KR20210107896A - 광 제어 필름을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이 및 방법 - Google Patents
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Abstract
수평 시차 멀티뷰 디스플레이는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들을 도광체로부터 산란시키기 위해 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들을 이용한다. 복수의 지향성 광빔들은 수평 시차를 갖는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 광 밸브들의 어레이를 이용하여 변조된다. 또한, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이는 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들에 정렬되는 경사진 광 제어 축을 갖는 광 제어 필름을 이용한다. 광 제어 필름은 수평 시차에 직교하는 방향으로 멀티뷰 이미지의 시야각을 제어하도록 구성된다. 경사진 멀티빔 컬럼들은 균형 잡힌 해상도를 갖는 멀티뷰 디스플레이를 제공할 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 그 내용이 본 명세서에 참조로서 병합되는, 2018년 03월 15일에 출원된 국제 특허 출원 번호 PCT/US2018/022760 및 2019년 02월 16일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/806,807의 우선권 이익을 주장한다.
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
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전자 디스플레이들은 매우 다양한 기기들 및 제품들의 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 아주 보편적인 매체이다. 가장 일반적으로 이용되는 전자 디스플레이들은 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD), 전계 발광(electroluminescent; EL) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 및 능동 매트릭스(active matrix) OLED(AMOLED) 디스플레이, 전기 영동(electrophoretic; EP) 디스플레이 및 전자 기계(electromechanical) 또는 전자 유체(electrofluidic) 광 변조를 이용하는 다양한 디스플레이들(예를 들어, 디지털 미세거울(micromirror) 기기, 전기 습윤(electrowetting) 디스플레이 등)을 포함한다. 일반적으로, 전자 디스플레이들은 능동형 디스플레이들(즉, 광을 방출하는 디스플레이들) 또는 수동형 디스플레이들(즉, 다른 원천에 의하여 제공되는 광을 변조하는 디스플레이들)로 분류될 수 있다. 능동형 디스플레이들의 가장 명백한 예들로는 CRT, PDP 및 OLED/AMOLED가 있다. 방출광을 고려하면 일반적으로 수동형으로 분류되는 디스플레이들은 LCD 및 EP 디스플레이들이다. 수동형 디스플레이들은 본질적으로 낮은 전력 소모를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 매력적인 성능 특성들을 종종 나타내지만, 광을 방출하는 능력이 부족한 많은 실제 응용들에서 다소 제한적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들의 다양한 특징들은 동일한 도면 부호가 동일한 구조적 요소를 나타내는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 용이하게 이해될 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔의 각도 성분들의 그래픽 표현을 도시한다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 회절 격자의 단면도를 도시한다.
도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 단면도를 도시한다.
도 3b는 본 명세서의 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 평면도를 도시한다.
도 3c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 픽셀-뷰 배열 및 경사진 멀티빔 컬럼을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 명세서에 개시된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 연속 멀티빔 소자를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 6은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 경사진 멀티빔 컬럼들을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 7a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 경사진 멀티빔 컬럼들 및 광 제어 필름을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 평면도를 도시한다.
도 7b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 광 제어 필름의 사시도를 도시한다.
도 7c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 광 제어 필름을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 측면도를 도시한다.
도 8은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
일부 예들 및 실시 예들은 상술한 도면들에 도시된 특징들에 부가되거나 그 대신에 포함되는 다른 특징들을 가질 수 있다. 이들 및 다른 특징들은 상술한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔의 각도 성분들의 그래픽 표현을 도시한다.
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도 3b는 본 명세서의 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 평면도를 도시한다.
도 3c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 픽셀-뷰 배열 및 경사진 멀티빔 컬럼을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 명세서에 개시된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 연속 멀티빔 소자를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 6은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 경사진 멀티빔 컬럼들을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 7a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 경사진 멀티빔 컬럼들 및 광 제어 필름을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 평면도를 도시한다.
도 7b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 광 제어 필름의 사시도를 도시한다.
도 7c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 광 제어 필름을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 측면도를 도시한다.
도 8은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 블록도를 도시한다.
도 9는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
일부 예들 및 실시 예들은 상술한 도면들에 도시된 특징들에 부가되거나 그 대신에 포함되는 다른 특징들을 가질 수 있다. 이들 및 다른 특징들은 상술한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들은 전자 디스플레이들에 적용 가능한 경사진 멀티빔 컬럼들(slanted multibeam columns)을 이용하고 광 제어 필름(light control film; LCF)을 갖는 백라이팅을 제공한다. 특히, 본 명세서의 원리들에 일치되는 다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(horizontal parallax multiview display)가 제공된다. 경사진 멀티빔 컬럼들은 광을 방출광(emitted light)으로서 도광체(light guide)로부터 산란시키도록 구성된다. 멀티빔 컬럼들은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀 폭과 픽셀-뷰(pixel-view) 배열(arrangement)의 함수인 경사(slant)를 특징으로 한다. 경사진 멀티빔 컬럼들은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이들에 균형 잡힌(balanced) 해상도, 즉 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 길이 및 폭을 따라 실질적으로 동일한 해상도를 제공하는 역할을 할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이는 멀티빔 컬럼들의 경사에 정렬되는(aligned) 광 제어 축(light control axis)을 갖는 광 제어 필름을 더 포함한다.
본 명세서에서, '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'는 상이한 뷰(view) 방향들로 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들을 제공하도록 구성된 전자 디스플레이 또는 디스플레이 시스템으로서 정의된다. 본 명세서의 정의에 의하면, '수평 시차(horizontal parallax)' 멀티뷰 디스플레이는 단일 평면(예를 들어, 수평 평면)에 국한된 상이한 뷰 방향들로 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들을 제공하도록 구성된 멀티뷰 디스플레이이다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(10)의 사시도를 도시한다. 특히, 멀티뷰 디스플레이(10)는, 제한이 아닌 예로서 도 1a에 도시된 바와 같이, y-z 평면에 국한되는 상이한 뷰들을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이로서 구성된다. 멀티뷰 디스플레이(10)는 보여질 멀티뷰 이미지를 디스플레이하기 위한 스크린(12)을 포함한다. 멀티뷰 디스플레이(10)는 스크린(12)에 대해 상이한 뷰 방향들(16)로 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들(14)을 제공한다. 뷰 방향들(16)은 스크린(12)으로부터 여러 상이한 주 각도 방향들로 연장되는 화살표들로서 도시되었고, 상이한 뷰들(14)은 화살표들(즉, 뷰 방향들(16)을 묘사함)의 말단에 음영 표시된 다각형 박스들로서 도시되었으며, 제한이 아닌 예로서 단지 4개의 뷰들(14) 및 4개의 뷰 방향들(16)이 도시되었다. 도 1a에는 상이한 뷰들(14)이 스크린 위에 있는 것으로 도시되었으나, 멀티뷰 이미지가 멀티뷰 디스플레이(10) 상에 디스플레이되는 경우 뷰들(14)은 실제로 스크린(12) 상에 또는 스크린(12)의 부근에 나타날 수 있다는 것에 유의한다. 뷰들(14)을 스크린(12) 위에 묘사한 것은 단지 도시의 단순화를 위한 것이며, 특정 뷰(14)에 대응되는 각각의 뷰 방향들(16)로부터 멀티뷰 디스플레이(10)를 보는 것을 나타내기 위함이다.
본 명세서의 정의에 의하면, 뷰 방향 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 방향을 갖는 광빔은 일반적으로 각도 성분들(angular components) {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향(principal angular direction)을 갖는다. 본 명세서에서, 각도 성분(θ)은 광빔의 '고도 성분(elevation component)' 또는 '고도각(elevation angle)'으로 언급된다. 각도 성분(φ)은 광빔의 '방위 성분(azimuth component)' 또는 '방위각(azimuth angle)'으로 언급된다. 정의에 의하면, 고도각(θ)은 수직 평면(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 수직인)에서의 각도이고, 방위각(φ)은 수평 평면(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 평행인)에서의 각도이다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향(예를 들어, 도 1a의 뷰 방향(16))에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔(20)의 각도 성분들 {θ, φ}의 그래픽 표현을 도시한다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 광빔(20)은 특정 지점으로부터 방출되거나 발산된다. 즉, 정의에 의하면, 광빔(20)은 멀티뷰 디스플레이 내의 특정 원점(point of origin)에 연관된 중심 광선(central ray)을 갖는다. 또한, 도 1b는 광빔(또는 뷰 방향)의 원점(O)을 도시한다.
또한, 본 명세서에서, '멀티뷰 이미지(multiview image)' 및 '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'라는 용어들에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰(multiview)'라는 용어는 복수의 뷰들 중 상이한 뷰들 간의 각도 시차(angular disparity)를 포함하거나 상이한 시점들(perspectives)을 나타내는 복수의 뷰들로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 본 명세서에서 '멀티뷰'라는 용어는 3개 이상의 상이한 뷰들(즉, 최소 3개의 뷰들로서 일반적으로 4개 이상의 뷰들)을 명백히 포함한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰 디스플레이'는 장면 또는 이미지를 나타내기 위해 단지 2개의 상이한 뷰들만을 포함하는 스테레오스코픽(stereoscopic) 디스플레이와는 명백히 구분된다. 그러나, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티뷰 이미지들 및 멀티뷰 디스플레이들은 3개 이상의 뷰들을 포함하지만, 멀티뷰의 뷰들 중 단지 2개만을 동시에 보게끔(예를 들어, 하나의 눈 당 하나의 뷰) 선택함으로써 멀티뷰 이미지들이 (예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 상에서) 스테레오스코픽 쌍의 이미지들(stereoscopic pair of images)로 보일 수 있다는 것에 유의한다.
본 명세서에서, '멀티뷰 픽셀(multiview pixel)'은 멀티뷰 디스플레이에 의해 제공되는 멀티뷰 이미지의 복수의 상이한 뷰들의 각각의 뷰의 '뷰(view)' 픽셀들을 나타내는 한 세트의 픽셀들로서 정의된다. 마찬가지로, 본 명세서에서, '뷰 픽셀(view pixel)'은 멀티뷰 이미지의 소정의 뷰의 소정의 픽셀로서 정의된다. 특히, 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 각각의 소정의 뷰 픽셀에 대응되거나 소정의 뷰 픽셀을 나타내는 개별 픽셀을 가질 수 있다. 예를 들어, 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 디스플레이의 광 밸브 어레이의 한 세트의 광 밸브들을 포함할 수 있고, 멀티뷰 픽셀의 소정의 픽셀은 광 밸브 어레이의 소정의 광 밸브를 포함할 수 있다. 뷰 픽셀들은, 광 밸브 어레이의 소정의 광 밸브 또는 소정의 픽셀이 대응되는 뷰 픽셀을 생성하기 위한 변조를 제공하거나 변조에 대응되도록, 광 밸브들을 이용하는 광의 변조에 의해 제공될 수 있다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티뷰 픽셀의 픽셀들은, 픽셀들 각각이 상이한 뷰들 중 대응되는 하나의 뷰의 정해진 뷰 방향에 연관된다는 점에서 소위 '지향성 픽셀들(directional pixels)'이다. 또한, 다양한 예들 및 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 픽셀의 픽셀들에 의해 나타나는 상이한 뷰 픽셀들은 상이한 뷰들 각각에서 동등한 또는 적어도 실질적으로 유사한 위치들 또는 좌표들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 각각의 {x1, y1}에 위치하는 뷰 픽셀들에 대응되는 개별 픽셀들을 가질 수 있고, 제 2 멀티뷰 픽셀은 상이한 뷰들 각각의 {x2, y2}에 위치하는 뷰 픽셀들에 대응되는 개별 픽셀들을 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티뷰 픽셀 내의 픽셀들의 개수는 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰들의 개수와 동일할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀들의 개수는 멀티뷰 디스플레이의 뷰들 내의 '뷰' 픽셀들(즉, 선택된 뷰를 구성하는 픽셀들)의 개수와 실질적으로 동일할 수 있다.
본 명세서에서, '도광체(light guide)'는 내부 전반사(total internal reflection)를 이용하여 그 내에서 광을 안내하는 구조물로서 정의된다. 특히, 도광체는 도광체의 동작 파장(operational wavelength)에서 실질적으로 투명한 코어(core)를 포함할 수 있다. '도광체'라는 용어는 일반적으로 도광체의 유전체 재료와 도광체를 둘러싸는 재료 또는 매질 사이의 경계에서 광을 안내하기 위해 내부 전반사를 이용하는 유전체 광학 도파로(dielectric optical waveguide)를 지칭한다. 정의에 의하면, 내부 전반사를 위한 조건은 도광체의 굴절률이 도광체 재료의 표면에 인접한 주변 매질의 굴절률보다 커야 한다는 것이다. 일부 실시 예들에서, 도광체는 내부 전반사를 더 용이하게 하기 위해 전술한 굴절률 차이에 부가하여 또는 그에 대신하여 코팅(coating)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅은 반사 코팅일 수 있다. 도광체는 판(plate) 또는 슬래브(slab) 가이드 및 스트립(strip) 가이드 중 하나 또는 모두를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 도광체들 중 임의의 것일 수 있다.
본 명세서의 정의에 의하면, '멀티빔 소자(multibeam element)'는 복수의 지향성 광빔들을 포함하는 광을 생성하는 백라이트 또는 디스플레이의 구조물 또는 소자이다. 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티빔 소자에 의해 생성된 복수의 지향성 광빔들 중 지향성 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 특히, 정의에 의하면, 복수의 지향성 광빔들 중 소정의 지향성 광빔은 복수의 지향성 광빔들 중 다른 지향성 광빔과는 상이한 정해진 주 각도 방향을 갖는다. 일부 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자의 크기는 멀티빔 소자에 연관된 디스플레이(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이)에서 이용되는 광 밸브의 크기와 유사할 수 있다. 특히, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 1/2 내지 약 2배 사이일 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 지향성 광빔들은 광 필드(light field)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 복수의 지향성 광빔들은 실질적으로 원추형 공간 영역에 국한되거나 복수의 광빔들 내의 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 포함하는 정해진 각도 확산(angular spread)을 가질 수 있다. 따라서, 지향성 광빔들의 정해진 각도 확산은 그 조합으로써(즉, 복수의 지향성 광빔들) 광 필드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 지향성 광빔들 중 여러 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티빔 소자의 크기(예를 들어, 길이, 폭, 및 면적 등 중 하나 이상)를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 특성 및 다른 특성들에 의해 결정된다. 예를 들어, 회절성 멀티빔 소자에서, 회절성 멀티빔 소자 내의 회절 격자의 배향, '격자 피치(grating pitch)' 또는 회절 특징부 간격은, 적어도 부분적으로, 여러 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 결정하는 특성들일 수 있다. 본 명세서의 정의에 의하면, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 '연장된 점 광원(extended point light source)', 즉 멀티빔 소자의 범위(extent)에 걸쳐(across) 분포된 복수의 점 광원들로 간주될 수 있다. 또한, 멀티빔 소자에 의해 생성되는 지향성 광빔은, 도 1b와 관련하여 후술될 바와 같이 각도 성분들 {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향을 가질 수 있다.
본 명세서에서, '멀티빔 컬럼(multibeam column)'은 라인(line)으로 또는 컬럼(column)으로 배열된 복수의 멀티빔 소자들을 포함하는 길다란(elongated) 구조물로서 정의된다. 특히, 멀티빔 컬럼은 라인으로 또는 컬럼으로 배열된 복수의 멀티빔 소자들의 멀티빔 소자들로 구성된다. 또한, 정의에 의하면, 멀티빔 컬럼은 복수의 지향성 광빔들을 포함하는 광을 제공하거나 방출하도록 구성된다. 따라서, 멀티빔 컬럼은 광 산란 특성들과 관련하여 멀티빔 소자와 기능적으로 유사할 수 있다. 즉, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티빔 컬럼의 소정의 멀티빔 소자에 의해 생성된 복수의 지향성 광빔들 중 지향성 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 컬럼은 멀티뷰 디스플레이의 백라이트 또는 이와 유사한 구성 요소의 폭에 걸쳐 실질적으로 연장되는 가늘고 길다란 구조물일 수 있다. 특히, 예를 들어, 멀티빔 컬럼은 백라이트의 폭에 걸쳐 연장되는 라인으로 배열된 복수의 개별(discrete) 멀티빔 소자들로 구성될 수 있다. 전술한 정의에 대한 예외는, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 컬럼이 개개의 개별 멀티빔 소자들 대신에 하나의 연속(continuous) 회절 격자 구조물을 포함한다는 것이다. 이 예외에서, 연속 회절 격자의 한 구획(section)은, 전술한 멀티빔 컬럼의 개별 멀티빔 소자와 실질적으로 유사한 방식으로, 효과적으로 기능한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 컬럼의 폭은 멀티빔 컬럼의 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자의 크기로서 정의될 수 있다. 따라서, 멀티빔 컬럼의 폭은 멀티빔 컬럼에 연관된 멀티뷰 디스플레이에 이용되는 광 밸브의 폭과 유사할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 컬럼의 폭은 광 밸브의 크기의 약 1/2 내지 2배 사이일 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 멀티빔 컬럼은 경사 또는 경사각(slant angle)을 갖는다. 즉, 멀티빔 컬럼은 백라이트 또는 멀티뷰 디스플레이의 소정의 축에 대해 소정의 각도(즉, 경사각)로 연장될 수 있다. 특히, 본 명세서의 정의에 의하면, '경사진 멀티빔 컬럼(slanted multibeam column)'은 축에 대해 경사진(또는 대등하게는 '경사'를 갖는) 멀티빔 컬럼이다. 멀티빔 컬럼의 경사 또는 기울기는 멀티빔 컬럼의 가파름의 정도 또는 경사진 정도의 표현이다. 따라서, 경사는 멀티빔 컬럼의 소정의 구획을 따라 수직 변화와 수평 변화의 비율로서, 또는 대안적으로 소정의 구획을 따라 수평 변화와 수직 변화의 비율로서 정의될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 경사는 멀티빔 컬럼의 소정의 구획을 따라 멀티뷰 디스플레이의 수직 픽셀들 대비 수평 픽셀들의 비율로서 표현될 수 있다. 보다 구체적으로, 경사는 백라이트의 특정 구획에서 멀티뷰 디스플레이에 연관된 픽셀의 로우(row)당 수평 변화로서 표현될 수 있다. 따라서, 경사는 픽셀 폭을 백라이트의 소정의 구획 내의 로우들(rows)의 개수로 나눈 값으로서 정의될 수 있다.
본 명세서에서, "픽셀-뷰 배열(pixel-view arrangement)"은 멀티뷰 디스플레이 상의 뷰 픽셀들을 나타내는 한 세트의 픽셀들의 공간 구성(spatial organization)으로서 정의된다. 즉, 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열은 한 세트의 픽셀들을 포함하는 복수의 뷰 픽셀들의 각각의 뷰 픽셀의 위치를 정의한다. 예를 들어, 수평 시차 뷰 구성(view configuration)(예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이)으로 8개의 뷰들을 제공하는 멀티뷰 디스플레이이의 경우, 픽셀-뷰 배열은 연속적으로 배열된 8개의 픽셀들의 단일 로우를 포함할 수 있다. 멀티뷰 픽셀이 수평 시차 구성으로 9개의 뷰들을 제공하는 다른 예에서, 픽셀-뷰 배열은 제 1 로우에 5개의 픽셀들이 있고 제 2 로우에 4개의 픽셀들이 있는 2개의 인접한 로우들을 포함할 수 있다. 각각의 로우의 픽셀들은 연속적으로 배열될 수 있다. 일부 예들에서, 제 1 로우는 연속적으로 배열된 홀수 개의 픽셀들을 포함할 수 있고, 제 2 로우는 연속적으로 배열된 짝수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, '회절 격자(diffraction grating)'는 일반적으로 회절 격자 상에 입사되는 광의 회절을 제공하도록 배열된 복수의 특징부들(즉, 회절 특징부들)로서 정의된다. 일부 예들에서, 복수의 특징부들은 주기적 또는 준-주기적 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 1차원(one-dimensional; 1D) 어레이로 배열된 복수의 특징부들(예를 들어, 재료 표면 내의 복수의 홈들(grooves) 또는 융기들(ridges))을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 회절 격자는 특징부들의 2차원(2D) 어레이일 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 재료 표면 상의 돌출들(bumps) 또는 재료 표면 내의 구멍들(holes)의 2D 어레이일 수 있다.
이와 같이, 그리고 본 명세서의 정의에 의하면, '회절 격자(diffraction grating)'는 회절 격자 상에 입사되는 광의 회절을 제공하는 구조물이다. 광이 도광체로부터 회절 격자 상에 입사되면, 제공된 회절 또는 회절적 산란(diffractive scattering)은 회절 격자가 회절에 의해 도광체로부터 광을 커플 아웃(couple out)시킬 수 있다는 점에서 '회절적 커플링(diffractive coupling)'을 야기할 수 있으며, 따라서 그와 같이 지칭될 수 있다. 또한, 회절 격자는 회절에 의해(즉, 회절각(diffractive angle)으로) 광의 각도를 재지향시키거나 변경시킨다. 특히, 회절의 결과로서, 회절 격자를 떠나는 광은 일반적으로 회절 격자 상에 입사되는 광(즉, 입사광)의 전파 방향과는 상이한 전파 방향을 갖는다. 본 명세서에서, 회절에 의한 광의 전파 방향의 변경은 '회절적 재지향(diffractive redirection)'으로 언급된다. 따라서, 회절 격자는 회절 격자 상에 입사되는 광을 회절적으로 재지향시키는 회절 특징부들을 포함하는 구조물인 것으로 이해될 수 있으며, 도광체로부터 광이 입사되면 회절 격자는 또한 도광체로부터의 광을 회절적으로 커플 아웃시킬 수 있다.
또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 회절 격자의 특징부들은 '회절 특징부들(diffractive features)'로 언급되고, 재료 표면(즉, 2개의 재료들 간의 경계)에, 재료 표면 내에 및 재료 표면 상에 중 하나 이상에 있을 수 있다. 예를 들어, 표면은 도광체의 표면일 수 있다. 회절 특징부들은 표면의, 표면 내의 또는 표면 상의 홈들, 융기들, 구멍들 및 돌출들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 광을 회절시키는 다양한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 재료 표면 내에 복수의 실질적으로 평행한 홈들을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 회절 격자는 재료 표면으로부터 상승하는 복수의 평행한 융기들을 포함할 수 있다. 회절 특징부들(예를 들어, 홈들, 융기들, 구멍들, 돌출들 등)은 정현파 프로파일, 직사각형 프로파일(예를 들어, 이진 회절 격자), 삼각형 프로파일 및 톱니 프로파일(예를 들어, 블레이즈 격자) 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 회절을 제공하는 다양한 단면 형상들 또는 프로파일들 중 임의의 것을 가질 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 예들에 따르면, 회절 격자(예를 들어, 후술되는 바와 같은, 멀티빔 소자의(또는 멀티빔 컬럼의) 회절 격자)는 도광체(예를 들어, 판 도광체)로부터 광을 광빔으로서 회절적으로 산란 또는 커플 아웃시키기 위해 이용될 수 있다. 특히, 국부적으로 주기적인 회절 격자의 또는 이에 의해 제공되는 회절각(diffraction angle; θ m )은 식(1)으로 주어질 수 있다.
여기서, λ는 광의 파장, m은 회절 차수, n은 도광체의 굴절률, d는 회절 격자의 특징부들 간의 거리 또는 간격, θ i 는 회절 격자 상의 광의 입사각이다. 단순화를 위해, 식(1)은 회절 격자가 도광체의 표면에 인접하고 도광체 외부의 재료의 굴절률은 1인 것(즉, n out = 1)으로 가정한다. 일반적으로, 회절 차수(m)는 정수로 주어진다. 회절 격자에 의해 생성되는 광빔의 회절각(θ m )은 회절 차수가 양수인(예를 들어, m > 0) 식(1)으로 주어질 수 있다. 예를 들어, 회절 차수(m)가 1인 경우(즉, m = 1) 1차 회절이 제공된다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 회절 격자(30)의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 회절 격자(30)는 도광체(40)의 표면 상에 위치할 수 있다. 또한, 도 2는 입사각(θ i )으로 회절 격자(30) 상에 입사되는 광빔(50)을 도시한다. 광빔(50)은 도광체(40) 내의 안내된 광빔이다. 또한, 도 2에는 입사 광빔(50)의 회절의 결과로서 회절 격자(30)에 의해 회절적으로 생성되고 커플 아웃되는 지향성 광빔(60)이 도시되었다. 지향성 광빔(60)은 식(1)으로 주어진 바와 같은 회절각(θ m )(또는 본 명세서에서 '주 각도 방향(principal angular direction)')을 갖는다. 예를 들어, 회절각(θ m )은 회절 격자(30)의 회절 차수 'm'에 대응할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은, 단수 표현은 특허 분야에서의 통상적인 의미, 즉 '하나 이상'의 의미를 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 명세서에서, '멀티빔 컬럼'은 하나 이상의 멀티빔 컬럼을 의미하며, 따라서 '상기 멀티빔 컬럼'은 '상기 멀티빔 컬럼(들)'을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 '상단', '하단', '상부', '하부', '상', '하', '전', '후', '제1', '제 2', '좌' 또는 '우'에 대한 언급은 본 명세서에서 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서, 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 수치 값에 적용되는 경우의 '약'이라는 용어는 일반적으로 수치 값을 생성하기 위해 이용되는 장비의 허용 오차 범위 내를 의미하거나, ±10%, 또는 ±5%, 또는 ±1%를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '실질적으로'라는 용어는 대부분, 또는 거의 전부, 또는 전부, 또는 약 51% 내지 약 100% 범위 내의 양을 의미한다. 또한, 본 명세서의 예들은 단지 예시적인 것으로 의도된 것이며, 제한이 아닌 논의의 목적으로 제시된다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이가 제공된다. 일부 예들에서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이는 경사진 멀티빔 컬럼들 및 픽셀-뷰 배열들을 이용하여 상응하는 완전 시차(full parallax) 디스플레이와 유사한 균형 잡힌 해상도를 수평 시차 멀티뷰 디스플레이에 제공한다. 도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 단면도를 도시한다. 도 3b는 본 명세서의 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 평면도를 도시한다. 도 3c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 도광체(110)를 포함한다. 도광체(110)는 도광체(110)의 길이를 따라 광을 안내된 광(104)(즉, 안내된 광빔(104))으로서 안내하도록 구성된다. 예를 들어, 도광체(110)는 광학 도파로로서 구성된 유전체 재료를 포함할 수 있다. 유전체 재료는 유전체 광학 도파로를 둘러싸는 매질의 제 2 굴절률보다 큰 제 1 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 굴절률들의 차이는 도광체(110)의 하나 이상의 안내 모드에 따라 안내된 광(104)의 내부 전반사를 용이하게 하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 도광체(110)는 연장된, 광학적으로 투명한 실질적으로 평면형 시트의, 유전체 재료를 포함하는 슬래브 또는 판 광학 도파로(즉, 판 도광체)일 수 있다. 실질적으로 평면형 시트의 유전체 재료는 내부 전반사를 이용하여 안내된 광(104)을 안내하도록 구성된다. 다양한 예들에 따르면, 도광체(110)의 광학적으로 투명한 재료는 다양한 유형의 유리(예를 들어, 실리카 유리(silica glass), 알칼리-알루미노실리케이트 유리(alkali-aluminosilicate glass), 보로실리케이트 유리(borosilicate glass) 등) 및 실질적으로 광학적으로 투명한 플라스틱들 또는 중합체들(예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)) 또는 '아크릴 유리(acrylic glass)', 폴리카보네이트(polycarbonate) 등) 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 유전체 재료들 중 임의의 것으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도광체(110)는 도광체(110)의 표면(예를 들어, 제 1 표면 및 제 2 표면 중 하나 또는 모두)의 적어도 일부 상에 클래딩층(cladding layer)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 일부 예들에 따르면, 클래딩층은 내부 전반사를 더 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다.
또한, 일부 실시 예들에 따르면, 도광체(110)는 도광체(110)의 제 1 표면(110')(예를 들어, '전'면 또는 '상단'면 또는 '앞'쪽 또는 '위'쪽)과 제 2 표면(110")(예를 들어, '후'면 또는 '하단'면 또는 '뒤'쪽 또는 '아래'쪽) 사이에서, 0이 아닌 전파 각도로 내부 전반사에 따라 안내된 광(104)을 안내하도록 구성된다. 특히, 안내된 광(104)은 도광체(110)의 제 1 표면(110')과 제 2 표면(110") 사이에서 0이 아닌 전파 각도로 반사되거나 '바운싱(bouncing)'됨으로써 전파된다. 일부 실시 예들에서, 광의 상이한 컬러들을 포함하는 복수의 안내된 광빔들(104)은 상이한 컬러별, 0이 아닌 전파 각도들 각각으로 도광체(110)에 의해 안내될 수 있다. 도시의 단순화를 위하여 도 3a에는 0이 아닌 전파 각도가 도시되지 않았음에 유의한다. 그러나, 도 3a에서 전파 방향(103)을 묘사하는 굵은 화살표는 도광체의 길이를 따르는 안내된 광(104)의 일반적인 전파 방향을 도시한다.
본 명세서에 정의된 바와 같이, '0이 아닌 전파 각도(non-zero propagation angle)'는 도광체(110)의 표면(예를 들어, 제 1 표면(110') 또는 제 2 표면(110"))에 대한 각도이다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 0이 아닌 전파 각도는 0보다 크고 도광체(110) 내의 내부 전반사의 임계각보다 작다. 예를 들어, 안내된 광(104)의 0이 아닌 전파 각도는 약 10도(10º) 내지 약 50도(50º) 사이, 일부 예들에서는 약 20도(20º) 내지 약 40도(40º) 사이, 또는 약 25도(25º) 내지 약 35도(35º) 사이일 수 있다. 예를 들어, 0이 아닌 전파 각도는 약 30도(30º)일 수 있다. 다른 예들에서, 0이 아닌 전파 각도는 약 20º, 또는 약 25º, 또는 약 35º일 수 있다. 또한, 도광체(110) 내의 내부 전반사의 임계각보다 작게 선택되는 한, 특정한 0이 아닌 전파 각도가 특정한 구현을 위해 선택(예를 들어, 임의로)될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 도광체(110)의 길이를 따라 서로 이격된 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들(120)을 더 포함한다. 또한, 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼들(120) 각각은 경사진 멀티빔 컬럼(120)에 대응되는 라인으로 또는 컬럼으로 배열된 복수의 멀티빔 소자들(122)을 포함한다. 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(120)(또는 대등하게는 이의 복수의 멀티빔 소자들(122))은 도광체(110)의 표면 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 도광체(110)의 제 1 표면(110') 상에 위치할 수 있다. 다른 실시 예들에서(미도시), 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 도광체(110)의 제 2 표면(110") 상에 위치할 수 있고, 또는 제 1 및 제 2 표면(110', 110") 사이에 위치할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 도광체(110)의 폭에 걸쳐 연장된다. 즉, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 실질적으로 도광체(110)의 y-축을 따라 배향되고, 따라서 도광체(110)를 통해 전파되는 안내된 광(104)은 실질적으로 가파른 각도로 경사진 멀티빔 컬럼(120)과 교차된다. 또한, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 도광체(110)의 길이(또는 x-축)를 따라 서로 이격된다. 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 서로 평행하다. 일부 실시 예들에서, 인접한 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 일정한 간격 또는 거리만큼 서로 분리된다.
복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 안내된 광(104)의 일부를 복수의 지향성 광빔들(102)로서 도광체(110)로부터 산란시키도록 구성된다(따라서 지향성 방출광으로서 지칭될 수 있음). 도 3a에서, 지향성 광빔들(102)이 도광체(110)의 제 1(또는 전방) 표면(110')으로부터 지향되는 것으로 묘사된 복수의 분기되는 화살표들로서 도시되었다. 다양한 실시 예들에 따르면, 지향성 광빔들(102)은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 지향성 광빔들(102)의 상이한 주 각도 방향들은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 각각의 상이한 뷰 방향들에 대응될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 멀티빔 소자들(122)은 안내된 광(104)의 일부를 산란시키고 지향성 광빔들(102)을 제공하도록 구성된 많은 상이한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 구조물들은, 회절 격자들, 미세 반사(micro-reflective) 소자들, 미세 굴절(micro-refractive) 소자들, 또는 이의 다양한 조합들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 실시 예들에서, 회절 격자를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 안내된 광의 일부를 상이한 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들(102)로서 회절적으로 산란시키도록 구성된다. 다른 실시 예들에서, 미세 반사 소자를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들(102)로서 반사적으로 산란시키도록 구성되고, 미세 굴절 소자를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 안내된 광의 일부를 굴절에 의해 또는 굴절을 이용하여 복수의 지향성 광빔들(102)로서 산란시키도록 구성된다(즉, 안내된 광의 일부를 굴절적으로 커플 아웃시킴).
도 3a 내지 도 3c에 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀들을 나타내거나 또는 대등하게는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)에 의해 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 뷰 픽셀들에 대응되는, 광 밸브들(130)의 어레이를 더 포함한다. 특히, 광 밸브들(130)의 어레이는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위하여, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들(120)에 의해 도광체(110)로부터 산란되는 지향성 광빔들(102)을 변조하도록 구성된다. 도 3c에서, 단지 논의를 위한 목적으로, 광 밸브들(130)의 어레이는 광 밸브 어레이 아래에 놓여 있는 도광체(110) 및 경사진 멀티빔 컬럼들(120)의 시각화를 위하여 부분적으로 절개되었다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상이한 주 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들(102) 중 상이한 각각은 광 밸브 어레이 내의 광 밸브들(130) 중 상이한 각각을 통과하고 그에 의해 변조될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 어레이의 소정의 광 밸브(130)는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 소정의 픽셀에 대응된다. 특히, 광 밸브 어레이의 각각의 로우를 따라, 광 밸브 어레이의 상이한 세트의 광 밸브들(130)은 경사진 멀티빔 컬럼들(120) 중 대응되는 상이한 하나로부터 지향성 광빔들(102)을 수신하고 변조하도록 구성된다. 이와 같이, 광 밸브 어레이의 각각의 로우들 내의 광 밸브들(130)의 각각의 세트에 대하여, 하나의 고유한 대응되는 경사진 멀티빔 컬럼(120)이 존재한다.
예를 들어, 광 밸브 어레이의 소정의 로우 내의 제 1 광 밸브 세트(130a)는 제 1 경사진 멀티빔 컬럼(120a)으로부터 지향성 광빔들(102)을 수신하고 변조하도록 구성된다. 마찬가지로, 광 밸브 어레이의 소정의 로우 내의 제 2 광 밸브 세트(130b)는 제 2 경사진 멀티빔 컬럼(120b)으로부터 지향성 광빔들(102)을 수신하고 변조하도록 구성된다. 따라서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 광 밸브 어레이 내의 광 밸브 세트들(예를 들어, 제 1 및 제 2 광 밸브 세트들(130a, 130b)) 각각은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀들에 대응되는 광 밸브 세트들의 개별 광 밸브들(130)을 갖는 상이한 경사진 멀티빔 컬럼(120)(예를 들어, 컬럼들(120a, 120b))에 각각 대응된다. 다양한 실시 예들에서, 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 상이한 유형들의 광 밸브들이 광 밸브 어레이의 광 밸브들(130)로서 이용될 수 있다.
본 명세서에서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀의 크기는 일반적으로 광 밸브 어레이 내의 광 밸브(130)의 크기에 대응된다는 것에 유의한다. 특히, 일부 예들에서, 픽셀의 크기는 광 밸브(130)의 크기와 동일할 수 있다. 다른 예들에서, 픽셀의 크기는 광 밸브 어레이의 인접한 광 밸브들(130) 간의 거리(예를 들어, 중심간 거리)로서 정의될 수 있다. 특히, 광 밸브들(130) 자체는 광 밸브 어레이 내의 광 밸브들(130) 간의 중심간 거리보다 작을 수 있다. 그러나, 픽셀의 크기는 중심간 거리로서 정의될 수 있다.
본 명세서에서 논의의 목적으로, '광 밸브(light valve)'(예를 들어, 광 밸브(130)) 및 '픽셀(pixel)'(예를 들어, 뷰 픽셀과 대조적으로 디스플레이 픽셀을 논의하는 경우)이라는 용어들은, 적절한 이해를 위해 구별이 필요하지 않은 한, 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 또한, 논의의 목적으로 그리고 달리 규정되지 않는 한, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 광 밸브 어레이 또는 대등하게는 픽셀들의 어레이는 일반적으로 로우들(rows) 및 컬럼들(columns)(컬럼들은 로우들에 직교함)을 갖는 직사각형 어레이를 포함한다. 제한이 아닌 예로서 도시된 바와 같이, 로우들은 x-방향(또는 x-축)을 따라 연장되고, 컬럼들은 일반적으로 y-방향(또는 y-축)에 정렬된다.
다양한 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 경사를 포함한다. 즉, 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 y-축에 대해 소정의 각도로 도광체(110)의 폭에 걸쳐 연장될 수 있다. 대등하게는, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀들의 컬럼 또는 대등하게는 광 밸브들(130)의 컬럼에 대해 소정의 각도로 연장될 수 있다. 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 광 밸브들(130)의 컬럼 또는 대등하게는 y-축에 대한 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 가파름의 정도 또는 경사진 정도의 표현이다. 특히, 경사는 경사진 멀티빔 컬럼(120)에 걸쳐있는(spanned) 광 밸브들(130)의 각각의 로우당 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 수평 거리로서 표현될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀 폭과 픽셀-뷰 배열의 함수이다. 본 명세서에서, '픽셀 폭(pixel width)'은 픽셀들의 로우에 대응되는 방향을 따른 픽셀의 크기인 것으로 이해될 수 있다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 픽셀-뷰 배열은 광 밸브들(130)의 하나 이상의 세트들(예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같은 광 밸브 세트들(130a, 130b))에 대응되는 픽셀들을 포함한다.
특히, 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 픽셀 폭을 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들(또는 광 밸브들(130))의 로우들의 개수로 나눈 값이다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열은 2개의 로우들을 포함할 수 있고, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 픽셀 폭의 1/2일 수 있다. 다른 실시 예에서, 예를 들어, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열은 하나의 로우를 포함할 수 있고, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 하나의 픽셀의 폭일 수 있다. 또한, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들(120) 간의 간격은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열의 함수일 수 있다. 특히, 일부 실시 예들에 따르면, 인접한 경사진 멀티빔 컬럼들(120)의 중심선들(centerlines) 간의 간격은, 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 개수를 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값의 함수일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 픽셀들의 어레이의 소정의 픽셀 또는 대등하게는 픽셀-뷰 배열의 소정의 픽셀은 컬러 서브 픽셀(color sub-pixel)을 나타낼 수 있고, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이는 컬러 멀티뷰 디스플레이일 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개시된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 픽셀-뷰 배열(132) 및 경사진 멀티빔 컬럼(120)을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 도 4에 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는, 제한이 아닌 예로서, 9×1의 뷰 구성을 갖는다. 즉, 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 수평 방향으로(즉, 도시된 바와 같이, x-축을 따라 또는 x-z 평면으로) 멀티뷰 이미지의 9 개의 뷰들을 제공한다. 9개의 뷰들 중 어느 뷰든 수직 방향에서(즉, 도시된 바와 같이, y-축을 따라 또는 x-y 평면에서) 수직 방향의 광범위한 각도 범위에서 (예를 들어, '단일(single)' 뷰로서) 보여질 수 있다. 따라서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 '9×1' 수평 시차 멀티뷰 디스플레이로 지칭될 수도 있고, 9×1 뷰 구성을 갖는 것으로 언급될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 완전 시차 디스플레이와 거의 동일하거나 유사한 실질적으로 균형 잡힌 해상도를 수평 방향으로 제공할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132)은 9개의 픽셀들을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 9개의 뷰들 중 상이한 하나에 대응될 수 있다. 도 4에 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132)은 픽셀들의 2개의 인접한 로우들을 포함한다. 또한, 도시된 바와 같이, 픽셀들의 로우들의 픽셀들은 상이하게 번호가 매겨진 뷰들에 대응되게 번호가 매겨진다. 예를 들어, 도 4에 도시된 픽셀-뷰 배열(132)의 제 1 로우는 순차적으로 배열된 홀수 번호가 매겨진 뷰들(즉, 1, 3, 5, 7 및 9로 번호가 매겨진 뷰들)에 대응되게 번호가 매겨진 픽셀들을 포함하고, 제 2 로우는 순차적으로 배열된 짝수 번호가 매겨진 뷰들(즉, 2, 4, 6 및 8로 번호가 매겨진 뷰들)에 대응되는 픽셀들을 포함한다. 또한, 제 2 로우의 픽셀들은 제 1 로우의 픽셀들로부터 픽셀 폭만큼 오프셋(offset)되고, 따라서 제 2 로우의 '2'로 표시된 픽셀(뷰 2에 대응됨)은 제 1 로우의 '3'으로 표시된 픽셀(뷰 3에 대응됨)과 수직으로 정렬된다(즉, 도시된 바와 같이, 픽셀들 2 및 3은 픽셀들의 컬럼 내에서 인접한 픽셀들임). 도 4에 도시된 바와 같이, 픽셀-뷰 배열(132)의 픽셀들의 로우들 각각은 광 밸브 어레이(예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같은)의 상이한 세트의 광 밸브들(130)에 대응될 수 있다.
도 4는 또한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132)에 걸쳐 연장되는 경사진 멀티빔 컬럼(120)을 도시한다. 구체적으로, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 폭에 걸쳐 연장되고 픽셀-뷰 배열(132)의 중심 또는 그 부근을 통과한다. 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 픽셀 폭과 픽셀-뷰 배열(132)의 함수이다. 특히, 도 4에 도시된 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 픽셀 폭을 픽셀-뷰 배열(132) 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값과 동일하다. 따라서, 도 4에서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 픽셀 폭을 2로 나눈 값으로, 또는 대등하게는 픽셀-폭의 1/2로 주어진다. 즉, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀들(또는 광 밸브들(130))의 각각의 로우에 대해 픽셀-폭의 1/2만큼 오프셋 된다. 따라서, 도시된 바와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 픽셀-뷰 배열(132)의 제 1 로우 내에 위치하는 픽셀 5의 중심선을 통해 그리고 이어서 제 2 로우 내의 픽셀 4 및 픽셀 6 사이를 통해 연장된다. 결과적으로, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 그 중심선에서 또는 그 부근에서 픽셀-뷰 배열을 통과할 수 있다.
일부 실시 예들에 따르면, 픽셀-뷰 배열(132) 및 픽셀-뷰 배열(132)의 중심에 걸치는 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 배치는, 실질적으로 균형 잡힌 해상도를 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)를 제공할 수 있다. 즉, 픽셀-뷰 배열(132)에 의해 나타나는 뷰들은 2개의 로우들에 걸쳐 퍼져있어 유효 수평 해상도가 감소될 수 있지만, 수직 해상도가 증가될 수 있다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 수직 해상도와 수평 해상도 간의 차이(gap)가 감소될 수 있고, 수직 및 수평 축들을 따라 거의 동일하거나 유사한 해상도가 제공될 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 상응하는 완전 시차 디스플레이 내의 광 소자들과 동일한 유효 조명(illumination)을 제공할 수 있다. 이는, 경사진 멀티빔 컬럼들(120)이, 완전 시차 디스플레이의 광 소자들과 비교할 때, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 표면적의 거의 동일한 부분(fraction)을 커버(cover)하거나 또는 그 부분 위에 중첩되기 때문이다. 특히, 완전 시차 디스플레이의 광 소자는 멀티뷰 픽셀의 9개의 뷰 픽셀들 중 하나의 뷰 픽셀을 커버하거나, 또는 대등하게는 멀티뷰 픽셀의 27개의 컬러 서브 픽셀들 중 3개의 컬러 서브 픽셀들을 커버할 수도 있다. 따라서, 광 소자는 멀티뷰 픽셀의 표면적의 약 1/9을 커버할 수 있고, 완전 시차 멀티뷰 디스플레이의 복수의 광 소자들은 완전 시차 멀티뷰 디스플레이의 표면적의 약 1/9를 커버할 수 있다. 완전 시차 멀티뷰 디스플레이와 유사한 해상도를 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는, 완전 시차 멀티뷰 디스플레이와 동일하거나 거의 동일한 광 소자 대비 픽셀들의 비율을 보존할 수 있다. 따라서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 도 4에 묘사된 수평 시차 디스플레이(100)의 실시 예의 픽셀-뷰 배열(132) 내의 픽셀들의 1/9를 커버한다. 이러한 실시 예와 관련하여 도시된 2-로우의 픽셀-뷰 배열(132)에서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 결과적으로 절반-픽셀(half-pixel)의 폭을 가지며, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 절반-픽셀 폭들의 2개의 로우들은 픽셀-뷰 배열(132) 내의 9개의 픽셀들의 세트당 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 하나의 완전한 픽셀(full pixel)이 된다. 다른 실시 예들에서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 상응하는 완전 시차 디스플레이 내의 광 소자들보다 더 많은 조명을 제공할 수 있다.
따라서, 인접한 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 픽셀-뷰 배열(132)의 폭과 거의 동일한 거리만큼 분리된다. 특히, 인접한 경사진 멀티빔 컬럼들(120)의 중심선들을 분리하는 거리는, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132) 내의 픽셀들의 개수를 픽셀-뷰 배열(132) 내의 로우들의 개수로 나눈 값으로 주어질 수 있다. 도 4에 도시된 실시 예에 이러한 공식을 적용하면, 경사진 멀티빔 컬럼들(120) 간의 거리는 네 개 반(4.5개)의 픽셀들의 폭이다.
전술한 바와 같이, 다양한 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 복수의 멀티빔 소자들(122)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 복수의 멀티빔 소자들(122)은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀들의 각각의 로우마다 또는 광 밸브들(130)의 각각의 로우마다 상이한 개별 멀티빔 소자(122')를 갖는 개별 멀티빔 소자들(122')을 포함한다. 예를 들어, 다시 도 4를 참조하면, 경사진 멀티빔 컬럼들(120)은 복수의 개별 멀티빔 소자들(122')로서 도시되었다. 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 각각의 개별 멀티빔 소자(122')는 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 인접한 개별 멀티빔 소자(122')에 대해 오프셋 되어, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사를 제공한다. 멀티빔 컬럼(120)의 경사가 픽셀의 절반-폭(half-width)과 동일한 것으로 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 개별 멀티빔 소자(122')는 인접한 개별 멀티빔 소자들(122')로부터 수평 방향(도시된 바와 같이, x-방향)으로 픽셀의 절반-폭만큼 오프셋 된다. 따라서, 픽셀-뷰 배열(132)의 제 2 로우 내의 개별 멀티빔 소자(122')는 동일한 픽셀-뷰 배열(132)의 제 1 로우 내의 개별 멀티빔 소자(122')로부터 수평 방향으로 오프셋 된다. 또한, 경사진 멀티빔 컬럼(120)을 따른 다음 픽셀-뷰 배열(132)의 제 1 로우의 개별 멀티빔 소자(122')는 이전 픽셀-뷰 배열(132)의 제 2 로우의 개별 멀티빔 소자(122')로부터 픽셀의 절반만큼 오프셋 된다. 일부 실시 예들에서, 개별 멀티빔 소자들(122') 간의 간격은 픽셀들의 어레이의 인접한 로우들 간의 간격 또는 광 밸브 어레이의 인접한 로우들 간의 간격과 거의 동일하다.
다른 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 실질적으로 연속 멀티빔 소자(122")로서 배열된 복수의 멀티빔 소자들(122)을 포함한다. 예를 들어, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(122) 각각이 회절 격자를 포함하는 경우, 멀티빔 소자들(122)의 회절 격자들은 단 대 단(end-to-end)으로 배열되어 연속 멀티빔 소자(122")를 효과적으로 제공할 수 있다. 도 5는 본 명세서에 개시된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 연속 멀티빔 소자(122")를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼(120)을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부를 도시한다. 도 4에서와 마찬가지로, 도 5에 묘사된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 실시 예는 수평 방향으로 9개의 뷰들을 제공하도록 구성된다(즉, 9×1 뷰 구성). 또한, 도시된 바와 같이, 픽셀-뷰 배열(132)은 도 4의 실시 예와 동일하다. 그러나, 경사를 형성하기 위해 서로 오프셋된 복수의 개별 멀티빔 소자들(122')을 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼들(120)을 갖는 이전의 실시 예와 달리, 도 5에 도시된 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 연속 멀티빔 소자(122")를 포함한다. 도시된 바와 같이, 연속 멀티빔 소자(122")는, 단 대 단으로 연결된 회절 격자들 또는 유사한 멀티빔 소자 구조물들을 복수의 멀티빔 소자들(122)로서 포함할 수 있고, 경사진 멀티빔 컬럼(120)으로서 도광체의 폭에 걸쳐 연장될 수 있다. 도 5에 도시된 연속 멀티빔 소자(122")를 포함하는 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는, 픽셀 폭을 픽셀-뷰 배열(132) 내의 로우들의 개수로 나눈 값인, 로우당 픽셀-폭의 절반으로 주어진다.
도 6은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 경사진 멀티빔 컬럼들(120)을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 수평 방향으로 멀티뷰 이미지의 8개의 뷰들을 제공하도록 구성된다(즉, 8×1 뷰 구성). 도 4 및 도 5의 디스플레이들과는 달리, 도 6의 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132)은 순차적으로 배열된 8개의 픽셀들의 단일 로우를 포함한다. 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 경사진 멀티빔 컬럼(120)을 더 포함한다. 경사진 멀티빔 컬럼(120)은 경사를 형성하기 위해 서로에 대해 오프셋된 복수의 멀티빔 소자들(122)을 포함한다. 특히, 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사는 도시된 바와 같이 픽셀의 폭과 동일하다. 따라서, 경사진 멀티빔 컬럼(120)을 형성하는 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(122)은 픽셀의 폭만큼 서로 오프셋 된다. 전술한 바와 같이, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들(120)의 중심선들 간의 간격(S)은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132)의 함수이다. 특히, 간격(S)은 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열(132) 내의 픽셀들의 개수(즉, 광 밸브들(130)의 개수)를 픽셀-뷰 배열(132) 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값의 함수이다. 따라서, 8개의 픽셀들은 도 6의 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100) 내의 경사진 멀티빔 컬럼들(120)의 중심선들을 분리한다.
일부 실시 예들에서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 컬러 멀티뷰 이미지들을 제공하거나 디스플레이하도록 구성된 컬러 멀티뷰 디스플레이이다. 컬러 멀티뷰 디스플레이에서, 상이한 픽셀들은 (예를 들어, 컬러 필터들을 이용하여) 상이한 컬러들을 제공할 수 있고, 따라서 컬러 서브 픽셀들로 언급될 수 있다. 특히, 적색-녹색-청색(RGB)을 나타내는 컬러 서브 픽셀들의 세트들은 광 밸브 어레이 내에 상이한 컬러 광 밸브들(130)로서 서로 인접하게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상이한 컬러들을 나타내는 컬러 서브 픽셀들은 픽셀들의 로우를 따라 교대될 수 있다(예를 들어, 적색, 노색, 청색, 적색, 녹색, 청색 등으로). 이러한 실시 예들에서, 컬러 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀은 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 설정된(예를 들어, 3개의) 상이한 세트들에 의해 나타내어질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 픽셀-뷰 배열(132) 내 픽셀들의 3개의 상이한 세트들이 존재할 수 있다. 또한, 상이한 세트들 각각은 각각의 뷰에 대해 광의 상이한 컬러를 나타내는 컬러 서브 픽셀을 갖는다. 따라서, 멀티뷰 픽셀의 제 1 픽셀 세트(즉, 제 1 픽셀-뷰 배열(132))는 뷰 1을 위해 녹색 서브 픽셀을 포함할 수 있고, 제 2 픽셀 세트(즉, 제 2 픽셀-뷰 배열(132))는 뷰 1을 위해 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있으며, 제 3 픽셀 세트(즉, 제 3 픽셀-뷰 배열(132))는 뷰 1을 위해 적색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 따라서, 3개의 픽셀 세트들(즉, 3개의 픽셀-뷰 배열들(132))은 3개의 컬러들(적색, 녹색, 청색)을 모두 갖는 뷰 1에 컬러 뷰 픽셀을 제공한다. 마찬가지로, 도 6에 도시된 바와 같이, 컬러 멀티뷰 픽셀의 3개의 픽셀 세트들은 픽셀들의 3개의 로우들 내의 픽셀-뷰 배열들(132)에 의해 제공될 수 있다.
다시 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 도시된 바와 같이, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 광 제어 필름(140)을 더 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름(140)은 경사진 멀티빔 컬럼(120)에 정렬되는 경사진 광 제어 축을 갖는다. 즉, 광 제어 필름(140)의 광 제어 축의 경사 또는 경사각은 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사 또는 경사각에 정렬되거나 이에 대응된다. 이와 같이, 다양한 실시 예들에 따르면, 광 제어 축은 경사진 멀티빔 컬럼(120)과 실질적으로 평행하다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름(140)은 수평 시차와 직교하는 방향으로 멀티뷰 이미지의 시야각(view angle)을 제어하도록 구성된다. 대안적으로, 광 제어 필름(140)은 수평 시차에 대응되는 방향으로 멀티뷰 이미지의 시야각에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않을 수 있다.
도 7a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 경사진 멀티빔 컬럼들(120) 및 광 제어 필름(140)을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 광 제어 필름(140)의 광 제어 축(142)은 경사진 멀티빔 컬럼들(120)에 (즉, 실질적으로 평행하게) 정렬된다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 광 제어 필름(140)은 광 밸브들(130)의 어레이와 도광체(110)의 표면(예를 들어, 제 1 표면(110')) 사이에 위치할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 예를 들어 제한이 아닌 예로서 도 3a 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 광 밸브들(130)의 어레이는 도광체(110)와 광 제어 필름(140) 사이에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름(140)은 다양한 광 제어 필름들, 보안(privacy) 필터들 및 유사한 보안 필름들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 도 7b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 광 제어 필름(140)의 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 광 제어 필름(140)은 광 제어 필름(140)을 통과하는 광에 대해 불투명하도록 구성된 복수의 평행한 미세 루버들(micro-louvers) 또는 미세 배플들(micro-baffles)(144)을 포함한다. 평행한 미세 배플들(144) 사이에서, 광 제어 필름(140)은 광에 대해 실질적으로 투명하다. 평행한 미세 배플들(144)은 평행한 미세 배플들(144)의 길이 방향에 수직인 방향으로 최대량의 각도적 제어를 제공한다. 이와 같이 그리고 정의에 의하면, 도시된 바와 같이, 광 제어 축(142)은 평행한 미세 배플들(144)의 길이 방향에 수직이다. 광 제어 필름(140)으로서 이용될 수 있는 광 제어 필름들의 예들은, 광학적으로 투명한 실리콘 고무와 흑색 실리콘 고무 층이 교번하는 광학적 루버 필름을 포함하는 신 에츠 중합체 유럽 비브이(Shin-Etsu Polymers Europe B.V.) 에서 제조된 다양한 시야 제어(view control) 필름들(VC-films)(예를 들어, www.shinetsu.info/vc_film 참조)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 다른 비제한적인 예에서, 광 제어 필름(140)은 미네소타주 세인트 폴에 위치한 쓰리엠 디스플레이 재료 및 시스템 사업부(3M Display Materials & Systems Division)에서 제조된 향상된 광 제어 필름(예를 들어, ALCF-P 또는 ALCF-A)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름(140)은 광 제어 축(142)의 방향으로 멀티뷰 이미지의 각도적 가시성(angular visibility)을 최소화할 수 있다. 따라서, 광 제어 필름(140)을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 반사가 문제를 야기할 수 있는 상황에서 이용될 수 있다. 도 7c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 광 제어 필름(140)을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 측면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)는 차량의 계기판에 장착된다. 운전자(106)는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 수평 시차의 평면에 대응되는 방향(102a)에서 멀티뷰 이미지를 용이하게 볼 수 있다. 반면, 광 제어 필름(140)은, 시야 방향(102b)으로 도시된 바와 같이 차량의 윈드쉴드(108)에서 반사되는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 시야를 본질적으로 차단할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)는 경사진 멀티빔 컬럼들 및 픽셀-뷰 배열들을 이용하여 수평 시차를 갖는 멀티뷰 이미지를 디스플레이한다. 일부 실시 예들에서, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)는 상응하는 완전 시차 디스플레이와 유사한 균형 잡힌 해상도를 제공할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)는 백라이트(210)를 포함한다. 백라이트(210)는 서로 이격된 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들(212)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 백라이트(210)의 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들(212)은 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들(120)과 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 백라이트(210)의 폭에 걸쳐 연장될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들(212)은 백라이트(210)의 길이에 걸쳐 이격되고 서로 평행할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 인접한 경사진 멀티빔 컬럼들(212)은 일정한 간격 또는 거리만큼 서로 분리된다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 백라이트(210)의 광을 멀티뷰 이미지의 뷰 방향들에 대응되는 상이한 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들(202)로서 산란시키도록 구성된다. 예를 들어, 백라이트(210)는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)와 관련하여 전술한 도광체(110)와 실질적으로 유사한 도광체를 포함할 수 있고, 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 도광체 내에서 안내된 광의 일부를 산란시킬 수 있다. 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 회절 격자들, 미세 반사 소자들, 미세 굴절 소자들 또는 이의 다양한 조합들을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 백라이트의 광을 산란시키도록 구성된 많은 상이한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 회절 격자를 포함할 수 있다. 회절 격자는 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 회절 격자와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 복수의 지향성 광빔들 중 지향성 광빔들을 변조하도록 구성된 광 밸브들(220)의 어레이를 더 포함한다. 다양한 실시 예들에서, 어레이의 소정의 광 밸브(220)는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 멀티뷰 픽셀의 소정의 픽셀에 대응된다. 다양한 실시 예들에서, 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 상이한 유형들의 광 밸브들이 광 밸브 어레이의 광 밸브들(220)로서 이용될 수 있다. 특히, 백라이트(210) 상의 경사진 멀티빔 컬럼들(212)의 어레이로부터의 지향성 광빔들(202)은 광 밸브 어레이의 개별 광 밸브들(220)을 통과하고 그에 의하여 변조되어, 변조된 지향성 광빔들(202)이 제공된다. 상이한 주 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들(202) 중 상이한 각각은 광 밸브 어레이 내의 광 밸브들(220)의 상이한 각각을 통과하고 그에 의하여 변조되도록 구성된다. 도 8에서 변조된 지향성 광빔들(202)의 변조를 강조하기 위해 점선 화살표들이 이용되었다. 또한, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 픽셀의 크기는 어레이의 광 밸브(220)의 크기에 대응될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광 밸브들의 어레이는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)와 관련하여 전술한 광 밸브들(130)의 어레이와 실질적으로 유사할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 광 밸브 어레이의 광 밸브들(220)의 컬럼에 대해 경사를 갖는다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 경사는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 픽셀 폭과 픽셀-뷰 배열의 함수이다. 특히, 경사는 경사진 멀티빔 컬럼(212)에 걸쳐있는(spanned) 픽셀들 또는 광 밸브들(220)의 로우당 광 밸브 컬럼에 대한 경사진 멀티빔 컬럼(212)의 국부적인(local) 수평 위치의 변화로서 표현될 수 있다. 이와 같이, 경사진 멀티빔 컬럼(212)의 경사는 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사와 실질적으로 유사할 수 있다. 즉, 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(212)의 경사는 픽셀의 폭을 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값과 동일하다. 예를 들어, 수평 방향으로 9개의 뷰들을 제공하도록 구성된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 픽셀-뷰 배열은 9개의 픽셀들을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 9개의 뷰들 중 상이한 각각에 대응된다. 또한, 예를 들어, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)의 픽셀-뷰 배열은 픽셀들의 2개의 인접한 로우들을 포함할 수 있고, 제 1 로우는 순차적으로 배열된 홀수 번호가 매겨진 뷰들(예를 들어, 1, 3, 5, 7 및 9로 번호가 매겨진 뷰들)을 포함하고, 제 2 로우는 순차적으로 배열된 짝수 번호가 부여된 뷰들(예를 들어, 2, 4, 6 및 8로 번호가 매겨진 뷰들)을 포함할 수 있다. 또한, 전술한 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 로우는 제 1 로우로부터 오프셋될 수 있다. 이러한 예에서, 경사진 멀티빔 컬럼(212)의 경사는 픽셀의 폭을 2로 나눈 값과 동일할 수 있으며, 이 경우 경사는 픽셀의 폭의 1/2이다.
일부 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들(212)의 중심선들 간의 간격은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 개수를 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값으로 주어진다. 예를 들어, 전술한 실시 예와 관련하여, 경사진 멀티빔 컬럼들(212) 간의 거리는 약 4.5 픽셀들(즉, 4.5개의 픽셀 폭)일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 복수의 개별 멀티빔 소자들을 포함할 수 있으며, 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 각각의 개별 멀티빔 소자는 인접한 개별 멀티빔 소자들로부터 광 밸브 어레이의 광 밸브들(220)의 인접한 로우들 간의 간격에 대응되는 거리만큼 오프셋 된다. 또한, 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 각각의 개별 멀티빔 소자는 인접한 개별 멀티빔 소자들에 대해 오프셋되어 경사진 멀티빔 컬럼(212)의 경사가 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 전술한 바와 같이 픽셀 폭의 1/2의 경사를 갖는 경사진 멀티빔 컬럼에서, 각각의 개별 멀티빔 소자는 인접한 멀티빔 소자로부터 픽셀 폭의 1/2만큼 오프셋될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 개별 멀티빔 소자들은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 경사진 멀티빔 컬럼(120)과 관련하여 전술한 멀티빔 소자들(122)과 실질적으로 유사할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 개별 멀티빔 소자들(122')과 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼(212)은 연속 멀티빔 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 연속 소자는 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 연속 멀티빔 소자(122")와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 8에 도시된 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)는 수평 시차에 직교하는 방향에서 멀티뷰 이미지의 시야각을 제어하도록 구성된 광 제어 필름(230)을 더 포함한다. 일부 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름(230)은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)와 관련하여 전술한 광 제어 필름(140)과 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 광 제어 필름(230)은 경사진 멀티빔 컬럼들(212)에 정렬된 경사진 광 제어 축을 갖는다. 즉, 다양한 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름(230)의 경사진 광 제어 축은 백라이트(210)의 경사진 멀티빔 컬럼들(212)과 평행하다. 일부 실시 예들에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 광 밸브들(220)의 어레이는 광 제어 필름(230)과 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들(212)을 갖는 백라이트(210) 사이에 있다. 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(200)와 관련하여 명시적으로 도시되지 않은 다른 실시 예들에서, 광 제어 필름(230)은 광 밸브들(220)의 어레이와 백라이트(210)의 사이에 위치할 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이를 이용하는 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법이 제공된다. 도 9는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)의 흐름도를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 도광체의 길이를 따라 광을 안내된 광으로서 안내(310)하는 단계를 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 안내된 광은 도광체 내에서 0이 아닌 전파 각도로 안내될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 도광체는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)와 관련하여 전술한 도광체(110)와 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 안내된 광은 도광체 내에서 내부 전반사를 이용하여 도광체를 따라 안내되고 전파될 수 있다.
멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 안내된 광의 일부를, 도광체의 길이를 따라 분포되고 서로 이격된 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들을 이용하여, 지향성 광빔들로서 도광체로부터 산란(320)시키는 단계를 더 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 지향성 광빔들은 멀티뷰 이미지의 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는다. 일부 실시 예들에서, 도광체의 경사진 멀티빔 컬럼들은 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 경사진 멀티빔 컬럼들(120)과 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼은 도광체의 폭을 따라 연장되고, 실질적으로 도광체의 y-축을 따라 배향된다. 또한, 일부 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼들은 도광체의 길이에 걸쳐 서로 이격될 수 있고, 또한 서로 평행할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 복수의 멀티빔 컬럼들 중 인접한 멀티빔 컬럼들은 동일한 간격 또는 거리만큼 서로 분리된다. 경사진 멀티빔 컬럼은 회절 격자들, 미세 반사 소자들, 미세 굴절 소자들 또는 이의 다양한 조합들을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 안내된 광의 일부를 도광체로부터 산란시키도록 구성된 많은 상이한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 경사진 멀티빔 컬럼은 회절 격자를 포함할 수 있다. 회절 격자는 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 회절 격자와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 수평 시차를 갖는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 광 밸브들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 변조(330)하는 단계를 더 포함하고, 어레이의 광 밸브는 멀티뷰 디스플레이의 픽셀에 대응된다. 일부 실시 예들에서, 광 밸브들의 어레이는 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 광 밸브들(130)의 어레이와 실질적으로 유사할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 상이한 유형의 광 밸브들이 광 밸브 어레이의 광 밸브들로서 이용될 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼은, 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀 폭과 픽셀-뷰 배열의 함수인 경사를 갖는다. 경사는 경사진 멀티빔 컬럼에 걸쳐있는 픽셀들의 로우당 또는 광 밸브들의 로우당 경사진 멀티빔 컬럼의 국부적인 수평 위치의 변화로서 표현될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 경사진 멀티빔 컬럼의 경사는 픽셀 폭을 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값과 동일하다. 일부 실시 예들에서, 경사는 전술한 경사진 멀티빔 컬럼(120)의 경사와 실질적으로 유사하다. 예를 들어, 경사진 멀티빔 컬럼의 경사는, 픽셀-뷰 배열이 픽셀들의 2개의 로우들 또는 대등하게는 광 밸브들의 2개의 로우들을 갖는 경우, 픽셀 폭의 1/2에 대응될 수 있다. 다른 예에서, 경사진 멀티빔 컬럼의 경사는, 픽셀-뷰 배열이 픽셀들 또는 광 밸브들의 1개의 로우를 갖는 경우, 픽셀 폭에 대응될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼은 복수의 개별 멀티빔 소자들을 포함하고, 각각의 개별 멀티빔 소자는 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 다른 개별 멀티빔 소자들로부터 경사진 멀티빔 컬럼의 길이를 따라 이격될 수 있다. 또한, 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 각각의 개별 멀티빔 소자는 경사진 멀티빔 컬럼의 경사를 제공하기 위해 인접한 개별 멀티빔 소자들에 대하여 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 폭의 1/2의 경사를 갖는 경사진 멀티빔 컬럼에서, 각각의 개별 멀티빔 소자는 인접한 멀티빔 소자로부터 픽셀 폭의 1/2만큼 오프셋될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 개별 멀티빔 소자들은 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 경사진 멀티빔 컬럼(120)과 관련하여 전술한 멀티빔 소자들(122)과 실질적으로 유사할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 개별 멀티빔 소자들(122')과 실질적으로 유사할 수 있다.
다른 실시 예들에서, 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼은 경사진 멀티빔 컬럼의 길이를 따라 연장되는 연속 멀티빔 소자를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 연속 소자는 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 연속 멀티빔 소자(122")와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들의 경사에 정렬된 경사진 광 제어 축을 갖는 광 제어 필름을 이용하여 수평 시차에 직교하는 멀티뷰 이미지의 시야각을 제어(340)하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시 예들에 따르면, 광 제어 필름은 전술한 수평 시차 멀티뷰 디스플레이(100)의 광 제어 필름(140)과 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 광 제어 필름은 미세 루버들을 포함할 수 있고, 광 제어 축은 미세 루버들의 방향에 수직인 방향으로 정의될 수 있다. 일부 실시 예들에서 광 제어 필름은 광 밸브들의 어레이와 도광체의 표면 사이에 위치할 수 있고, 다른 실시 예들에서 광 밸브 어레이는 광 제어 필름과 도광체의 표면 사이에 위치할 수 있다.
이상에서는, 경사진 광 제어 축을 갖는 광 제어 필름을 갖는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이를 이용하여 멀티뷰 이미지를 디스플레이하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이 및 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법의 예들 및 실시 예들이 설명되었다. 전술한 예들은 단지 본 명세서에 설명된 원리들을 나타내는 많은 구체적인 예들 중 일부를 예시하는 것으로 이해되어야 한다. 명백히, 당업자는 다음의 청구 범위에 의하여 정의되는 범위를 벗어나지 않고 수많은 다른 구성들을 쉽게 고안할 수 있다.
Claims (20)
- 수평 시차 멀티뷰 디스플레이로서,
광을 안내하도록 구성된 도광체;
상기 도광체에 걸쳐 분포되고, 상기 도광체 내부로부터 안내된 광을 상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 주 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들로서 산란시키도록 구성된 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들;
상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀들을 나타내는 광 밸브들의 어레이 - 상기 광 밸브 어레이는 상기 지향성 광빔들을 수평 시차를 갖는 멀티뷰 이미지로서 변조하도록 구성됨 -; 및
상기 경사진 멀티빔 컬럼들에 정렬되는 경사진 광 제어 축을 가지며, 상기 수평 시차에 직교하는 방향으로 상기 멀티뷰 이미지의 시야각을 제어하도록 구성된 광 제어 필름
을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼의 상기 경사는, 상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀의 폭을 상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 로우(row)들의 개수로 나눈 값과 동일한,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 2 항에 있어서,
상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열은 2개의 로우들을 포함하고,
상기 경사진 멀티빔 컬럼의 경사는 상기 픽셀의 폭의 절반인,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 경사진 멀티빔들 중 경사진 멀티빔 컬럼들의 중심선들 간의 간격은, 상기 멀티뷰 디스플레이의 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 개수를 상기 픽셀-뷰 배열 내의 픽셀들의 로우들의 개수로 나눈 값의 함수인,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀은 컬러 서브 픽셀을 포함하고,
상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이는 컬러 멀티뷰 디스플레이인,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼은 복수의 개별 멀티빔 소자들을 포함하고,
상기 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 각각의 개별 멀티빔 소자는 상기 경사진 멀티빔 컬럼들의 인접한 개별 멀티빔 소자들에 대해 오프셋(offset)되어 상기 경사진 멀티빔 컬럼의 경사를 제공하는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 6 항에 있어서,
상기 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 개별 멀티빔 소자들 간의 간격은, 상기 픽셀들의 어레이의 인접한 로우들 간의 간격과 거의 동일한,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 6 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼들의 상기 개별 멀티빔 소자는, 상기 안내된 광을 회절적으로 산란시키도록 구성된 회절 격자를 포함하는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼은 연속 멀티빔 소자를 포함하는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼의 폭은, 상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀의 폭의 절반 내지 상기 픽셀의 폭 사이인,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광 제어 필름은 상기 광 밸브들의 어레이와 상기 도광체의 표면 사이에 위치하는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 수평 시차 멀티뷰 디스플레이로서,
복수의 경사진 멀티빔 컬럼들을 갖는 백라이트 - 상기 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼은 광을 수평 시차를 갖는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 주 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들로서 상기 백라이트로부터 산란시키도록 구성됨 -;
상기 지향성 광빔들을 상기 멀티뷰 이미지로서 변조하도록 구성된 광 밸브들의 어레이 - 상기 광 밸브 어레이의 광 밸브는 상기 수평 시차 멀티뷰 디스플레이의 픽셀에 대응됨 -; 및
상기 경사진 멀티빔 컬럼에 정렬되는 경사진 광 제어 축을 가지며, 상기 수평 시차에 직교하는 방향으로 상기 멀티뷰 이미지의 시야각을 제어하도록 구성된 광 제어 필름
을 포함하는 수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 12 항에 있어서,
상기 백라이트는 도광체를 더 포함하고,
상기 경사진 멀티빔 컬럼은 회절 격자를 포함하며,
상기 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들은 상기 도광체의 길이를 따라 이격되고,
상기 경사진 멀티빔 컬럼의 회절 격자는 상기 도광체 내부로부터 안내된 광을 상기 지향성 광빔들로서 회절적으로 산란시키도록 구성되는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 12 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼은 복수의 개별 멀티빔 소자들을 포함하고,
상기 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 각각의 개별 멀티빔 소자는, 인접한 개별 멀티빔 소자들로부터 상기 광 밸브 어레이의 광 밸브들의 인접한 로우들 간의 간격에 대응되는 거리만큼 오프셋되는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 12 항에 있어서,
상기 경사진 멀티빔 컬럼은 연속 멀티빔 소자를 포함하는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 제 12 항에 있어서,
상기 광 밸브들의 어레이는, 상기 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들을 갖는 상기 백라이트와 상기 광 제어 필름 사이에 있는,
수평 시차 멀티뷰 디스플레이.
- 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법으로서,
도광체의 길이를 따라 광을 안내하는 단계;
상기 도광체의 길이를 따라 분포된 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들을 이용하여 상기 도광체로부터 안내된 광을 지향성 광빔들로서 산란시키는 단계 - 상기 지향성 광빔들은 상기 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 가짐 -;
수평 시차를 갖는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 광 밸브들의 어레이를 이용하여 상기 지향성 광빔들을 변조하는 단계 - 상기 어레이의 광 밸브는 상기 멀티뷰 디스플레이의 픽셀에 대응됨 -; 및
상기 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들의 경사에 정렬되는 경사진 광 제어 축을 갖는 광 제어 필름을 이용하여 상기 수평 시차에 직교하는 상기 멀티뷰 이미지의 시야각을 제어하는 단계
를 포함하는 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들의 경사는 상기 멀티뷰 디스플레이의 픽셀 폭과 픽셀-뷰 배열의 함수이고,
상기 픽셀-뷰 배열이 픽셀들의 2개의 로우들을 갖는 경우 상기 경사는 상기 픽셀 폭의 절반에 대응되고,
상기 픽셀-뷰 배열이 픽셀들의 1개의 로우를 갖는 경우 상기 경사는 상기 픽셀 폭에 대응되는,
멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 복수의 경사진 멀티빔 컬럼들 중 경사진 멀티빔 컬럼은 복수의 개별 멀티빔 소자들을 포함하고,
각각의 개별 멀티빔 소자는, 상기 경사진 멀티빔 컬럼의 길이를 따라 상기 복수의 개별 멀티빔 소자들 중 다른 개별 멀티빔 소자들로부터 이격되는,
멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 광 제어 필름은 상기 광 밸브들의 어레이와 상기 도광체의 표면 사이에 위치하는,
멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
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