JP2019511079A - マルチビーム要素型バックライトおよびこれを用いたディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む、2016年1月30日出願の米国仮特許出願第62/289237号の優先権を主張するものである。
なし
発光に関連するパッシブディスプレイの制限を克服するために、多くのパッシブディスプレイは、外部光源に結合される。結合された光源によって、本来パッシブであるこれらのディスプレイが光を発出し、実質的にアクティブディスプレイとして機能することができることもある。このような結合される光源の例は、バックライトである。バックライトは、本来パッシブであるディスプレイの背後に配置されてそのパッシブディスプレイを照明する光源(パネルバックライトであることが多い)として機能することができる。例えば、バックライトは、LCDまたはEPディスプレイに結合することができる。バックライトは、LCDまたはEPディスプレイを通過する光を発出する。発出された光は、LCDまたはEPディスプレイによって変調され、この変調された光が、LCDまたはEPディスプレイから発出される。バックライトは、白色光を発出するように構成されることが多い。この場合には、カラーフィルタを使用して、白色光をディスプレイで使用される様々な色に変換する。カラーフィルタは、例えば、LCDまたはEPディスプレイの出力に配置してもよいし(それほど一般的ではない)、あるいはバックライトとLCDまたはEPディスプレイの間に配置してもよい。
12 スクリーン
14 ビュー
16 視野方向
20 光線
30 回折格子
40 光導波路
50 外部結合光線
100 マルチビューバックライト
102 外部結合光線
103 伝搬方向
103’ 伝搬方向
104 誘導光線
106 マルチビューピクセル
106’ サブピクセル
108 光弁
108a 第1の光弁セット
108b 第2の光弁セット
110 光導波路
110’ 光導波路110の第1の表面
110’’ 光導波路110の第2の表面
120 マルチビーム要素
120a 第1のマルチビーム要素
120b 第2のマルチビーム要素
122 回折格子
124 マイクロ反射要素
126 マイクロ屈折要素
130 光源
200 マルチビューディスプレイ
202 変調光線
204 光線
210 マルチビューピクセル
220 マルチビーム要素
300 動作方法
Claims (22)
- マルチビューバックライトであって、
その光導波路の長さに沿った伝搬方向に光を誘導するように構成された光導波路と、
前記光導波路の長さに沿って互いに離間した複数のマルチビーム要素であり、前記複数のマルチビーム要素のうちのマルチビーム要素が、前記誘導光の一部分を、マルチビューピクセルを含むマルチビューディスプレイの異なる視野方向にそれぞれ対応する異なる主極大角度方向を有する複数の外部結合光線として前記光導波路から外部結合するように構成された、複数のマルチビーム要素とを含み、
前記マルチビーム要素のサイズが、前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセル内のサブピクセルのサイズと同等である、マルチビューバックライト。 - 前記複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素と前記マルチビューディスプレイの対応するマルチビューピクセルとの間の関係が、1対1の関係である、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記複数のマルチビーム要素のうちのマルチビーム要素の対の間の要素間距離が、対応するマルチビューピクセルの対の間のピクセル間距離と等しい、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素のサイズが、前記サブピクセルのサイズの50パーセントから200パーセントの間である、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素の形状が、前記マルチビューピクセルの形状に類似している、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、前記誘導光の前記一部分を前記複数の外部結合光線として回折的に外部結合するように構成された回折格子を含む、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、マイクロ反射要素およびマイクロ屈折要素のうちの一方または両方を含み、前記マイクロ反射要素が、前記誘導光の一部分を反射的に外部結合するように構成され、前記マイクロ屈折要素が、前記誘導光の一部分を屈折的に外部結合するように構成される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、前記光導波路の第1の表面および第2の表面の一方に位置し、前記マルチビーム要素が、前記第1の表面を通して前記誘導光の位一部分を外部結合するように構成される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記光導波路の入力に光学的に結合される光源をさらに含み、前記光源が、非ゼロ伝搬角を有し、かつ/または所定の視準因子に従って視準された誘導光を提供するように構成される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記光導波路と前記複数のマルチビーム要素の組合せが、前記誘導光の前記伝搬方向に対して直交する方向に、前記光導波路を通して実質的に光学的に透明になるように構成される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 請求項1に記載のマルチビューバックライトを含むマルチビューディスプレイであって、前記外部結合光線のうちの光線を変調するように構成された光弁のアレイをさらに含み、前記アレイの光弁が、サブピクセルに対応し、前記アレイの光弁のセットが、前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルに対応する、マルチビューディスプレイ。
- マルチビューディスプレイであって、
前記マルチビューディスプレイの複数の異なるビューを提供するように構成されたマルチビューピクセルのアレイであり、マルチビューピクセルが、複数の光線を変調するように構成された複数のサブピクセルを含む、マルチビューピクセルのアレイと、
マルチビーム要素のアレイであり、各マルチビーム要素が、前記複数の光線を対応するマルチビューピクセルに提供するように構成され、前記複数の光線のうちの光線が、前記異なるビューの異なる視野方向に対応する互いに異なる主極大角度方向を有する、マルチビーム要素のアレイとを含み、
前記マルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素のサイズが、前記複数のサブピクセルのサブピクセルのサイズと同等であり、前記マルチビーム要素のアレイの隣接するマルチビーム要素間の要素間距離が、前記マルチビューピクセルのアレイの隣接するマルチビューピクセル間のピクセル間距離に対応する、マルチビューディスプレイ。 - 前記マルチビーム要素間の要素間距離が、前記マルチビューピクセル間のピクセル間距離と実質的に等しい、請求項12に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素のサイズが、前記サブピクセルのサイズの2分の1より大きく、2倍より小さい、請求項12に記載のマルチビューディスプレイ。
- 光を誘導するように構成された光導波路をさらに含み、前記マルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素が、前記誘導光の一部分を、前記光導波路から、前記対応するマルチビューピクセルに提供される前記複数の光線として外部結合するように構成される、請求項12に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素が、前記光導波路に光学的に接続されて前記誘導光の前記一部分を外部結合する回折格子、マイクロ反射要素、およびマイクロ屈折要素のうちの1つを含む、請求項15に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記光を前記光導波路に提供するように構成された光源をさらに含み、前記誘導光が、非ゼロ伝搬角を有し、視準因子に従って視準されて、前記光導波路内で前記誘導光の所定の角度の拡散を提供する、請求項15に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビューピクセルのアレイの前記マルチビューピクセルが、光弁のセットを含み、前記マルチビューピクセルのサブピクセルが、前記セットの光弁を含む、請求項12に記載のマルチビューディスプレイ。
- マルチビューバックライトの動作方法であって、
光導波路の長さに沿った伝搬方向に光を誘導するステップと、
マルチビーム要素を使用して前記誘導光の一部分を前記光導波路から外部結合して、マルチビューディスプレイの異なる視野方向にそれぞれ対応する異なる主極大角度方向を有する複数の外部結合光線を提供するステップとを含み、
前記マルチビーム要素のサイズが、前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセル内のサブピクセルのサイズと同等である、マルチビューバックライトの動作方法。 - 前記マルチビーム要素が、前記光導波路に光学的に結合されて前記誘導光の一部分を回折的に外部結合する回折格子を含む、請求項19に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
- 光源を使用して前記光導波路に光を提供するステップをさらに含み、前記提供される光が、前記光導波路内で非ゼロ伝搬角を有する、または視準因子に従って視準されて前記誘導光の所定の角度の拡散を提供する、あるいはその両方である、誘導光である、請求項19に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
- 前記マルチビューピクセルとして構成された複数の光弁を使用して、前記外部結合光線を変調するステップをさらに含み、前記複数の光弁のうちの光弁が、前記マルチビューピクセルの前記サブピクセルに対応する、請求項19に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
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