JP2022545710A - 高屈折率導光層を有するバックライト散乱要素、マルチビューディスプレイ及び方法 - Google Patents
高屈折率導光層を有するバックライト散乱要素、マルチビューディスプレイ及び方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
なし
なし
12 スクリーン
14 ビュー
16 ビュー方向
20 光ビーム
30 回折格子
40 導光体
50 光ビーム
60 指向性光ビーム
100 バックライト散乱要素
100’ マルチビューバックライト
102 放射光
103 伝播方向
104 導波光、導波光ビーム
110 導光体
110’ 導光体110の第1の表面
110’’ 導光体110の第2の表面
120 高屈折率導光層
130 回折格子
130a 第1の回折格子
130b 第2の回折格子
140 反射性アイランド
150 ライトバルブ
150 ライトバルブアレイ
160 光源
200 マルチビューディスプレイ
202 指向性光ビーム
210 導光体
212 導光体210の第1の層
214 導光体210の第2の層
220 回折マルチビーム要素
230 ライトバルブ
230 ライトバルブアレイ
300 バックライト散乱要素の動作方法
310 導光体内で導波光として光を導くステップ
320 導波光の一部を放射光として回折散乱させるステップ
330 放射光を変調するステップ
O 原点
d 回折格子の機構間の距離
g ギャップ
l 横方向のオフセット
m 回折次数
n 導光体の屈折率
nout 導光体外部の材料の屈折率
s 回折格子130のサイズ
s’ 反射性アイランド140のサイズ
λ 光の波長
θ 仰角
θi 入射角
θm 回折角
φ 方位角
σ コリメーション係数
Claims (20)
- バックライト散乱要素であって、
導波光として光を導くように構成された導光体と、
前記導光体の表面に光学的に接続され、前記導光体の厚さを拡大するように構成された高屈折率導光層であって、前記高屈折率導光層の材料の屈折率は、前記導光体の材料の屈折率よりも大きい、高屈折率導光層と、
前記高屈折率導光層に隣接する回折格子であって、前記導波光の一部を放射光として回折的に散乱出力させるように構成された回折格子と、
を備える、バックライト散乱要素。 - 前記回折格子と位置合わせされ、前記回折格子の範囲に相当する範囲を有する反射性アイランドをさらに備え、前記反射性アイランドは、前記回折格子によって回折的に散乱された光を前記放射光の方向に対応する方向に反射するように構成され、前記回折格子及び前記反射性アイランドは、組み合わされて、反射モード回折格子を表す、請求項1に記載のバックライト散乱要素。
- 前記高屈折率導光層は、前記反射性アイランドと前記導光体との間にあり、前記回折格子は、(a)前記高屈折率導光層と前記導光体との間の界面、及び(b)前記高屈折率導光層と前記反射性アイランドとの間の一方又は両方に位置する、請求項2に記載のバックライト散乱要素。
- 前記回折格子が、前記高屈折率導光層と前記導光体との間の界面に位置する第1の回折格子と、前記界面とは反対側の前記高屈折率導光層の表面に位置する第2の回折格子とを含む、請求項1に記載のバックライト散乱要素。
- 前記第1の回折格子は、前記第2の回折格子からの横方向のオフセットを有し、前記横方向のオフセットは、前記第1及び前記第2の回折格子の、回折特徴部間の間隔よりも大きい、請求項4に記載のバックライト散乱要素。
- 前記高屈折率導光層の表面で、前記第2の回折格子に隣接する反射性アイランドをさらに備える、請求項4に記載のバックライト散乱要素。
- 前記高屈折率導光層は、導光体の表面に隣接し、それを介して前記導波光の一部を前記放射光として回折散乱する、請求項1に記載のバックライト散乱要素。
- 前記導光体内の前記導波光は、コリメーション係数に従ってコリメートされる、又は前記導光体の導光面に対して非ゼロ伝播角度で伝播するように構成される、或いはその両方である、請求項1に記載のバックライト散乱要素。
- 請求項1に記載のバックライト散乱要素を含むマルチビューバックライトであって、前記回折格子が、前記導光体の長さに沿って互いに離間したマルチビーム要素アレイのマルチビーム要素として構成され、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、マルチビューディスプレイのビュー方向に対応する方向を有する複数の指向性光ビームを含む、前記放射光として、前記導波光の一部を回折的に散乱出力させるように構成された、マルチビューバックライト。
- 請求項9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、前記複数の指向性光ビームの指向性光ビームをマルチビュー画像として変調するように構成されたライトバルブアレイをさらに含み、前記マルチビーム要素のサイズが、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに対して半分~2倍である、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、
第1の層及び第2の層を含む導光体であって、前記第2の層の屈折率が前記第1の層の屈折率よりも大きい、導光体と、
前記導光体に沿って互いに離間したマルチビーム要素アレイであって、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素が、前記導光体の前記第2の層に隣接する回折格子を備え、前記マルチビューディスプレイのビュー方向に対応する方向を有する複数の指向性光ビームとして前記導光体内から導波光の一部を回折的に散乱出力させるように構成されている、マルチビーム要素アレイと、
マルチビュー画像を提供するために前記複数の指向性光ビームの指向性光ビームを変調するように構成されたライトバルブのアレイと、
を備える、マルチビューディスプレイ。 - 前記マルチビーム要素の前記回折格子が、前記第1の層と前記第2の層との間の界面に位置する、請求項11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前記回折格子が、前記第1の層と前記第2の層との間の界面とは反対側の、前記第2の層の表面に位置する、請求項11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アレイのマルチビーム要素の前記回折格子が、前記第1の層と前記第2の層との間の界面に位置し、前記マルチビーム要素は、前記第1の層と前記第2の層との間の前記界面とは反対側の、前記第2の層の表面に位置する、別の回折格子をさらに備える、請求項11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前記回折格子及び前記別の回折格子は、互いに横方向のオフセットを有し、前記横方向のオフセットは、前記マルチビーム要素の回折散乱効率を最適化するように構成された、請求項14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、前記回折格子と位置合わせされ、且つ前記回折格子に相当するサイズを有する反射性アイランドをさらに備え、前記反射性アイランドは、前記回折格子によって散乱された光を、前記複数の指向性光ビームの方向に対応する方向に反射的に方向転換するように構成された反射材料を含む、請求項15に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素の前記回折格子の回折特徴部が、前記反射性アイランドの前記反射材料を含む、請求項16に記載のマルチビューディスプレイ。
- バックライト散乱要素の動作方法であって、
導光体内で光を導波光として導くステップであって、前記導光体は、第1の層及び第2の層を備えるステップと、
前記導光体の前記第2の層に隣接して配置された回折格子を使用して、前記導光体からの前記導波光の一部を放射光として回折的に散乱出力させるステップとを含み、
前記導光体について、前記第2の層は、前記第1の層に含まれる材料の屈折率よりも大きい屈折率を有する材料を含む、動作方法。 - 前記回折格子と位置合わせされ、且つ前記回折格子の範囲に相当する範囲を有する反射性アイランドを使用して、前記回折格子によって回折散乱された光を前記放射光の方向に反射するステップをさらに含み、前記回折格子及び前記反射性アイランドは、組み合わされて、反射モード回折格子となる、請求項18に記載のバックライト散乱要素の動作方法。
- 前記回折格子が、前記導光体の長さに沿って互いに離間したマルチビーム要素アレイのマルチビーム要素として構成され、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素が、マルチビューディスプレイのビュー方向に対応する方向を有する複数の指向性光ビームを含む前記放射光として、前記導波光の一部を回折的に散乱出力させるステップを含む、請求項18に記載のバックライト散乱要素の動作方法。
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