JP7495487B2 - 回折格子充填率を有するマルチビームバックライト、マルチビューディスプレイ、およびその方法 - Google Patents
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Description
該当なし
該当なし
びその代わりの特徴の1つである他の特徴を有する。これらの特徴および他の特徴は、上
記で参照された図を参照して以下に詳述される。
本開示は、以下の[1]から[20]を含む。
[1]光を光ガイドの長さに沿って導波光として伝搬方向にガイドするように構成された上記光ガイドと、
上記光ガイド長に沿って互いに離間した複数のマルチビーム要素であって、上記複数マルチビーム要素のマルチビーム要素(a multibeam element of the multibeam element plurality)が、回折格子(a diffraction grating)を含み、上記導波光の一部を、マルチビューディスプレイの異なるビュー方向に対応する異なる方向を有する指向性光ビーム(directional light beams)として上記光ガイドの外に回折散乱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、
上記回折格子内の回折特徴部(diffractive features)の充填率が、上記マルチビーム要素の回折散乱効率を制御するように構成された、
マルチビームバックライト。
[2]上記充填率が、上記光ガイドの上記長さに沿った距離の関数として増加するように構成され、上記充填率の上記増加が、上記複数マルチビーム要素のマルチビーム要素の回折散乱効率に対応する増加を提供し、上記光ガイド長に沿った上記光ガイド内の導波光の強度の減少を補償する、上記[1]に記載のマルチビームバックライト。
[3]上記回折格子の上記回折特徴部が、上記導波光の上記伝搬方向に対して直交する向きを含み、上記回折格子が、充填特徴部であって、上記伝搬方向に対して平行な向きを有し、上記回折格子内の上記充填特徴部の面積に対する上記回折特徴部の面積の比率として上記充填率を確立するために、上記回折格子の上記回折特徴部と交差しかつそれを分断するように構成された充填特徴部をさらに含む、上記[1]に記載のマルチビームバックライト。
[4]上記回折特徴部および上記充填特徴部の両方が、上記光ガイドの表面の***を含み、上記回折特徴部の***と上記充填特徴部の***との交差点が、上記回折特徴部にギャップを導入し上記回折特徴部を分断するように構成された、上記[3]に記載のマルチビームバックライト。
[5]上記回折格子が、上記回折特徴部および上記充填特徴部の上記***の間の空間に反射材料層をさらに含む、上記[4]に記載のマルチビームバックライト。
[6]上記回折特徴部および上記充填特徴部の両方が、上記光ガイドの表面の溝を含み、上記回折特徴部の溝と上記充填特徴部の溝との交差点が、上記回折特徴部にギャップを導入し上記回折特徴部を分断するように構成された、上記[3]に記載のマルチビームバックライト。
[7]上記回折格子が、上記回折特徴部および上記充填特徴部の上記溝内に反射材料層をさらに含む、上記[6]に記載のマルチビームバックライト。
[8]上記マルチビーム要素が、上記回折格子の広がりに相当する広がりを有し、回折散乱光の一部を上記指向性光ビームの方向に方向転換するように構成された反射アイランドをさらに含む、上記[1]に記載のマルチビームバックライト。
[9]上記反射アイランドが、開口部を有する反射材料層を含み、上記回折格子内の上記開口部の面積に対する上記反射材料層の面積の比率が、上記回折特徴部の上記充填率に対応する、上記[8]に記載のマルチビームバックライト。
[10]上記マルチビームバックライトが、上記光ガイドの入力に光学的に結合された光源をさらに含み、上記光源が、上記導波光としてガイドされる光を提供するように構成され、上記回折格子の回折特徴部の充填率が、上記光源からの距離の関数として、上記マルチビーム要素の上記回折散乱効率を制御するように構成された、上記[1]に記載のマルチビームバックライト。
[11]電子ディスプレイが上記マルチビューディスプレイであり、上記マルチビームバックライトによって放射される光を上記指向性光ビームとして変調し、上記マルチビューディスプレイの上記ビュー方向に対応するビュー方向の複数のビューを有するマルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブのアレイをさらに含み、上記マルチビーム要素のサイズが、上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの50%から200%の間である、上記[1]に記載のマルチビームバックライトを含む電子ディスプレイ。
[12]光を光ガイドに沿って導波光としてガイドするように構成された上記光ガイドと、
上記光ガイドに沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、上記光ガイドからの上記導波光を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指向性光ビームとして散乱するように構成され、上記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、回折特徴部と充填特徴部とを有する回折格子を含む、マルチビーム要素のアレイと、
上記指向性光ビームを変調し、マルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブのアレイと、
を含み、
上記回折格子内の上記充填特徴部に対する上記回折特徴部の充填率が、上記マルチビーム要素の回折散乱効率を制御するように構成された、
マルチビューディスプレイ。
[13]上記マルチビーム要素のサイズが、上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの1/4から2倍である、上記[12]に記載のマルチビューディスプレイ。
[14]充填特徴部が、上記導波光の伝搬方向に対して平行に上記回折格子内に配置され、上記充填特徴部が、上記回折格子の上記回折特徴部と交差しかつそれを分断するように構成され、上記回折格子内の上記充填特徴部の面積に対する上記回折特徴部の面積の比率として上記充填率を確立する、上記[12]に記載のマルチビューディスプレイ。
[15]上記回折特徴部および上記充填特徴部の両方が、上記光ガイドの表面の溝、および上記光ガイドの上記表面の***のいずれかを含む、上記[12]に記載のマルチビューディスプレイ。
[16]上記マルチビーム要素が、回折散乱光を上記指向性光ビームの方向に反射するように構成された反射材料層をさらに含み、上記反射材料層が、上記溝、および上記回折特徴部と上記充填特徴部との上記***の間のいずれかに配置された、上記[15]に記載のマルチビューディスプレイ。
[17]広角バックライトであって、上記ライトバルブアレイに隣接した上記光ガイドの別の側面と対向した上記光ガイドの側面に隣接し、上記マルチビューディスプレイの2次元(2D)モード中に広角放射光を提供するように構成され、上記ライトバルブアレイが、上記広角放射光を2D画像として変調するように構成された、広角バックライトをさらに含み、
上記光ガイドおよびマルチビーム要素アレイが、上記広角放射光に対して透明であるように構成され、上記マルチビューディスプレイが、マルチビューモード中に上記マルチビュー画像を表示し、上記2Dモード中に上記2D画像を表示するように構成された、上記[12]に記載のマルチビューディスプレイ。
[18]光を光ガイドに沿って導波光としてガイドするステップと、
上記光ガイドに沿って配置された複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素を使用して、上記導波光の一部を指向性光ビームとして散乱させるステップであって、上記マルチビーム要素が、回折特徴部と該回折特徴部を分断する充填特徴部とを有する回折格子を含む、ステップと、
マルチビュー画像を提供するためにライトバルブのアレイを使用して上記指向性光ビームを変調するステップであって、上記指向性光ビームが、上記マルチビュー画像のビュー方向に対応する方向を有する、ステップと、
を含み、
上記回折格子内の上記充填特徴部に対する上記回折特徴部の充填率が、上記光ガイドに沿った距離の関数として上記マルチビーム要素の回折散乱効率を制御する、
マルチビューディスプレイ動作の方法。
[19]上記充填率が、上記回折散乱効率を制御し、上記導波光の強度の損失を上記光ガイドに沿った距離の関数として補償し、上記マルチビーム要素のサイズが、ライトバルブの上記アレイのライトバルブのサイズと同等である、上記[18]に記載のマルチビューディスプレイ動作の方法。
[20]上記充填特徴部が、上記光ガイド内の上記導波光の伝搬方向と平行であり、上記回折特徴部および上記充填特徴部の両方が、上記光ガイドの表面の溝、および上記光ガイドの上記表面の***のいずれかを含み、上記マルチビーム要素が、上記回折格子に隣接した反射材料層をさらに含み、上記反射材料層が、上記溝、および上記回折特徴部と上記充填特徴部との上記***の間のいずれかに配置された、上記[18]に記載のマルチビューディスプレイ動作の方法。
12 画面
14 ビュー
16 ビュー方向
20 光ビーム
30 回折格子
40 光ガイド
50 入射光ビーム、光ビーム
60 指向性光ビーム
100 マルチビームバックライト
102 指向性光ビーム
103 伝搬方向
104 導波光
110 光ガイド
110’ 第1の表面
110’’ 第2の表面
120 マルチビーム要素
125 回折格子
126 回折特徴部
127 充填特徴部
129 反射アイランド
129’ 開口部
130 光源
140 ライトバルブ
200 マルチビューディスプレイ
202 指向性光ビーム
210 光ガイド
220 マルチビーム要素
230 ライトバルブ
240 広角バックライト
242 広角放射光
300 マルチビューディスプレイ動作の方法
310 ガイドするステップ
320 散乱させるステップ
330 変調するステップ
Claims (17)
- 光を光ガイドの長さに沿って導波光として伝搬方向にガイドするように構成された前記光ガイドと、
前記光ガイド長に沿って互いに離間した複数のマルチビーム要素であって、前記複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素(a multibeam element of the multibeam element plurality)が、回折格子(a diffraction grating)を含み、前記導波光の一部を、マルチビューディスプレイの異なるビュー方向に対応する異なる方向を有する指向性光ビーム(directional light beams)として前記光ガイドの外に回折散乱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、
前記回折格子内の回折特徴部(diffractive features)の充填率が、前記マルチビーム要素の回折散乱効率を制御するように構成され、
前記回折格子の前記回折特徴部が、前記導波光の前記伝搬方向に対して直交する向きを含み、前記回折格子が、前記伝搬方向に対して平行な向きを有する充填特徴部をさらに含み、前記充填特徴部が、前記回折格子内の前記充填特徴部の面積に対する前記回折特徴部の面積の比率として前記充填率を確立するように、前記回折格子の前記回折特徴部と交差しかつそれを分断するように構成されている、
マルチビームバックライト。 - 前記充填率が、前記光ガイドの前記長さに沿った距離の関数として増加するように構成され、前記充填率の前記増加が、前記複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素の回折散乱効率に対応する増加を提供し、前記光ガイド長に沿った前記光ガイド内の導波光の強度の減少を補償する、請求項1に記載のマルチビームバックライト。
- 前記回折特徴部および前記充填特徴部の両方が、前記光ガイドの表面の***を含み、前記回折特徴部の***と前記充填特徴部の***との交差点が、前記回折特徴部にギャップを導入し前記回折特徴部を分断するように構成された、請求項1に記載のマルチビームバックライト。
- 前記回折格子が、前記回折特徴部および前記充填特徴部の前記***の間の空間に反射材料層をさらに含む、請求項3に記載のマルチビームバックライト。
- 前記回折特徴部および前記充填特徴部の両方が、前記光ガイドの表面の溝を含み、前記回折特徴部の溝と前記充填特徴部の溝との交差点が、前記回折特徴部にギャップを導入し前記回折特徴部を分断するように構成された、請求項1に記載のマルチビームバックライト。
- 前記回折格子が、前記回折特徴部および前記充填特徴部の前記溝内に反射材料層をさらに含む、請求項5に記載のマルチビームバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、前記回折格子の広がりに相当する広がりを有し、回折散乱光の一部を前記指向性光ビームの方向に方向転換するように構成された反射アイランドをさらに含む、請求項1に記載のマルチビームバックライト。
- 前記反射アイランドが、開口部を有する反射材料層を含み、前記回折格子内の前記開口部の面積に対する前記反射材料層の面積の比率が、前記回折特徴部の前記充填率に一致する、請求項7に記載のマルチビームバックライト。
- 前記マルチビームバックライトが、前記光ガイドの入力に光学的に結合された光源をさらに含み、前記光源が、前記導波光としてガイドされる光を提供するように構成され、前記回折格子の回折特徴部の充填率が、前記光源からの距離の関数として、前記マルチビーム要素の前記回折散乱効率を制御するように構成された、請求項1に記載のマルチビームバックライト。
- 電子ディスプレイが前記マルチビューディスプレイであり、前記マルチビームバックライトによって放射される光を前記指向性光ビームとして変調し、前記マルチビューディスプレイの前記ビュー方向に対応するビュー方向の複数のビューを有するマルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブの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の50%から200%の間である、請求項1に記載のマルチビームバックライトを含む電子ディスプレイ。
- 光を光ガイドに沿って導波光としてガイドするように構成された前記光ガイドと、
前記光ガイドに沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、前記光ガイドからの前記導波光を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指向性光ビームとして散乱するように構成され、前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、回折特徴部と充填特徴部とを有する回折格子を含む、マルチビーム要素のアレイと、
前記指向性光ビームを変調し、マルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブのアレイと、
を含み、
前記回折格子内の前記充填特徴部に対する前記回折特徴部の充填率が、前記マルチビーム要素の回折散乱効率を制御するように構成され、
前記充填特徴部が、前記導波光の伝搬方向に対して平行に前記回折格子内に配置され、前記充填特徴部が、前記回折格子内の前記充填特徴部の面積に対する前記回折特徴部の面積の比率として前記充填率を確立するように、前記回折格子の前記回折特徴部と交差しかつそれを分断するように構成されている、
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、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの1/4から2倍である、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記回折特徴部および前記充填特徴部の両方が、前記光ガイドの表面の溝、および前記光ガイドの前記表面の***のいずれかを含む、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が、回折散乱光を前記指向性光ビームの方向に反射するように構成された反射材料層をさらに含み、前記反射材料層が、前記溝、および前記回折特徴部と前記充填特徴部との前記***の間のいずれかに配置された、請求項13に記載のマルチビューディスプレイ。
- 広角バックライトであって、前記ライトバルブアレイに隣接した前記光ガイドの別の側面と対向した前記光ガイドの側面に隣接し、前記マルチビューディスプレイの2次元(2D)モード中に広角放射光を提供するように構成され、前記ライトバルブアレイが、前記広角放射光を2D画像として変調するように構成された、広角バックライトをさらに含み、
前記光ガイドおよびマルチビーム要素アレイが、前記広角放射光に対して透明であるように構成され、前記マルチビューディスプレイが、マルチビューモード中に前記マルチビュー画像を表示し、前記2Dモード中に前記2D画像を表示するように構成された、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。 - 光を光ガイドに沿って導波光としてガイドするステップと、
前記光ガイドに沿って配置された複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素を使用して、前記導波光の一部を指向性光ビームとして散乱させるステップであって、前記マルチビーム要素が、回折特徴部と該回折特徴部を分断する充填特徴部とを有する回折格子を含む、ステップと、
マルチビュー画像を提供するためにライトバルブのアレイを使用して前記指向性光ビームを変調するステップであって、前記指向性光ビームが、前記マルチビュー画像のビュー方向に対応する方向を有する、ステップと、
を含み、
前記回折格子内の前記充填特徴部に対する前記回折特徴部の充填率が、前記光ガイドに沿った距離の関数として前記マルチビーム要素の回折散乱効率を制御し、
前記充填特徴部が、前記光ガイド内の前記導波光の伝搬方向と平行であり、前記回折特徴部および前記充填特徴部の両方が、前記光ガイドの表面の溝、および前記光ガイドの前記表面の***のいずれかを含み、前記マルチビーム要素が、前記回折格子に隣接した反射材料層をさらに含み、前記反射材料層が、前記溝、および前記回折特徴部と前記充填特徴部との前記***の間のいずれかに配置された、
マルチビューディスプレイ動作の方法。 - 前記充填率が、前記回折散乱効率を制御し、前記導波光の強度の損失を前記光ガイドに沿った距離の関数として補償し、前記マルチビーム要素のサイズが、ライトバルブの前記アレイのライトバルブのサイズと同等である、請求項16に記載のマルチビューディスプレイ動作の方法。
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