CN102362229A - 高频振动全息正面光 - Google Patents

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Abstract

可使用反射或透射全息图从波导提取光。可通过用具有在所述整个全息图上随机或伪随机地变化的属性(例如，照射角度)的物体光束及/或参考光束单独曝光全息介质的多个区域中的每一者来形成所述全息图。所述区域可是连续的(例如，呈瓦片式图案)或重叠的。在一些实施例中，衍射光栅的间距及/或定向可在区域间变化。举例来说，所述衍射光栅的所述间距及/或定向可在区域间随机或伪随机地变化。可有意地使所述全息图的一些部分在从所述波导提取光时具有相对较高或相对较低的效率。

Description

高频振动全息正面光
相关申请案交叉参考
本申请案请求对标题为“高频振动全息正面光(Dithered Holographic Frontlight)”且在2009年3月23日提出申请的第12/409,289号美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请案一般来说涉及显示器技术且更特定来说涉及显示器的照射。
背景技术
存在用于显示器照射的各种装置。一些“正面光”显示器照射装置将光提供到波导且从波导的平面提取光以照射实质平行于波导的显示器。可使用各种光提取元件来从波导的平面提取光，例如棱镜膜、全息图等。然而，均匀地照射显示器而不产生瑕疵已证明具有挑战性。因此，期望提供经改进正面光照射装置。
发明内容
提供用于显示器照射的经改进方法及装置。一些此类装置使用反射或透射全息图以几乎法向于波导的表面的角度从波导提取光。举例来说，此种光可用以照射微电机***(MEMS)装置，例如干涉式调制器(IMOD)。可通过用具有在全息图的至少部分上随机或伪随机地变化的属性(例如，照射角度)的物体光束及/或参考光束单独曝光全息记录介质(在本文中也称作“全息记录材料”或诸如此类)的多个区域中的每一者来形成全息图。所述区域可是连续的(例如，呈瓦片式图案)，可是重叠的及/或可通过不具有衍射光栅的空间分离。在一些实施例中，衍射光栅的间距及/或定向可在区域间变化。举例来说，衍射光栅的间距及/或定向以及区域属性(区域大小、区域重叠等)可在全息图的至少部分上随机或伪随机地变化。
如本文中所使用，术语“伪随机(pseudorandom)”、“伪随机地(pseudorandomly)”及诸如此类用以广泛地包括可呈现为随机但非随机的过程及分布。在由完全确定的过程产生时，伪随机分布可展现至少某种程度的统计学随机性。举例来说，如随机数字发生器(RNG)或伪随机数字发生器(PRNG)所计算，光束属性、区域属性等可变化，但仍可约束于限制范围内。
为提供显示器的更均匀照射，可使全息图的一些部件在从波导提取光时具有相对较高或相对较低的效率。举例来说，可在全息图的相对较靠近光源的部分中形成全息记录材料的低效率光提取区域，从而允许额外光较远离光源可用。在一些实施方案中，可在全息记录材料的低效率光提取区域中形成“未聚焦”衍射光栅。
本文中描述形成全息图的各种方法。一些此类方法涉及将至少一个参考光束引导到全息记录材料且以相对于与全息记录材料的表面的法线的第1到第N个照射角度用物体光束照射全息记录材料的第1到第M个区域。所述照射过程可涉及形成所述第1到第N个照射角度跨越全息记录材料的所述第1到第M个区域的随机或伪随机分布。一些此类方法可涉及将多个参考光束引导到全息记录材料。
所述方法可涉及确定全息记录材料的低效率光提取区域。所述照射过程可涉及在全息记录材料的低效率光提取区域中形成“未聚焦”衍射光栅。所述照射过程可涉及形成衍射光栅间距跨越全息记录材料的第1到第M个区域的随机或伪随机分布。所述照射过程可涉及形成衍射光栅角度跨越全息记录材料的第1到第M个区域的随机或伪随机分布，所述衍射光栅角度是从平行于第一区域的第一衍射光栅的第一轴到平行于邻近区域的第二衍射光栅的第二轴测量的。
所述第1到第M个区域可为全息记录材料的连续或不连续区域。或者，所述第1到第M个区域可为全息记录材料的重叠区域。
所述第1到第N个照射角度可在预定范围内变化，例如在相对于法线的负六度到六度的范围内、在相对于法线的负十二度到十二度的范围内、在相对于法线的负25度到25度的范围内等。类似地，可在相对于法线的特定角度范围内引导所述多个参考光束中的每一者。举例来说，可在相对于法线的55度到75度的范围内引导所述多个参考光束中的每一者。
本文中还提供制造照射装置的方法。一些此类方法可涉及形成具有光耦合区段及邻近光回转区段的实质平面光导。所述光耦合区段可经配置以从光源接收光且透过所述光导将所述光传播到所述光回转区段。所述光回转区段可经配置以从所述光耦合区段将光引导出所述光导。
形成所述光回转区段的过程可涉及以下各项：将至少一个参考光束引导到全息记录材料；及以相对于与全息记录材料的表面的法线的第1到第N个照射角度用物体光束照射全息记录材料的第1到第M个区域。所述照射过程可包含形成所述第1到第N个照射角度跨越全息记录材料的所述第1到第M个区域的随机或伪随机分布。所述光耦合区段可经配置以透过光导的前表面、后表面或侧表面接收光。
所述照射可涉及形成全息记录材料的低效率光提取区域。所述照射可涉及形成衍射光栅间距跨越全息记录材料的第1到第M个区域的随机或伪随机分布。所述照射过程可进一步涉及形成衍射光栅角度跨越全息记录材料的第1到第M个区域的随机或伪随机分布，所述衍射光栅角度是从平行于第一区域的第一衍射光栅的第一轴到平行于邻近区域的第二衍射光栅的第二轴测量的。
所述第1到第M个区域可为全息记录材料的连续或不连续区域。或者，所述第1到第M个区域可为全息记录材料的重叠区域。
本文中提供各种装置。一些此类装置包括以下元件：光导；至少一个光源，其经配置以将光提供到所述光导；显示器，其实质平行于所述光导而安置；及全息图，其经配置以从所述光导提取光且将光提供到所述显示器。所述全息图可包括多个区域，每一区域具有经配置而以预定角度将光提供到所述显示器的衍射光栅。所述预定角度可在所述多个区域上随机或伪随机地分布。所述显示器可包含多个反射干涉式调制器。所述全息图可为反射全息图、透射全息图或体积相位全息图。
每一区域的衍射光栅可具有相对于邻近区域的衍射光栅的角度定向。所述角度定向可在所述多个区域上随机或伪随机地分布。所述衍射光栅可以或可不在焦点上。
举例来说，可将全息图的选定区域中的衍射光栅形成为比全息图的其它区域中的衍射光栅光提取效率低。举例来说，全息图的选定区域可接近至少一个光源。所述选定区域可经选择以提供显示器的实质均匀照射。
所述装置还可包括以下元件：经配置以与所述显示器通信的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及经配置以与所述处理器通信的存储器装置。所述装置可包括经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。所述装置可包括经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。所述装置可包括经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路的控制器。所述图像源模块可包含接收器、收发器或发射器中的至少一者。
可通过各种类型的硬件、软件、固件等来实施本发明的这些及其它方法。举例来说，可至少部分地通过体现于机器可读媒体中的计算机程序来实施本发明的一些特征。举例来说，所述计算机程序可包括用于用具有在整个全息图上随机或伪随机地变化的定向的物体光束及/或参考光束来曝光全息记录材料的多个区域中的每一者的指令。
附图说明
图1描绘可包括如本文中所提供的高频振动全息正面光的显示器装置的经简化版本。
图2是图解说明图1的显示器装置的组件的一些实例的框图。
图3提供用于显示器的正面光的实例，所述正面光具有耦合到光导的边缘的光源。
图4提供用于显示器的正面光的另一实例，所述正面光具有耦合到光导的底部侧的光源。
图5提供用于显示器的正面光的另一实例，所述正面光具有耦合到光导的顶部侧的光源。
图6图解说明进行全息介质的实质整个区域的多次曝光的过程。
图7图解说明单独曝光全息记录介质的多个区域中的每一者的过程。
图8图解说明物体光束、参考光束及与全息介质的表面的法线之间的角关系的实例。
图9图解说明物体光束、参考光束及沿全息介质的表面的线之间的角关系的实例。
图10A是根据本文中所提供的一些实施方案概述图7中所图解说明的过程的步骤的流程图。
图10B描绘根据本文中所描述的一些实施方案用于产生全息图的***的一些元件。
图10C图解说明***(例如，图10B的***)的一个实例中的更多细节。
图10D是描绘根据本文中所提供的一些实施方案用于产生全息图的自动化***的元件的框图。
图11图解说明包含具有不同衍射光栅定向及/或间距的区域的全息图。
图12是概述用于使全息图的一些部件在从波导提取光时具有相对较高的效率且使全息图的其它部件在从波导提取光时具有相对较低的效率的过程的步骤的流程图。
具体实施方式
虽然将参照几个具体实施例来描述本发明，但所述描述及具体实施例仅为对本发明的说明而不应解释为限制本发明。可在不背离所附权利要求书所界定的本发明真正精神及范围的情况下对所描述的实施例作出各种修改。举例来说，未必按所指示的次序执行本文中所展示及所描述的方法的步骤。还应理解，本发明的方法可包括比所指示更多或更少的步骤。在一些实施方案中，可组合作为单独步骤的本文中所描述步骤。相反，可以多个步骤实施本文中可能描述为单个步骤的步骤。
类似地，可通过以任何方便方式分组或划分任务来分派装置功能性。举例来说，当步骤在本文中被描述为由单个装置(例如，由单个逻辑装置)执行时，可替代地由多个装置执行所述步骤，且反之亦然。
尽管本文中展示并描述本发明的说明性实施例及应用，但存在保持在本发明的概念、范围及精神内的许多变化形式及修改形式，且这些变化形式在对本申请案的审阅之后将变得清晰。因此，应将本发明实施例视为说明性而非限制性的，且不应将本发明限制于本文中所给出的细节，而是可在所附权利要求书的范围及等效物内进行修改。
图1及图2是图解说明显示器装置40的实施例的***框图。举例来说，显示器装置40可为便携式装置，例如蜂窝式电话或移动电话。然而，显示器装置40的相同组件或其稍作变化的形式也作为例如电视及便携式媒体播放器等各种类型的显示器装置的例证。
显示器装置40的此实例包括外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入***48及麦克风46。外壳41通常由所属领域的技术人员众所周知的各种制造过程中的任一种形成，包括注射成型及真空成形。另外，外壳41可由各种材料中的任一种制成，其中包括但不限于塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。在一个实施例中，外壳41包括可移除部分(未展示)，其可与具有不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换。
显示器装置40的此实例中的显示器30可为各种显示器中的任一种。举例来说，显示器30可包含平板显示器，例如等离子、电致发光(EL)、发光二极管(LED)(例如，有机发光二极管(OLED))、液晶显示器(LCD)、双稳态显示器等。或者，显示器30可包含非平板显示器，例如阴极射线管(CRT)或其它管装置，如所属领域的技术人员众所周知。
然而，处于描述本发明实施例的目的，显示器30包括干涉式调制器，其在本文中也可称作干涉式光调制器或“IMOD”。干涉式调制器可经配置以使用光学干涉的原理选择性地吸收及/或反射光。在某些实施例中，干涉式调制器可包含一对导电板，所述导电板中的一者或两者可为全部或部分地透明及/或反射的且在施加适当的电信号时能够相对运动。在特定实施例中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层且另一板可包含通过气隙与所述固定层分离的金属隔膜。一个板关于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器的实例描述于各种专利及专利申请案中，包括标题为“光子MEMS及结构(Photonic MEMS and Structures)”且在2006年3月28日提出申请的第7,483,197号美国专利，所述美国专利以引用方式并入本文中。
显示器装置40的此实例中的一个实施例的组件示意性地图解说明于图2中。所图解说明的显示器装置40包括外壳41且可包括至少部分地容纳于其中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，显示器装置40包括网络接口27，网络接口27包括耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以对信号进行调节(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入***48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28，且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示器阵列30。电源50根据特定显示器装置40设计的需要向所有组件提供电力。
网络接口27包括天线43及收发器47，使得显示器装置40可经由网络与一个或一个以上装置进行通信。在一些实施例中，网络接口27还可具有一些处理能力，以降低对处理器21的要求。天线43可为所属领域的技术人员已知的用于发射及接收信号的任何天线。在一个实施例中，天线经配置以根据美国电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准(例如，IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来发射及接收RF信号。在另一实施例中，天线经配置以根据蓝牙标准来发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，天线可经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或用以在无线蜂窝电话网络中进行通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号，使得所述信号可由处理器21接收及进一步操控。收发器47还可处理从处理器21接收的信号，使得所述信号可经由天线43从显示器装置40发射。
在替代实施例中，可由接收器及/或发射器取代收发器47。在又一替代实施例中，可由图像源取代网络接口27，所述图像源可存储及/或产生待发送到处理器21的图像数据。举例来说，所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。此种图像源、收发器47、发射器及/或接收器可称作“图像源模块”或诸如此类。
处理器21可经配置以控制显示器装置40的总体操作。处理器21可从网络接口27或图像源接收例如经压缩图像数据等数据，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成易于处理成原始图像数据的格式。接着，处理器21可将经处理数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以进行存储。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包括色彩、饱和度及灰度阶。
在一个实施例中，处理器21可包括微控制器、CPU或用以控制显示器装置40的操作的逻辑单元。调节硬件52通常包括用于向扬声器45发射信号及用于从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示器装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。可涉及数据处理的处理器21、驱动器控制器29、调节硬件52及其它组件在本文中有时可称作“逻辑***”的部件或诸如此类。
驱动器控制器29可经配置以直接从处理器21及/或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据，且适当地将原始图像数据重新格式化以便高速发射到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29可经配置以将原始图像数据重新格式化成具有光栅状格式的数据流，使得其具有适合于跨越显示器阵列30进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29可将经格式化信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如，LCD控制器)常常作为独立的集成电路(IC)与***处理器21相关联，但此些控制器可以许多方式实施。举例来说，其可作为硬件嵌入于处理器21中，作为软件嵌入于处理器21中，或与阵列驱动器22完全以硬件集成在一起。实施于某种类型的电路中的阵列驱动器22在本文中可称作“驱动器电路”或诸如此类。
阵列驱动器22可经配置以从驱动器控制器29接收经格式化信息且将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒很多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的多个引线。根据所述实施例，这些引线在数目上可为数百、数千或更多。
在一些实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示器阵列30可适用于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一些实施例中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此些实施例可适用于高度集成的***，例如蜂窝式电话、手表及具有小面积显示器的其它装置。在又一实施例中，显示器阵列30可包含例如双稳态显示器阵列(例如，包括干涉式调制器阵列的显示器)等显示器阵列。
输入***48允许用户控制显示器装置40的操作。在一些实施例中，输入装置48包括小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、触敏屏幕或者压敏或热敏隔膜。在一个实施例中，麦克风46可包含显示器装置40的输入***的至少部分。当使用麦克风46向所述装置输入数据时，可由用户提供话音命令来控制显示器装置40的操作。
电源50可包括各种能量存储装置。举例来说，在一些实施例中，电源50可包含可再充电电池，例如镍-镉电池或锂离子电池。在另一实施例中，电源50可包含可再生能源、电容器或太阳能电池，例如塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。在一些实施例中，电源50可经配置以从墙上插座接收电力。
在一些实施例中，如上所述，控制可编程能力驻存于驱动器控制器中，所述驱动器控制器可位于电子显示器***中的数个位置中。在一些实施例中，控制可编程能力驻存于阵列驱动器22中。
干涉式调制器可配置成许多种类型的反射显示器，其使用环境光从显示器传达信息。在低环境光的条件下，可使用照射设备来照射反射干涉式调制器显示器或另一类型的显示器。
举例来说，图3图解说明可用以照射反射干涉式调制器显示器84或另一类型的显示器的前照射装置80(在本文中也称作“正面光”或诸如此类)的一个实施例。前照射装置80可包括光源82及前照射器81，前照射器81为光导，包含(例如)一个或一个以上膜、膜堆叠、薄片及/或板状组件。前照射器81可包括将在光导中传播的光引导到干涉式调制器显示器84上的回转特征85。
尽管在图3到图5中将回转特征85描绘为棱镜特征，但在本文中所描述的各种实施例中，回转特征85包含全息元件。下文更详细地描述此些全息元件的实例。此外，尽管在图3到图5中将回转特征85描绘为位于前照射器81的远端侧(相对于显示器84)上，但在替代实施例中，回转特征85可形成于前照射器81的近端侧(相对于显示器84)上。
因此，对于其中回转特征85包含全息元件的实施方案，全息元件可为反射、透射或体全息元件。包含反射全息元件的回转特征85将通常形成于前照射器81的远端侧上，而包含透射全息元件的回转特征85将通常形成于前照射器81的近端侧上。在一些此类实施方案中，可将全息回转特征85层压到前照射器81的远端侧或近端侧。在其中全息回转特征85包含体全息元件的替代实施方案中，全息回转特征85可形成于前照射器81内。
在一些实施方案中，前照射器81可包含显示器的“前玻璃”，观看者透过其观看显示器。前玻璃可以或可不实际上由玻璃形成，而是可替代地由任何合适透明材料形成，例如由形成。在一些此类实施方案中，可将全息回转特征85层压到前玻璃的远端侧或近端侧。在一些此类实施方案中，可将额外层层压到前玻璃(例如)以改进其作为波导的性能。举例来说，在一些实施方案中，可在前玻璃上形成具有比前玻璃的折射指数低的折射指数的一个或一个以上薄膜层。
光源82可耦合到光导81的边缘83(“边缘耦合”)以将光提供到配置于反射显示器84中的干涉式调制器。由光源82发射的光的一部分进入光导81的边缘83且利用全内反射现象贯穿光导81传播。如上文所描述，光导81可包括重新引导透过膜朝向显示器84传播的光的一部分的回转特征85。在此实例中，前照射器/光导81相对厚，以提供用以从光源82接收并耦合光的足够大边缘83。因此，此配置致使照射装置80相对厚，以便容纳光导81。
市场力量指示提供越来越薄的显示器模块。减小边缘耦合式前照射装置80的厚度可需要减小光源82的厚度：虽然可将前照射器/光导81制作得较薄，但可存在可如何制作薄光源的实际限制。在一个实例中，LED具有0.2到0.3mm的厚度，且LED封装进一步增加此厚度。对于边缘耦合式实施例，减小光导81的超出光源82的厚度的厚度导致光源到光导的低效光学耦合，因为并非所有经发射光可递送到光导81中。此是由于此些配置中光源82的发射光圈与光导81的输入光圈(边缘表面83)之间的物理大小不匹配。因此，对于边缘耦合式实施例，减小光导81的厚度涉及具有合适薄的光导(例如，薄膜或膜堆叠)与具有光注入效率之间的折中。
图4图解说明克服边缘耦合式实施例的上文所论述问题的具有表面耦合区段及光回转区段两者的照射装置的实例。所述实施例可包括各种方式的光耦合(其具体图解说明描述于下文中)以透过将光传播到反射干涉式调制器显示器(或另一类型的反射显示器)的前照射装置的表面耦合光源。图4的实施例包括前照射装置90，前照射装置90具有置于干涉式调制器显示器84“上方”的光导91，使得光导91位于干涉式显示器84与照射所述显示器的环境光之间。光导91可为可包含一个或一个以上膜、膜堆叠、薄片或板状组件的实质平面结构。尽管在本文中将光导描述为实质“平面”的，但光导或光导的部分可具有用于反射光、衍射光、折射光、散射光及/或使用发光材料提供光的表面特征，使得光导表面可为或可不为平滑的。
在此实例中，前照射装置90包括包含光导91的一部分的光回转区段94。光回转区段94在本文中也可称作“照射区段”或“照射区”，其操作以跨越反射显示器84照射或分布光。光回转区段94具有向外面朝向环境光的“前”表面及向内面朝向反射显示器84的“后”表面。
光回转区段94可包括一个或一个以上光回转特征85。图4中所图解说明的光回转特征85包含棱镜特征。然而，在其它实施例中，可使用其它反射、衍射(包括表面及体全息衍射光栅)及/或其它类型的光重新引导结构。光回转特征85可经配置而具有一致或不同的间距及/或周期性，且为不同于图4中所图解说明的那些相对大小及形状的相对大小及形状。此外，图4中所描绘的元件(与本文中所呈现的其它各图一样)未必按比例绘制。举例来说，对于图4中所描绘的总体大小的装置，光回转特征85将通常对于裸眼不可见。光回转区段94中的光回转特征可安置于光回转区段94的前或后表面上或附近(例如，安置于光回转区段94内部所述表面附近)。光回转区段94可定位于显示器84上方，使得光回转特征85可将光引导到显示器84中的干涉式调制器像素。
照射装置90还包括光耦合器区段92及光源82。光耦合器区段92包含光导91的从光源82接收光学能量(在本文中通常称作“光”)的一部分。在本文中所描述的一些实例中，来自光源的发射可在可见光谱中且在其它情况下其可在不可见光谱(例如，紫外线(UV))中。因此，提及光源发射(例如，“光学能量”或“光”)并不打算限于可见光谱内的那些发射。光源82可经定位以将光提供到光耦合器区段92中。具体来说，光源82的配置及/或位置以及光耦合器区段92的配置允许光进入光导91在光耦合器区段92中的表面。在此实例中，允许光进入的所述表面为不同于光导91的边缘或除光导91的边缘以外的表面。
在一些实施例中，光导91的接收经发射光的表面为接近于显示器84的表面，如图4中所示。在一些实施例中，光源82经定位以将光发射到光导91的距显示器84的远端表面。如本文中所使用，光导91的近端表面是指邻近于显示器84的后表面，且远端表面是指光导91的远离显示器84定位的表面，也就是说，光导91的通常接收环境光的表面。
在一些实施例中，光源82可安置于光耦合器区段92的相对侧上，例如，如图5中所图解说明。然而，此种实施例可产生较厚的显示器。在某些实施例(举例来说，如图4中所图解说明)中，从光源82接收光的表面(实质)平行于显示器84且位于显示器84观看区域外部。光耦合器区段92可包括用以从光源82接收光且引导光以传播到照射器91的光回转区段94中的各种耦合构件。进入光导91的光可由并入于光导91的耦合器区92内的光学特征、表面体结构及/或结构化涂层衍射、反射、散射及/或吸收及重新发射。此些特征、表面体结构及结构性涂层可安置于光耦合器区段92的内部或其表面上。经耦合光中的至少一些通过全内反射贯穿光导91传播。当光透过光导91传播时，光的一部分反射离开光导91中的光回转特征85中的一者或一者以上且传播到显示器84。显示器84可包含干涉式显示器元件，其依据其干涉状态而反射或吸收光。
光源82可包含一个或一个以上发光元件，举例来说，LED、光条及/或冷阴极荧光灯(CCFL)。在一些实施例中，使用单个LED，而在其它实施例中可使用多个LED(例如，五个或五个以上)。在一些实施例中，光源82将光直接发射到光耦合器区段92中。在一些实施例中，光源82包括发光元件及从一个或一个以上发光元件(例如，LED)接收光的光扩散元件(例如，光条)。在一些此类实施例中，发光元件实际上为点源，但光源82实质上作为线源将光提供到光耦合器区段92。一些此类线源“光条”可包含在形状上被加工成与正面光的宽度一样长的OLED。
接着，光可由光耦合器区段92接收且透过光导91透射。因此，光可从线源变换成分布式区域源，以便跨越显示器84提供充分均匀的照射。使用单个发光元件可降低电力消耗。在其它实施例中，多个彩色LED可用于光源82中且经组合以形成白色光。光扩散元件可包括漫射材料(例如，含有粒子、颜料等的积漫射器)及促进将所接收点源光或众多点源变换成线光源的光引导结构。在一些实施例中，光耦合器区段92含有漫射材料及光引导结构，使得来自光源的光在所述光进入光导91之前与漫射材料及光结构交互。
一些实施例包括经定位而部分地围绕光耦合器区段92及光源82的反射器93。从图4中的端视图展示，反射器93可配置(例如)为U形或矩形结构。反射器93可沿光源82的一部分或整个长度定位，在此实例中光源82在光耦合器区段92中沿显示器的一个边缘延伸。在一些实施例中，反射器93的远端关闭以将从耦合器区段92发射的光反射回到光耦合器区段92中。可根据所述实施方案将反射器置于相对于光耦合器区段92及光源82的各种位置及接近区域中。在一些实施例中，反射器紧密依从于光耦合器区段92及光源82的表面。反射器93可包含合适的反射金属材料，例如铝或银，或者反射器93可包含非金属反射材料、膜或结构。
反射器93可通过将传播出光耦合器区段92的光重新引导回到光耦合器区段92中以与耦合微结构进行进一步交互而增加耦合效率。在一个实例中，来自光源82的光进入光耦合器区段92且传播到衍射光栅，所述衍射光栅安置于光耦合器区段92中或邻近光耦合器区段92处。所述光中的一些向右衍射(朝向显示器84)，且所述光中的一些向左朝向反射器93衍射，如图4中所图解说明。光的某一部分可透过光耦合器区段92行进且退出光耦合器区段92。在图4中向左衍射的光(远离显示器)可在光导91内在内部被反射且保持在其中，但一些光可退出光导91。反射器93可经定位以将从光耦合器区段发射的光中的至少一些朝向光耦合器区段92反射回，使得所述光重新进入光导91且朝向显示器84传播。反射器93可经成形以使朝向光导91反射回的光量最大化。举例来说，反射器93可为“U”形或抛物线形。反射器93可用于本文中所描述的实施例中的任一者中以增加光耦合效率。举例来说，边缘耦合式实施例(例如，图3中所描绘的那些边缘耦合式实施例)也可包括经定位而部分地围绕光源82的反射器93。在一实施例中，反射器93的表面为镜面反射器。在另一实施例中，反射器93包含漫射反射表面。
描述了说明性表面耦合实施例且其可包括反射或透射表面衍射光栅、体衍射光栅、棱镜装置、基于光散射及/或光吸收及重新发射的装置。此些实施例在本文中可称作“表面耦合器”，因为在存在如图4及图5中所示的反射器的情况下，光主要透过光导91的顶部或底部表面耦合而不如图3中所示透过光导的边缘83耦合，或仅最小程度地透过边缘83耦合。图解说明透过薄光导的表面耦合光的各种说明性实施例可包括使用表面衍射微结构、表面衍射反射器、体衍射全息记录、棱镜微结构、基于光散射及/或发射的元件来将来自光源82的光耦合到照射器光导91以给反射显示器提供正面光。在此些实施例中，光耦合区段92可驻存于显示器的可观看区域外部。前照射器光导91可经制造而使得在同一步骤中形成光耦合区段92及光回转区段94两者，例如，经由压印塑料膜。
如上所述，在一些实施例中，回转特征85包含全息元件。本文中描述了形成这些全息元件的各种方法。
在常规全息术中，从物体或一组物体散射、从物体或一组物体反射或者由物体或一组物体透射的光中的一些被引导到全息记录介质。此光的源常常称作“物体光束”或诸如此类。常常称作“参考光束”的第二光束也照射记录介质，使得来自两个光束的光之间发生干涉。物体光束与参考光束可(举例来说)由已由分束器***的相干光(例如，激光)的单个光束形成。入射于全息图上的所得光场在全息材料内形成具有不同强度的衍射图案(在本文中也称作衍射光栅)。
光波在数学上可由复数U表示，其表示光波的电场及磁场。光的振幅及相位由所述复数的绝对值及角度表示。在全息***中任一点处的物体及参考波由UO及UR给出。经组合光束为UO与UR的和。经组合光束的能量与电波的量值的平方成比例：
| U O + U R | 2 = U O U R * + | U R | 2 + | U O | 2 + U O * U R .
如果将全息介质暴露于物体及参考光束，那么所得衍射图案的透射率T与入射于全息介质上的光能量成比例。所得全息图的透射率T可由以下方程式表示：
T = k [ U O U R * + | U R | 2 + | U O | 2 + U O * U R ] , 其中k为常数。
如果全息图由原始参考光束照射，那么光场由参考光束衍射，所述参考光束与由物体散射的光场实质相同(到全息介质的质量所允许的程度)。观察全息图的某人呈现为看到物体的三维表示。当全息图由参考光束照射时，透过全息图透射的光UH可表示如下：
U H = TU R = k [ U O U R * + | U R | 2 + | U O | 2 + U O * U R ] U R
= k [ U O + | U R | 2 U R + | U O | 2 U R + U O * U R 2 ] .
UH具有四个项。这些项中的第一者为kUO，其表示经重构物体光束。第二项表示参考光束，其振幅已由UR 2修改。第三项也表示参考光束，其已使其振幅由UO 2修改。此修改对应于在其中心方向周围衍射的参考光束。第四项有时称作“共轭物体光束”。与物体光束自身相比，共轭物体光束具有相反曲率。共轭物体光束在超出全息图的空间中形成物体的真实图像。
形成回转特征85作为全息元件的一些方法不涉及将光引导到物体以形成物体光束。根据一些此类方法，“物体光束”可为具有用于照射显示器的所要定向的一个或一个以上光束。可想到此些方法与形成反射镜的全息图的方法相当。
形成回转特征85作为全息元件的一些方法已产生不令人满意的结果。举例来说，当光源82在使用中时，一些此类方法已导致全息回转特征85产生“彩虹”效应。这些彩虹效应为色散的结果。
解决色散问题的一些方法涉及在全息图的整个区域上进行不同光栅间距的多次光栅曝光。通过每一曝光，彩虹效应减小。
一个此种方法图解说明于图6中。在此实例中，参考光束605及物体光束610a照射实质整个全息介质615，从而在全息介质615中形成第一衍射图案。物体光束610a可大致以用所得全息图照射显示器的所要角度(例如，以大致法向于全息介质615的表面的角度)照射全息介质615。举例来说，物体光束610a可以在距与全息介质615的表面的法线一度与六度之间的角度照射全息介质615。
可使用各种类型的全息介质及光源。用于全息介质615的合适材料的一些实例包括重铬酸盐明胶、照相感光乳剂、光敏聚合物、液晶及经漂白光致抗蚀剂。合适的光源包括激光(例如，已通过扩束器的激光)、发射小数目个密集发射峰的卤素光源等。
接下来，参考光束605及物体光束610b照射实质整个全息介质615以形成第二衍射图案。如图6中所图解说明，与物体光束610a相比，物体光束610b以不同角度照射全息介质615。在一些实施方案中，在形成随后的衍射图案时，参考光束605也可以不同角度照射全息介质615。关于物体光束及参考光束的合适角度的更多细节提供于下文中。因此，由物体光束610b及参考光束605形成的第二衍射图案有些不同于由物体光束610a及参考光束605形成的第一衍射图案。
接着，由参考光束605及物体光束610c在实质整个全息介质615上形成第三衍射图案。举例来说，物体光束610c的角度可与物体光束610a及物体光束610b的角度相乘预定量。或者或另外，在预定角度范围内，物体光束610c的角度可与物体光束610a及物体光束610b的角度相差至少阈值量。
尽管在上文所描述的过程中形成三个衍射图案，但替代方法可涉及形成更多或更少的衍射图案。此外，虽然已将前述过程描述为形成衍射图案的顺序过程，但替代方法涉及同时形成衍射图案中的至少两者且有时全部。
在实质整个全息介质615上形成多个且稍微不同的衍射图案往往改善“彩虹”效应：色彩往往跨越显示器更均匀地分布。如果在实质整个全息介质615上形成充分大数目个此类衍射图案，那么大多数观察者将不能觉察到彩虹效应。然而，至今为止在进行足够曝光以消除彩虹效应之前已耗尽发明者所使用的全息材料的动态范围。尽管充足动态范围的全息材料可能目前存在或可能在将来开发，但本文中提供用以克服一些全息材料的动态范围限制的替代方法。
一个此种方法由图7图解说明。在此实例中，通过参考光束605及物体光束610中的一者的干涉在M个区域705中的每一者中形成衍射光栅。举例来说，通过参考光束605及物体光束710A的干涉在区域705A中形成衍射光栅。通过参考光束605及物体光束710B的干涉在区域705B中形成另一衍射光栅，等等，直到通过参考光束605及物体光束710M的干涉在区域705M中形成衍射光栅。一些实施方案涉及顺序地在区域705中的每一者中形成衍射光栅，而其它实施方案可涉及在区域705中的至少一些中同时形成衍射光栅。
尽管在图7中仅描绘几个区域705，但在本实例中，在实质整个全息介质615上形成区域705。M的值可根据实施方案而变化。因此，一些实施方案可涉及在数十个区域705中形成衍射光栅，其它实施方案可涉及在数百个区域705中形成衍射光栅且另外其它实施方案可涉及在数千个区域705中形成衍射光栅。替代实施方案可涉及在更多或更少的区域705中形成衍射光栅。
在一些实施方案中，可使区域705实质为连续的，例如，呈“瓦片式”图案。本文中别处描述且图解说明一些实例。在替代实施方案中，有意地使区域705中的至少一些重叠。在其它实施方案中，将在整个或实质整个每一区域705上制作一个以上衍射图案。举例来说，如果全息介质的动态范围充足，那么可在区域705中的至少一些中形成2个或3个不同衍射图案。然而，在下文所描述的一些实施方案中，区域705中的至少一些可为不连续或重叠的，而是可故意通过不具有衍射图案的空间分离。
一些实施方案涉及根据物体光束属性及/或参考光束属性的随机或伪随机分布在区域705中形成衍射图案。举例来说，一些实施方案涉及形成第1到第N个物体光束照射角度跨越全息记录材料的第1到第M个区域的随机或伪随机分布。其它实施方案可涉及其它物体光束属性(例如，物体光束极化角度)的随机或伪随机分布。
此外，在一些实施方案中，参考光束605的一个或一个以上属性可改变。举例来说，参考光束605的照射角度及/或极化角度可改变。尽管在图7中将参考光束605描绘为照射全息介质615的相对大区域，但替代实施方案可涉及将参考光束605引导到全息介质615的较小部分。举例来说，如果顺序地而非同时地曝光区域705，那么在一些实施方案中参考光束605可被引导到每一区域705的由物体光束710曝光的附近区域。因此，一些此类方法可涉及同时或顺序地将多个参考光束605引导到全息记录材料。
现在将参照图8及图9描述物体光束710及参考光束605的角度范围的一些实例。首先参照图8，其展示全息介质615的侧视图。法线805垂直于全息介质615的表面810。在一些实施方案中，所有(或实质所有)物体光束710将在相对于法线805的预定角度815内被引导到全息介质615。举例来说，在一些实施方案中，所有物体光束710将在相对于法线805的负六度到六度的范围内。在替代实施方案中，所有物体光束710将在相对于法线805的负十二度到十二度的范围内。在其它实施方案中，所有物体光束710将在相对于法线805的负25度到25度的范围内。
根据一些实施方案，所有(或实质所有)参考光束605以相对于法线805的预定角度820或在相对于法线805的预定角度范围内被引导到全息介质615。举例来说，在一些此类实施方案中，参考光束605在相对于法线805的55度到75度的范围内被引导到全息介质615。然而，仅以举例的方式作出物体光束及参考光束的前述角度及角度范围。
图9描绘全息介质615的俯视图。轴905沿全息介质615的顶部表面810延伸。像图8的法线805，轴905不是物理结构。展示轴905仅为提供可根据其来图解说明及描述角关系的参考。在图9中，展示物体光束710与参考光束605同时照射全息介质615的区域705。
图9的一个目的是展示除具有与与表面810的法线的角关系外，物体光束710及/或参考光束605还可以或可不位于轴905的平面内。此处，物体光束710以相对于轴905的角度910照射区域705且参考光束605以相对于轴905的角度915照射区域705。在一些实施方案中，可约束这些角关系。举例来说，在一些实施方案中，角度915及/或角度910可固定，而角度815及/或角度820(见图8)可从一个区域705到另一区域以随机或伪随机方式变化。在替代实施方案中，可允许角度915及/或角度910变化。根据一些此类实施方案，角度915及/或角度910也可从一个区域705到另一区域以随机或伪随机方式变化。在一些实施方案中，可仅允许角度915及/或角度910在预定范围内变化。在一些实施方案中，区域705的重叠的大小及/或程度可以随机或伪随机方式变化，但也可将变化的程度约束于预定范围内。
图10A是根据本文中所提供的一些实施方案概述准备全息图的步骤的流程图。举例来说，一些此类全息图可具有适于提取正在光导中传播到显示器上(例如，传播到干涉式调制器显示器上)的光的性质。当在全息介质的区域中形成衍射光栅时，通过随机或伪随机地变化的物体光束属性及/或参考光束属性来形成这些全息图。
因此，方法1000以确定待随机或伪随机地变化的若干个物体光束属性的过程开始。在此实例中，待变化的物体光束属性包括但未必限于物体光束的照射角度。可相对于任何方便的参考来测量物体光束照射角度，但在此实例中从全息介质的表面参照一法线来测量物体光束角度。在步骤1005中，确定此些角度的数目N。
接着确定N个角度中的每一者的值。(步骤1010。)举例来说，可从上文所描述的角度范围选择N个角度中的每一者的值。在一些实施方案中，第1到第N个物体光束照射角度可全部在相对于法线的负六度到六度的范围内。举例来说，如果在步骤1005中将N设定为5，那么角度可为-5、-2、1、4及6度。在其它实施方案中，第1到第N个物体光束照射角度可全部在相对于法线的负十二度到十二度的范围内。如果在步骤1005中将N设定为7，那么角度可为-11、-7、-3、1、5、9及12度。在另外其它实施方案中，第1到第N个物体光束照射角度可全部在相对于法线的负25度到25度的范围内。如果在步骤1005中将N设定为9，那么角度可为-24、-18、-12、-6、1、7、13、19及25度。然而，角度的数目及这些角度的值仅为实例。尽管在这些实例中提供N的奇数值，但也可使用偶数值。
在步骤1015中，确定是否也将变化参考光束照射角度。如果是，那么可在步骤1020中确定参考光束照射角度的数目R。可在步骤1025中选择参考光束照射角度的值。举例来说，R个参考光束中的每一者可具有选自相对于法线的55度到75度的范围的照射角度。举例来说，如果在步骤1020确定R为4，那么照射角度可为60、65、70及75度。
在步骤1030中，选择全息介质的一个或一个以上区域用于照射。在一些实施方案中，按顺序照射每一区域，例如一行的每一连续区域、一列的每一连续区域或以任何其它方便的方式。在替代实施方案中，可一次照射一个以上区域。举例来说，可逐行、逐列或以任何其它方便的方式照射全息介质的区域。
在步骤1035中随机或伪随机地选择物体光束及/或参考光束照射角度。举例来说，RNG或PRNG可产生对应于N个物体光束照射角度中的一者的数目。在一个此种实施方案中，RNG或PRNG可选择数目，例如，在1与1,000之间。举例来说，如果将N选择为4，那么这些数目中的250个可对应于4个角度中的一者，250个其它数目可对应于4个角度中的另一者，等等。如果也正在变化参考光束角度，那么可应用类似过程以选择R个参考光束照射角度中的一者。
在其它实施方案中，步骤1035可涉及模拟随机性的其它方法。举例来说，其它实施方案可涉及PRNG算法，例如线性同余发生器、延迟斐波纳契发生器(Lagged Fibonaccigenerator)、线性反馈移位寄存器、广义反馈移位寄存器、Blum Blum Shub算法、福耳图那算法家族(Fortuna family of algorithms)中的一者、马其塞旋转算法(Mersenne twisteralgorithm)、蒙特卡罗法(Monte Carlo method)等。
一些实施方案可涉及非随机与随机或伪随机过程的组合。举例来说，在一些实施方案中，可根据已将某一量的“噪声”应用于其的图案(例如，根据抖动算法、半色调法等)来应用一些角度及/或区域属性。
在步骤1040中，全息介质的选定区域由物体光束及参考光束照射。将物体光束照射角度设定为在步骤1035中所确定的值。如果参考光束照射角度也变化，那么也可将参考光束照射角度设定为在步骤1035中所确定的值。
在步骤1045中，确定是否全息介质的所有区域已经照射。如果是，那么所述过程结束。(步骤1049。)如果否，那么选择另一区域用于照射。(步骤1030。)在一些实施方案中，可照射每一区域一次以上。如果是，那么步骤1045可包含确定是否所有区域已经照射预定次数。
一些实施方案可涉及(例如)使用哪些照射角度、使用多少角度、如何变化照射角度、如何变化区域属性等的纯数学性确定。然而，其它实施方案可涉及用以确定这些参数中的一者或一者以上的迭代过程。举例来说，所述迭代过程可涉及使用数学方法(其可涉及所涉及的光学器件下的数学、蒙特卡罗或其它模拟等)来确定试验性解决方案、应用数学方法以形成全息图及评估所述全息图的实际性能。所述评估可涉及机器及/或人工检查，且可涉及确定是否仍存在可觉察到的“彩虹”效应、特定色彩是否在显示器的一个或一个以上区域中显著地突出及/或其它要素。可使用所述检查的结果来调整用以制作另一全息图的参数。可继续此过程，直到已制作具有可接受性质的全息图。可将用于可接受全息图的参数应用于大量生产。
图10B图解说明根据本文中所描述的一些实施方案(例如，根据例如方法1000的过程的过程)可用以准备全息图的***的一个实施例。在此实例中，全息图制作***1050包括参考光束***1051及物体光束***1061。在一些此类实施例中，参考光束***1051及物体光束***1061的组件以及***1050的其它组件在逻辑***的控制下操作，例如下文参照图10D所描述的逻辑***。
参考光束***1051包括参考激光组合件1053，其经配置以提供合适的参考光束605。参考激光组合件1053可包括激光器及合适的光学器件，例如滤光片及/或透镜，下文将参照物体激光组合件1063来描述其实例。参考光束***1051还可包括用于参考激光组合件1053的准确定位的装置。在此实例中，这些装置包括平移台1055a、测角仪1057a及旋转台1059a。平移台1055a经配置以沿轴1056移动激光组合件1053，测角仪1057a经配置而以绕轴1056的所要倾斜角度定位激光组合件1053且旋转台1059a经配置而以绕轴1058的所要角度定位激光组合件1053。
在一些此类实施例中，控制***(例如，图10D中所描绘的逻辑***1080)自动控制参考激光组合件1051以将参考光束605定位于全息介质615的恰当区域705上。尽管在图10B中所示的实例中参考光束605撞击于全息介质615的顶部侧上，但在替代实施例中，参考激光组合件1051可经配置以将参考光束605引导到全息介质615的相对侧。全息介质615可由台或类似物(未展示)支撑，其在一些实施例中也可(例如)根据来自控制***的命令平移或旋转。
物体光束***1061包括物体激光组合件1063，物体激光组合件1063经配置以提供合适的物体光束710。在此实例中，物体激光组合件1063包括激光器1065及光学组合件1067，光学组合件1067可包括滤光片及/或透镜。举例来说，光学组合件1067可包括经配置以扩宽从激光器1065发射的激光光束的校准透镜。光学组合件1067还可包括一个或一个以上滤光片，例如，用于使物体光束710成形的空间滤光片。下文参照图10C描述一些实例。
物体光束***1061还可包括用于物体激光组合件1063的准确定位的装置。在此实例中，这些装置包括平移台1055b及1055c。平移台1055b经配置以向上或向下移动激光器1065，而平移台1055c经配置以横向移动激光器1065。
除反射镜1071外，反射镜组合件1070还包括分别用于横向移动反射镜1071的平移台1055d及1055e以及分别用于将反射镜1071旋转到绕轴1072及1074的所要位置的测角仪1057b及1057c。在一些此类实施例中，控制***(例如，图10D中所描绘的逻辑***1080)自动控制物体激光组合件1063及反射镜组合件1070以将物体光束710定位于全息介质615的恰当区域705上。
图10B中所描绘的全息图制作***1050仅为说明性；发明者预期许多其它变化形式及排列。举例来说，全息图制作***1050可包括比图10B中未展示的那些特征更多或更少的特征。此些特征可包括但不限于透镜、掩模、滤光片等。举例来说，一些实施方案可在物体光束710及/或参考光束605的路径中包括中性密度滤光片。可使用空间滤光片来控制物体光束710及/或参考光束605的大小及/或形状。可使用相干修改滤光片(例如，相变滤光片或散斑滤光片)来更改物体光束710及/或参考光束605的相干。可将此些元件引入到光束路径中各种位置处，以便获得所要效果，例如，例如下文参照图11及图12描述的那些所要效果。
一些此类额外特征图解说明于图10C中。在此实例中，物体激光组合件1063的光学组合件1067包括用于扩展来自激光器1065的光束的准直仪光学器件。光学组合件1067还包括用于使物体光束710成形的空间滤光片1069。可使用空间滤光片(包括但不限于空间滤光片1069)来控制将在上面形成个别衍射图案的区域705的形状及/或大小。举例来说，如果期望暴露矩形区域，那么可使用空间滤光片来产生横截面实质为矩形的光束。
一个此种实例展示于图10C中。此处，具有小横截面面积的激光光束由激光器1065发射。准直仪1067将所述光束扩展到所要的横截面尺寸，例如直径为半英寸、直径为一英寸、直径为两英寸或可被视为适合于特定实施方案的任何尺寸。接着，经准直光束通过空间滤光片1068的光圈1069，其产生实质矩形物体光束710a。此处，平移台1055k及1055l经配置以控制光学滤光片1068且因此光圈1069的定向。
致使光束通过空间滤光片1068可导致衍射。因此，在此实例中，物体光束710a通过另一空间滤光片1075，另一空间滤光片1075包括用以遮掩掉所得衍射级的另一矩形光圈1079。期望选择光圈1079的大小以最小化或消除原本将在物体光束710a通过光圈1079时导致的额外衍射。举例来说，可使光圈1079的大小足够大以允许物体光束710a在不被衍射的情况下通过光圈1079，但足够小以仅传递由空间滤光片1069产生的第0衍射级。在此实例中，平移台1055f及1055g可控制空间滤光片1075且因此光圈1079的定向。
在此实例中，物体光束***1061包括滤光片1077，滤光片1077的位置可由平移台1055h及1055i控制。举例来说，滤光片1077可包含中性密度滤光片或相干修改滤光片，例如相变滤光片或散斑滤光片，其可用以更改物体光束710的相干。在一些此类实施方案中，可使用平移台1055h、平移台1055i、测角仪、旋转台或另一此种装置来选择性引入或从物体光束710或参考光束605的路径移除滤光片1077。可使用此些实施方案来在全息介质615中产生相对较低效率光提取区域或相对较高效率光提取区域，例如，如下文参照图12所描述。
图10D是描绘根据一些实施例的全息图制作***1050的各种组件的框图。参考光束***及物体光束***可实质如别处所描述或其可具有更多或更少的组件、不同布局等。逻辑***1080包含一个或一个以上逻辑装置，其可为处理器、可编程逻辑装置等。可至少部分地通过体现于机器可读媒体中且由逻辑***1080执行的一个或一个以上计算机程序来实施本发明的一些方法。举例来说，所述计算机程序可包括用于用具有随机或伪随机地变化的定向的物体光束及/或参考光束来曝光全息记录材料的多个区域中的每一者的指令。
在一些实施例中，逻辑***1080的逻辑装置可具有专门化的功能，例如，控制参考光束***1051的一个或一个以上装置、控制物体光束***1061的一个或一个以上装置、本文中未展示的辅助光学器件1082、接口***1084等。在一些实施方案中，逻辑***1080可包含单个设备的逻辑装置，而在其它实施方案中，逻辑***1080可包含一个以上设备的逻辑装置。
接口***1084可包含一个或一个以上用户接口，例如键盘、触屏、鼠标、游戏棒、拇指垫等。此外，接口***1084可包含网络接口，所述网络接口经配置(例如)以用于逻辑***1080与其它装置之间经由局域网、广域网等的通信。接口***1084可包含有线及/或无线接口，其用于经由蓝牙、经由美国电气与电子工程师协会(“IEEE”)802.11协议中的一者或一者以上、经由红外数据协会(“IrDA”)协议中的一者或一者以上等的通信。举例来说，逻辑***可经由通过此些有线或无线接口的通信来控制参考光束***1051、物体光束***1061、辅助光学器件1082等的组件。
图11图解说明根据本文中所提供的一些实施方案已形成于全息介质的区域705中的衍射光栅。在此实例中，存在衍射光栅定向及从一个区域到下一区域的衍射光栅间距两者的变化形式。将参照图11中所描绘的x及y轴来描述这些定向。
在此实例中，存在6种类型的衍射光栅。形成于区域705a中的类型1105具有与类型1110的定向(见区域705b)相同的定向。然而，类型1105具有比类型1110的衍射光栅间距相对宽的衍射光栅间距。类似地，类型1125(见区域705k)与1130(见区域705n)具有相同定向。然而，类型1125具有比类型1130的衍射光栅间距相对宽的衍射光栅间距。
类型1115(见区域705c)具有不同于类型1105及类型1110的定向的定向：在此实例中，类型1115具有被描绘为平行于x轴的衍射光栅，而类型1105及1110的所描绘衍射光栅具有-1的坡度。此外，类型1115具有不同于类型1105或类型1110的衍射光栅间距的衍射光栅间距。类型1120具有与类型1115相同的定向，但被描绘为更尖锐地聚焦。因此，类型1120可比类型1115更高效地提取光。
本文中所提供的一些实施方案采用光提取效率的此些变化形式。为提供显示器的更均匀照射，举例来说，可使全息图的用以从波导提取光的一些部件在提取光时具有相对较高或相对较低的效率。举例来说，光提取效率相对较低的区域(在本文中也称作低效率光提取区域)可形成于全息图的将相对较靠近光源曝光的部分中，从而允许额外光较远离光源可用。在一些实施方案中，低效率光提取区域可包含形成于全息记录材料中的未聚焦衍射光栅。
现在将参照图12描述一个相关方法1220。此处，过程的类似于上文参照图10A所描述的方法1000的过程的部分可已经发生。可已经选择物体光束及/或参考光束的属性。举例来说，可已经执行一直到方法1000的步骤1015或1025的步骤。
在步骤1230中，选择区域用于照射。在步骤1235中，可从物体光束及/或参考光束的先前确定的属性当中作出随机或伪随机选择。举例来说，可从预定数目个选项中随机或伪随机地选择物体光束及/或参考光束的照射角度、定向等。
在步骤1240中，确定待照射的区域是否将为低效率光提取区域。举例来说，可通过参考区域705的数据结构及这些区域的对应所要性质来作出此确定。在一些实施方案中，如果待照射的区域被确定是低效率光提取区域，那么可将滤光片(例如，图10C的滤光片1077)引入到物体光束路径及/或参考光束路径中。(步骤1245。)如上所述，所述滤光片可包含中性密度滤光片、相变滤光片或相干修改滤光片，例如散斑滤光片。或者或另外，可减小光源强度及/或曝光时间以形成相对低效率光提取区域。
在一些实施方案中，可至少部分地通过减小经曝光区域705的大小来形成相对低效率光提取区域。举例来说，可减小光圈1079及/或1069的大小以便曝光较小大小的区域705。在一些此类实施方案中，所得全息图可在区域705之间包括未曝光的区域。尽管在图11中将区域705描绘为实质连续“瓦片”或诸如此类，但在一些此类实施方案的情况下，“瓦片”之间中可存在空间。因此，此些实施方案涉及在全息介质615中形成至少一些不连续区域705。在一些此类实施方案中，也可更改其它要素(例如，光强度、曝光时间、光束相干等)以进一步降低此些区域的光提取效率。
当照射此些区域(步骤1250)时，将形成全息图的在从波导提取光时具有相对较低的效率的区域。所述过程可继续，直到在步骤1255中确定已照射所有待照射的区域预定次数。接着，所述过程结束。
尽管本文中展示并描述本发明的说明性实施例及应用，但存在保持在本发明的概念、范围及精神内的许多变化形式及修改形式，且这些变化形式在对本申请案的审阅之后将变得清晰。因此，应将本发明实施例视为说明性而非限制性的，且不应将本发明限制于本文中所给出的细节，而是可在所附权利要求书的范围及等效物内进行修改。

Claims (43)

1.一种形成全息图的方法，其包含：
将至少一个参考光束引导到全息记录材料；及
用相对于所述全息记录材料的表面的法线成第1到第N个照射角度的物体光束照射所述全息记录材料的第1到第M个区域，其中所述照射包含跨越所述全息记录材料的所述第1到第M个区域形成所述第1到第N个照射角度的随机或伪随机分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含确定所述全息记录材料的低效率光提取区域，其中所述照射包含在所述全息记录材料的所述低效率光提取区域中形成未聚焦衍射光栅。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述照射进一步包含跨越所述全息记录材料的所述第1到第M个区域形成衍射光栅间距的随机或伪随机分布。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中所述照射进一步包含跨越所述全息记录材料的所述第1到第M个区域形成衍射光栅角度的随机或伪随机分布，所述衍射光栅角度是从平行于第一区域的第一衍射光栅的第一轴到平行于邻近区域的第二衍射光栅的第二轴测量的。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第M个区域为所述全息记录材料的连续区域。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第M个区域为所述全息记录材料的不连续区域。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第M个区域为所述全息记录材料的重叠区域。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第N个照射角度在相对于所述法线的负六度到六度的范围内。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第N个照射角度在相对于所述法线的负十二度到十二度的范围内。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第N个照射角度在相对于所述法线的负25度到25度的范围内。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的方法，其中所述引导包含将多个参考光束引导到所述全息记录材料。
12.根据权利要求10所述的方法，其中在相对于所述法线的55度到75度的范围内引导所述多个参考光束中的每一者。
13.一种制造照射装置的方法，所述方法包含：
形成具有光耦合区段及邻近光回转区段的实质平面光导，所述光耦合区段经配置以从光源接收光且使所述光穿过所述光导传播到所述光回转区段，所述光回转区段经配置以将来自所述光耦合区段的光引导出所述光导，
其中形成所述光回转区段包含以下步骤：
将至少一个参考光束引导到全息记录材料；及
用相对于所述全息记录材料的表面的法线成第1到第N个照射角度的物体光束照射所述全息记录材料的第1到第M个区域，其中所述照射包含跨越所述全息记录材料的所述第1到第M个区域形成所述第1到第N个照射角度的随机或伪随机分布。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述光耦合区段经配置以通过所述光导的前表面或后表面接收光。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述光耦合区段经配置以通过所述光导的侧表面接收光。
16.根据权利要求13到15中任一权利要求所述的方法，其中所述照射包含形成所述全息记录材料的低效率光提取区域。
17.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的方法，其中所述照射进一步包含跨越所述全息记录材料的所述第1到第M个区域形成衍射光栅间距的随机或伪随机分布。
18.根据权利要求13到17中任一权利要求所述的方法，其中所述照射进一步包含跨越所述全息记录材料的所述第1到第M个区域形成衍射光栅角度的随机或伪随机分布，所述衍射光栅角度是从平行于第一区域的第一衍射光栅的第一轴到平行于邻近区域的第二衍射光栅的第二轴测量的。
19.根据权利要求13到18中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第M个区域为所述全息记录材料的连续区域。
20.根据权利要求13到19中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第M个区域为所述全息记录材料的重叠区域。
21.根据权利要求13到20中任一权利要求所述的方法，其中所述第1到第M个区域为所述全息记录材料的不连续区域。
22.一种设备，其包含：
光导；
至少一个光源，其经配置以将光提供到所述光导；
显示器，其实质上平行于所述光导而安置；及
全息图，其经配置以从所述光导提取光且将光提供到所述显示器，所述全息图包含多个区域，每一区域具有经配置而以预定角度将光提供到所述显示器的衍射光栅，所述预定角度在所述多个区域上随机或伪随机地分布。
23.根据权利要求22所述的设备，其中每一区域的所述衍射光栅具有相对于邻近区域的所述衍射光栅的角度定向，所述角度定向在所述多个区域上随机或伪随机地分布。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的设备，其中选定区域中的所述衍射光栅不在焦点上。
25.根据权利要求22到24中任一权利要求所述的设备，其中所述全息图的选定区域中的所述衍射光栅经形成而在光提取效率上比所述全息图的其它区域中的所述衍射光栅低。
26.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的设备，其中所述显示器包含多个反射干涉式调制器。
27.根据权利要求22到26中任一权利要求所述的设备，其中所述全息图为反射全息图。
28.根据权利要求22到27中任一权利要求所述的设备，其中所述全息图为透射全息图。
29.根据权利要求22到28中任一权利要求所述的设备，其中所述全息图包含体积相位全息衍射光栅。
30.根据权利要求22到29中任一权利要求所述的设备，其进一步包含：
经配置以与所述显示器通信的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及
经配置以与所述处理器通信的存储器装置。
31.根据权利要求25所述的设备，其中所述全息图的所述选定区域接近至少一个光源。
32.根据权利要求25所述的设备，其中所述选定区域经选择以提供所述显示器的实质均匀照射。
33.根据权利要求30所述的设备，其进一步包含经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。
34.根据权利要求30所述的设备，其进一步包含经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。
35.根据权利要求33所述的设备，其进一步包含经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路的控制器。
36.根据权利要求34所述的设备，其中所述图像源模块包含接收器、收发器或发射器中的至少一者。
37.一种设备，其包含：
用于导引光的构件；
经配置以将光提供到所述光导引构件的光源构件；
实质上平行于所述光导引构件而安置的显示器构件；
用于从所述光导提取光且将光提供到所述显示器的构件，所述光提取构件包含多个区域，每一区域具有经配置而以预定角度将光提供到所述显示器的衍射光栅，所述预定角度在所述多个区域上随机或伪随机地分布。
38.根据权利要求37所述的设备，其中每一区域的所述衍射光栅具有相对于邻近区域的所述衍射光栅的角度定向，所述角度定向在所述多个区域上随机或伪随机地分布。
39.根据权利要求37或权利要求38所述的设备，其中所述光提取构件的选定区域中的所述衍射光栅经形成而在光提取效率上比所述光提取构件的其它区域中的所述衍射光栅低。
40.根据权利要求37到39中任一权利要求所述的设备，其中所述显示器构件包含多个反射干涉式调制器。
41.根据权利要求37到40中任一权利要求所述的设备，其中所述光提取构件包含反射全息图、透射全息图或体积相位全息图中的至少一者。
42.根据权利要求37到41中任一权利要求所述的设备，其进一步包含经配置以与所述显示器构件通信的逻辑***，所述逻辑***经配置以处理图像数据。
43.根据权利要求42所述的设备，其进一步包含经配置以将所述图像数据发送到所述逻辑***的图像源模块。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111025444A (zh) * 2018-10-09 2020-04-17 约翰内斯·海德汉博士有限公司 用于衍射光学器件的栅格结构
CN111402430A (zh) * 2020-03-13 2020-07-10 杭州趣维科技有限公司 一种全息3d交互视频编辑方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI289708B (en) 2002-12-25 2007-11-11 Qualcomm Mems Technologies Inc Optical interference type color display
US7342705B2 (en) 2004-02-03 2008-03-11 Idc, Llc Spatial light modulator with integrated optical compensation structure
US7630123B2 (en) 2004-09-27 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for compensating for color shift as a function of angle of view
WO2008045311A2 (en) 2006-10-06 2008-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device with built-in light coupler
EP1943551A2 (en) 2006-10-06 2008-07-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light guide
EP2366945A1 (en) 2006-10-06 2011-09-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Optical loss layer integrated in an illumination apparatus of a display
EP1946162A2 (en) 2006-10-10 2008-07-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc Display device with diffractive optics
US8068710B2 (en) * 2007-12-07 2011-11-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Decoupled holographic film and diffuser
US8654061B2 (en) 2008-02-12 2014-02-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated front light solution
EP2350526B1 (en) 2008-10-10 2014-12-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc Distributed illumination system
CN102449511A (zh) 2009-05-29 2012-05-09 高通Mems科技公司 照明装置及其制造方法
US20110025646A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Wu xin-min Extended infrared-sourced multi-touch screen
KR101861499B1 (ko) * 2009-12-29 2018-05-28 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. 금속화된 광 방향 전환 특징부를 갖는 조명 장치
US8402647B2 (en) 2010-08-25 2013-03-26 Qualcomm Mems Technologies Inc. Methods of manufacturing illumination systems
US20120120467A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Hybrid light guide with faceted and holographic light turning features
US8902484B2 (en) 2010-12-15 2014-12-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Holographic brightness enhancement film
US8659221B2 (en) 2011-08-26 2014-02-25 3M Innovative Properties Company OLED light extraction film with multi-periodic zones of nanostructures
US11467466B2 (en) 2012-04-20 2022-10-11 E Ink Corporation Illumination systems for reflective displays
WO2013159093A1 (en) 2012-04-20 2013-10-24 E Ink Corporation Illumination systems for reflective displays
DE102012105571B4 (de) * 2012-06-26 2017-03-09 Ovd Kinegram Ag Dekorelement sowie Sicherheitsdokument mit einem Dekorelement
US9354605B2 (en) * 2014-02-21 2016-05-31 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Apparatus and method for forming 3-dimensional holographic image using scattering layer
US9853361B2 (en) 2014-05-02 2017-12-26 The Invention Science Fund I Llc Surface scattering antennas with lumped elements
US9711852B2 (en) * 2014-06-20 2017-07-18 The Invention Science Fund I Llc Modulation patterns for surface scattering antennas
US10321105B2 (en) * 2014-07-31 2019-06-11 Vuzix Corporation Image and wave field projection through diffusive media
US10361481B2 (en) 2016-10-31 2019-07-23 The Invention Science Fund I, Llc Surface scattering antennas with frequency shifting for mutual coupling mitigation
KR102664384B1 (ko) * 2017-01-02 2024-05-08 삼성전자주식회사 지향성 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 영상 표시 장치
DE112018000879T5 (de) * 2017-02-15 2019-10-24 Akonia Holographics, Llc Schrägbeleuchter
US11561510B1 (en) * 2019-07-19 2023-01-24 Meta Platforms Technologies, Llc Holographic near-eye display having pupil steering
CN112882248B (zh) * 2021-01-15 2022-05-17 驻景(广州)科技有限公司 一种光束发散角偏转孔径二次约束的显示模组

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2260203A (en) * 1991-10-04 1993-04-07 Marconi Gec Ltd Transmissive colour display system illuminated using a holographic element
EP0821293A2 (en) * 1996-07-22 1998-01-28 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Reflection type diffuse hologram, hologram for reflection hologram color filters, etc., and reflection type display device using such holograms
CN1658089A (zh) * 2004-02-05 2005-08-24 伊利诺斯器械工程公司 着色的全息照相印刷材料
WO2008045462A2 (en) * 2006-10-10 2008-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device with diffractive optics

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088140A (en) * 1998-02-05 2000-07-11 Zebra Imaging, Inc. Segmented display system for large, continuous autostereoscopic images
US6330088B1 (en) * 1998-02-27 2001-12-11 Zebra Imaging, Inc. Method and apparatus for recording one-step, full-color, full-parallax, holographic stereograms
US6266167B1 (en) * 1998-02-27 2001-07-24 Zebra Imaging, Inc. Apparatus and method for replicating a hologram using a steerable beam
US6795241B1 (en) * 1998-12-10 2004-09-21 Zebra Imaging, Inc. Dynamic scalable full-parallax three-dimensional electronic display
US6366370B1 (en) * 1998-12-30 2002-04-02 Zebra Imaging, Inc. Rendering methods for full parallax autostereoscopic displays
WO2000049467A1 (en) * 1999-02-16 2000-08-24 Zebra Imaging, Inc. System and method for producing and displaying a one-step, edge-lit hologram
US6665100B1 (en) * 1999-08-10 2003-12-16 Zebra Imaging, Inc. Autostereoscopic three dimensional display using holographic projection
US6512609B1 (en) * 1999-08-10 2003-01-28 Zebra Imaging, Inc. System and method for correcting projection distortions in a hologram producing system
US6369920B1 (en) * 1999-08-10 2002-04-09 Zebra Imaging, Inc. Reference beam deflecting element for recording a hologram
WO2003007049A1 (en) * 1999-10-05 2003-01-23 Iridigm Display Corporation Photonic mems and structures
US6407832B1 (en) * 1999-11-19 2002-06-18 Zebra Imaging, Inc. Light source following optical system for hologram illumination
US20010039771A1 (en) * 1999-12-13 2001-11-15 Thinking Lightly, Inc. Light dispersive insulated glazing unit
US6549308B1 (en) * 2000-01-11 2003-04-15 Zebra Imaging, Inc. Unibiased light field models for rendering and holography
US7151849B1 (en) * 2000-01-11 2006-12-19 Zebra Imaging, Inc. Efficient block transform including pre-processing and post processing for autostereoscopic displays
US6900904B1 (en) * 2000-02-04 2005-05-31 Zebra Imaging, Inc. Distributed system for producing holographic stereograms on-demand from various types of source material
US6710900B1 (en) * 2000-10-23 2004-03-23 Zebra Imaging, Inc. Holograms exposed and processed on plastic substrates
US6323971B1 (en) * 2000-10-23 2001-11-27 Zebra Imaging, Inc. Hologram incorporating a plane with a projected image
US6509983B1 (en) * 2001-02-13 2003-01-21 Zebra Imaging, Inc. System and method for adjusting recording laser beam polarization
US6894815B1 (en) * 2001-05-25 2005-05-17 Zebra Imaging, Inc. Reference beam absorbers-blockers
US6631016B1 (en) * 2001-07-18 2003-10-07 Zebra Imaging, Inc. Full-parallax holographic stereograms on curved substrates
US7043073B1 (en) * 2001-10-19 2006-05-09 Zebra Imaging, Inc. Distortion correcting rendering techniques for autostereoscopic displays
US6806982B2 (en) * 2001-11-30 2004-10-19 Zebra Imaging, Inc. Pulsed-laser systems and methods for producing holographic stereograms
US6859293B2 (en) * 2002-10-22 2005-02-22 Zebra Imaging, Inc. Active digital hologram display
WO2005010623A2 (en) * 2003-07-24 2005-02-03 Zebra Imaging, Inc. Enhanced environment visualization using holographic stereograms
US7245408B1 (en) * 2003-10-10 2007-07-17 Zebra Imaging, Inc. Systems and methods for producing wide field-of-view holographic displays
WO2005078533A1 (en) * 2004-02-10 2005-08-25 Zebra Imaging, Inc. Deposition of photosensitive media for digital hologram recording
JP4810949B2 (ja) * 2005-09-29 2011-11-09 ソニー株式会社 光学装置及び画像表示装置
US20080144174A1 (en) * 2006-03-15 2008-06-19 Zebra Imaging, Inc. Dynamic autostereoscopic displays

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2260203A (en) * 1991-10-04 1993-04-07 Marconi Gec Ltd Transmissive colour display system illuminated using a holographic element
EP0821293A2 (en) * 1996-07-22 1998-01-28 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Reflection type diffuse hologram, hologram for reflection hologram color filters, etc., and reflection type display device using such holograms
CN1658089A (zh) * 2004-02-05 2005-08-24 伊利诺斯器械工程公司 着色的全息照相印刷材料
WO2008045462A2 (en) * 2006-10-10 2008-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device with diffractive optics

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111025444A (zh) * 2018-10-09 2020-04-17 约翰内斯·海德汉博士有限公司 用于衍射光学器件的栅格结构
CN111025444B (zh) * 2018-10-09 2024-03-01 约翰内斯·海德汉博士有限公司 用于衍射光学器件的栅格结构
CN111402430A (zh) * 2020-03-13 2020-07-10 杭州趣维科技有限公司 一种全息3d交互视频编辑方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2411875A1 (en) 2012-02-01
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