背光模組便可提供液晶顯示器一個均勻的背光效果，使得液晶顯示器之所有顯示區域皆具有均一性的亮度。

2.不同於習用的背光顯示模組，本發明之區塊動態驅動的背光模組11所使用的光源組112係具有一紅光LED元件112R、一綠光LED元件112G、一藍光LED元件112B與一白光LED元件112W；如此，當顯示單元115上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板111可根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色而控制該些光源組112，該些光源組112則根據控制電路板111之控制而使其紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B或白光LED元件112W發光，進而達到區塊動態背光之目的， 以使得此背光模組能夠有效地節能。

接著繼續說明具有該區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置，以及該抬頭顯示裝置所呈現的功效。請重複參閱第三圖與第四圖，並同時參閱第五圖，係具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置1(以下簡稱抬頭顯示裝置1)的立體圖。如第五圖所示，該抬頭顯示裝置1係包括一殼體10、一區塊動態驅動之背光模組11與一操作介面12，其中，關於區塊動態驅動之背光模組11的架構已經完整揭示於第三圖與第四圖，於此便不再重複贅述。

於抬頭顯示裝置1之中，顯示單元115係透過殼體10之一顯示開口101而露出於殼體10之外；此外，控制電路板111具有至少一輸入連接器1111，該輸入連接器1111則透過殼體10之一連接器開孔102而露出於殼體10之外，使得外部一電子裝置3可透過一電連接器纜線31而連接至該輸入連接器1111，如此，該電子裝置3則可藉由輸入連接器1111而輸入一顯示訊號至控制電路板111與該顯示單元115。另外，抬頭顯示裝置1更具有一操作介面12，該操作介面12係電性連接於殼體10內部的控制電路板111(控制電路板111如第四圖所示)，用以供駕駛者操作並調整顯示單元115所顯示的待顯示影像之投射位置。

繼續地，請參閱第六圖與第七圖，係該抬頭顯示裝置的使用示意圖以及駕駛者的可視範圍之顯示影像示意圖； 其中，第六圖係示意地繪出該抬頭顯示裝置1備安裝至一車體4之內，且抬頭顯示裝置1可投射將其顯示單元115之待顯示影像投射至駕駛者的可視範圍22中。通常，抬頭顯示裝置1僅用以顯示車速(如第七圖之顯示區B)、車距(如顯示區C)與時間(如顯示區D)；但，由於本發明之抬頭顯示裝置1具有外接電子裝置3之功能，例如外接一智慧型手機，因此，智慧型手機可輸入一顯示訊號至抬頭顯示裝置1，該顯示訊號則顯示於第七圖之顯示區A。

進一步地，透過第七圖加以解釋本發明之具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置1所呈現的功效。其中，當駕駛者沒有外接電子裝置3之時，則控制電路板111(如第三圖與第四圖所示)控制對應於顯示區A之光源組112，使得對應於顯示區A之光源組112停止發光；或者，駕駛者透過操作介面12(如第五圖所示)關閉車距警示之功能，則控制電路板111控制對應於顯示區C之光源組112，使得對應於顯示區C之光源組112停止發光。如此，透過上述的操作方式，吾人可以得知該抬頭顯示裝置1係利用其內部的區塊動態驅動之背光模組11達到區塊動態顯示的功效。

另外，在一些示範性的實施例中，當駕駛者外接電子裝置3，例如外接一智慧型手機以應用其導航功能，則全彩的導航地圖會於顯示區A上顯示；此時，控制電路板111 控制對應於顯示區A之該些光源組112，使該些光源組112內部的紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B、與白光LED元件112W以「時間序列」(time sequential)的方式而相繼不斷地發光；如此方式，則不需透過光學濾光片(color filter)便能夠於顯示區A之上顯示全彩的導航地圖。

再者，區塊動態顯示也可區分日間顯示模式與夜間顯示模式。日間顯示模式時，則控制電路板111該些光源組112，使其內部的紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B、與白光LED元件112W以「高亮度」的模式進行發光；反之，夜間顯示模式時，則控制電路板111該些光源組112，使其內部的紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B與白光LED元件112W以「低亮度」的模式進行發光；如此，日間顯示模式與夜間顯示模式之區塊動態顯示方式，同樣使得抬頭顯示器能夠有效地節能。

該抬頭顯示裝置可透過外接其它電子裝置的方式，藉此擴充其功能。請參閱第八圖，係抬頭顯示裝置的使用示意圖；如第八圖所示，本發明之抬頭顯示裝置可連接一自動調整模組13，該自動調整模組13具有一眼球捕捉單元131與一自動調整電路單元(置於自動調整模組13內部，未圖示)；其中，眼球捕捉單元131可捕捉駕駛者之眼球位 置，自動調整電路單元則可根據駕駛者之眼球位置而自動地調整該待顯示影像的投射位置。

如此，上述係已清楚地揭示本發明之具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置的架構及其構成元件；並且，經由上述，可以得知該具有該區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置係具有下列之優點：

1.不同於習用的背光顯示模組(如先前技術所述)，於本發明的抬頭顯示裝置之中，其區塊動態驅動的背光模組11因同時具有指向性透鏡單元113與光勻化單元114，故，區塊動態驅動的背光模組11之光源組112所發出的光可透過指向性透鏡單元113收斂其發散角，並藉由光勻化單元114將光均勻化，故此區塊動態驅動之背光模組便可提供液晶顯示器一個均勻的背光效果，使得液晶顯示器之所有顯示區域皆具有均一性的亮度，因此駕駛者便可易於看清楚液晶顯示器之所有顯示區域之上所顯示之影像或文字。

2.不同於習用的背光顯示模組，於本發明的抬頭顯示裝置之中，其區塊動態驅動的背光模組11所使用的光源組112係具有一紅光LED元件112R、一綠光LED元件112G、一藍光LED元件112B與一白光LED元件112W；如此，當顯示單元115上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板111可根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色而控制 該些光源組112，該些光源112則根據控制電路板111之控制而使其紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B、或白光LED元件112W發光，進而達到區塊動態顯示之目的，以使得抬頭顯示器能夠有效地節能。

3.承上述第2點，並且，區塊動態顯示也可區分日間顯示模式與夜間顯示模式。於日間顯示模式時，則控制電路板111該些光源組112，使其以「高亮度」的模式進行發光；反之，夜間顯示模式時，則控制電路板111該些光源組112，使其以「低亮度」的模式進行發光，如此方式同樣使得抬頭顯示器能夠有效地節能。

4.不同於習用的背光顯示模組，於本發明的抬頭顯示裝置可外接一電子裝置3，例如外接一智慧型手機，如此，電子裝置3可輸入一顯示訊號至本發明之抬頭顯示裝置1，則該抬頭顯示裝置1會將該顯示訊號之相關影像投射至駕駛者的可視範圍22之中。

5.不同於習用的背光顯示模組，於本發明的抬頭顯示裝置係透過控制電路板111控制對應於顯示單元115之全彩顯示區的該些光源組112，使該些光源組112內部的紅光LED元件112R、綠光LED元件112G、藍光LED元件112B、與白光LED元件112W以「時間序列」的方式而相繼不斷地發光；如此方式，則不需透過光學濾光片便能夠於顯 示單元115之上顯示全彩的影像。

6.此外，於本發明的抬頭顯示裝置可外接一眼球捕捉單元131與一自動調整電路單元；如此，透過眼球捕捉單元131捕捉駕駛者之眼球位置，則自動調整電路單元可根據駕駛者之眼球位置而自動地調整該待顯示影像的投射位置，藉此方式，則駕駛者便不需要透過抬頭顯示裝置1的操作介面12手動調整顯示影像之投射位置。

上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1’‧‧‧背光顯示模組

110’‧‧‧光源

100’‧‧‧液晶顯示器

120’‧‧‧微光學元件陣列組

121’‧‧‧基板

122’‧‧‧變週期二維自由曲面透鏡陣列

123’‧‧‧變週期二維自由曲面錐體陣列

130’‧‧‧可視範圍

140’‧‧‧實線路徑

150’‧‧‧虛線路徑

80’‧‧‧車體

801’‧‧‧擋風玻璃

82’‧‧‧抬頭顯示器

821’‧‧‧背光模組

822’‧‧‧非自發光顯示器

84’‧‧‧可視區域

1‧‧‧抬頭顯示裝置

10‧‧‧殼體

101‧‧‧顯示開口

102‧‧‧連接器開孔

11‧‧‧區塊動態驅動之背光模組

111‧‧‧控制電路板

1111‧‧‧輸入連接器

112‧‧‧光源組

113‧‧‧指向性透鏡單元

1131‧‧‧第一基板

1132‧‧‧第一變週期與變曲率透鏡陣列

1133‧‧‧第二變週期與變曲率透鏡陣列

114‧‧‧光勻化單元

1141‧‧‧第二基板

1142‧‧‧第一柱狀透鏡陣列

1143‧‧‧第二柱狀透鏡陣列

115‧‧‧顯示單元

112B‧‧‧藍光LED元件

112G‧‧‧綠光LED元件

112R‧‧‧紅光LED元件

112W‧‧‧白光LED元件

12‧‧‧操作介面

13‧‧‧自動調整模組

131‧‧‧眼球捕捉單元

140‧‧‧實線路徑

150‧‧‧虛線路徑

22‧‧‧可視範圍

3‧‧‧電子裝置

31‧‧‧電連接器纜線

4‧‧‧車體

A‧‧‧顯示區

B‧‧‧顯示區

C‧‧‧顯示區

D‧‧‧顯示區

第一圖係習用的抬頭顯示器之應用示意圖；第二圖係背光顯示模組的架構圖；第三圖係本發明之一種區塊動態驅動之背光模組的架構圖；第四圖係區塊動態驅動之背光模組的立體分解圖；第五圖係本發明之一種具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置的立體圖；第六圖係具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置的使用示意圖；第七圖係駕駛者的可視範圍之顯示影像示意圖；以及 第八圖係具有區塊動態驅動之背光模組的抬頭顯示裝置的使用示意圖。

11‧‧‧區塊動態驅動之背光模組

111‧‧‧控制電路板

112‧‧‧光源組

113‧‧‧指向性透鏡單元

114‧‧‧光勻化單元

115‧‧‧顯示單元

112R‧‧‧紅光LED元件

112G‧‧‧綠光LED元件

112B‧‧‧藍光LED元件

1131‧‧‧第一基板

1132‧‧‧第一變週期與變曲率透鏡陣列

1133‧‧‧第二變週期與變曲率透鏡陣列

22‧‧‧可視範圍

140‧‧‧實線路徑

150‧‧‧虛線路徑

1141‧‧‧第二基板

1142‧‧‧第一柱狀透鏡陣列

1143‧‧‧第二柱狀透鏡陣列

Claims (13)

1. 一種區塊動態驅動之背光模組，係包括以下步驟：一控制電路板；複數個光源組，係設置於該控制電路板之上，其中，每一個光源組皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件；一指向性透鏡單元，係置於該些光源組的上方，用以偏折該些光源組所發出的光，並將該些光源組所發出的光收斂為較小之發散角；並且，指向性透鏡單元可進一步地將偏折的光集中並指向一駕駛者的一可視範圍中；一光勻化單元，係置於該指向性透鏡單元的上方，用以均勻化該受到指向性透鏡單元所偏折與集中的光；以及一顯示單元，係用以顯示一待顯示影像；其中，當顯示單元上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板即根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色，進而控制該複數個光源組，該些光源組則根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件或白光LED元件發光。
2. 如申請專利範圍第1項所述之區塊動態驅動之背光模組，其中，該指向性透鏡單元包括：一第一基板；一第一變週期與變曲率透鏡陣列，係形成於該第一基板 之一表面；以及一第二變週期與變曲率透鏡陣列，係相對於該第一變週期與變曲率透鏡陣列而形成於第一基板之另一表面；其中，該第一變週期與變曲率透鏡陣列係用以偏折該些光源組所發出的光，並將該些光源組所發出的光收斂為較小之發散角，該第二變週期與變曲率透鏡陣列則用以將偏折的光進一步地集中指向該可視範圍中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之區塊動態驅動之背光模組，其中，該光勻化單元包括：一第二基板；一第一柱狀透鏡陣列，係形成於該第二基板之一表面；以及一第二柱狀透鏡陣列，係相對於該第一柱狀透鏡陣列而形成於第二基板之另一表面；並且，該第一柱狀透鏡陣列與該第二柱狀透鏡陣列係相互正交。
4. 如申請專利範圍第2項所述之區塊動態驅動之背光模組，其中，該光勻化單元包括：一第二基板；以及一蠅眼透鏡陣列，係形成於該第二基板之一表面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之區塊動態驅動之背光模組，其中，該顯示單元可為下列任一種：液晶顯示器與任一種非自發性之顯示面板。
6. 如申請專利範圍第2項所述之區塊動態驅動之背光模組，其中，該光勻化單元包括：一第二基板；一第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列，係形成於該第二基板之一表面；以及一第二變週期與變曲率柱狀透鏡陣列，係相對於該第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列而形成於第二基板之另一表面；並且，該第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列與該第二變週期與變曲率柱狀透鏡陣列係相互正交。
7. 一種抬頭顯示裝置，係包括：一殼體，係至少具有一顯示開口；以及一區塊動態驅動之背光模組，係設於該殼體之內，係包括：一控制電路板；複數個光源組，係設置於該控制電路板之上，其中，每一個光源組皆具有一紅光LED元件、一綠光LED元件、一藍光LED元件與一白光LED元件；一指向性透鏡單元，係置於該些光源組的上方，用以偏折將該些光源組所發出的光，並將偏折的光進一步地集中指向一駕駛者的一可視範圍中；一光勻化單元，係置於該指向性透鏡單元的上方，用以均勻化該受到指向性透鏡單元所偏折與集中的光；以及 一顯示單元，係透過該顯示開口而露出於殼體之外，並用以顯示一待顯示影像；其中，當顯示單元上顯示有該待顯示影像之時，控制電路板即根據該待顯示影像之不同區塊所需之顏色，進而控制該複數個光源組，該些光源組則根據控制電路板之控制而使其紅光LED元件、綠光LED元件、藍光LED元件或白光LED元件發光。
8. 如申請專利範圍第7項所述之抬頭顯示裝置，其中，該指向性透鏡單元包括：一第一基板；一第一變週期與變曲率透鏡陣列，係形成於該第一基板之一表面；以及一第二變週期與變曲率透鏡陣列，係相對於該第一變週期與變曲率透鏡陣列而形成於第一基板之另一表面；其中，該第一變週期與變曲率透鏡陣列係用以接收並偏折該些光源組所發出的光，該第二變週期與變曲率透鏡陣列則用以將偏折的光進一步地集中指向該可視範圍中。
9. 如申請專利範圍第8項所述之抬頭顯示裝置，其中，該光勻化單元包括：一第二基板；一第一柱狀透鏡陣列，係形成於該第二基板之一表面；以及 一第二柱狀透鏡陣列，係相對於該第一柱狀透鏡陣列而形成於第二基板之另一表面；並且，該第一柱狀透鏡陣列與該第二柱狀透鏡陣列係相互正交。
10. 如申請專利範圍第9項所述之抬頭顯示裝置，其中，該光勻化單元包括：一第二基板；以及一蠅眼透鏡陣列，係形成於該第二基板之一表面。
11. 如申請專利範圍第7項所述之抬頭顯示裝置，其中，該顯示單元可為下列任一種：液晶顯示器與任一種非自發性之顯示面板。
12. 如申請專利範圍第8項所述之區塊動態驅動之背光模組，其中，該光勻化單元包括：一第二基板；一第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列，係形成於該第二基板之一表面；以及一第二變週期與變曲率柱狀透鏡陣列，係相對於該第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列而形成於第二基板之另一表面；並且，該第一變週期與變曲率柱狀透鏡陣列與該第二變週期與變曲率柱狀透鏡陣列係相互正交。
13. 如申請專利範圍第7項所述之抬頭顯示裝置，更包括一自動調整模組，係包括一眼球捕捉單元與一自動調整電路單元，該眼球捕捉單元可捕捉該駕駛者之眼球的位 置，自動調整電路單元則可根據駕駛者之眼球位置而自動地調整該待顯示影像的投射位置。