EA032190B1 - Управление источниками излучения устройства направленной подсветки - Google Patents

Управление источниками излучения устройства направленной подсветки Download PDF

Info

Publication number
EA032190B1
EA032190B1 EA201401264A EA201401264A EA032190B1 EA 032190 B1 EA032190 B1 EA 032190B1 EA 201401264 A EA201401264 A EA 201401264A EA 201401264 A EA201401264 A EA 201401264A EA 032190 B1 EA032190 B1 EA 032190B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
radiation
output
distribution
waveguide
array
Prior art date
Application number
EA201401264A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201401264A1 (ru
EA032190B8 (ru
Inventor
Грэхэм Дж. Вудгейт
Майкл Дж. Робинсон
Джонатан Харрольд
Original Assignee
РеалД Спарк, ЛЛК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by РеалД Спарк, ЛЛК filed Critical РеалД Спарк, ЛЛК
Publication of EA201401264A1 publication Critical patent/EA201401264A1/ru
Publication of EA032190B1 publication Critical patent/EA032190B1/ru
Publication of EA032190B8 publication Critical patent/EA032190B8/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/012—Head tracking input arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/33—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving directional light or back-light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003—Lens or lenticular sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
    • G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide
    • G02B6/0048—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide with stepwise taper
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10—Intensity circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/32—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using arrays of controllable light sources; using moving apertures or moving light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/356—Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N2013/40—Privacy aspects, i.e. devices showing different images to different viewers, the images not being viewpoints of the same scene
    • H04N2013/403—Privacy aspects, i.e. devices showing different images to different viewers, the images not being viewpoints of the same scene the images being monoscopic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2213/00—Details of stereoscopic systems
    • H04N2213/001—Constructional or mechanical details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

Описано создающее изображение устройство направленной подсветки, включающее массив источников излучения и систему управления, выполненную с возможностью обеспечивать изменяемое распределение световых потоков, масштабированных обратно пропорционально по ширине, связанной с соответствующими источниками излучения в боковом направлении, по массиву источников излучения. Распределением силы света выходных оптических окон можно управлять для получения желаемых распределений светимости в плоскости окна автостереоскопического устройства отображения, устройства направленного отображения, работающего в широкоугольном 2D-режиме, режиме обеспечения конфиденциальности или режиме с низким энергопотреблением. Также можно повысить качество изображения и снизить энергопотребление.

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ (45) Дата публикации и выдачи патента
2019.04.30 (21) Номер заявки
201401264 (22) Дата подачи заявки
2013.05.17 (51) 1п1. С1. (102В 27/22 (2006.01)
Η04Ν13/04 (2006.01)
С02Г1/13357 (2006.01) (54) УПРАВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ УСТРОЙСТВА НАПРАВЛЕННОЙ ПОДСВЕТКИ (31) 61/649,050; 61/791,928 (32) 2012.05.18; 2013.03.15 (33) и§ (43) 2015.08.31 (86) РСТ/и82013/041548 (87) \У() 2013/173695 2013.11.21 (71) (73) Заявитель и патентовладелец:
РеалД СПАРК, ЛЛК (ϋδ) (72) Изобретатель:
Вудгейт Грэхэм Дж., Робинсон Майкл
Дж., Харрольд Джонатан (ϋδ) (74) Представитель:
Перегудова Ю.Б., Фелицына С.Б.,
Залесов А.В. (КЦ) (56) υδ-ΑΙ-20110242298 υδ-ΑΙ-20090140656 υδ-ΑΙ-20110187635 υδ-Α1-20030137821 υδ-Α1-20100188438
032190 В1
032190 Β1 (57) Описано создающее изображение устройство направленной подсветки, включающее массив источников излучения и систему управления, выполненную с возможностью обеспечивать изменяемое распределение световых потоков, масштабированных обратно пропорционально по ширине, связанной с соответствующими источниками излучения в боковом направлении, по массиву источников излучения. Распределением силы света выходных оптических окон можно управлять для получения желаемых распределений светимости в плоскости окна автостереоскопического устройства отображения, устройства направленного отображения, работающего в широкоугольном 2О-режиме, режиме обеспечения конфиденциальности или режиме с низким энергопотреблением. Также можно повысить качество изображения и снизить энергопотребление.
Область применения
Настоящее описание, по существу, относится к освещению пространственных модуляторов излучения, а более конкретно относится к устройствам направленной подсветки для обеспечения освещения большой площади от локализованных источников излучения для применения в 2Ό, 3Ό и/или автостереоскопических устройствах отображения.
Предпосылки создания изобретения
В автостереоскопических устройствах отображения с пространственным мультиплексированием, как правило, используется выравнивание параллаксного компонента, такого как линзово-растровый экран или параллаксный барьер, с массивом изображений, организованных в виде по меньшей мере первого и второго наборов пикселов на пространственном модуляторе излучения, например ЖКД. Параллаксный компонент направляет излучение от каждого из наборов пикселов в разных соответствующих направлениях, обеспечивая первое и второе смотровые окна в передней части устройства отображения. Наблюдатель глазом, расположенным в первом смотровом окне, может видеть первое изображение, образованное излучением от первого набора пикселов, а глазом, расположенным во втором смотровом окне, второе изображение, образованное излучением от второго набора пикселов.
Такие устройства отображения имеют сниженное пространственное разрешение по сравнению с собственным разрешением пространственного модулятора излучения, и, кроме того, структура смотровых окон определена формой апертуры пиксела и создающей изображение функцией параллаксного компонента. Зазоры между пикселами, например, для электродов, как правило, приводят к неравномерности смотровых окон. Такие устройства отображения отличаются нежелательным мерцанием изображения при перемещении наблюдателя латерально относительно устройства отображения, ограничивая таким образом свободу при просмотре устройства отображения. Такое мерцание можно снизить путем расфокусировки оптических элементов, однако такая расфокусировка приводит к повышению уровней перекрестных помех между изображениями и повышенной визуальной нагрузке для наблюдателя. Такое мерцание можно снизить путем корректировки формы апертуры пиксела, однако такие изменения могут снизить яркость устройства отображения и могут требовать включения в пространственный модулятор излучения обеспечивающей адресацию электроники.
Краткое описание изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего описания предложен способ управления массивом источников излучения устройства направленной подсветки. Устройство направленной подсветки может включать волновод, имеющий входной конец, а массив источников излучения можно разместить в разных входных положениях в боковом направлении по входному концу волновода. Волновод может иметь первую и вторую противоположные направляющие поверхности для направления излучения вдоль волновода. Волновод может быть выполнен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения в виде выходного излучения через первую направляющую поверхность в оптические окна в выходных направлениях, распределенных в боковом направлении к нормали к первой направляющей поверхности, которые могут в основном зависеть от входных положений. Способ может выборочно активировать источники излучения для направления излучения в различные оптические окна, соответствующие выходным направлениям, и источниками излучения можно управлять для вывода излучения со световыми потоками, масштабированными обратно пропорционально по ширине, связанной с соответствующими источниками излучения в боковом направлении, которая может изменяться по массиву источников излучения.
В некоторых вариантах осуществления изменение светимости источника отображения по углу наблюдения можно модифицировать для получения устройства подсветки, имеющего ламбертовские характеристики, из волноводов, имеющих неламбертовские выходные оптические характеристики, при освещении массивами источников излучения с равномерными световыми потоками по массиву источников излучения. Преимуществом является то, что устройство подсветки может внешне выглядеть как бумага и может быть удобно при просмотре, поскольку каждый глаз наблюдателя может воспринимать структуру освещения с такой же воспринимаемой яркостью изображения.
В других вариантах осуществления светимость устройства подсветки может быть расположена с возможностью более быстрого падения при смещении от аксиальных положений просмотра по сравнению с ламбертовской характеристикой. В качестве сравнения, в таком устройстве подсветки можно добиться, по существу, меньшего энергопотребления по сравнению с устройствами подсветки с ламбертовскими выходными характеристиками.
В вариантах осуществления с отслеживанием наблюдателя устройство подсветки может обеспечивать ламбертовскую характеристику освещенности для заданного положения просмотра при возможном неламбертовском изменении интенсивности при изменении положения просмотра. Преимуществом является то, что изображение может быть удобно для просмотра, а энергопотребление устройства подсветки по сравнению с ламбертовскими устройствами отображения может быть снижено.
В дополнительных вариантах осуществления светимость устройства подсветки может быть расположена с возможностью изменения по смотровому окну, и можно снизить перекрестные помехи при выводе автостереоскопического изображения с достижением приемлемых уровней мерцания изображения
- 1 032190 для перемещающегося наблюдателя.
В соответствии с другим аспектом настоящего описания предложен прибор направленного отображения, в котором система управления расположена с возможностью реализации аналогичного способа.
В соответствии с другим аспектом настоящего описания предложен способ управления массивом источников излучения устройства направленной подсветки. Устройство направленной подсветки может включать волновод, имеющий входной конец и массив источников излучения, размещенных в разных входных положениях в боковом направлении по входному концу волновода. Волновод может дополнительно включать первую и вторую противоположные направляющие поверхности для направления излучения вдоль волновода и обращенный к входному концу отражающий конец для отражения входного излучения от источников излучения обратно через волновод. Волновод может быть расположен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения после отражения от отражающего конца в виде выходного излучения через первую направляющую поверхность в оптические окна в выходных направлениях, распределенных в боковом направлении к нормали к первой направляющей поверхности, которые могут в основном зависеть от входных положений. Способ может включать подачу сигналов возбуждения на источники излучения для выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна в соответствии с выходными направлениями и восприятия излучения, падающего на входной конец от источников излучения после отражения от отражающего конца. Сигналы возбуждения можно калибровать в ответ на воспринимаемое излучение, падающее на входной конец.
Масштабированный световой поток от массива источников излучения может изменяться в пространстве вследствие неравномерностей светимости и цветности между соответствующим источником излучения в массиве. Преимуществом является то, что настоящие варианты осуществления позволяют добиться такой калибровки изменения между потоками соответствующих источников излучения, что можно обеспечить оптический выходной сигнал, в котором реализовано управление масштабированным световым потоком источника излучения, который будет изменяться для наблюдателя равномерным образом. Кроме того, масштабированный световой поток может изменяться во времени, например, вследствие эффектов старения источника излучения. Преимуществом является то, что настоящие варианты осуществления позволяют добиться коррекции эффектов старения источника излучения при эксплуатации, обеспечивая увеличенный срок службы устройства и равномерность выходного излучения. Для контроля всего массива на стадии калибровки можно использовать небольшое число детекторов, что позволяет снизить расходы.
Для восприятия падающего на входной конец излучения можно использовать элементы датчика, расположенные в области входного конца за пределами массива источников излучения в боковом направлении. В другом примере для восприятия падающего на входной конец излучения можно использовать элементы датчика, расположенные в областях входного конца за пределами массива источников излучения в боковом направлении с обеих сторон от массива источников излучения. В другом примере для восприятия падающего на входной конец излучения можно использовать источники излучения массива, которые не активируются одновременно. Уровни сигналов возбуждения можно калибровать так, что источники излучения будут выводить излучение со световыми потоками, имеющими заданное распределение по массиву источников излучения.
В соответствии с другим аспектом настоящего описания предложен прибор направленной подсветки, в котором система управления расположена с возможностью реализации аналогичного способа.
Описанные в настоящем документе варианты осуществления могут обеспечить автостереоскопическое устройство отображения с большой площадью и тонкой структурой. Кроме того, как будет описано ниже, оптические вентили настоящего описания могут позволить получить тонкие оптические компоненты с большими обратными рабочими расстояниями. Такие компоненты можно использовать в устройствах направленной подсветки для обеспечения направленных устройств отображения, включая автостереоскопические устройства отображения. Кроме того, варианты осуществления могут обеспечивать управляемое устройство освещения для целей создания эффективных автостереоскопических и эффективных устройств отображения 2П-изображения.
Варианты осуществления настоящего описания можно использовать во множестве оптических систем. Вариант осуществления может включать или работать со множеством проекторов, проецирующих систем, оптических компонентов, устройств отображения, микроустройств отображения, компьютерных систем, процессоров, автономных проецирующих систем, визуальных и/или аудиовизуальных систем и электрических и/или оптических устройств. Аспекты настоящего описания можно использовать практически с любым прибором, относящимся к оптическим и электрическим устройствам, оптическим системам, системам презентации или любому прибору, которые могут содержать любой тип оптической системы. Соответственно, варианты осуществления настоящего описания можно использовать в оптических системах, устройствах, используемых для визуальных и/или оптических презентаций, периферийных устройствах для визуализации и т.п. и в ряде вычислительных сред.
До перехода к подробному изучению описанных вариантов осуществления следует понять, что описание не ограничено в его сферах применения или реализации подробностями конкретных показан
- 2 032190 ных конфигураций, так как описание допускает другие варианты осуществления. Более того, аспекты описания можно представить в разных комбинациях и конфигурациях для определения вариантов осуществления, которые сами по себе уникальны. Кроме того, используемая в настоящем документе терминология применяется для целей описания и не предполагает ограничений.
Устройства направленной подсветки обеспечивают управление освещением, исходящим из по существу всей выходной поверхности, как правило, управляемым за счет модуляции независимых светодиодных источников излучения, расположенных со стороны входной апертуры оптического волновода. Управление направленным распределением испускаемого излучения может обеспечить возможность просмотра одним человеком для функции обеспечения безопасности, когда устройство отображения может видеть только один наблюдатель и с ограниченного диапазона углов; высокую электрическую эффективность, когда освещение обеспечивается только в небольшом угловом диапазоне направлений; обеспечить возможность поочередного просмотра правым и левым глазом для последовательного во времени стереоскопического и автостереоскопического устройства отображения; а также снизить расходы.
Различные аспекты настоящего изобретения и различные его элементы можно использовать вместе в любой комбинации.
Данные и другие преимущества и элементы настоящего описания будут очевидны специалистам в данной области после полного изучения данного описания.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления представлены на сопроводительных фигурах в качестве примера, причем на них одинаковыми номерами указаны аналогичные части, причем на фиг. 1А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди процесса распространения излучения в одном варианте осуществления устройства направленного отображения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 1В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку процесса распространения излучения в одном варианте осуществления устройства направленного отображения, показанного на фиг. 1А, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 2А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сверху процесса распространения излучения в другом варианте осуществления устройства направленного отображения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 2В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс распространения излучения на виде спереди устройства направленного отображения, показанного на фиг. 2А, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 2С представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс распространения излучения на виде сбоку устройства направленного отображения, показанного на фиг. 2А, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 3 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку устройства направленного отображения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 4А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде спереди создание смотрового окна в устройстве направленного отображения и включающая изогнутые элементы вывода излучения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 4В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде спереди создание первого и второго смотровых окон в устройстве направленного отображения и включающая изогнутые элементы вывода излучения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 5 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая создание первого смотрового окна в устройстве направленного отображения, включающем линейные элементы вывода излучения, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 6А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая один вариант осуществления создания первого смотрового окна в устройстве направленного отображения с мультиплексированием по времени в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 6В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления создания второго смотрового окна в устройстве направленного отображения с мультиплексированием по времени во второй интервал времени в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 6С представлена принципиальная схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления создания первого и второго смотровых окон в устройстве направленного отображения с мультиплексированием по времени в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 7 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая автостереоскопическое устройство направленного отображения с отслеживанием наблюдателя в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 8 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая устройство направленного отображения для множества наблюдателей в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 9 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая устройство направленного отображения с функцией обеспечения конфиденциальности в соответствии с настоящим описанием;
- 3 032190 на фиг. 10 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде сбоку структуру устройства направленного отображения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 11 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди клиновидного устройства направленной подсветки в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 12 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку клиновидного устройства направленного отображения в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 13 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая систему управления для прибора направленного отображения с отслеживанием наблюдателя в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 14А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сверху устройства направленного отображения, включающего устройство направленной подсветки, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 14В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива источников излучения и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15С представлена принципиальная схема, более подробно иллюстрирующая схему на фиг. 15В, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15Ό представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока и вид спереди устройства направленной подсветки, выровненного в соответствии с распределением светового потока, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15Е представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для автостереоскопической ламбертовской системы отображения, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15Е представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для автостереоскопической системы отображения с коэффициентом усиления более единицы и осевого положения просмотра, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 156 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для автостереоскопической системы отображения с коэффициентом усиления более единицы и внеосевым положением просмотра, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 15Н представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график распределения светового потока для автостереоскопической системы отображения с коэффициентом усиления более единицы и внеосевым положением просмотра, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 16 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая прибор адресации источника излучения, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 17 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график силы света для массива оптических окон и соответствующие оптические окна, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 18 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра для волновода при равномерной силе света от источников излучения, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 19А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид в перспективе луча излучения, падающего в первом направлении на элемент вывода излучения волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 19В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид в перспективе луча излучения, падающего во втором направлении на элемент вывода излучения волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 20А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 20В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива источников излучения и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве для волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 21А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 21В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива источников излучения и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве для волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 22 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в
- 4 032190 оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве на фазах освещения для левого и правого глаза, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 23А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве на фазе освещения для правого глаза, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 23В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива источников излучения на фазах освещения для левого и правого глаза и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве для волновода на фазе освещения для правого глаза, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 24 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 25 представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 26 представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 26В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива источников излучения для компенсации ухудшения характеристик источника излучения, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 27А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди прибора направленного отображения в горизонтальном режиме, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 27В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди прибора направленного отображения в вертикальном режиме, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 27С представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода для конфигурации, показанной на фиг. 27В, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 28 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку волновода и смотровых окон для перемещения наблюдателя, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 29 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива источников излучения и способ коррекции световых потоков от источников излучения в массиве для волновода при перемещении наблюдателя, показанном на фиг. 28, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 30 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая конфигурацию смотровых окон в процессе движения наблюдателя между положениями просмотра, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 31 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая распределение интенсивности для конфигурации смотровых окон, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 32 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая дополнительное распределение интенсивности для конфигурации смотровых окон, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 33 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая дополнительное распределение интенсивности для конфигурации смотровых окон, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 34 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая дополнительное распределение интенсивности для конфигурации смотровых окон, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 35 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая неравномерности освещения устройства отображения, вызванные неравномерностью распределения интенсивности для окна, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 36-41 представлены принципиальные схемы, иллюстрирующие неравномерные распределения световых потоков от источников излучения, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 42 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая 20-устройство направленного отображения в горизонтальной ориентации, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 43 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости масштабированной освещенности от положения источника излучения для устройства отображения, показанного на фиг. 42, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 44 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая 20-устройство направленного отображения в вертикальной ориентации, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 45 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости масштабированной освещенности от положения источника излучения для устройства отображения, показанного на фиг. 44, в соответствии с настоящим описанием;
- 5 032190 на фиг. 46 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая систему управления и вид спереди прибора направленной подсветки, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 47 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая систему управления и вид спереди прибора направленной подсветки, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 48 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая прибор для возбуждения источника излучения для рабочего режима калибровки, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 49 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая массив источников излучения в рабочем режиме калибровки, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 50 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди массива источников излучения, расположенного с возможностью достижения цветовой коррекции, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 51 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди дополнительного массива источников излучения, расположенного с возможностью достижения цветовой коррекции, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 52 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график изменения цветности в оптическом окне и способ коррекции изменений цветности, в соответствии с настоящим описанием;
на фиг. 53 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди массива источников излучения, в соответствии с настоящим описанием; и на фиг. 54 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди массива источников излучения и способ коррекции отказа источника излучения, в соответствии с настоящим описанием.
Подробное описание
Преимуществом автостереоскопических устройств отображения с мультиплексированием по времени является улучшение пространственного разрешения автостереоскопического устройства отображения путем направления излучения от всех пикселов пространственного модулятора излучения в первое смотровое окно в первый интервал времени и от всех пикселов - во второе временное окно во второй интервал времени. Таким образом, наблюдатель, глаза которого расположены с возможностью приема излучения в первом и втором смотровых окнах, будет видеть изображение в полном разрешении по всей площади устройства отображения в течение множества интервалов времени. Преимуществом устройств отображения с мультиплексированием по времени является возможность получения направленного освещения путем направления излучения от массива осветителя через, по существу, прозрачный пространственный модулятор излучения с мультиплексированием по времени с использованием направленных оптических элементов, причем направленные оптические элементы, по существу, формируют изображение массива осветителя в плоскости окна.
Преимуществом является возможность обеспечения независимости равномерности смотровых окон от расположения пикселов в пространственном модуляторе излучения. Преимуществом таких устройств отображения является возможность обеспечения устройств отображения с отслеживанием наблюдателя, обладающих низким уровнем мерцания при низком уровне перекрестных помех для перемещающегося наблюдателя.
Для достижения высокой равномерности в плоскости окна желательно обеспечить массив элементов освещения, имеющих высокую пространственную равномерность. С помощью элементов осветителя последовательной во времени системы освещения могут быть обеспечены, например, пикселы пространственного модулятора излучения размером приблизительно 100 мкм в комбинации с массивом линз. Однако для таких пикселов характерны те же проблемы, что и для устройств отображения с пространственным мультиплексированием. Кроме того, такие устройства могут иметь низкую эффективность и высокую стоимость, а также требуют дополнительных компонентов для отображения.
Высокую равномерность в плоскости окна можно удобным образом получить при использовании макроскопических осветителей, например массива светодиодов в комбинации с гомогенизирующими и рассеивающими оптическими элементами, как правило, размером 1 мм или более. Однако увеличенный размер элементов осветителя означает, что размер направленных оптических элементов увеличивается пропорционально. Например, для осветителя шириной 16 мм, с помощью которого в смотровом окне шириной 65 мм создается изображение, может потребоваться обратное рабочее расстояние 200 мм. Таким образом, увеличенная толщина оптических элементов может не допускать использования в подходящих сферах применения, например, в переносных устройствах отображения или устройствах отображения большой площади.
Указанные недостатки преодолеваются с использованием оптических вентилей, как описано в принадлежащей тем же авторам заявке на патент США № 13/300293, преимуществом которых является возможность их размещения в комбинации с быстро переключаемыми передающими пространственными модуляторами излучения для получения автостереоскопического освещения с мультиплексированием по времени в тонком корпусе с обеспечением высокого разрешения изображений с возможностью отслеживания наблюдателя без мерцания и низким уровнем перекрестных помех. Описан одномерный массив положений просмотра, или окон, который может отображать разные изображения в первом, как правило, горизонтальном, направлении, но содержать те же изображения при перемещении во втором, как прави
- 6 032190 ло, вертикальном, направлении.
В традиционных не создающих изображение устройствах подсветки устройства отображения обычно используют оптические волноводы и присутствует краевое освещение от источников излучения, таких как светодиоды. Однако следует понимать, что существует множество фундаментальных различий в функции, конфигурации, структуре и работе между такими традиционными не создающими изображение устройствами подсветки устройства отображения и создающими изображение устройствами направленной подсветки, представленными в настоящем описании.
По существу, например, в соответствии с настоящим описанием создающие изображение устройства направленной подсветки расположены с возможностью направления освещения от множества источников излучения через панель устройства отображения во множество соответствующих оптических окон по меньшей мере по одной оси. Каждое оптическое окно по существу сформировано системой создания изображения создающего изображение устройства направленной подсветки как изображение источника излучения по меньшей мере по одной оси. Создающая изображение система может быть сформирована с возможностью создания изображения множества источников излучения в соответствующие смотровые окна. Таким образом, излучение от каждого из множества источников излучения по существу не видно глазу наблюдателя за пределами соответствующего смотрового окна.
Напротив, для освещения 20-устройств отображения используют традиционные, не создающие изображение устройства подсветки, или световодные пластины (ЬСР). См., например, КаШ Ка1аи1аг с1 а1., Васк1ф1И Ипй \νί!1ι ОоиЫе 8игГасе ЫдЙ Етййоп, ί. 8ос. ΙηΓ. Ωίδρίαν. т. 12, выпуск 4, с. 379-387 (декабрь 2004 г.). Не создающие изображение устройства подсветки, как правило, расположены с возможностью направления освещения от множества источников излучения через панель устройства отображения в по существу общую смотровую зону для каждого из множества источников излучения для получения широкого угла просмотра и высокой равномерности устройства отображения. Таким образом, не создающие изображения устройства подсветки не формируют смотровые окна. Таким образом, излучение от каждого из множества источников излучения может быть видно глазу наблюдателя по существу во всех положениях по смотровой зоне. Такие традиционные не создающие изображение устройства подсветки могут иметь некоторую направленность, например, для повышения коэффициента усиления экрана по сравнению с ламбертовским освещением, что может быть обеспечено за счет пленок для повышения яркости, таких как пленка ВЕР™ производства компании 3М. Однако такая направленность может быть, по существу, такой же для каждого из соответствующих источников излучения. Таким образом, по данным и другим очевидным специалистам причинам традиционные не создающие изображение устройства подсветки отличаются от создающих изображение устройств направленной подсветки. Структуры не создающей изображение подсветки с краевым освещением можно использовать в жидкокристаллических системах отображения, таких как используемые в 2О-ноутбуках, мониторах и телевизорах. Излучение распространяется от края имеющего потери волновода, который может включать отдельные элементы, как правило, локальные углубления на поверхности волновода, что приводит к потере излучения независимо от направления распространения излучения.
В настоящем документе термин оптический вентиль представляет собой оптическую структуру, которая может представлять собой тип световодной структуры или устройства, называемого, например, световым вентилем, устройством направленной подсветки с оптическим вентилем или вентилем направленной подсветки (у-ЭВЬ). В настоящем описании оптический вентиль отличается от пространственного модулятора излучения (хотя пространственные модуляторы излучения в данной области могут иногда, по существу, называться световыми вентилями). Одним примером создающего изображение устройства направленной подсветки является оптический вентиль, в котором может использоваться свернутая оптическая система. Излучение может распространяться через оптический вентиль, по существу, без потерь в одном направлении, может падать на создающий изображение отражатель и может распространяться обратно таким образом, что излучение можно выводить отражающими наклонными элементами вывода излучения и направлять в смотровые окна, как описано в заявке на патент № 13/300,293, которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.
В настоящем документе примеры создающего изображение устройства направленной подсветки включают создающее изображение устройство направленной подсветки со ступенчатым волноводом, свернутое создающее изображение устройство направленной подсветки, клиновидное устройство направленной подсветки или оптический вентиль.
Кроме того, в настоящем документе создающее изображение устройство направленной подсветки со ступенчатым волноводом может представлять собой оптический вентиль. Ступенчатый волновод представляет собой волновод для создающего изображение устройства направленной подсветки, включающий волновод для направления излучения, дополнительно включающий первую направляющую излучение поверхность, а также вторую направляющую излучение поверхность, противоположную первой направляющей излучение поверхности, дополнительно включающий множество направляющих элементов, перемежающихся с множеством выводящих элементов, расположенных в виде ступенек.
Более того, при использовании свернутое создающее изображение устройство направленной подсветки может представлять собой по меньшей мере одно из клиновидного устройства направленной под
- 7 032190 светки или оптического вентиля.
В процессе работы излучение может распространяться внутри примера оптического вентиля в первом направлении от входного конца к отражающему концу и может передаваться, по существу, без потерь. Излучение может отражаться от отражающего конца и распространяться во втором направлении, по существу, противоположном первому направлению. По мере распространения излучения во втором направлении излучение может падать на элементы вывода излучения, которые позволяют перенаправить излучение за пределы оптического вентиля. Иными словами, оптический вентиль по существу позволяет излучению распространяться в первом направлении и может допускать вывод излучения во время распространения во втором направлении.
Оптический вентиль может обеспечить последовательное во времени направленное освещение больших площадей устройства отображения. Кроме того, можно использовать оптические элементы с толщиной, которая меньше обратного рабочего расстояния оптических элементов, используемых для направления излучения от макроскопических осветителей в номинальную плоскость окна. В таких устройствах отображения можно использовать массив элементов вывода излучения, расположенных с возможностью выводить излучение, распространяющееся в обратном направлении в, по существу, параллельном волноводе.
Реализации тонких создающих изображение устройств направленной подсветки для использования с ЖКД были предложены и продемонстрированы компаниями 3М, например, в патенте США № 7528893, М1СГО8ОЙ, например, в патенте США № 7970246, которые в настоящем документе могут называться клиновидные устройства направленной подсветки, КеаГО, например, в заявке на патент США № 13/300293, которые в настоящем документе могут называться оптические вентили или устройства направленной подсветки с оптическим вентилем, причем все из них полностью включены в настоящий документ путем ссылки.
В настоящем описании предложены создающие изображение устройства направленной подсветки со ступенчатым волноводом, в которых излучение может отражаться вперед и назад между внутренними гранями, например, ступенчатого волновода, который может включать первую направляющую поверхность и вторую направляющую поверхность, содержащую множество выводящих излучение элементов и промежуточные области. По мере перемещения излучения вдоль длины ступенчатого волновода угол падения излучения относительно первой и второй направляющих поверхностей по существу может не меняться и, таким образом, может не достичь критического угла для среды на данных внутренних поверхностях. Преимуществом является возможность вывода излучения с использованием элементов вывода излучения, которые могут представлять собой грани второй направляющей поверхности (грани ступенек), наклоненные к промежуточным областям (дорожки ступенек). Следует отметить, что элементы вывода излучения могут не участвовать в работе ступенчатого волновода как световода, но могут быть расположены с возможностью обеспечения вывода излучения из структуры. Напротив, клиновидное создающее изображение устройство направленной подсветки может допускать проведение излучения внутри волновода с клиновидным профилем, имеющего непрерывные внутренние поверхности. Таким образом, ступенчатый волновод (оптический вентиль) не является клиновидным, создающим изображение устройством направленной подсветки.
На фиг. 1А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди процесса распространения излучения в одном варианте осуществления устройства направленного отображения, а на фиг. 1В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку процесса распространения излучения в устройстве направленного отображения, показанного на фиг. 1А.
На фиг. 1А представлен вид спереди в плоскости ху устройства направленной подсветки устройства направленного отображения, включающего массив осветителей 15, который можно использовать для освещения ступенчатого волновода 1. Массив осветителей 15 включает элементы осветителя с 15а по 15п (где η представляет собой целое число больше единицы). В одном примере ступенчатый волновод 1 на фиг. 1А может представлять собой ступенчатый волновод 1 с размером устройства отображения. Элементы осветителя с 15а по 15п представляют собой источники излучения, которые могут представлять собой светоизлучающие диоды (светодиоды). Хотя в настоящем документе в качестве элементов осветителя 15а-15п описаны светодиоды, можно использовать и другие источники излучения, включая, без ограничений, диодные источники, полупроводниковые источники, лазерные источники, источники излучения локального поля, массивы органических излучателей и т.п. Кроме того, на фиг. 1В представлен вид сбоку в плоскости χζ, который включает массив осветителей 15, пространственный модулятор излучения (8ЬМ) 48, элементы вывода 12, промежуточные области 10 и ступенчатый волновод 1, расположенные так, как показано. Показанный на фиг. 1В вид сбоку представляет собой альтернативный вид вида спереди, показанного на фиг. 1А. Соответственно, массивы осветителей 15 на фиг. 1А и 1В соответствуют друг другу, и ступенчатые волноводы 1 на фиг. 1А и 1В могут соответствовать друг другу.
Кроме того, показанный на фиг. 1В ступенчатый волновод 1 может иметь входной конец 2, который является тонким, и отражающий конец 4, который является толстым. Таким образом, волновод 1 проходит между входным концом 2, который принимает входное излучение, и отражающим концом 4, который отражает входное излучение обратно через волновод 1. Длина входного конца 2 в боковом направ
- 8 032190 лении по волноводу превышает высоту входного конца 2. Элементы осветителя 15а-15п размещены в разных входных положениях в боковом направлении по входному концу 2.
Волновод 1 имеет первую и вторую противоположные направляющие поверхности, проходящие между входным концом 2 и отражающим концом 4, для направления излучения вперед и назад вдоль волновода 1 на основе полного внутреннего отражения (ΤΙΒ). Первая направляющая поверхность является плоской. Вторая направляющая поверхность имеет множество элементов вывода излучения 12, обращенных к отражающему концу 4 и наклоненных для отражения по меньшей мере части излучения, направленного обратно через волновод 1 от отражающего конца в направлениях, которые нарушают эффект полного внутреннего отражения на первой направляющей поверхности и позволяют излучению выходить через первую направляющую поверхность, например, вверх, как показано на фиг. 1В, то есть поступать на 8ЬМ 48.
В данном примере элементы вывода излучения 12 представляют собой отражающие грани, хотя можно использовать и другие отражающие элементы. Элементы вывода излучения 12 не направляют излучение через волновод, тогда как промежуточные области второй направляющей поверхности между элементами вывода излучения 12 обеспечивают проведение излучения по волноводу без его вывода. Данные области второй направляющей поверхности являются плоскими и могут проходить параллельно первой направляющей поверхности или под относительно малым наклоном. Элементы вывода излучения 12 проходят латерально к данным областям, так что вторая направляющая поверхность имеет ступенчатую форму, включая элементы вывода излучения 12 и промежуточные области. Элементы вывода излучения 12 ориентированы для отражения излучения от источников излучения после отражения от отражающего конца 4 через первую направляющую поверхность.
Элементы вывода излучения 12 расположены с возможностью направления входного излучения от разных входных положений в боковом направлении по входному концу в разных направлениях относительно первой направляющей поверхности, которые зависят от входного положения. Поскольку элементы освещения 15а-15п расположены в разных входных положениях, излучение от соответствующих элементов освещения 15а-15п отражается в данных разных направлениях. Таким образом, каждый из элементов освещения 15а-15п направляет излучение в соответствующее оптическое окно в выходных направлениях, распределенных в боковом направлении, в зависимости от входных положений. Боковое положение по входному концу 2, в котором распределены входные положения, соответствует боковому направлению выходного излучения относительно нормали к первой направляющей поверхности. Боковые направления, определенные на входном конце 2 и относительно выходного излучения, остаются параллельны в данном варианте осуществления, где отклонения на отражающем конце 4 и первой направляющей поверхности по существу ортогональны боковому направлению. Под управлением системы управления можно выборочно активировать элементы осветителя 15а-15п для направления излучения в выбираемое оптическое окно. Оптические окна можно использовать по отдельности или в группах как смотровые окна.
В настоящем описании оптическое окно может соответствовать изображению одного источника излучения в плоскости окна, которая представляет собой номинальную плоскость, в которой оптические окна формируются по всему устройству отображения. Альтернативно оптическое окно может соответствовать изображению групп возбуждаемых вместе источников излучения. Преимуществом является возможность повышения равномерности оптических окон массива 121 с помощью таких групп источников излучения.
В качестве сравнения, смотровое окно представляет собой область в плоскости окна, в которую подается излучение, содержащее данные изображения по существу того же изображения по площади устройства отображения. Таким образом, смотровое окно можно сформировать под управлением системы управления из одного оптического окна или множества оптических окон.
8ЬМ 48 проходит по волноводу, является передающим и модулирует проходящее через него излучение. Хотя 8ЬМ 48 может представлять собой жидкокристаллический дисплей (ЖКД), он является лишь примером, и можно использовать другие пространственные модуляторы излучения или устройства отображения, включая устройства, выполненные по технологиям ЬСО8, БЬР и т.п., поскольку данный осветитель может работать на отражение. В данном примере 8ЬМ 48 размещен по первой направляющей поверхности волновода и модулирует излучение, выходящее через первую направляющую поверхность после отражения от элементов вывода излучения 12.
Работа устройства направленного отображения, которое может обеспечивать одномерный массив оптических окон, представлена на виде спереди на фиг. 1А, причем его боковой профиль показан на фиг. 1В. Как показано на фиг. 1А и 1В, в процессе работы излучение может испускаться из массива осветителя 15, такого как массив элементов осветителя с 15а по 15п, расположенных в разных положениях, у, вдоль поверхности входного конца 2, х = 0, ступенчатого волновода 1. Излучение может распространяться вдоль положительного направления оси х в первом направлении внутри ступенчатого волновода 1, и в то же время излучение может расходиться в плоскости ху и при достижении отражающего конца 4, который изогнут для обеспечения положительной оптической силы в боковом направлении, может по существу или полностью заполнить сторону изогнутого конца 4. При распространении излучение может рас
- 9 032190 пределяться в систему углов в плоскости χζ вплоть до критического угла для материала волновода, но не превышая его. Элементы вывода 12, соединяющие промежуточные области 10 второй направляющей поверхности ступенчатого волновода 1, могут иметь угол наклона, превышающий критический угол и, следовательно, могут быть пройдены по существу всем излучением, распространяющимся вдоль положительного направления оси х в первом направлении, обеспечивая по существу отсутствие потерь при распространении вперед.
Как дополнительно показано на фиг. 1А и 1В, отражающий конец 4 ступенчатого волновода 1 можно изготовить отражающим, как правило, путем покрытия отражающим материалом, таким как, например, серебро, хотя можно использовать и другие техники придания отражательной способности. Таким образом, излучение можно перенаправить во втором направлении, обратно вниз по волноводу в отрицательном направлении оси х, и можно по существу коллимировать его в плоскости ху или плоскости отображения. Угловое распределение в плоскости χζ относительно главного направления распространения можно по существу сохранить, что может позволить излучению попадать на грани ступенек и отражаться из волновода. В варианте осуществления с углом наклона элементов вывода излучения 12 приблизительно 45 градусов излучение можно эффективно направлять приблизительно по нормали к плоскости отображения ху, при этом, по существу, сохраняя угловое распределение излучения в плоскости χζ относительно направления распространения. Данное угловое распределение может расширяться при выходе излучения из ступенчатого волновода 1 за счет рефракции, но может несколько сужаться в зависимости от отражательных свойств элементов вывода 12.
В некоторых вариантах осуществления при использовании элементов вывода 12 без покрытия отражение может снижаться при нарушении полного внутреннего отражения (ΤΙΚ), сжимая угловой профиль в плоскости χζ и сдвигая его от нормали. Однако в других вариантах осуществления, имеющих нанесенное на элементы вывода серебряное покрытие или металлизацию, можно сохранить расширенное угловое распределение и центральное направление нормали. Как показано в описании варианта осуществления с покрытыми серебром элементами вывода, в плоскости χζ излучение может выйти из ступенчатого волновода 1 приблизительно коллимированным и может быть направлено от нормали под углом, пропорциональным положению у соответствующего элемента осветителя 15а-15п в массиве осветителя 15 от центра входного края. Затем наличие независимых элементов осветителя 15а-15п вдоль входного конца 2 позволяет излучению выходить из всей первой направляющей поверхности 6 и распространяться под разными внешними углами, как представлено на фиг. 1А.
Освещение пространственным модулятором излучения (8ЬМ) 48, таким как панель быстрого жидкокристаллического дисплея (ЖКД), может позволить получить автостереоскопическое ЗЭ-изображение, как показано на виде сверху или на виде в плоскости γζ, с конца массива осветителя 15, как показано на фиг. 2А, на виде спереди на фиг. 2В и на виде сбоку на фиг. 2С. На фиг. 2А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде сверху процесс распространения излучения в устройстве направленного отображения, на фиг. 2В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде спереди процесс распространения излучения в устройстве направленного отображения, а на фиг. 2С представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде сбоку процесс распространения излучения в устройстве направленного отображения. Как представлено на фиг. 2А, 2В и 2С, ступенчатый волновод 1 может быть размещен позади быстрой (например, более 100 Гц) ЖК-панели 8ЬМ 48, на которой отображаются последовательные изображения для правого и левого глаза. Синхронно с этим можно выборочно включать и выключать конкретные элементы осветителя с 15а по 15п массива осветителя 15 (где п представляет собой целое число, которое больше единицы), обеспечивая освещающее излучение, по существу независимо входящее в правый и левый глаз вследствие направленности системы. В простейшем случае наборы элементов осветителя массива осветителя 15 включаются вместе, обеспечивая одномерное смотровое окно 26, или оптический зрачок, ограниченной ширины в горизонтальном направлении, но протяженный в вертикальном направлении, в котором оба разделенные горизонтально глаза могут видеть изображение для левого глаза, и другое смотровое окно 44, в котором оба глаза могут видеть главным образом изображение для правого глаза, а также центральное положение, в котором оба глаза могут видеть разные изображения. Смотровое окно 26 может содержать массив оптических окон 260, а смотровое окно 44 может содержать массив оптических окон 440, причем каждое оптическое окно сформировано одним осветителем из массива 15. Таким образом, множество осветителей можно выполнить с возможностью формирования смотровых окон 26 и 44. На фиг. 2А смотровое окно 26 показано сформированным одним осветителем 15а и, таким образом, может содержать одно оптическое окно 260. Аналогичным образом, смотровое окно 44 показано как сформированное одним осветителем 15п и, таким образом, может содержать одно оптическое окно 440. Таким образом, ЗЭ-изображения можно просматривать, когда голова наблюдателя выровнена приблизительно по центру. Перемещение в сторону от центрального положения может привести к коллапсу сцены на 2Э-изображении.
Отражающий конец 4 может иметь положительную оптическую силу в боковом направлении по волноводу. В тех вариантах осуществления, в которых отражающий конец 4, как правило, имеет положительную оптическую силу, оптическую ось можно определить по отношению к форме отражающего конца 4, например, как линию, проходящую через центр кривизны отражающего конца 4 и совпадающую
- 10 032190 с осью отражательной симметрии конца 4 относительно оси х. В случае плоской отражающей поверхности 4 оптическую ось можно аналогичным образом определить относительно других компонентов, имеющих оптическую силу, например элементов вывода излучения 12, если они изогнуты, или описанной ниже линзы Френеля 62. Оптическая ось 238, как правило, совпадает с механической осью волновода 1. В настоящих вариантах осуществления, которые, как правило, содержат, по существу, цилиндрическую отражающую поверхность на конце 4, оптическая ось 238 представляет собой линию, проходящую через центр кривизны поверхности на конце 4, и совпадает с осью отражательной симметрии стороны 4 относительно оси х. Оптическая ось 238, как правило, совпадает с механической осью волновода 1. Цилиндрическая отражающая поверхность на конце 4, как правило, может иметь сферический профиль для оптимизации характеристик для осевых и внеосевых положений просмотра. Можно использовать и другие профили.
На фиг. 3 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку устройства направленного отображения. Кроме того, на фиг. 3 более подробно показан вид сбоку работы ступенчатого волновода 1, который может представлять собой прозрачный материал. Ступенчатый волновод 1 может включать входной конец осветителя 2, отражающий конец 4, первую направляющую поверхность 6, которая может быть, по существу, плоской, и вторую направляющую поверхность 8, которая включает промежуточные области 10 и элементы вывода излучения 12. В процессе работы лучи излучения 16 от элемента осветителя 15с массива осветителя 15 (не показан на фиг. 3), который может представлять собой, например, адресуемый массив светодиодов, могут проводиться в ступенчатый волновод 1 за счет полного внутреннего отражения от первой направляющей поверхности 6 и полного внутреннего отражения от промежуточных областей 10 второй направляющей поверхности 8 к отражающему концу 4, который может представлять собой зеркальную поверхность. Хотя отражающий конец 4 может представлять собой зеркальную поверхность и может отражать излучение, в некоторых вариантах осуществления излучение также может проходить через отражающий конец 4.
Как показано на фиг. 3, луч излучения 18, отраженный отражающим концом 4, может дополнительно проводиться в ступенчатый волновод 1 за счет полного внутреннего отражения на отражающем конце 4 и может отражаться элементами вывода 12. Лучи излучения 18, падающие на элементы вывода 12, могут по существу отклоняться в сторону от проводящих мод ступенчатого волновода 1 и могут направляться, как показано лучом 20, через первую направляющую поверхность 6 в оптический зрачок, который может формировать смотровое окно 26 автостереоскопического устройства отображения. Ширина смотрового окна 26 может определяться, по меньшей мере, размером осветителя, числом освещаемых элементов осветителя 15п, выходным расстоянием конфигурации и оптической силой в отражательном конце 4 и элементах вывода 12. Высота смотрового окна может преимущественно определяться углом раствора конуса отражения элементов вывода 12 и входным углом раствора конуса освещения на входном конце 2. Таким образом, каждое смотровое окно 26 представляет собой диапазон отдельных выходных направлений относительно направления нормали к поверхности пространственного модулятора излучения 48, которые пересекают плоскость окна 106 на номинальном расстоянии просмотра.
На фиг. 4А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде спереди устройство направленного отображения, которое можно осветить первым элементом осветителя и которое включает изогнутые элементы вывода излучения. Кроме того, на фиг. 4А на виде спереди показано дополнительное проведение лучей излучения от элемента осветителя 15с массива осветителя 15 в ступенчатом волноводе 1, имеющем оптическую ось 28. Как показано на фиг. 4А, устройство направленной подсветки может включать ступенчатый волновод 1 и массив осветителя из источников излучения 15. Каждый из выходных лучей соответствующего осветителя 15с направляется от входного конца 2 в то же оптическое окно 260. Лучи излучения на фиг. 4 могут выходить из отражающего конца 4 ступенчатого волновода 1. Как показано на фиг. 4А, луч 16 можно направить от элемента осветителя 15с к отражающему концу 4. Затем луч 18 может отразиться от элемента вывода излучения 12 и выйти из отражающего конца 4 к оптическому окну 260. Таким образом, луч излучения 30 может пересечь луч 20 в оптическом окне 260 или может иметь другую высоту в смотровом окне, как показано лучом 32. Кроме того, в различных вариантах осуществления стороны 22, 24 волновода 1 могут представлять собой прозрачные, зеркальные или затемненные поверхности. Как показано на фиг. 4А, элементы вывода излучения 12 могут быть удлиненными, а ориентация элементов вывода излучения 12 в первой области 34 второй направляющей поверхности 8 (показанной на фиг. 3, но не показанной на фиг. 4А) может отличаться от ориентации элементов вывода излучения 12 во второй области 36 второй направляющей поверхности 8. Аналогично другим описанным в настоящем документе вариантам осуществления, например, как представлено на фиг. 3, элементы вывода излучения на фиг. 4А могут перемежаться с промежуточными областями 10. Как представлено на фиг. 4А, ступенчатый волновод 1 может включать отражающую поверхность на отражающем конце 4. В одном варианте осуществления отражающий конец ступенчатого волновода 1 может иметь положительную оптическую силу в боковом направлении по ступенчатому волноводу 1.
В другом варианте осуществления элементы вывода излучения 12 каждого устройства направленной подсветки могут иметь положительную оптическую силу в боковом направлении по волноводу.
В другом варианте осуществления каждое устройство направленной подсветки может включать
- 11 032190 элементы вывода излучения 12, которые могут представлять собой грани второй направляющей поверхности. Вторая направляющая поверхность может иметь перемежающиеся с гранями области, которые могут быть выполнены с возможностью направления излучения через волновод, по существу, без его вывода.
На фиг. 4В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде спереди устройство направленного отображения, которое можно осветить вторым элементом осветителя. Более того, на фиг. 4В показаны лучи излучения 40, 42 от второго элемента осветителя 151 массива осветителя 15. Кривизна отражающей поверхности на отражающем конце 4 и элементы вывода излучения 12 совместно создают второе оптическое окно 440, латерально отделенное от оптического окна 260, с лучами излучения от элемента осветителя 1511.
Преимуществом является возможность получения при использовании конфигурации, представленной на фиг. 4В, действительного изображения элемента осветителя 15с в оптическом окне 260, в котором действительное изображение можно сформировать путем совместной работы оптической силы в отражающем конце 4 и оптической силы, которая может возникать вследствие разной ориентации удлиненных элементов вывода излучения 12 между областями 34 и 36, как показано на фиг. 4А. Конфигурация на фиг. 4В может позволить получить улучшенные аберрации создания изображения элементом осветителя 15с в боковые положения в оптическом окне 260.
Улучшенные аберрации могут позволить увеличить степень свободы просмотра для автостереоскопического устройства отображения при получении низкого уровня перекрестных помех.
На фиг. 5 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде спереди вариант осуществления устройства направленного отображения, имеющего, по существу, линейные элементы вывода излучения. Кроме того, на фиг. 5 представлена конфигурация компонентов, аналогичная показанной на фиг. 1 (с аналогичными соответствующими элементами), но одно из его отличий заключается в том, что элементы вывода излучения 12 являются, по существу, линейными и параллельными друг другу. Преимуществом такой конфигурации может быть возможность обеспечения, по существу, равномерного освещения по поверхности устройства вывода изображения и потенциально большее удобство при производстве по сравнению с изогнутыми элементами вывода на фиг. 4А и фиг. 4В. Оптическая ось 321 направленного ступенчатого волновода 1 может представлять собой направление оптической оси поверхности на отражающем конце 4. Отражающему концу 4 придана оптическая сила по направлению оптической оси, поэтому лучи, падающие на отражающий конец 4, будут иметь угловое отклонение, изменяющееся в соответствии с боковым смещением 319 падающего луча от оптической оси 321.
На фиг. 6А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая один вариант осуществления создания первого смотрового окна в создающем изображение устройстве направленного отображения с мультиплексированием по времени в первый интервал времени, на фиг. 6В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления создания второго смотрового окна в создающем изображение приборе направленного отображения с мультиплексированием по времени во второй интервал времени, а на фиг. 6С представлена принципиальная схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления создания первого и второго смотровых окон в создающем изображение устройстве направленного отображения с мультиплексированием по времени. Более того, на фиг. 6А схематически показано создание смотрового окна 26 из ступенчатого волновода 1. Группа элементов осветителя 31 в массиве осветителя 15 может обеспечивать конус излучения 17, направленный к смотровому окну 26 (которое может содержать одно оптическое окно 260 или массив оптических окон 260). На фиг. 6В схематически показано создание смотрового окна 44. Группа элементов осветителя 31 в массиве осветителя 15 может обеспечивать конус излучения 19, направленный к смотровому окну 44 (которое может содержать одно оптическое окно 440 или массив оптических окон 440). При взаимодействии с устройством отображения с мультиплексированием по времени смотровые окна 26 и 44 можно создавать последовательно, как показано на фиг. 6С. Вывод изображения на пространственный модулятор излучения 48 (не показан на фиг. 6А, 6В, 6С) в соответствии с направлением выходного излучения позволяет получить автостереоскопическое изображение для подходящим образом размещенного наблюдателя. Аналогичную работу могут обеспечить все описанные в настоящем документе создающие изображение устройства направленной подсветки. Следует отметить, что каждая группа элементов осветителя 31, 33 включает один или более элементов освещения из элементов освещения 15а-15п, где η представляет собой целое число, которое больше единицы.
На фиг. 7 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая один вариант осуществления автостереоскопического прибора направленного отображения, включающего устройство направленного отображения с мультиплексированием по времени. Как показано на фиг. 7, выборочное включение и выключение элементов осветителя с 15а по 15п вдоль оси 29 обеспечивает направленное управление смотровыми окнами 26, 44. Положение головы 45 можно контролировать с помощью камеры, датчика движения, детектора движения или любого другого соответствующего оптического, механического или электрического средства, и можно включать и выключать соответствующие элементы осветителя массива осветителя 15 для обеспечения по существу независимых изображений для каждого глаза независимо от положения головы 45. Система отслеживания головы (или вторая система отслеживания головы) может
- 12 032190 обеспечивать контроль более одной головы 45, 47 (голова 47 не показана на фиг. 7) и может выдавать те же левое и правое изображения для левого и правого глаз каждого наблюдателя, обеспечивая 3Όизображение для всех наблюдателей. Аналогичную работу также могут обеспечить все описанные в настоящем документе создающие изображения устройства направленной подсветки.
На фиг. 8 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая один вариант осуществления устройства направленного отображения для множества наблюдателей в качестве примера, включающего создающее изображение устройство направленной подсветки. Как показано на фиг. 8, по меньшей мере два 2О-изображения могут быть направлены к паре наблюдателей 45, 47, так что каждый наблюдатель может видеть разные изображения на пространственном модуляторе излучения 48. Два показанных на фиг. 8 20-изображения можно создавать способом, аналогичным способу, описанному в отношении фиг. 7, так что два изображения можно отображать последовательно и синхронно с источниками, излучение от которых направлено к двум наблюдателям. Одно изображение представлено на пространственном модуляторе излучения 48 в первой фазе, а второе изображение представлено на пространственном модуляторе излучения 48 во второй фазе, отличной от первой фазы. Выходное освещение регулируется согласованно с первой и второй фазами для создания первого и второго смотровых окон 26, 44 соответственно. Наблюдатель, оба глаза которого смотрят в смотровое окно 26, будет воспринимать первое изображение, а наблюдатель, оба глаза которого смотрят в смотровое окно 44, будет воспринимать второе изображение.
На фиг. 9 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая устройство направленного отображения с функцией обеспечения конфиденциальности, которое включает создающее изображение устройство направленной подсветки. В 2О-системах отображения также можно использовать направленную подсветку для целей обеспечения конфиденциальности и эффективности, направляя излучение, главным образом, на глаза первого наблюдателя 45, как показано на фиг. 9. Более того, как представлено на фиг. 9, хотя первый наблюдатель 45 может видеть изображение на устройстве 50, излучение не направляется ко второму наблюдателю 47. Таким образом, второй наблюдатель 47 не может видеть изображение на устройстве 50. Преимуществом каждого варианта осуществления настоящего описания является возможность обеспечения функций автостереоскопического устройства отображения, устройства отображения с двойным изображением или устройства отображения с функцией обеспечения конфиденциальности.
На фиг. 10 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая на виде сбоку структуру устройства направленного отображения с мультиплексированием по времени в качестве примера, включающего создающее изображение устройство направленной подсветки. Кроме того, на фиг. 10 на виде сбоку показано автостереоскопическое устройство направленного отображения, которое может включать ступенчатый волновод 1 и линзу Френеля 62, выполненные с возможностью создания смотрового окна 26 для, по существу, коллимированного выходного излучения по выходной поверхности ступенчатого волновода 1. Вертикальный рассеивающий элемент 68 может быть выполнен с возможностью дополнительного увеличения высоты смотрового окна 26 и получения размытого изображения по направлениям в вертикальном направлении (параллельно оси х) при сведении к минимуму размытия по направлениям в боковом направлении (ось у). Затем с помощью излучения через пространственный модулятор излучения 48 можно создать изображение. Массив осветителя 15 может включать светоизлучающие диоды (светодиоды), которые могут представлять собой, например, синие светодиоды с люминофором или раздельные КСВсветодиоды. Альтернативно элементы осветителя в массиве осветителя 15 могут включать равномерный источник излучения и пространственный модулятор излучения, выполненные с возможностью создания отдельных областей освещения. Альтернативно элементы осветителя могут включать лазерный(ые) источник(и) излучения. Выходное излучение лазера можно направить на рассеивающий элемент путем сканирования, например, используя гальванометрический или МЭМС-сканер. Таким образом, в одном примере лазерное излучение можно использовать для обеспечения соответствующих элементов осветителя в массиве осветителя 15 для обеспечения, по существу, равномерного источника излучения с соответствующим выходным углом, а также для обеспечения снижения зернистости. Альтернативно массив осветителя 15 может представлять собой массив лазерных светоизлучающих элементов. Кроме того, в одном примере рассеивающий элемент может представлять собой люминофор с преобразованием длины волны, так что освещение может иметь длину волны, отличную от длины волны видимого выходного излучения.
Таким образом, на фиг. 1-10 в различных формах описаны волновод 1, устройство направленной подсветки, содержащее такой волновод 1 и массив осветителя 15, и устройство направленного отображения, включающее такое устройство направленной подсветки и 8ЬМ 48. Таким образом, различные элементы, описанные выше со ссылкой на фиг. 1-10, можно комбинировать в любой комбинации.
На фиг. 11 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди другого создающего изображение устройства направленной подсветки - клиновидного устройства направленной подсветки, как показано, а на фиг. 12 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку аналогичного клиновидного устройства направленного отображения. Клиновидное устройство направленной подсветки по существу описано в патенте США № 7660047, озаглавленном Линза для плоской панели,
- 13 032190 который полностью включен в настоящий документ путем ссылки. Структура может включать клиновидный волновод 1104 с нижней поверхностью, которую можно предпочтительно покрыть отражающим слоем 1106, и с концевой профилированной поверхностью 1102, которую также можно предпочтительно покрыть отражающим слоем 1106.
В одном варианте осуществления устройство направленного отображения может включать волновод, имеющий входной конец, противоположные первую и вторую направляющие поверхности для направления излучения вдоль волновода и обращенный к входному концу отражающий конец для отражения входного излучения обратно через волновод. Устройство направленного отображения также может включать массив источников излучения, размещенных в разных входных положениях по входному концу волновода. Волновод может быть выполнен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения в виде выходного излучения через первую направляющую поверхность после отражения от отражающего конца в оптические окна в выходных направлениях относительно нормали к первой направляющей поверхности, которые могут главным образом зависеть от входных положений. Устройство направленного отображения также может включать передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принятия выходного излучения от первой направляющей поверхности и выполненный с возможностью модуляции первого компонента поляризации выходного излучения, имеющего первую поляризацию.
В одном варианте осуществления клиновидного устройства направленной подсветки первая направляющая поверхность может быть выполнена с возможностью направления излучения за счет полного внутреннего отражения и вторая направляющая поверхность может быть, по существу, плоской и наклонена под углом для отражения излучения в направлениях, для которых нарушается эффект полного внутреннего отражения, для выведения излучения через первую направляющую поверхность. Клиновидное устройство направленной подсветки может быть частью устройства направленного отображения. Устройство направленного отображения также может включать отклоняющий элемент, проходящий по первой направляющей поверхности волновода, для отклонения излучения к нормали к пространственному модулятору излучения.
Как показано на фиг. 12, излучение может поступать в клиновидный волновод 1104 от локальных источников 1101, и излучение может распространяться в первом направлении до отражения от концевой поверхности. На своем обратном пути излучение может выйти из клиновидного волновода 1104 и осветить панель устройства отображения 1110. В качестве сравнения с оптическим вентилем клиновидный волновод обеспечивает вывод излучения за счет сужения, которое снижает угол падения распространяющегося излучения, так что излучение может выйти, когда излучение падает на выходную поверхность под критическим углом. Излучение, выходящее под критическим углом в клиновидном волноводе, распространяется, по существу, параллельно поверхности до отклонения перенаправляющим слоем 1108, таким как массив призм. Погрешности или пыль на выходной поверхности клиновидного волновода могут изменять критический угол, создавая рассеянное излучение и погрешности равномерности. Кроме того, в создающем изображение устройстве направленной подсветки, в котором для сворачивания пути луча в клиновидном устройстве направленной подсветки используется зеркало, можно использовать фацетное зеркало, которое смещает направления конуса излучения в клиновидном волноводе. Такие фацетные зеркала, по существу, сложны для производства и могут приводить к погрешностям равномерности освещения, а также к рассеянному излучению.
Затем способы обработки пучков излучения в клиновидном устройстве направленной подсветки и в оптическом вентиле различаются. В клиновидном волноводе излучение, входящее под соответствующим углом, будет выходить в определенном положении на главной поверхности, но лучи излучения будут выходить под по существу тем же углом и будут по существу параллельны главной поверхности. Для сравнения, излучение, входящее под некоторым углом в ступенчатый волновод оптического вентиля, может выходить из точек на первой стороне, причем угол выхода определяется углом входа. Преимуществом ступенчатого волновода оптического вентиля является возможность отсутствия необходимости в дополнительных перенаправляющих излучение пленках для вывода излучения к наблюдателю, а угловые неравномерности на входе могут не обеспечивать неравномерности по поверхности устройства отображения.
Однако в настоящем описании в устройстве направленной подсветки по существу можно использовать клиновидный волновод, такой как клиновидный волновод 1104, который может заменить ступенчатый волновод 1 в различных структурах, показанных на фиг. 1-10, описанных выше, а также в описанных ниже структурах.
Приведено описание некоторых приборов направленного отображения, включая устройство направленного отображения и систему управления, причем устройство направленного отображения включает устройство направленной подсветки, включающее волновод и 8ЬМ. В представленном ниже описании волновод, устройства направленной подсветки и устройства направленного отображения основаны на и включают структуры, показанные на фиг. 1-10 выше, но также могут быть равным образом адаптированы для замены ступенчатого волновода 1 на клиновидный волновод, как описано выше. За исключением модификаций и/или дополнительных элементов, которые будут описаны ниже, представленное
- 14 032190 выше описание равным образом применимо к представленным ниже волноводам, устройствам направленной подсветки и устройствам отображения, но для краткости не будет повторяться.
На фиг. 13 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая прибор направленного отображения, включающий устройство отображения 100 и систему управления. Ниже описана конфигурация и процесс работы системы управления, которую можно применять с необходимыми изменениями для каждого из устройств отображения, описанных в настоящем документе.
Устройство направленного отображения 100 включает устройство направленной подсветки, которое включает волновод 1 и массив 15 элементов осветителя 15η, расположенных в соответствии с описанием выше. Система управления выполнена с возможностью выборочной активации элементов освещения 15а-15п для направления излучения в выбираемые оптические окна.
Волновод 1 расположен так, как описано выше. Отражающий конец 4 сводит отраженное излучение в одну точку. Для создания смотровых окон 26 в плоскости окна 106, наблюдаемых наблюдателем 99, может быть предусмотрена линза Френеля 62, выполненная так, чтобы работать с отражающим концом 4. Для приема излучения от устройства направленной подсветки может быть предусмотрен передающий пространственный модулятор излучения (8ЬМ) 48. Дополнительно может быть предусмотрен рассеивающий элемент 68 для по существу устранения муаровых биений между волноводом 1 и пикселами 8ЬМ 48, а также линзой Френеля 62.
Система управления может включать систему датчика, выполненную с возможностью обнаружения положения наблюдателя 99 относительно устройства отображения 100. Система датчика включает датчик положения 70, такой как камера, и систему измерения положения головы 72, которая может, например, включать систему обработки изображения компьютерного зрения. Система управления может дополнительно включать контроллер освещения 74 и контроллер изображения 76, в каждый из которых поступает информация об обнаруженном положении наблюдателя из системы измерения положения головы 72. Контроллер освещения 74 подает сигналы возбуждения на элементы осветителя 15η. Управляя сигналами возбуждения, контроллер освещения 74 выборочно активирует элементы осветителя 15η для направления излучения в смотровые окна 26 во взаимодействии с волноводом 1. Контроллер освещения 74 выбирает элементы осветителя 15η для активации в зависимости от положения наблюдателя, обнаруженного системой измерения положения головы 72, так что смотровые окна 26, в которые направляется излучение, находятся в положениях, соответствующих левому и правому глазам наблюдателя 99. Таким образом, боковая направленность выходного излучения волновода 1 соответствует положению наблюдателя.
Контроллер освещения 74 можно выполнить с возможностью изменения сигналов возбуждения, поступающих на соответствующий элемент осветителя 15, для управления световым потоком излучения, испускаемого соответствующими источниками излучения массива 15, что можно описать как уровень серого излучения. Световой поток источника излучения представляет собой меру оптической мощности, испускаемой источником излучения, и измеряется в люменах.
Управление световым потоком может осуществляться с помощью любой подходящей схемы возбуждения, включая, без ограничений, модуляцию напряжения, модуляцию тока, широтно-импульсную модуляцию, управление пространственным модулятором излучения, установленным между источником излучения и входным концом 2, либо другой известной схемы управления уровнем серого излучения. Кроме того, излучаемый каждым элементом осветителя 15η световой поток можно изменять путем изменения тока, протекающего через каждое адресуемое устройство, или с использованием схемы широтноимпульсной модуляции, при которой для изменения яркости, воспринимаемой наблюдателем в силу инерционности зрения, изменяется длительность одного или более импульсов. Также для получения желаемой степени управления яркостью можно комбинировать данные два эффекта.
Контроллер изображения 76 управляет 8ЬМ 48 для отображения изображений. Для обеспечения автостереоскопического устройства отображения контроллер изображения 76 и контроллер освещения 74 могут работать следующим образом. Контроллер изображения 76 управляет 8ЬМ 48 для отображения мультиплексируемых по времени изображений для левого и правого глаза. Контроллер освещения 74 активирует исючники излучения 15 для направления излучения в смотровые окна в положениях, соответствующих левому и правому глазам наблюдателя, синхронно с отображением изображений для левого и правого глаза. Положение смотровых окон может главным образом зависеть от обнаруженного положения наблюдателя. Таким образом, автостереоскопический эффект достигается с использованием техники мультиплексирования по времени.
Как описано ниже, контроллер светового потока 580, работающий под управлением пользователя или под автоматическим управлением, может управлять контроллером освещения 74 для реализации способа управления элементами осветителя 15η устройства направленной подсветки для вывода излучения со световыми потоками, масштабированными обратно пропорционально ширине, связанной с соответствующими элементами осветителя 15η в боковом направлении, которая изменяется по массиву элементов осветителя 15.
Количественной характеристикой светового потока, которая изменяется по массиву 15, является световой поток отдельного осветителя 15, который масштабируется. Масштабирование обратно пропор- 15 032190 ционально ширине, связанной с соответствующими элементами осветителя 15п в боковом направлении. Цель данного масштабирования заключается в учете любых изменений в шаге расположения элементов осветителя 15п по массиву 15. Таким образом, в простом случае, когда элементы осветителя 15п размещены в разных входных положениях с постоянным шагом в боковом направлении по входному концу 4 волновода 1, масштабированные световые потоки представляют собой просто действительные световые потоки элементов осветителя 15п, поскольку масштабирование является постоянным. В случаях, когда шаг элементов осветителя 15п в боковом направлении изменяется, масштабированные световые потоки учитывают такое изменение шага.
Таким образом, масштабированные световые потоки позволяют учесть зазоры между источниками излучения и неравномерности по световому потоку соответствующих выходных излучений. Таким образом, в качестве связанной с элементами осветителя 15п ширины можно использовать шаг массива элементов осветителя 15п для рассматриваемого элемента осветителя 15п. Аналогичным образом, в качестве связанной с элементами осветителя 15п ширины можно использовать ширину между средними точками зазоров между элементами осветителя 15п. Масштабированный световой поток дополнительно описан со ссылкой на фиг. 53.
В настоящем документе рассматриваются масштабированные световые потоки, поскольку в устройстве отображения 100 данная величина влияет на силу света выходного излучения, как дополнительно описано ниже. Сила света устройства отображения представляет собой меру мощности, испускаемой устройством отображения в конкретном направлении на единицу телесного угла. Таким образом, для обеспечения желаемой силы света осуществляется управление масштабированными световыми потоками.
Это является преимуществом, поскольку воспринимаемая наблюдателем 99 яркость устройства отображения 100 определяется светимостью, которая представляет собой фотометрическую меру силы света на единицу площади излучения, распространяющегося в заданном направлении. Таким образом, изменение линейной плотности светового потока позволяет управлять воспринимаемой яркостью, например, позволяя изменять воспринимаемую яркость (светимость) для разных положений наблюдателя 99 и/или свести к минимуму энергопотребление при заданной воспринимаемой яркости.
Рассматриваемый световой поток представляет собой полный испускаемый световой поток. Его можно получить путем интегрирования светового потока, испускаемого элементами осветителя 15п в направлении, перпендикулярном боковому направлению.
В некоторых вариантах осуществления контроллер светового потока 580 может управлять световым потоком для изменения по массиву элементов осветителя 15п с получением распределения светового потока, фиксированного относительно положения в боковом направлении.
В других вариантах осуществления контроллер светового потока 580 может управлять световым потоком для изменения по массиву элементов осветителя 15п в зависимости от определенного положения наблюдателя 99, обнаруженного системой датчика.
Ниже будут описаны некоторые конкретные способы, с помощью которых контроллер светового потока 580 может управлять изменением светового потока по массиву элементов осветителя 15п.
Прежде всего, описаны некоторые варианты осуществления, в которых контроллер светового потока 580 управляет масштабированными световыми потоками для изменения по массиву элементов осветителя 15п с получением распределения светового потока, фиксированного относительно положения в боковом направлении. Это является особым преимуществом, когда устройство отображения 100 активируется для отображения 20-изображения, которое можно просматривать под широким углом в сравнении с направленным режимом работы, таким как автостереоскопический режим. В данном случае все элементы осветителя 15п можно активировать одновременно, и в этом случае система датчика может не использоваться или отсутствовать.
Альтернативно контроллер освещения 74 может активировать источники излучения 15 для направления излучения в одно смотровое окно, видимое обоими глазами, в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя с помощью 8ЬМ 48, выполненного с возможностью активации в одной фазе, для просмотра 2Э-изображений для обеспечения режимов работы с обеспечением конфиденциальности и высокой эффективности. Такое смотровое окно имеет достаточную ширину для просмотра как левым, так и правым глазом наблюдателя. Альтернативно фиксированное распределение светового потока можно использовать и тогда, когда устройство отображения работает в режиме обеспечения автостереоскопического 3О-изображения.
На фиг. 14А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сверху устройства направленной подсветки, которое включает волновод 1 и массив элементов осветителя 15п, которые обеспечивают массив оптических окон 260 в плоскости окна 106, причем выходное направление и, следовательно, номинальное боковое положение в плоскости окна каждого оптического окна 260 зависят от бокового положения соответствующего осветителя в массиве 15. Таким образом, под углом θ, соответствующим положению 262 в боковом (ось у) направлении по плоскости окна 106, сила света устройства отображения, видимого через оптические окна 260, может изменяться с положением наблюдателя 99 (с указанными положениями правого и левого глаза 560, 562). Было бы желательно получить ламбертовское измене
- 16 032190 ние силы света устройства отображения, чтобы устройство отображения выглядело одинаково ярким для каждого глаза наблюдателя 99; иными словами, чтобы светимость устройства отображения была, по существу, одинаковой в пределах диапазона боковой свободы просмотра. Альтернативно было бы желательно получить изменение силы света устройства отображения для получения пониженной светимости для внеосевых положений просмотра для получения преимуществ в отношении энергосбережения.
Функция передачи между каждым элементом массива 15 элементов осветителя 15п и каждым оптическим окном 260 массива оптических окон будет содержать эффекты разброса, рассеяния, дифракционных и создающих изображение свойств оптических компонентов, расположенных между массивом 15 и плоскостью окна 106. Таким образом, оптические окна 260 не являются идеальными изображениями элементов осветителя 15п. Однако боковое положение 262 оптических окон 260, как правило, будет непосредственно связано с боковым положением 261 элементов осветителя 15п в массиве 15.
Таким образом, контроллер светового потока 580 может управлять изменением масштабированных световых потоков по массиву элементов осветителя 15п в соответствии с распределением светового потока в зависимости от входного положения элемента осветителя 15 в боковом направлении, которое дает желаемое распределение силы света, представляющее собой изменение силы света выходного излучения с углом выходных направлений, примеры которых описаны ниже.
На фиг. 14В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света 264 выходного излучения от положения просмотра 262 в плоскости окна 106, соответствующей углу θ выходных направлений. Распределение силы света 266 является ламбертовским, при котором сила света изменяется как косинус угла просмотра θ, так что сила света по устройству отображения может изменяться, но в то же время наблюдаемая светимость устройства отображения является постоянной для положений просмотра 500-502 в пределах смотровых окон.
В настоящих вариантах осуществления ламбертовский излучатель позволяет получить такую же кажущуюся светимость поверхности независимо от угла просмотра наблюдателя. Таким образом, поверхность имеет изотропную светимость (измеряемую в канделах на метр2 или в люменах на стерадиан на метр2), а изменение силы света (измеряемой в канделах или в люменах на стерадиан) 264 подчиняется косинусоидальному закону Ламберта, согласно которому наблюдаемая от идеального рассеянного излучателя сила света прямо пропорциональна косинусу угла θ между линией взгляда наблюдателя и нормалью к поверхности. В настоящих вариантах осуществления термин ламбертовский используется для описания излучения устройства отображения в определенном угловом диапазоне, например, соответствующем полной ширине оптических окон устройства отображения информация. Таким образом, в положениях в плоскости окна за пределами ширины оптических окон распределение силы света может отличаться от ламбертовского.
Силу света, как правило, можно рассматривать для точки на устройстве подсветки, например точки, соответствующей центру 8ЬМ 48. Светимость (сила света на единицу площади) системы отображения может изменяться по площади устройства отображения вследствие неравномерностей выхода и будет изменяться дополнительно в зависимости от угла просмотра соответствующей единицы площади.
На фиг. 14В дополнительно показано распределение силы света для распределения силы света 272, имеющего коэффициент усиления более единицы. В частности, распределение силы света 272 имеет максимум силы света, соответствующий глобальному максимуму распределения светового потока, который превышает ламбертовское распределение силы света 266, причем полная мощность двух распределений силы света 266 и 272 по всем выходным направлениям 500-502 является одинаковой. Таким образом, пиковая сила света для осевого положения больше, но распределение силы света падает быстрее, чем ламбертовское распределение силы света 266. Таким образом, светимость устройства отображения падает для внеосевых положений просмотра. Отношение светимости распределения 272 к пиковой светимости распределения 266 часто называют коэффициентом усиления системы отображения.
Контроллер светового потока 580 может управлять изменением масштабированных световых потоков по массиву элементов осветителя 15п для получения распределения светового потока, которое обеспечивает выходное излучение с ламбертовским распределением силы света 266 или распределение силы света 272, имеющее коэффициент усиления более единицы, следующим образом.
На фиг. 15А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света выходного излучения от положения просмотра 262 в плоскости окна 106, соответствующей боковому углу θ выходного направления относительно оптической оси 238, а также способ коррекции масштабированных световых потоков массива 15. Показаны распределения силы света 266 и 272, но с совпадающими пиковыми силами света, так что уровни светимости на оси совпадают, и устройство отображения кажется одинаково ярким с осевых положений просмотра.
В одном варианте осуществления ламбертовское распределение силы света 266 можно получить путем управления всеми элементами осветителя массива 15 для получения, по существу, такого же масштабированного выходного светового потока.
Для получения распределения силы света 272 сила света для внеосевых положений можно снизить по сравнению с распределением 266, как указано стрелками 270. Это можно получить путем управления
- 17 032190 масштабированными световыми потоками элементов осветителя для изменения по массиву 15 с получением распределения светового потока следующим образом.
На фиг. 15В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива элементов осветителя и способ коррекции масштабированных световых потоков массива 15. Таким образом, можно построить график зависимости масштабированных световых потоков 263 от бокового положения 261 в боковом направлении по входному концу 2 волновода 1. В конструкции волновода 1, в которой элементы вывода излучения 12 являются зеркальными, масштабированные световые потоки 263 имеют постоянное распределение светового потока 269 для обеспечения ламбертовского распределения силы света 266. Стрелками 271 показано падение масштабированного светового потока по сравнению с постоянным распределением светового потока 269 для соответствующих источников излучения, соответствующих стрелке 270 в соответствующем положении оптического окна 262, для достижения нелинейного распределения светового потока 273, которое обеспечивает распределение силы света 272, имеющее коэффициент усиления более единицы. Таким образом, распределение светового потока 273 имеет глобальный максимум 508 светового потока и снижается с любой стороны от глобального максимума 508. Глобальный максимум 508 создается в отношении элементов осветителя, выровненных с оптической осью волновода 1. В одном варианте осуществления элементами осветителя массива 15 можно управлять таким образом, чтобы их масштабированные световые потоки изменялись в соответствии с нелинейным распределением светового потока 273, посредством этого обеспечивая устройство отображения 100 с распределением силы света 272, имеющим коэффициент усиления более единицы. То есть сила света 264 выходного излучения изменяется с углом 262 выходных направлений в соответствии с действительным распределением силы света 272, которое превышает теоретическое ламбертовское распределение силы света 266, имеющее такую же полную силу света по всем выходным направлениям, что и действительное распределение силы света 272.
На фиг. 15С представлена принципиальная схема, более подробно иллюстрирующая схему, показанную на фиг. 15В, но по оси у отложен действительный световой поток 265, проинтегрированный по направлению, перпендикулярному боковому направлению. Как упомянуто выше, действительный световой поток 265 в заданном боковом положении 261 по входному концу 2 представляет собой интеграл излучения, захваченного волноводом в слое, перпендикулярном боковому направлению, т. е. параллельно оси ζ. Предполагая, что волновод 1 захватывает все излучение от соответствующего источника, действительный световой поток 265 равен проинтегрированному выходному световому потоку слоя источника излучения по оси ζ. Как показано на фиг. 15С для подробного участка 293 на фиг. 15В, источники излучения массива 15, как правило, имеют по существу неравномерное распределение действительного светового потока 265 в боковом направлении (ось у) вследствие зазоров между источниками излучения и структуры внутри источников излучения.
Например, как будет описано на фиг. 50 и 51, источник излучения может содержать светодиод с синей и желтой излучающими областями. Таким образом, при интегрировании по толщине входного конца 2 можно получить разные действительные световые потоки 265 и выходные цветности в боковом направлении. Для настоящих целей источники излучения можно расположить ступенчатым образом, так чтобы источник излучения 504 был связан с заданным световым потоком 506, обеспечивая масштабированные световые потоки с распределением светового потока 273. Таким образом, распределение светового потока 273 можно обеспечить с помощью действительного светового потока 265, усредненного по ширине в боковом направлении, связанного с одним элементом осветителя 15п. В процессе работы элементы осветителя 15п создают изображение в плоскости окна 106 неточно, так что смотровые окна могут включать латерально размытые перекрывающиеся оптические окна. Таким образом, преобразование распределения светового потока 273 в распределение силы света 272 может дополнительно учитывать размытость между смежными оптическими окнами 260 внутри смотровых окон 26 и может быть выполнено с возможностью получения желаемого распределения силы света 262.
Преимуществом является возможность сохранения выходной светимости устройства отображения для осевых положений просмотра и снижения для внеосевых положений просмотра. Таким образом, энергопотребление устройства отображения можно снизить за счет менее преимущественных положений просмотра, повышая эффективность устройства отображения, срок эксплуатации батареи и снижая стоимость устройства отображения.
На фиг. 15Ό представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока и вид спереди устройства направленной подсветки, выровненного с распределением светового потока. Для удобства иллюстрации распределение светового потока 273 масштабированных световых потоков 263 с боковым положением 261 показано выровненным относительно соответствующих элементов осветителя массива 15. Таким образом, элементы осветителя 514, 516 имеют соответствующие масштабированные световые потоки 510, 512, включая глобальный максимум 508 распределения 273, который выровнен с оптической осью 232 волновода 1. Распределение 273 обеспечивается между положениями 261 от 501 до 503. Таким образом, глобальный максимум распределения потока может соответствовать элементам осветителя, выровненным с оптической осью 232 волновода. Глобальный максимум распределения потока может соответствовать элементам осветителя 514, 516, выровненным с оптической
- 18 032190 осью 232 волновода 1. Преимуществом является обеспечение пиковой силы света для осевого выходного излучения относительно нормали к устройству отображения 107, которая может быть выровнена с оптической осью 232. Таким образом, для устройств отображения с коэффициентом усиления более единицы максимальная светимость обеспечивается в осевом положении. Осевое положение, как правило, является желательным положением просмотра, в особенности для портативных устройств отображения, и, таким образом, устройство отображения будет выглядеть наиболее ярким в оптимальных условиях просмотра, получая сниженное энергопотребление во внеосевых положениях просмотра.
Глобальный максимум 508 распределения светового потока может соответствовать элементам осветителя 514, 516, выровненным с оптической осью 232 волновода 1. Такая конфигурация может позволить получить глобальный максимум 259 силы света 264, который может соответствовать оптическим окнам, выровненным с оптической осью 232 волновода 1.
Представленный на фиг. 15Ό вариант осуществления иллюстрирует одну конфигурацию элементов осветителя для широкоугольного 20-просмотра, то есть элементы осветителя могут быть активированы непрерывно или в одну фазу, а пространственный модулятор излучения 48 может включать одно 20изображение. Поскольку все элементы осветителя 15п можно активировать одновременно, система датчика может не использоваться или отсутствовать. Дополнительно было бы желательно обеспечить преимущества энергосбережения, которые дает увеличенный коэффициент усиления устройства отображения в автостереоскопическом режиме для внеосевых положений просмотра.
На фиг. 15Е-15Р представлены принципиальные схемы, иллюстрирующие график распределения светового потока для автостереоскопической ламбертовской системы отображения. В данном случае масштабированные световые потоки изменяются по массиву элементов осветителя 15п в соответствии с распределением светового потока, которое фиксировано относительно положения в боковом направлении, но устройство отображения работает для обеспечения автостереоскопического 3О-отображения, как описано выше, с помощью 8ЬМ 48, отображающего мультиплексируемые по времени изображения для левого и правого глаз, а также направления излучения в смотровые окна в положениях, соответствующих левому и правому глазу наблюдателя, синхронно с отображением изображений для левого и правого глаза.
На фиг. 15Е представлен пример, в котором постоянное распределение светового потока 269 используется для обеспечения ламбертовского распределения силы света 266, как показано на фиг. 14В. Смотровые окна 26 можно формировать путем освещения элементов осветителя в части массива 520 для фазы левого глаза и части массива 522 для фазы правого глаза. По мере перемещения глаз наблюдателя 99 от оси масштабированные световые потоки могут иметь постоянное значение, а устройство отображения может поддерживать ламбертовские характеристики при угле просмотра. Преимуществом является значительное снижение числа освещаемых элементов осветителя по сравнению с конфигурацией на фиг. 150. Светимость для каждого глаза будет по существу постоянной, снижая появление погрешностей глубины при автостереоскопическом просмотре и повышая удобство для наблюдателя.
На фиг. 15Р и 15С представлен пример, в котором используется нелинейное распределение светового потока 273 для обеспечения распределения силы света 272, имеющего коэффициент усиления более единицы. Таким образом, элементами осветителя можно управлять для вывода излучения с масштабированными световыми потоками 263, которые изменяются по элементам осветителя в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99. Например, на фиг. 15Р представлен случай, при котором обнаруженное положение наблюдателя выровнено с оптической осью, а на фиг. 15С представлен случай смещенного от оси обнаруженного положения наблюдателя. Части массивов 520, 522 элементов осветителя для левого и правого глаз активируются выборочно и изменяются с обнаруженным положением наблюдателя. Для получения коэффициента усиления части массивов 520, 522 элементов осветителя имеют изменяющуюся по их ширине силу света. Таким образом, элементами осветителя можно управлять для вывода излучения с масштабированными световыми потоками 263, которые изменяются по элементам осветителя в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99 таким образом, чтобы получить силу света 264 выходного излучения, которая изменяется с углом 262 выходного излучения в соответствии с распределением силы света 272, имеющим коэффициент усиления более единицы. Преимуществом является снижение энергопотребления массива 15 элементов осветителя по сравнению с конфигурацией на фиг. 15Е, поскольку в любой момент времени активированы не все элементы.
Преимуществом является возможность снижения энергопотребления для внеосевых положений по сравнению с осевыми положениями, что дополнительно снижает энергопотребление.
На фиг. 15Н представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график распределения светового потока для автостереоскопической системы отображения с коэффициентом усиления более единицы и внеосевого положения просмотра. В данном варианте осуществления массивы 520, 522 элементов осветителя выполнены с возможностью отслеживания распределения 273, показанного путем приведения в соответствие масштабированных световых потоков в положении 524, но имеют равную линейную плотность светового потока по частям массива 520 и 522. Таким образом, масштабированные световые потоки изменяются по массиву элементов осветителя 15п в соответствии с распределением светового потока, которое не является фиксированным по отношению к положению в боковом направлении
- 19 032190 элементов осветителя, но которое изменяется в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя. В частности, управление осуществляется таким образом, чтобы получить силу света 264 выходного излучения, которая изменяется с углом 262 обнаруженного положения наблюдателя в соответствии с распределением силы света 272, имеющим коэффициент усиления более единицы.
Таким образом, смотровые окна для левого и правого глаза могут быть выполнены с такими распределениями силы света 264, чтобы получить по существу равные светимости для каждого глаза, характерные для ламбертовского распределения силы света. Опять же снижается энергопотребление массива 15 элементов осветителя по сравнению с конфигурацией на фиг. 15Е, поскольку в любой момент времени активированы не все элементы. Можно снизить энергопотребление для внеосевых положений по сравнению с положениями на оси, и каждый глаз может воспринимать, по существу, равную светимость изображения, снижая погрешности глубины при автостереоскопическом просмотре и повышая удобство для наблюдателя.
На фиг. 16 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая прибор адресации элемента осветителя. Таким образом, контроллер освещения 74 может быть выполнен с возможностью адресации элементов осветителя 243 массива 15 с помощью линий возбуждения 244 для обеспечения подачи сигналов возбуждения на массив элементов осветителя. Элементы осветителя 243 могут иметь изменяющиеся масштабированные световые потоки в положении 261 по массиву 15, как описано в других разделах. В процессе работы изменения масштабированного светового потока можно получить путем управления током в соответствующих источниках 243 с помощью контроллера освещения 74 и системы управления. Управление распределением светового потока можно осуществлять, например, путем управления током или управления напряжением. Кроме того, изменение можно корректировать в соответствии с требованиями пользователя, так что пользователь может выбрать режим с высоким усилением и низким энергопотреблением или может выбрать режим с широким углом просмотра.
В настоящих вариантах осуществления массив 15 элементов осветителя может быть расположен у входного конца 2 волновода 1, например, как показано на фиг. 13, или у входного конца 1103 клиновидного волновода 1104, как показано на фиг. 12.
На фиг. 17 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график силы света для массива оптических окон и соответствующих оптических окон, в дополнительном примере, в котором устройство отображения активировано для обеспечения автостереоскопического 3Б-отображения, как описано выше, а масштабированные световые потоки изменяются по массиву элементов осветителя 15п в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя. Таким образом, элементы осветителя массива 15 могут обеспечивать постоянные масштабированные световые потоки, и оптическая система в таких условиях может обеспечивать ламбертовский профиль силы света в плоскости окна. Каждый источник массива 15 может обеспечивать оптическое окно 249 в плоскости окна 106. Смотровое окно для левого глаза 247 обеспечивается с помощью массива 530 оптических окон для левого глаза, а смотровое окно для правого глаза 251 обеспечивается с помощью массива 532 оптических окон для правого глаза в фазы освещения для левого и правого глаза соответственно. Смотровые окна для левого и правого глаза 247 и 251 создаются в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя. Масштабированные световые потоки изменяются по массиву элементов осветителя 15п в соответствии с распределением светового потока, создающим силу света выходного излучения в оптических окнах, которая изменяется с углом выходных направлений в соответствии с распределением силы света 267. Это обеспечивает силу света выходного излучения в смотровых окнах 247, 251 при добавлении массивов оптических окон 530, 532, которая изменяется с углом обнаруженного положения наблюдателя в боковом направлении в соответствии с распределением силы света 266. Таким образом, можно получить устройство отображения 100 с по существу ламбертовскими выходными характеристиками. Таким образом, распределения силы света 266, 267 могут быть ламбертовскими. В описанных в настоящем документе вариантах осуществления предложены аналогичные способы формирования смотровых окон из оптических окон. Путем комбинирования массивов оптических окон 249 дополнительно можно получить разные распределения силы света для смотровых окон 26, отличные от ламбертовского распределения.
На фиг. 18 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне 264 от положения просмотра 262 для волновода 1, включая равномерную силу света элементов осветителя в массиве 15 в альтернативной конструкции волновода 1. В описанных выше вариантах осуществления предполагается, что для распределения светового потока 269 можно получить по существу ламбертовское распределение силы света 266. В вариантах осуществления волновода 1 можно получить неламбертовское поведение волновода 1, как будет описано со ссылкой на фиг. 19А-19В. Более конкретно, с помощью волновода 1 можно получить распределение силы света 268, включающее волнообразные элементы 540, 542. Таким образом, при совпадающей осевой силе света 507 внеосевая сила света, по существу, выше, чем для ламбертовского распределения выходной излучательности 266; иными словами, светимость устройства отображения для некоторых внеосевых положений просмотра может возрастать. Было бы желательно снизить энергопотребление массива 15 элементов осветителя при работе в 2Б-режиме путем компенсации распределения 268.
На фиг. 19А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид в перспективе луча излу
- 20 032190 чения, падающего в первом направлении на элемент вывода излучения волновода 1 альтернативной конструкции, в которой элементы вывода излучения 12 не являются зеркальными и вместо этого отражают излучение за счет ΤΙΚ. Поверхность 8 волновода 1 может включать промежуточные области 10 и элементы вывода излучения 12, которые в настоящем документе могут называться гранями вывода излучения. Осевые лучи излучения 300, падающие под углом 307 к нормали 304 к элементу 12 и при этом параллельные элементам 10, отражаются вследствие эффекта полного внутреннего отражения на элементе 12 вдоль луча 302. Однако лучи излучения 301, которые остаются в той же плоскости χ-ζ, что и лучи 300, но падают под меньшим углом 307 к нормали поверхности 304 элементов 12, могут пропускаться как лучи 305. Таким образом, лучи 305 могут быть потеряны для выходного распределения силы света.
На фиг. 19В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид в перспективе луча излучения, падающего во втором направлении на элемент вывода излучения волновода 1 той же конструкции, которая показана на фиг. 19А. Внеосевые лучи 308 могут быть обеспечены внеосевым элементом осветителя массива 15 и падают под углом 308 к осевым лучам в плоскости х-у. Лучи 309, которые при осевом падении были бы пропущены элементом 12, падают под углом 312 к нормали 304, который имеет спроектированный угол, который больше угла 307, и, таким образом, испытывают эффект полного внутреннего отражения от элемента 12. Таким образом, лучи излучения 311 отражаются, а не пропускаются. Это означает, что световой поток выходного излучения, отраженного элементом 12, измеряемый как доля от светового потока входящего излучения, изменяется для разных элементов осветителя 15п. Это приводит к повышению силы света 264 в соответствующем внеосевом положении 262 в плоскости окна и создает волновые элементы 540, 542. Система управления выполнена с возможностью управления элементами осветителя для вывода излучения с масштабированными световыми потоками, которые изменяются по массиву элементов осветителя таким образом, чтобы компенсировать данное изменение светового потока выходного излучения, отраженного гранями, следующим образом.
На фиг. 20А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п. Чтобы получить ламбертовское распределение силы света 266, распределение силы света можно модифицировать, как показано стрелками 270. Это можно получить путем управления масштабированными световыми потоками элементов осветителя 15п для изменения по массиву 15 в соответствии с распределением светового потока следующим образом.
На фиг. 20В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива элементов осветителя и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п для волновода 1. Стрелками 271 показано падение масштабированных световых потоков по сравнению с постоянным распределением светового потока 269 для соответствующих источников излучения, соответствующих стрелке 270 в соответствующем положении оптического окна 262, для получения нелинейного распределения светового потока 277, которое обеспечивает ламбертовское распределение силы света 266. Таким образом, стрелки 271 могут иметь длину, пропорционально эквивалентную длине стрелок 270 для соответствующих эквивалентных положений 262, 261, что позволит получить распределение светового потока 277. Таким образом, по массиву 15 обеспечено распределение светового потока 277, которое имеет глобальный максимум 508 светового потока и снижается с любой стороны от глобального максимума 508.
Глобальный максимум 508 создается в отношении элементов осветителя, выровненных с оптической осью волновода 1. Распределение светового потока 277 также имеет противоволновые элементы 544, 546 для компенсации волновых элементов в распределении 268.
Кроме того, в комбинации с показанной на фиг. 13 конфигурацией отслеживания наблюдателя возможно дезактивировать элементы осветителя массива 15, соответствующие оптическим окнам, которые не видны наблюдателю 99, что дает преимущество по снижению энергопотребления. Таким образом, элементами осветителя можно управлять для вывода излучения с масштабированными световыми потоками 263, которые изменяются по элементам осветителя в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99 таким образом, чтобы получить силу света 264 выходного излучения, которая изменяется с углом 262 обнаруженного положения наблюдателя 99 в соответствии с ламбертовским распределением силы света 266.
Преимуществом является возможность компенсации неламбертовской характеристики силы света для выходного излучения волновода 1, что позволяет получить, по существу, равномерную светимость по углу просмотра устройства отображения.
На фиг. 21А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п. В другом варианте осуществления распределение силы света 268 можно скорректировать для получения распределения интенсивности светимости 272, имеющего коэффициент усиления более единицы. В частности, распределение силы света можно модифицировать, как показано стрелками 270. Это можно получить путем управления масштабированными световыми потоками элементов осветителя для изменения по массиву 15 в соответствии с распределением светового потока следующим образом.
- 21 032190
На фиг. 21В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива элементов осветителя и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п для волновода 1. Таким образом, можно получить распределение светового потока 275 способом, аналогичным описанному для фиг. 20В. Стрелками 271 показано падение масштабированного светового потока по сравнению с постоянным распределением светового потока 269 для соответствующих источников излучения, соответствующих стрелке 270 в соответствующем положении оптического окна 262, для достижения нелинейного распределения светового потока 275, которое обеспечивает распределение силы света 272, имеющее коэффициент усиления более единицы. Таким образом, по массиву 15 создается распределение светового потока 275, которое имеет глобальный максимум 508 масштабированного светового потока и снижается с любой стороны от глобального максимума 508. Глобальный максимум 508 создается в отношении элементов осветителя, выровненных с оптической осью волновода 1. Распределение светового потока 277 также имеет противоволновые элементы 544, 546 для компенсации волновых элементов в распределении 268.
Более того, массив 15 может включать распределение светового потока для постоянного возбуждающего тока, которое изменяется так, как показано в распределении 550. Такое изменение можно устранить в процессе коррекции масштабированных световых потоков, описываемых нелинейным распределением светового потока 275, учитывая распределение 550, до выполнения коррекции, показанной стрелками 271. Таким образом, полная сила света под кривой 272 может быть равна полной силе света под кривой 266.
В одном варианте осуществления элементами осветителя массива 15 можно управлять таким образом, чтобы их масштабированные световые потоки изменялись в соответствии с нелинейным распределением светового потока 273, посредством этого обеспечивая устройство отображения 100 с распределением силы света 272, имеющим коэффициент усиления более единицы. То есть сила света 264 выходного излучения изменяется с углом 262 выходных направлений в соответствии с действительным распределением силы света 272, которое превышает теоретическое ламбертовское распределение силы света 266, имеющее такую же полную силу света по всем выходным направлениям, что и действительное распределение силы света 272.
В проиллюстрированном варианте осуществления пространственный модулятор излучения размером 39,6 см (15,6 дюйма) можно осветить волноводом 1, включающим массив 15 из 86 элементов осветителя, каждый из которых может достигать 16 люмен на стерадиан выходного оптического излучения в режиме СА с ламбертовским распределением для элемента осветителя, расположенного в воздухе. Каждый из таких элементов осветителя можно возбуждать с подачей 350 мВт электрической мощности для распределения светового потока 269, причем полное энергопотребление массива составляет 30 Вт. Для получения такой же осевой силы света (и, таким образом, светимости) при использовании распределения силы света 272 и, таким образом, распределения светового потока, аналогичного распределению 275, полное энергопотребление массива 15 можно снизить до 16 Вт. В автостереоскопическом режиме работы элементы осветителя активированы в импульсном режиме, например, с коэффициентом заполнения 25% и превышением тока 50%. Таким образом, элементы осветителя могут иметь по существу 50% полной светимости по сравнению с режимом СА. При совпадении осевых сил света для 2Ό- и 3Р-режимов работы полное энергопотребление массива 15 можно снизить до 8 Вт.
На фиг. 22 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна, что соответствует углу выходного излучения в боковом положении, для примера, в котором устройство отображения работает в режиме автостереоскопического 30-отображения, как описано выше, и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п в фазах освещения для левого и правого глаза.
На фиг. 22 отмечено распределение силы света 272 для коэффициента усиления более единицы, а также отмечены положения левого глаза 560 и правого глаза 562 для наблюдателя 99, находящегося в различных положениях просмотра. При перемещении наблюдателя 99 вправо от оптической оси положение левого глаза указано соответствующим распределению силы света 272. Для одинаковой светимости устройства отображения устройство отображения должно обеспечивать различие в силе света между левым и правым глазами наблюдателя, соответствующее ламбертовской характеристике. Таким образом, можно обеспечить прохождение ламбертовского распределения 266 через левый глаз 560 с обеспечением желаемой силы света 564 в положении правого глаза 562 по положению 262 в плоскости окна 106. Таким образом, можно интерполировать точки 564 по плоскости окна для правого глаза, чтобы обеспечить распределение силы света для правого глаза 280. При перемещении наблюдателя 99 влево от оптической оси правый глаз может соответствовать распределению силы света 272, а левый глаз может аналогичным образом обеспечивать распределение 282.
На фиг. 23А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода 1 и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п в фазе освещения для правого глаза. Таким образом, после показанной стрелками коррекции для правого глаза 562 распределение силы света волновода 268 можно модифицировать для получения распределения силы света 272 для положений слева от
- 22 032190 оптической оси и распределения 280 справа от оптической оси. Аналогичным образом, для левого глаза 560 распределение силы света волновода 268 можно модифицировать для получения распределения силы света 272 для положений справа от оптической оси и распределения 282 слева от оптической оси. Это можно получить путем управления масштабированным световым потоком элементов осветителя 15п для изменения по массиву 15 в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя и в зависимости от того, модулируется ли выходное излучение левым или правым изображением, следующим образом.
На фиг. 23В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива элементов осветителя в фазах освещения для левого и правого глаза и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п для волновода 1 в фазе освещения для правого глаза. Таким образом, распределение светового потока для правого глаза 279 может отличаться от распределения светового потока для левого глаза 281. Стрелки 271 показывают падение масштабированного светового потока по сравнению с постоянным распределением светового потока 269 для соответствующих источников излучения, соответствующих стрелке 270 в соответствующих положениях оптического окна 262, для получения распределения светового потока для правого глаза 279, когда выходное излучение модулируется правым изображением, и распределения светового потока для левого глаза 281, когда выходное излучение модулируется левым изображением.
Преимуществом является возможность значительного снижения энергопотребления массивом 15 в 2Э-режиме с поддержанием равной светимости для левого и правого глаз, посредством этого улучшая светимость устройства отображения. Аналогичным образом, в устройстве отображения с отслеживанием наблюдателя для целей автостереоскопического устройства отображения устройства отображения с функцией обеспечения конфиденциальности или 2Э-режима отображения высокой эффективности можно добиться низкого энергопотребления с поддержанием комфортных характеристик светимости устройства отображения для изображений для левого и правого глаза.
В приведенных выше примерах управление масштабированным световым потоком использовали для получения ламбертовского распределения силы света 266 или распределения силы света 272, имеющего коэффициент усиления более единицы. Однако использование не является ограничивающим, и масштабированным световым потоком можно управлять для получения распределения силы света другой формы. Ниже приведены несколько примеров.
На фиг. 24 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода 1, соответствующего углу выходного направления. Может быть желательно дополнительно модифицировать распределение интенсивности светимости, например, для обеспечения более широкой области ламбертовского поведения рядом с осевыми положениями, но для увеличения скорости падения распределения 274 во внеосевых положениях по сравнению с распределением 272. Преимуществом является возможность получения устройства отображения с по существу ламбертовским поведением на оси, достаточным излучением для внеосевого просмотра и при этом низким энергопотреблением для внеосевого просмотра.
На фиг. 25 представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода 1, соответствующего углу выходного направления. Таким образом, распределение 276 может иметь очень узкую центральную область и быстро падать до фонового профиля освещения.
Распределениями, такими как, например 266, 272, 274 или 276, можно управлять путем выбора пользователем или автоматического выбора системой управления, например с помощью контроллера светового потока 580, показанного на фиг. 13. Преимуществом является возможность модификации свойств устройства отображения для учета оставшегося срока службы батареи, требований по обеспечению конфиденциальности, наличия множества наблюдателей, условий яркости окружающей среды, опыта пользователя и других требований пользователя.
На фиг. 26А представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода 1, соответствующего углу выходного направления, а на фиг. 26В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива элементов осветителя для компенсации деградации источника излучения. Элементы осветителя, такие как светодиоды, включающие синие излучатели на основе нитрида галлия и желтые люминофоры, могут быть подвержены старению, что приводит к изменению масштабированных световых потоков и цветности в процессе эксплуатации. В частности, осевые элементы осветителя могут использоваться чаще внеосевых элементов осветителя, что может приводить к неравномерному ухудшению характеристик излучательности. Такие погрешности можно исправлять, используя показанное распределение 279 масштабированных световых потоков от соответствующих элементов осветителя. Преимуществом является возможность поддержания распределения светимости устройства отображения на протяжении всего срока службы устройства.
На фиг. 27А представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди прибора направленного отображения в горизонтальном режиме. Таким образом, устройство отображения 290 может обеспечивать вертикальные смотровые окна 292. На фиг. 27В представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди прибора направленного отображения в вертикальном режиме. Таким обра
- 23 032190 зом, при повороте устройства отображения 290 смотровые окна 292 становятся горизонтальными, и когда такое устройство отображения используется в режиме обеспечения конфиденциальности или в режиме энергосбережения, может быть желательно скорректировать распределение силы света, как показано на фиг. 27С. На фиг. 27С представлена принципиальная схема, дополнительно иллюстрирующая график зависимости силы света в оптическом окне от положения просмотра в плоскости окна волновода 1 для конфигурации, показанной на фиг. 27В. Таким образом, распределение 294 может быть смещено от осевого положения для достижения высокой яркости для предпочтительного вертикального положения просмотра при сохранении низкого энергопотребления для других углов просмотра и поддержании устройства отображения в видимом состоянии.
На фиг. 28 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид сбоку волновода 1 и смотровых окон 26 при перемещении наблюдателя в направлении, перпендикулярном боковому направлению, на такое же расстояние от волновода 1 (далее называется вертикальным) и/или вдоль нормали к первой направляющей поверхности волновода 1. На фиг. 29 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график распределения светового потока для массива 15 элементов осветителя и способ коррекции масштабированных световых потоков элементов осветителя 15п для волновода 1 при перемещении наблюдателя, показанном на фиг. 28. В данном случае масштабированными световыми потоками управляют в зависимости от положения наблюдателя, обнаруженного системой датчика, как описано выше, для обеспечения силы света выходного излучения, которая изменяется с углом обнаруженного положения наблюдателя в боковом направлении, а также изменяется с вертикальным положением наблюдателя и/или положением наблюдателя вдоль нормали к первой направляющей поверхности волновода 1. В первом варианте осуществления для вертикальных положений просмотра 601, 603, 605 можно предусмотреть соответствующие распределения светового потока 600, 602, 604. Преимуществом является возможность соответствующей коррекции распределений выходного светового потока при перемещении наблюдателя в сторону от предпочтительного вертикального положения просмотра. В данном случае профили распределений 600, 602, 604 показаны как имеющие разные формы. Формы распределений можно модифицировать, например, для получения ламбертовской выходной характеристики высокого качества для предпочтительных вертикальных углов просмотра, но с более высоким коэффициентом усиления для разных углов просмотра, таким образом обеспечивая энергосбережение при просмотре в данных направлениях. Аналогичным образом, перемещение наблюдателя в плоскость 607 в сторону от плоскости окна 106 можно использовать для модификации распределения светового потока по массиву 15.
Для устройств отображения с отслеживанием наблюдателя может быть характерно мерцание изображения при перемещении наблюдателей. Для наблюдателя приблизительно в плоскости окна все устройство отображения может изменять интенсивность одновременно вследствие неравномерностей интегрированного массива 121 оптических окон в плоскости окна. Если наблюдатель удален в сторону от плоскости окна или выходной сигнал системы освещения искажается, то разные области устройства отображения могут казаться мерцающими в разной степени. Желательно, чтобы системы отслеживания и направления освещения взаимодействовали друг с другом для устранения мерцания для перемещающихся наблюдателей, чего можно достичь путем снижения амплитуды изменения воспринимаемой интенсивности.
Например, глаз, перемещающийся в неосвещенное оптическое окно, может видеть большое изменение интенсивности на устройстве отображения. Может быть желательно увеличить интенсивность в данном окне перед перемещением так, чтобы можно было снизить артефакт мерцания. Однако повышение интенсивности в оптических окнах, особенно в межглазных оптических окнах, размещенных между глазами наблюдателя, может увеличить перекрестные помехи изображения и снизить качество 3Όизображения. Кроме того, повышение силы в окне в те моменты времени, когда наблюдатель остается по существу неподвижным, когда желателен низкий уровень перекрестных помех, а также когда наблюдатель перемещается, когда желателен низкий уровень мерцания, может привести к дополнительным артефактам мерцания.
На фиг. 30 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая конфигурацию смотровых окон в процессе движения наблюдателя между положениями просмотра в примере, в котором устройство отображения работает с обеспечением автостереоскопического 30-отображения, как описано выше. Более того, на фиг. 30 показана другая конфигурация переключения для массива 721 оптических окон в процессе перемещения наблюдателя, выполненная с возможностью снижения мерцания устройства отображения при, по существу, сохранении пониженного уровня перекрестных помех.
На фиг. 30 элементами осветителя 15п управляют для направления излучения в левое смотровое окно 730 и правое смотровое окно 732, каждое из которых содержит множество оптических окон, в положениях, которые соответствуют левому и правому глаз наблюдателя, в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя. В данном примере между левым и правым смотровыми окнами 730 и 732 имеется зазор в одно оптическое окно, но альтернативно зазор может быть больше или может отсутствовать. В данном примере каждое из левого и правого смотровых окон 730 и 732 содержит пять оптических окон, но, по существу, смотровое окно может содержать любое число оптических окон.
- 24 032190
В том случае, когда смотровые окна содержат по меньшей мере два оптических окна, элементами осветителя 15п можно управлять для вывода излучения с масштабированными световыми потоками, которые изменяются по каждому из левого и правого смотровых окон 730 и 732. В примере, показанном на фиг. 30, распределение масштабированных световых потоков по каждому из левого и правого смотровых окон 730 и 732 имеет следующий вид.
Распределение имеет глобальный максимум для оптических окон 730 и 734, которые находятся в центре левого и правого смотровых окон 730 и 732. Кроме того, распределение для левого и правого смотровых окон 730 снижается с обеих сторон от данного глобального максимума, т.е. в оптических окнах 722 и 726 левого смотрового окна 730 и в оптических окнах 724 и 728 правого смотрового окна 732. В показанном на фиг. 30 примере в одном оптическом окне 722, 724, 726, 728 с каждой стороны массива 730 оптических окон имеется сниженный масштабированный световой поток, но, по существу, сниженный масштабированный световой поток того же или разных уровней может быть характерен для более чем одного оптического окна. Сниженный масштабированный световой поток для оптических окон 722, 724, 726, 728 можно получить путем изменения уровня освещения, ширины импульса или последовательности импульсов или любой их комбинации.
Преимуществом показанной на фиг. 30 конфигурации переключения светового потока является возможность снижения воспринимаемого наблюдателем мерцания по существу при сохранении низкого уровня перекрестных помех и повышения посредством этого качества устройства отображения. В таких вариантах осуществления можно получить окна, подходящие как для неподвижного, так и для перемещающегося наблюдателя, при снижении эффекта мерцания, вызванного повышением силы в смежных или межглазных оптических окнах. В частности, мерцание снижается путем снижения масштабированного светового потока на стороне смотрового окна, смежной с другим смотровым окном, т.е. для левого смотрового окна 730 - в оптическом окне 726 на стороне правого смотрового окна 732, и, аналогичным образом, для правого смотрового окна 732 поток снижается ниже глобального максимума в оптическом окне 724 на стороне левого смотрового окна 730.
Преимуществом является возможность снижения числа освещенных оптических окон, например, в оборудовании с питанием от батареи, что может увеличить продолжительность работы от батареи. Снижение числа освещенных оптических окон также может усилить воспринимаемое мерцание.
На фиг. 31-35 представлены некоторые другие распределения масштабированного светового потока, которые можно использовать по левому и правому смотровым окнам в плоскости окна, показанные в виде схематичных графиков зависимости силы света 700 от входного положения 702 в боковом направлении (направление у).
На фиг. 31 показаны распределения 708, 710 для левого глаза 110 и правого глаза 108 наблюдателя 1. Затем положения глаз 704, 706 можно использовать для определения силы и уровня перекрестных помех в заданном положении по плоскости окна. Конфигурация, показанная на фиг. 31, соответствовала бы близким к идеальным окнам, так чтобы не наблюдались перекрестные помехи, однако, как правило, таких окон нет.
На фиг. 32 показаны распределения 712, 714, имеющие спадающие края, так что глаз видит некоторую часть излучения из смежных смотровых окон, что создает нежелательные перекрестные помехи изображения и приводит к зрительному утомлению у пользователей.
На фиг. 33 показаны распределения 712, 714, которые аналогичны показанным на фиг. 32, но более широко разнесены, например, как можно получить путем использования освещения, причем элементы осветителя для создания левого и правого смотровых окон 730, 732 имеют, по существу, такие же масштабированные световые потоки. Преимуществом является снижение уровня перекрестных помех. Однако небольшие перемещения наблюдателя могут снизить силу устройства отображения, что создает мерцание для перемещающегося наблюдателя в устройствах отображения с отслеживанием наблюдателя.
На фиг. 34 показаны распределения 716, 718, аналогичные тем, которые можно было бы получить в конфигурации, показанной на фиг. 30. Для перемещающегося наблюдателя такая конфигурация увеличивает силу окон вблизи носа наблюдателя, но имеет сниженный уровень перекрестных помех для неподвижного наблюдателя.
На фиг. 35 показано распределение 714 для правого глаза, иллюстрирующее неравномерности однородности устройства отображения, вызванные неравномерностью распределения силы в окне. Правый глаз 108 наблюдателя может быть расположен на расстоянии 746 между плоскостью окна 106 и устройством отображения 720. Таким образом, лучи излучения, направленные из области устройства отображения 742 на глаз 108, представляют собой лучи, которые были бы направлены в часть с равномерной освещенностью 723 окна 714, а лучи излучения из области устройства отображения 724 представляют собой лучи, которые были бы направлены в часть с неравномерной освещенностью 725 окна 714. Таким образом, неоднородная структура окна может привести к неравномерностям устройства отображения для наблюдателей, не находящихся в плоскости окна, так что области 742 и 744 устройства отображения 720 имеют разные профили силы. Таким образом, желательно сгладить жесткие (имеющие большой градиент) границы окна для снижения видимости артефактов в плоскости отображения. Таким образом, пре
- 25 032190 имуществом показанной на фиг. 30 конфигурации уровня серого является возможность достижения улучшенных характеристик равномерности видимости для перемещающихся и неперемещающихся наблюдателей при одновременном снижении уровня перекрестных помех изображения.
На фиг. 36-41 представлены принципиальные схемы, иллюстрирующие некоторые дополнительные неравномерные распределения светового потока, которые можно использовать по левому и правому смотровому окнам в плоскости окна, показанные в виде схематичных графиков зависимости масштабированного светового потока 263 от входного положения 261 в боковом направлении (направление у). В каждом случае смотровое окно для левого глаза 730 содержит множество оптических окон 770 с распределением светового потока 772, а смотровое окно для правого глаза 732 содержит множество оптических окон 771 с распределением светового потока 774. В каждом случае в каждом из левого и правого смотровых окон 730, 732 распределения светового потока 772, 774 являются неравномерными, имеют глобальные максимумы 773, 775 соответственно и снижаются с обеих сторон данных глобальных максимумов 773, 775. В данных примерах каждое из левого и правого смотровых окон 730 и 732 содержит пять оптических окон, но, по существу, аналогичные распределения со снижением с обеих сторон от глобального максимума можно создавать и для смотровых окон, содержащих любое число из по меньшей мере трех оптических окон.
Глобальные максимумы 773, 775 элементов осветителя можно направить с помощью оптической системы в зрачки наблюдателя в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99, полученного с использованием системы датчика. Глобальные максимумы 773, 775 можно, например, расположить на расстоянии 32 мм в каждую сторону от измеренного положения носа наблюдателя 99.
Можно видеть, что показанные на фиг. 36 распределения светового потока, по существу, создают аналогичные профили конфигурации оптического и смотрового окон, однако рассеяние и разброс внутри оптической системы могут приводить к размытию таких конфигураций окна по сравнению с распределениями, показанными на фиг. 36.
По сравнению со смотровыми окнами с, по существу, постоянными распределениями светового потока можно получить яркость наблюдаемого изображения, особенно в центральной области устройства отображения. Можно снизить количество присутствующего в системе излучения и, таким образом, свести к минимуму уровень перекрестных помех от рассеянного излучения. Также путем обеспечения большей ширины окна можно снизить видимость артефактов мерцания для перемещающегося наблюдателя с аналогичным или меньшим уровнем перекрестных помех. Кроме того, можно снизить полное энергопотребление прибора, повышая эффективность и снижая стоимость.
На фиг. 36 представлена ситуация, при которой обнаруженное положение наблюдателя 99 выровнено с оптической осью 232 волновода 1, а на фиг. 37 представлена ситуация, при которой наблюдатель 99 переместился латерально относительно оптической оси 232 волновода 1. Таким образом, распределения светового потока 772, 774 левого и правого смотровых окон 730 и 732 можно смещать латерально в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99 при сохранении изменений силы по смотровым окнам. Преимуществом является возможность снижения изменений силы внешних оптических окон по сравнению с созданием элементами осветителя равномерного масштабированного светового потока для смотрового окна, снижая мерцание для перемещающегося наблюдателя 99.
На фиг. 38 представлена альтернативная форма левого и правого смотровых окон 730 и 732 для наблюдателя, который переместился латерально относительно оптической оси 232 волновода 1. В данном случае глобальные максимумы 773, 775 можно расположить в соответствии с распределениями светового потока 777, 779 для получения ламбертовского распределения силы света оптических окон, так что они могут, например, отслеживать распределение силы света 769. Масштабированные световые потоки элементов осветителя 770, 771, которые не находятся в глобальных максимумах 773, 775, можно соответствующим образом модифицировать. Преимуществом является возможность того, что устройство отображения выглядит одинаково ярким в диапазоне углов просмотра при одновременном достижении сниженного уровня перекрестных помех, мерцания и энергопотребления. Альтернативно можно дополнительно улучшить характеристики энергосбережения путем дополнительного снижения светимости устройства отображения для внеосевых положений просмотра. Распределение 769 можно модифицировать для повышения коэффициента усиления устройства отображения и дополнительного снижения энергопотребления для внеосевых положений.
На фиг. 39 представлена альтернативная форма левого и правого смотровых окон 730 и 732 для наблюдателя, который, по сравнению с фиг. 36, переместился продольно вдоль оптической оси 232 волновода 1, т.е. вдоль нормали к первой направляющей поверхности волновода 1. В данном случае масштабированный световой поток также изменяется в зависимости от обнаруженного продольного положения, в данном примере - для создания соответствующих оптических окон и смотровых окон, содержащих более плоские распределения световых потоков. Как показано на фиг. 35, изменение силы света по оптическим окнам может обеспечить изменение равномерности отображения. Когда наблюдатель перемещается продольно относительно устройства отображения, неравномерности могут увеличиваться по мере захвата все большего числа оптических окон по площади устройства отображения. Таким образом, может быть желательно снизить изменение силы по оптическим окнам.
- 26 032190
Кроме того, пользователь может выбрать предпочтительный профиль коэффициента усиления для всего устройства отображения и внутри окон с учетом собственных предпочтений по эффективности, уровня перекрестных помех, равномерности и мерцания изображения, а также измеренного расстояния между глазами.
На фиг. 40 и 41 представлены альтернативные формы левого и правого смотровых окон 730 и 732. В настоящем документе масштабированный световой поток элементов осветителя, которые направлены в оптические окна между глазами наблюдателя и, таким образом, размещены между глобальными максимумами 773, 775, снижен в меньшей степени по сравнению со снижением масштабированного светового потока элементов осветителя, размещенных за пределами максимумов 773, 775. Такая конфигурация обеспечивает некоторое излучение к краю устройства отображения для наблюдателей 99, находящихся в стороне от плоскости окна 106, создавая относительно равномерную яркость для областей в центре устройства отображения. Преимуществом является поддержание равномерности отображения при снижении воспринимаемого мерцания изображения.
Хотя в описанных выше примерах устройство отображения функционирует с обеспечением автостереоскопического 30-отображения, аналогичное изменение масштабированного светового потока по смотровому окну можно использовать и в случае, когда устройство отображения функционирует с отображением 2О-изображения, а система управления заставляет источники излучения 15 направлять излучение в одно смотровое окно в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99. Ниже будет описан пример такой ситуации.
На фиг. 42 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая 20-устройство направленного отображения в горизонтальной ориентации. Устройство отображения 100 выполнено с возможностью создания одного смотрового окна 790 в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99 в боковом направлении. Источниками излучения управляют для вывода излучения с масштабированными световыми потоками, которые изменяются по массиву источников излучения для обеспечения силы света, которая изменяется с углом обнаруженного положения наблюдателя в соответствии с распределением силы света 793 с глобальными максимумами 773, 775, по существу, выровненными с правым и левым глазом 791, 792 наблюдателя 99. Массив 15 выполнен с неактивированными элементами осветителя 797 и активированной группой 804 элементов осветителя массива 15, создающих глобальные максимумы 773, 775 в смотровом окне 790. Массив 15 можно выполнить с, по существу, постоянным шагом 803 для сведения к минимуму неравномерностей в смотровом окне при создании изображения в комбинации с асимметричным рассеивающим элементом 68 и другими рассеивающими компонентами в устройстве отображения.
Таким образом, массив 15 элементов осветителя можно разместить в разных входных положениях 261 с постоянным шагом 803 в боковом направлении по входному концу волновода, и тогда масштабированные световые потоки представляют собой действительные световые потоки элементов осветителя 15η.
Дополнительно могут быть предусмотрены элементы осветителя 802, соответствующие внеосевым положениям просмотра, которые имеют больший шаг и/или меньший масштабированный световой поток, чем элементы осветителя для осевых положений просмотра. В комбинации с управлением масштабированным световым потоком элементов осветителя для более близких к осевым положений такие элементы осветителя могут снизить стоимость массива элементов осветителя без ущерба для желаемого выходного излучения оптического окна.
На фиг. 43 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости масштабированного светового потока от входного положения для устройства отображения, показанного на фиг. 42. Таким образом, освещение 20-устройства отображения можно выполнить с возможностью обеспечения сниженного энергопотребления по сравнению с устройством отображения с ламбертовским освещением. Работа устройства отображения аналогична показанной на фиг. 36-41, однако группа 804 выполнена с возможностью освещения в одной фазе для обоих глаз и может обеспечивать работу в непрерывном режиме. Преимуществом является возможность снижения энергопотребления устройства при достижении по существу такой же яркости в центре устройства отображения для наблюдателя в плоскости окна и сведении к минимуму мерцания изображения для перемещающегося наблюдателя. Кроме того, пространственный модулятор излучения 48 может работать непрерывно, а не синхронно с фазами освещения для левого и правого глаза, что снижает стоимость пространственного модулятора излучения 48.
На фиг. 44 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая 20-устройство направленного отображения в вертикальной ориентации. Высота 808 окна 795 (в боковом направлении) в вертикальной ориентации снижается по сравнению с шириной 806 окна (в боковом направлении) в горизонтальной ориентации, поскольку глаза расположены параллельно протяженности смотровых окон 795 по оси х и может быть предусмотрено распределение силы света 796. Таким образом, преимуществом может быть дополнительное снижение энергопотребления по сравнению с конфигурацией, показанной на фиг. 42.
На фиг. 45 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график зависимости масштабированного светового потока от входного положения для устройства отображения, показанного на фиг. 44. Таким образом, распределение светового потока 800 оптических окон 812 может иметь меньшую ши
- 27 032190 рину, чем в конфигурации, показанной на фиг. 44, для формирования смотрового окна 794, и в распределении может быть предусмотрен один максимум 810, что дает преимущество оптимального освещения центра устройства отображения для осевых положений просмотра в стороне от плоскости окна. Смотровое окно 794 может быть неподвижным или может корректироваться в соответствии с обнаруженным положением наблюдателя 99.
Таким образом, можно выполнять стадию выборочной активации элементов осветителя для направления излучения в различные оптические окна, соответствующие указанным выходным направлениям, для направления излучения в по меньшей мере одно смотровое окно 794, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных оптических окна 812, причем элементами осветителя управляют для вывода излучения с линейной плотностью светового потока 263, которая изменяется в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя 99 и дополнительно изменяется по множеству оптических окон 812 указанного по меньшей мере одного смотрового окна 794.
На фиг. 46 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая систему управления и вид спереди прибора направленной подсветки, содержащего устройство направленной подсветки, как описано выше, включающее волновод 1 и массив 15 элементов осветителя. Прибор направленной подсветки включает систему управления, как описано выше, которая реализует способ управления элементами осветителя 15п, выполняя калибровку сигналов возбуждения, следующим образом.
Лучи излучения 210 от элемента осветителя 216 направляются на отражающий конец 4, отражаются и направляются обратно к входному концу 2. Часть излучения от источника 216 будет выведена с помощью элементов вывода излучения 12, тогда как часть излучения будет падать на по меньшей мере часть входного конца 2. В областях 209, 215 входного конца за пределами протяженности массива 15 в боковом направлении с обеих сторон массива 15 могут находиться элементы датчика 208, 214. В областях 212 присутствует провал освещения, так что излучение от источника 216, по существу, не будет падать на датчик 214, однако лучи излучения от источника 216 будут падать на датчик 208. Каждый датчик 208, 214 может включать датчик измерения интенсивности излучения. Как показано на фиг. 46, датчики 208, 214 предпочтительно могут включать оптические фильтры 202, 206 и датчики интенсивности излучения 200, 204. Преимуществом такой конфигурации является возможность обеспечивать как измерение интенсивности излучения, так и измерение координаты цветности для излучения от источника 216. Аналогичным образом, лучи излучения 220 от источника 218 могут не падать на датчик 208, но будут падать на датчик 214. Для осевого измерения оба датчика 208, 214 могут обнаруживать излучение от соответствующих осевых элементов осветителя 217.
Измеренные сигналы с датчиков 208, 214 могут поступать в контроллер освещения 74, который возбуждает элементы осветителя массива 15 с использованием устройства возбуждения элемента осветителя 233, которое может представлять собой формирователь тока с управлением уровня серого для возбуждения линий 244, обеспечивая подачу сигналов возбуждения на массив элементов осветителя. Контроллер освещения 74 выполняет калибровку сигналов возбуждения, подаваемых на элементы осветителя 15п в ответ на измеренные сигналы, представляющие собой воспринимаемое излучение, следующим образом.
Контроллер распределения светового потока массива 224 может включать, например, сохраненный стандартный профиль уровня серого 230 для измерений перед экраном, которые могут быть получены во время производства, например, включая данные по распределению светового потока для распределения 550, показанного на фиг. 21В. Это позволяет системе управления выводить масштабированные световые потоки, которые имеют заданное распределение по массиву источников излучения, например, для изменения масштабированных световых потоков, как описано выше.
Данные с датчиков 208, 214 могут поступать, например, в систему калибровочных измерений 222, которая может обеспечивать данные для справочной таблицы 226 внутри контроллера распределения светового потока 224. Контроллер выбора 228 может обеспечивать дополнительный выбор распределения силы света (например, для выбора между распределениями силы света 266, 272, 274, 276, 294). Контроллер выбора может получать входную информацию от пользователя или автоматическую входную информацию, определяемую на основе восприятия условий просмотра устройства отображения. Например, изменение выбранного распределения может определяться числом наблюдателей, яркостью помещения, ориентацией устройства отображения, настройками качества вывода изображения и/или настройками режима энергосбережения.
При производстве устройства выходной сигнал датчиков 208, 214 в ответ на каждый из источников излучения массива 15 можно сравнить с сигналом от камеры или детектора, размещенных в плоскости окна устройства отображения. Это обеспечивает первичную калибровку или привязка внутренних датчиков относительно излучения в плоскости окна. Такую калибровку можно сохранить в справочной таблице или аналогичном месте.
В процессе работы в режиме калибровки активирован один элемент осветителя массива 15 и датчики 208, 214 могут измерять сигнал для указанного элемента осветителя. Затем указанный элемент осветителя дезактивируется, активируется следующий источник в массиве, и выполняется измерение. Результаты измерений для массива сравнивают с заводской калибровкой, что позволяет интерполировать
- 28 032190 выходную силу света для заданного распределения светового потока. Затем контроллер 224 и контроллер элемента осветителя 233, надлежащим образом выполненные с возможностью получения желаемого распределения светового потока, создают надлежащее распределение светового потока для получения требуемого распределения силы света.
Преимуществом является возможность измерения излучения от всего массива 15 при помощи комбинации датчиков 208, 214 и получения желаемого распределения силы света.
Таким образом, для указанного восприятия падающего на входной конец 2 излучения можно использовать элементы датчика 208, расположенные в области 209 входного конца 2 за пределами массива 15 элементов осветителя в боковом направлении. Для указанного восприятия падающего на входной конец 2 излучения можно использовать элементы датчика 208, 214, расположенные в областях 209, 215 входного конца 2 за пределами массива 15 элементов осветителя в боковом направлении с обеих сторон от массива элементов осветителя.
Система датчика может быть выполнена с волноводом 1 только во время изготовления устройства отображения для целей характеризации, и ее можно снять по завершении изготовления продукта. Предпочтительно система датчика может быть выполнена с волноводом 1 в процессе обычной работы. При включении устройства отображения можно выполнить процедуру калибровки при эксплуатации. На фазе калибровки на пространственный модулятор излучения можно вывести черное изображение, чтобы пользователь не мог видеть процедуру калибровки. Фазу калибровки можно повторять ежедневно, еженедельно или ежемесячно, например, для компенсации артефактов старения, как показано на фиг. 26А-В.
На фиг. 47 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая систему управления и вид спереди прибора направленной подсветки, аналогичного показанному на фиг. 47, но с представленными ниже модификациями, в которых датчики 208, 214 удаляют и заменяют с использованием элементов осветителя массива 15 в режиме восприятия, как будет описано ниже. Таким образом, при работе в режиме калибровки активируется элемент осветителя, а все другие элементы осветителя выполнены с возможностью восприятия излучения, а не испускания излучения. Воспринимаемое на входном конце излучение используется так же, как было описано со ссылкой на фиг. 46.
При использовании элементов осветителя 15п для восприятия излучения выполняется измерение интегральной интенсивности для обеспечения усреднения полной обнаруженной интенсивности. Таким образом, хотя элементы осветителя по отдельности могут не обеспечивать высокое качество измерения, отношение сигнал/шум для массива может улучшить характеристики. После калибровки характеристик и сравнения с заводскими установками требуемое распределение силы света можно получить, как описано со ссылкой на фиг. 46. Преимуществом является возможность снижения стоимости датчика или устранения затрат на него и возможность восприятия в широком диапазоне положений на входном конце, обеспечивая усреднение оптических характеристик.
На фиг. 48 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая прибор возбуждения элемента осветителя для работы в режиме калибровки. В данном случае элементами осветителя являются светодиоды 248, а восприятие излучения выполняется путем активации светодиодов 248 в режиме с обратным смещением. На фиг. 48 представлено полупроводниковое устройство с р-п-переходом, включающее светодиод 248, которое может работать как элемент осветителя с первым прямым смещением и который также может работать как фотодетектор с обратным смещением. В процессе работе с прямым смещением светодиод 248 возбуждается от усилителя возбуждения 244, который имеет вход сигнала 243 и вход разрешения 251, так что когда переключатель 253 находится в положении ΟΝΏ 254, работа усилителя 244 разрешена, а светодиод 248 испускает излучение 252 в ответ на вход сигнала 243.
Когда переключатель 253 находится в положении 256, к катоду светодиода 248 прикладывается положительное напряжение, так что он выполнен с обратным смещением. Светодиод с обратным смещением 248 работает с возможностью обнаружения излучения 250 вместе с усилителем сигнала фотодетектора 246. Таким образом, схема 240 может позволить устройству с р-п-переходом 248 работать либо как светодиод, либо как фотодетектор.
Преимуществом является возможность использования того же массива светодиодов 15 для функционирования в качестве массива фотодетекторов с подходящей схемой 240. Каждый источник массива может иметь конфигурацию, показанную на фиг. 48, и каждое отдельное устройство с р-п-переходом в массиве 15 может иметь свой собственный усилитель сигнала фотодетектора 246.
На фиг. 49 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая массив элементов осветителя при работе в режиме калибровки. Как также показано на фиг. 49, устройство с р-п-переходом массива 15, которое можно возбудить с прямым смещением как светодиод с помощью усилителя возбуждения 244, может быть отделено от р-п-переходов, возбуждаемых как детекторы, с помощью переключателя 249. Аналогичные переключатели могут быть выполнены в других положениях массива 15. Преимуществом является возможность суммирования выходного тока более чем одного устройства с р-п-переходом 248 на входе типа потенциально заземленной точки усилителя сигнала фотодетектора 246. Преимуществом является возможность повышения чувствительности обнаружения и снижения числа усилителей сигнала фотодетектора 246.
Элементы осветителя, как правило, могут включать белые светодиоды, в частности светодиоды,
- 29 032190 включающие испускающий синее излучение кристалл нитрида галлия и слой преобразования длины волны, который, как правило, представляет собой люминофор, выполненный с возможностью преобразования части синего излучения в желтое излучение. Комбинация синего и желтого излучения может позволить получить белое выходное излучение. В процессе работы испускающие синее и желтое излучение элементы могут с разной скоростью изменять выходные характеристики, таким образом, по мере старения цветовая температура белого излучения может изменяться. Изменения цвета могут приводить к изменениям цветности оптических окон и, таким образом, к воспринимаемым изменениям светимости и цветности в смотровых окнах.
Такие изменения могут увеличивать мерцание устройства отображения для перемещающегося наблюдателя и приводить к неравномерностям по площади устройства отображения. Было бы желательно компенсировать такие изменения цветности выходного излучения элементов осветителя.
На фиг. 50 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди массива элементов осветителя, выполненного с возможностью получения цветовой коррекции. Массив элементов осветителя 400 может быть выполнен с выравниванием с входным концом 402 волновода 1. Каждый корпус элемента осветителя 412 в массиве может включать первый и второй кристаллы нитрида галлия 404, 408 и соответствующие выровненные люминофоры 406, 410, причем пары выровнены в вертикальной конфигурации относительно входной апертуры 402. Для обеспечения желаемого распределения светового потока по массиву 15 элементов осветителя расположены отдельные линии возбуждения 405, 407. Люминофоры могут представлять собой редкоземельные макроскопические люминофоры или могут представлять собой люминофоры на основе квантовых точек.
На фиг. 51 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди дополнительного массива элементов осветителя, выполненного с возможностью получения цветовой коррекции. Корпус может быть расположен в горизонтальной ориентации относительно входного конца 402 и, таким образом, входной конец может иметь сниженную высоту, что позволяет повысить эффективность устройства. В такой конфигурации смежные оптические окна в плоскости окна 106 могут иметь разные признаки цветности, однако можно предусмотреть рассеивание оптических окон в боковом направлении асимметричным рассеивающим элементом 68 для снижения изменения цветности в плоскости окна. Преимуществом данной конфигурации может быть получение более высокой эффективности и меньшего уровня перекрестных помех волновода 1 для заданной высоты отражающего конца 4 по сравнению с конфигурацией, показанной на фиг. 50.
На фиг. 52 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая график изменений цветности в оптическом окне и способ коррекции изменений цветности. Таким образом, на х-у-диаграмме цветности С1Е 1931 с линией спектральных цветностей 420 и линией белой точки 426 точкой 422 можно указать заводские настройки для координаты цветности (представляющей собой среднее для двух источников 404, 406 и 408, 410). В результате старения средняя цветность может сместиться в направлении 430 к точке 424. Такую цветность можно измерить с помощью элементов датчика и фильтра 204, 206 и 200, 202 соответственно, как показано на фиг. 46. Показанная на фиг. 46 система управления может дополнительно обеспечивать разные скорректированные сигналы возбуждения вдоль линий возбуждения 405, 407 для каждого элемента осветителя для коррекции указанного изменения выходной цветности и перемещать координату цветности в направлении 428 обратно к точке 422.
Кроме того, цветность и выходной сигнал элементов осветителя могут изменяться с температурой. Таким образом, элементы осветителя в активно используемой части массива 15, такой как части для осевых положений, могут работать при более высокой температуре, чем реже используемые части массива. Таким образом, в процессе работы светимость элементов осветителя может изменяться во времени вследствие температурных эффектов. Для компенсации указанных температурных изменений в процессе работы устройства отображения можно использовать систему управления с датчиками 208, 214, как описано выше. Таким образом, для непрерывного контроля над светимостью выходного излучения и обеспечения динамической коррекции выходного сигнала элементов осветителя можно использовать неактивные в данный момент элементы осветителя или отдельные датчики.
На фиг. 53 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди массива элементов осветителя, а на фиг. 54 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая вид спереди массива элементов осветителя и способ коррекции отказа элемента осветителя. В процессе работы смотровое окно 26 может включать излучение от смежных оптических окон 249, так что для заданного положения просмотра в плоскости окна смотровое окно, например, включает излучение от по меньшей мере двух и предпочтительно от трех или более элементов осветителя, как показано областью 560. Отказ элементов осветителя может привести к провалу в профиле смотрового окна и может обнаруживаться сенсорной системой, такой как система, описанная в отношении фиг. 46. Такой отказ можно компенсировать описанным выше способом, а также путем повышения сигнала возбуждения на линиях возбуждения 566, 568 соседних элементов осветителя, убирая сигнал возбуждения с линии возбуждения 564.
Шаг 421 источника излучения 420 массива 15 элементов осветителя 15п может содержать ширину 422, 426 излучения с более высокой долей желтого излучения вследствие преимущественного излучения люминофора по сравнению с шириной 424, содержащей кристалл СаИ с более высокой долей синего
- 30 032190 излучения. Кроме того, в зазоре 428 (который может содержать части механического, теплового или электрического корпуса источника излучения) излучение может отсутствовать. Таким образом, масштабированный световой поток является мерой среднего светового потока по шагу 421. Шаг 421 может изменяться по боковой ширине массива 15 элементов осветителя 15п.
В настоящем документе термины по существу и приблизительно обеспечивают общепринятые в отрасли степени допуска для соответствующих им терминов и/или взаимозависимости между элементами. Такие общепринятые в отрасли диапазоны допуска составляют от нуля процентов до десяти процентов и, без ограничений, соответствуют значениям компонентов, величинам углов и т.п. Такая взаимозависимость между элементами находится в диапазоне от приблизительно 0 до 10%.
Хотя выше описаны различные варианты осуществления в соответствии с принципами, описанными в настоящем документе, следует понимать, что они представлены исключительно для примера, а не для ограничения. Таким образом, широта и объем настоящего описания не должны быть ограничены любым из описанных выше примеров осуществления, но должны определяться только в соответствии с любыми пунктами формулы изобретения и их эквивалентами, следующими из данного описания. Кроме того, представленные выше преимущества и элементы предложены в описанных вариантах осуществления, но не должны ограничивать сферу применения таких опубликованных пунктов формулы изобретения в отношении процессов и структур, реализуемых любым или всеми из представленных выше преимуществ.
Кроме того, заголовки разделов в настоящем документе предложены для единообразия в соответствии с предложениями 37 СРВ 1.77 или иным образом для обеспечения организации текста. Данные заголовки не должны ограничивать или характеризовать вариант(ы) осуществления, изложенный(ые) в любых пунктах формулы изобретения, которые могут быть следствием настоящего описания. В частности и в качестве примера, хотя заголовки относятся к разделу Область применения, пункты формулы изобретения не должны быть ограничены языком, выбранным в данном заголовке для описания так называемой области. Кроме того, описание технологии в разделе Предпосылки создания изобретения не должно толковаться как признание того, что определенная технология представляет собой предшествующий уровень техники для любого(ых) варианта(ов) осуществления в настоящем описании. Раздел Краткое описание изобретения не должен считаться характеристикой варианта(ов) осуществления, представленных в опубликованных пунктах формулы изобретения. Кроме того, в настоящем описании любая ссылка на изобретение в единственном числе не должна использоваться в качестве аргумента для утверждения того, что в настоящем описании возможен лишь один новый элемент. В объем множества вариантов осуществления, являющихся следствием настоящего описания, может входить множество пунктов формулы изобретения и, соответственно, в таких пунктах формулы изобретения заявлено(ы) охраняемое(ые) ими изобретение(ия) и его(их) эквиваленты. Во всех случаях объем таких пунктов формулы изобретения должен рассматриваться согласно их существу в свете настоящего описания и не должен быть ограничен представленными в настоящем документе заголовками.

Claims (20)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ управления массивом источников излучения устройства направленной подсветки для освещения модулятора, которое содержит волновод, имеющий входной конец, и массив источников излучения, размещенных в разных входных положениях вдоль входного конца волновода и направленных для испускания излучения в сторону поверхности указанного входного конца, причем волновод дополнительно содержит противоположные первую и вторую направляющие поверхности для проведения излучения вдоль волновода, причем волновод выполнен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения и выводить входное излучение через первую направляющую поверхность в оптические окна в выходных направлениях, распределенных в поперечном направлении к нормали к первой направляющей поверхности, которые зависят от входных положений;
    причем способ включает выборочную активацию источников излучения для направления излучения в различные оптические окна, а источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения для вывода излучения, по существу, с требуемым распределением светового потока, при этом указанные соответствующие сигналы возбуждения конфигурированы таким образом, чтобы компенсировать нежелательное изменение в световом потоке на единичной поперечной длине по всему указанному массиву источников излучения.
  2. 2. Способ по п.1, в котором источниками излучения управляют таким образом, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, требуемым распределением светового потока, с указанными входными положениями по всему входному концу, которое имеет глобальный максимум и снижается с любой стороны от глобального максимума, при этом, при необходимости, глобальный максимум указанного, по существу, требуемого распределения светового потока в отношении указанных источников излучения выровнен с оптической осью волновода.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором на выбор источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения таким об
    - 31 032190 разом, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока, с указанными входными положениями, обеспечивающим силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла выходных направлений в соответствии с распределением силы света, которое является ламбертовским, источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения таким образом, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока, с указанными входными положениями, обеспечивающим силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла выходных направлений в соответствии с действительным распределением силы света, имеющим максимальную силу света, соответствующую глобальному максимуму распределения светового потока, которое превышает теоретическое распределение силы света, которое является ламбертовским и имеет такую же полную силу света по всем выходным направлениям, что и действительное распределение силы света.
  4. 4. Способ по п.1, в котором устройство направленной подсветки является частью устройства отображения, которое дополнительно содержит передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принимать выходное излучение от первой направляющей поверхности и модулировать его для отображения изображения, и способ дополнительно включает обнаружение положения наблюдателя по устройству отображения, причем указанную стадию выборочной активации источников излучения для направления излучения в оптические окна выполняют для направления излучения в оптические окна в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя, а источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя.
  5. 5. Способ по п.4, в котором на выбор источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла обнаруженного положения наблюдателя в указанном поперечном направлении в соответствии с распределением силы света, которое является ламбертовским, источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла обнаруженного положения наблюдателя в указанном поперечном направлении в соответствии с действительным распределением силы света, имеющим максимальную силу света, которое превышает теоретическое распределение силы света, которое является ламбертовским и имеет такую же полную силу света по всем выходным направлениям, что и действительное распределение силы света, источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла обнаруженного положения наблюдателя в указанном поперечном направлении и в зависимости от указанного обнаруженного положения наблюдателя в направлении вдоль нормали к первой направляющей поверхности.
  6. 6. Способ по п.4 или 5, в котором указанную стадию выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна, соответствующие указанным выходным направлениям, выполняют для направления излучения по меньшей мере в одно смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных оптических окна, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя и дополнительно изменяются по множеству оптических окон указанного по меньшей мере одного смотрового окна.
  7. 7. Способ по п.6, в котором по меньшей мере одно смотровое окно содержит по меньшей мере три одновременно освещенных оптических окна, а источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по всем указанным по меньшей мере по трем одновременно освещенным оптическим окнам, в соответствии с распределением для смотрового окна, которое имеет глобальный максимум и снижается с обеих сторон от глобального максимума.
  8. 8. Способ по любому из пп.4-7, дополнительно включающий управление пространственным модулятором излучения для отображения мультиплексируемых по времени левого и правого изображений, причем указанную выборочную активацию источников излучения выполняют синхронно для направления отображаемых левого и правого изображений в оптические окна, соответствующие левому и право
    - 32 032190 му глазам наблюдателя, в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя.
  9. 9. Способ по п.8, в котором источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с линейной плотностью светового потока, которая изменяется по массиву источников излучения в зависимости от того, модулируется ли выходное излучение левым или правым изображением.
  10. 10. Способ по п.9, в котором источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по массиву источников излучения в зависимости от того, модулируется ли выходное излучение левым или правым изображением, таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется с углом левого и правого глаз наблюдателя в боковом направлении, с различием в силе света, которое является ламбертовским.
  11. 11. Способ по п.9 или 10, в котором указанную стадию выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна, соответствующие указанным выходным направлениям, выполняют для направления излучения в левое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных левых оптических окна, и в правое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных правых оптических окна, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по меньшей мере по двум оптическим окнам каждого из левого и правого смотровых окон.
  12. 12. Способ по п.11, в котором источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по меньшей мере по двум одновременно освещенным левым оптическим окнам в соответствии с распределением для левого смотрового окна, которое имеет глобальный максимум и снижается со стороны глобального максимума, смежной с правым смотровым окном, и опционально с обеих сторон от глобального максимума, и которые изменяются по меньшей мере по двум одновременно освещенным правым оптическим окнам в соответствии с распределением для смотрового окна, которое имеет глобальный максимум и снижается со стороны глобального максимума, смежной с левым смотровым окном, и опционально с обеих сторон от глобального максимума.
  13. 13. Способ по п.1, в котором устройство направленной подсветки является частью устройства отображения, которое дополнительно содержит передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принимать выходное излучение от первой направляющей поверхности и модулировать его для отображения изображения, и способ дополнительно включает управление пространственным модулятором излучения для отображения мультиплексируемых по времени левого и правого изображений, причем указанную выборочную активацию источников излучения выполняют синхронно для направления излучения в левое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных левых оптических окна, и в правое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных правых оптических окна, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по меньшей мере по двум оптическим окнам каждого из левого и правого смотровых окон.
  14. 14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором первая направляющая поверхность выполнена с возможностью проводить излучение за счет полного внутреннего отражения, а вторая направляющая поверхность содержит множество элементов вывода излучения, ориентированных для отражения проводимого через волновод излучения в направлениях, позволяющих излучению выходить через первую направляющую поверхность в качестве выходного излучения, и промежуточных областей между элементами вывода излучения, которые выполнены с возможностью направлять излучение через волновод без его вывода.
  15. 15. Способ по п.14, в котором вторая направляющая поверхность имеет ступенчатую форму, содержащую грани, которые представляют собой указанные элементы вывода излучения, и промежуточные области.
  16. 16. Способ по п.15, в котором указанные грани второй направляющей поверхности выполнены с возможностью отражать излучение за счет полного внутреннего отражения, таким образом, световой поток отраженного от граней выходного излучения, измеряемый как доля светового потока для входного излучения, изменяется для разных источников излучения, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по массиву источников излучения таким образом, чтобы компенсировать указанные изменения светового потока отраженного гранями выходного излучения.
  17. 17. Способ по любому из пп.1-13, в котором первая направляющая поверхность выполнена с возможностью проведения излучения за счет полного внутреннего отражения, а вторая направляющая поверхность является, по существу, плоской и на
    - 33 032190 клоненной под углом для отражения излучения в направлениях, для которых нарушается эффект полного внутреннего отражения, для вывода излучения через первую направляющую поверхность, и устройство отображения дополнительно содержит отклоняющий элемент, проходящий по первой направляющей поверхности волновода, для отклонения излучения к нормали к пространственному модулятору излучения.
  18. 18. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором волновод дополнительно содержит обращенный к входному концу отражающий конец для отражения излучения из входного излучения обратно через волновод, причем волновод выполнен с возможностью направления входного излучения от источников излучения в качестве выходного излучения через первую направляющую поверхность после отражения от отражающего конца, а отражающий конец опционально имеет положительную оптическую силу в боковом направлении по волноводу.
  19. 19. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором массив источников излучения размещен в разных входных положениях с постоянным шагом в указанном поперечном направлении по входному концу волновода, таким образом, указанное, по существу, желаемое распределение светового потока представляет собой действительные световые потоки источников излучения.
  20. 20. Система отображения, содержащая устройство отображения, содержащее волновод, имеющий входной конец;
    массив источников излучения, размещенных в разных входных положениях вдоль входного конца волновода и направленных для испускания излучения в сторону поверхности указанного входного конца, причем волновод дополнительно содержит противоположные первую и вторую направляющие поверхности для проведения излучения вдоль волновода, причем волновод выполнен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения и выводить входное излучение через первую направляющую поверхность в оптические окна в выходных направлениях, распределенных в поперечном направлении к нормали к первой направляющей поверхности, которые зависят от входных положений;
    передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принимать выходное излучение от первой направляющей поверхности и модулировать его для отображения изображения; и систему управления, выполненную с возможностью выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна и управления источниками излучения с помощью соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с требуемым распределением светового потока, при этом указанные соответствующие сигналы возбуждения конфигурированы таким образом, чтобы компенсировать нежелательное изменение в световом потоке на единичной поперечной длине по всему указанному массиву источников излучения.
EA201401264A 2012-05-18 2013-05-17 Управление источниками излучения устройства направленной подсветки EA032190B8 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261649050P 2012-05-18 2012-05-18
US201361791928P 2013-03-15 2013-03-15
PCT/US2013/041548 WO2013173695A1 (en) 2012-05-18 2013-05-17 Controlling light sources of a directional backlight

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA201401264A1 EA201401264A1 (ru) 2015-08-31
EA032190B1 true EA032190B1 (ru) 2019-04-30
EA032190B8 EA032190B8 (ru) 2019-06-28

Family

ID=49584324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201401264A EA032190B8 (ru) 2012-05-18 2013-05-17 Управление источниками излучения устройства направленной подсветки

Country Status (8)

Country Link
US (4) US10062357B2 (ru)
EP (2) EP2850482B1 (ru)
JP (1) JP6508832B2 (ru)
KR (1) KR102099590B1 (ru)
CN (1) CN104321686B (ru)
EA (1) EA032190B8 (ru)
TW (1) TWI636283B (ru)
WO (1) WO2013173695A1 (ru)

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104380185B (zh) 2012-05-18 2017-07-28 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向背光源
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US9235057B2 (en) 2012-05-18 2016-01-12 Reald Inc. Polarization recovery in a directional display device
CN104321686B (zh) 2012-05-18 2017-04-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光源的光源
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
WO2014130860A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Reald Inc. Directional backlight
JP2014206638A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社ジャパンディスプレイ 立体表示装置
CN105474633B (zh) 2013-06-17 2019-07-09 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光的光源
US9591295B2 (en) * 2013-09-24 2017-03-07 Amazon Technologies, Inc. Approaches for simulating three-dimensional views
US9437038B1 (en) 2013-09-26 2016-09-06 Amazon Technologies, Inc. Simulating three-dimensional views using depth relationships among planes of content
CN106068533B (zh) 2013-10-14 2019-01-11 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向显示器的控制
EP3058422B1 (en) 2013-10-14 2019-04-24 RealD Spark, LLC Light input for directional backlight
CN106662773B (zh) 2014-06-26 2021-08-06 瑞尔D 斯帕克有限责任公司 定向防窥显示器
CN107003563B (zh) 2014-10-08 2021-01-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向背光源
WO2016105541A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Reald Inc. Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
US10459152B2 (en) 2015-04-13 2019-10-29 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
EP3304188B1 (en) 2015-05-27 2020-10-07 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
CN105093580B (zh) * 2015-08-06 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种防窥结构、显示面板、背光模组及显示装置
US10475418B2 (en) 2015-10-26 2019-11-12 Reald Spark, Llc Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
WO2017083526A1 (en) 2015-11-10 2017-05-18 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
CN108463667B (zh) 2015-11-13 2020-12-01 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
EP3374822B1 (en) 2015-11-13 2023-12-27 RealD Spark, LLC Surface features for imaging directional backlights
CN108463787B (zh) 2016-01-05 2021-11-30 瑞尔D斯帕克有限责任公司 多视角图像的注视校正
IL260048B2 (en) * 2016-01-12 2023-09-01 Magic Leap Inc A beam angle sensor in a virtual/augmented reality system
KR101760453B1 (ko) * 2016-01-18 2017-07-24 한국과학기술연구원 변형 서브화소 구조를 갖는 무안경식 3차원 영상표시장치
FI128124B (en) * 2016-04-25 2019-10-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Optical sensor, system and methods
WO2017200950A1 (en) 2016-05-19 2017-11-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10425635B2 (en) 2016-05-23 2019-09-24 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
CN106328017B (zh) * 2016-10-21 2018-05-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其制作方法
EP3566094B1 (en) 2017-01-04 2023-12-06 RealD Spark, LLC Optical stack for imaging directional backlights
WO2018187154A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
US10126575B1 (en) 2017-05-08 2018-11-13 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
CN110785694B (zh) 2017-05-08 2023-06-23 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向显示器的光学叠堆
US10453374B2 (en) 2017-06-23 2019-10-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and method for displaying
EP3665553B1 (en) 2017-08-08 2023-12-13 RealD Spark, LLC Adjusting a digital representation of a head region
TW201921060A (zh) 2017-09-15 2019-06-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 用於可切換定向顯示器的光學堆疊結構
US10948648B2 (en) 2017-09-29 2021-03-16 Reald Spark, Llc Backlights having stacked waveguide and optical components with different coefficients of friction
US11115647B2 (en) 2017-11-06 2021-09-07 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
JP7353007B2 (ja) 2018-01-25 2023-09-29 リアルディー スパーク エルエルシー プライバシー表示用タッチスクリーン
EP3743753A4 (en) * 2018-01-25 2021-12-22 RealD Spark, LLC REFLECTIVE OPTICAL STACK FOR PRIVATE SPHERE DISPLAY
US10935714B2 (en) 2018-03-22 2021-03-02 Reald Spark, Llc Optical waveguide for directional backlight
CN112639591A (zh) 2018-06-29 2021-04-09 瑞尔D斯帕克有限责任公司 隐私显示的稳定化
WO2020018552A1 (en) 2018-07-18 2020-01-23 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
CN112639687B (zh) * 2018-09-17 2024-05-24 元平台技术有限公司 使用反向偏置发光二极管器件的眼睛跟踪
US11106103B2 (en) 2018-10-03 2021-08-31 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus controlled in response to environment of apparatus
CN117311038A (zh) 2018-11-07 2023-12-29 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向显示设备
CN109387900A (zh) * 2018-11-27 2019-02-26 深圳市隆利科技股份有限公司 可调节出射光角度的导光板、背光模组以及液晶显示装置
CN113508334A (zh) 2019-01-07 2021-10-15 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于防窥显示器的光学叠堆
CN113646695B (zh) 2019-02-12 2024-05-24 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于防窥显示器的漫射器
KR20220027836A (ko) * 2019-06-07 2022-03-08 피씨엠에스 홀딩스, 인크. 분산 애퍼처들에 기초한 라이트 필드 디스플레이들을 위한 광학 방법 및 시스템
US11101987B2 (en) * 2019-06-10 2021-08-24 International Business Machines Corporation Adaptive encryption for entity resolution
TW202102883A (zh) 2019-07-02 2021-01-16 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 定向顯示設備
CN112241100B (zh) * 2019-07-16 2024-02-20 深圳光峰科技股份有限公司 一种照明系统的颜色校正方法及照明系统
CN114341681A (zh) 2019-08-02 2022-04-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于防窥显示器的光学堆叠
US11114063B2 (en) 2019-10-02 2021-09-07 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
CN114846393A (zh) 2019-11-13 2022-08-02 瑞尔D斯帕克有限责任公司 离轴显示装置
CN110995992B (zh) * 2019-12-04 2021-04-06 深圳传音控股股份有限公司 补光装置、补光装置的控制方法及计算机存储介质
EP4073560A4 (en) 2019-12-10 2024-02-21 RealD Spark, LLC REFLECTION CONTROL OF A DISPLAY DEVICE
CN114902093A (zh) 2019-12-18 2022-08-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于隐私显示的环境光的控制
CN113126315B (zh) * 2020-01-16 2023-03-31 驻景(广州)科技有限公司 光波导矢向背光的三维显示模组
US11237417B2 (en) 2020-04-30 2022-02-01 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
EP4143631A4 (en) 2020-04-30 2024-05-29 RealD Spark, LLC DIRECTION INDICATOR
US11442316B2 (en) 2020-04-30 2022-09-13 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
CN116209945A (zh) 2020-07-29 2023-06-02 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于可切换定向显示器的背光源
TW202204818A (zh) 2020-07-29 2022-02-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 光瞳照明裝置
US11821602B2 (en) 2020-09-16 2023-11-21 Reald Spark, Llc Vehicle external illumination device
JP2024502701A (ja) 2020-12-20 2024-01-23 ルムス エルティーディー． 空間光変調器上のレーザ走査による画像プロジェクタ
CN116888402A (zh) * 2020-12-20 2023-10-13 闪耀光电公司 用于可转向反射照明器的光学设计
US11709411B2 (en) 2021-07-16 2023-07-25 Meta Platforms Technologies, Llc Display with image light steering
TWI769058B (zh) * 2021-08-19 2022-06-21 宏碁股份有限公司 立體顯示器的校正方法與系統
US20230061336A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-02 Sun Yat-Sen University Optical-waveguide display module with multiple light sources
US11892717B2 (en) 2021-09-30 2024-02-06 Reald Spark, Llc Marks for privacy display
US11977286B2 (en) 2022-02-09 2024-05-07 Reald Spark, Llc Observer-tracked privacy display
US11892718B2 (en) 2022-04-07 2024-02-06 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
WO2024030274A1 (en) 2022-08-02 2024-02-08 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030137821A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Fujitsu Display Technologies Corp. Light guide plate, light source device equipped therewith and display device
US20090140656A1 (en) * 2005-08-12 2009-06-04 Seiji Kohashikawa Light source control device, illuminaton device, and liquid crystal display device
US20100188438A1 (en) * 2007-07-20 2010-07-29 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight and Liquid Crystal Display Device
US20110187635A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-04 Hong Seok Lee Three-dimensional image display apparatus and method
US20110242298A1 (en) * 2009-08-21 2011-10-06 Microsoft Corporation Private video presentation

Family Cites Families (379)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1128979A (en) 1912-06-01 1915-02-16 Walter Hess Stereoscopic picture.
US1970311A (en) 1931-02-14 1934-08-14 Bell Telephone Labor Inc Projection of images for viewing in stereoscopic relief
US2133121A (en) 1936-04-02 1938-10-11 Richard I Stearns Stereoscopic screen and method stereoscopic vision
US2247969A (en) 1937-12-31 1941-07-01 Adlake Co Edge glow lighting system
US2480178A (en) 1946-05-08 1949-08-30 Ivan H Zinberg Light conductor
US2810905A (en) 1949-08-23 1957-10-22 Sperry Rand Corp High frequency directive beam apparatus
US3409351A (en) 1966-02-07 1968-11-05 Douglas F. Winnek Composite stereography
DE2011417A1 (de) 1970-03-11 1971-09-23 Agfa Gevaert Ag Projektionsschirm für Projektion mit dreidimensionalem Eindruck
US3992841A (en) 1974-08-30 1976-11-23 Ward Jr Robertson Panel construction and projection screen constructed from such panels
US4528617A (en) 1982-02-08 1985-07-09 Sheltered Workshop For The Disabled, Inc. Light distribution apparatus
US4542958A (en) 1983-01-13 1985-09-24 Vasco, Ltd. Variable aspect display
JPS6134583A (ja) 1984-07-26 1986-02-18 シャープ株式会社 照明装置
US4829365A (en) 1986-03-07 1989-05-09 Dimension Technologies, Inc. Autostereoscopic display with illuminating lines, light valve and mask
US4804253A (en) 1986-05-15 1989-02-14 General Electric Company Lenticular filter for display devices
US4807978A (en) 1987-09-10 1989-02-28 Hughes Aircraft Company Color display device and method using holographic lenses
DE3888958T2 (de) 1987-12-24 1994-08-04 Ici Plc Bakterienstämme.
US6392689B1 (en) 1991-02-21 2002-05-21 Eugene Dolgoff System for displaying moving images pseudostereoscopically
JP2566087B2 (ja) 1992-01-27 1996-12-25 株式会社東芝 有色マイクロレンズアレイ及びその製造方法
JP2746790B2 (ja) 1992-03-02 1998-05-06 富士写真フイルム株式会社 立体画像記録方法および立体画像記録装置
US6002829A (en) 1992-03-23 1999-12-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Luminaire device
US5528720A (en) 1992-03-23 1996-06-18 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Tapered multilayer luminaire devices
JPH05289208A (ja) 1992-04-15 1993-11-05 Fuji Photo Film Co Ltd 立体画像記録方法および立体画像記録装置
US5459592A (en) 1992-04-24 1995-10-17 Sharp Kabushiki Kaisha Projection display system including a collimating tapered waveguide or lens with the normal to optical axis angle increasing toward the lens center
US5278608A (en) 1992-05-19 1994-01-11 Eastman Kodak Company Electronically printed depth photography system with improved viewing range
US5903388A (en) 1992-06-11 1999-05-11 Sedlmayr Steven R High efficiency electromagnetic beam projector and systems and method for implementation thereof
US5347644A (en) 1992-06-11 1994-09-13 Sedlmayr Steven R Three-dimensional image display device and systems and methods for implementation thereof
DE69328371D1 (de) 1992-09-09 2000-05-18 Jesse B Eichenlaub Stroboskopisches beleuchtungssystem für videoanzeigen
US5896225A (en) 1993-05-24 1999-04-20 Deutsche Thomson Brandt Gmbh Device for stereoscopic image observation within an increased observation area
US5796451A (en) 1993-10-23 1998-08-18 Samsung Display Devices Co., Ltd. Liquid crystal cell with an external color filter
GB2284068A (en) 1993-11-12 1995-05-24 Sharp Kk Three-dimensional projection display apparatus
US5581402A (en) 1993-11-22 1996-12-03 Eastman Kodak Company Method for producing an improved stereoscopic picture and stereoscopic picture obtained according to this method
GB2294350A (en) 1994-10-21 1996-04-24 Sharp Kk Light source and display
EP1209508B1 (en) 1993-12-01 2004-10-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display for 3D images
MY121195A (en) 1993-12-21 2006-01-28 Minnesota Mining & Mfg Reflective polarizer with brightness enhancement
EP0742940A4 (en) 1994-01-31 1998-09-30 Sdl Inc LASER-LIGHTED DISPLAY SYSTEM
US5510831A (en) 1994-02-10 1996-04-23 Vision Iii Imaging, Inc. Autostereoscopic imaging apparatus and method using suit scanning of parallax images
JP3384867B2 (ja) 1994-03-31 2003-03-10 株式会社エンプラス 偏光変換手段を備えた偏光化機能付面光源装置
US5588526A (en) 1994-04-01 1996-12-31 Insight, Inc. Flat box system with multiple view optics
WO1995027915A1 (en) 1994-04-11 1995-10-19 Minnesota, Mining And Manufacture Company Tapered multilayer luminaire device
US5933276A (en) 1994-04-13 1999-08-03 Board Of Trustees, University Of Arkansas, N.A. Aberration-free directional image window sheet
JPH0870475A (ja) 1994-06-23 1996-03-12 Sanyo Electric Co Ltd 立体動画像の符号化・復号化方法及び装置
US5575549A (en) 1994-08-12 1996-11-19 Enplas Corporation Surface light source device
US6184969B1 (en) 1994-10-25 2001-02-06 James L. Fergason Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement
GB2296617A (en) 1994-12-29 1996-07-03 Sharp Kk Observer tracking autosteroscopic display
JPH08254617A (ja) 1995-01-30 1996-10-01 Hoshi Seisakusho:Kk 面発光装置
GB2297876A (en) 1995-02-09 1996-08-14 Sharp Kk Observer tracking autostereoscopic display
JP3459721B2 (ja) 1995-05-22 2003-10-27 キヤノン株式会社 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
JP3516774B2 (ja) 1995-06-14 2004-04-05 三菱電機株式会社 立体映像表示装置
JPH0915532A (ja) 1995-06-29 1997-01-17 Canon Inc 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
US6023315A (en) 1995-07-04 2000-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha Spatial light modulator and directional display
GB9513658D0 (en) 1995-07-05 1995-09-06 Philips Electronics Uk Ltd Autostereoscopic display apparatus
JP3286138B2 (ja) 1995-08-03 2002-05-27 日東電工株式会社 導光板、面光源装置、偏光光源装置及び液晶表示装置
US6061179A (en) 1996-01-23 2000-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display apparatus with two-/three-dimensional image display switching function
DE69735736T2 (de) 1996-01-31 2006-11-02 Canon K.K. Stereoskopische Bilddarstellungsvorrichtung mit verbreitertem Beobachtungsfeld
US6064424A (en) 1996-02-23 2000-05-16 U.S. Philips Corporation Autostereoscopic display apparatus
US5956001A (en) 1996-03-15 1999-09-21 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device
IT1285368B1 (it) 1996-05-27 1998-06-03 Fiat Ricerche Dispositivo a microfiltri e microchopper per la selezione dinamica di colori ed immagini.
JP2865618B2 (ja) 1996-05-31 1999-03-08 嶋田プレシジョン株式会社 導光板および導光板アセンブリ
GB2320156A (en) 1996-12-07 1998-06-10 Sharp Kk Directional display and method of making a mask for a directional display
JP3096639B2 (ja) 1996-07-22 2000-10-10 三洋電機株式会社 立体映像表示装置
GB9618593D0 (en) 1996-09-06 1996-10-16 Central Research Lab Ltd Apparatus for displaying an image
GB2321815A (en) 1997-02-04 1998-08-05 Sharp Kk Autostereoscopic display with viewer position indicator
GB2317291A (en) 1996-09-12 1998-03-18 Sharp Kk Observer tracking directional display
DE19638081A1 (de) 1996-09-19 1998-03-26 Hella Kg Hueck & Co Leuchte für Fahrzeuge
GB2317710A (en) 1996-09-27 1998-04-01 Sharp Kk Spatial light modulator and directional display
GB2317771A (en) 1996-09-27 1998-04-01 Sharp Kk Observer tracking directional display
US5959702A (en) 1996-10-04 1999-09-28 Goodman; John Mott Lensless video projector
JP3397602B2 (ja) 1996-11-11 2003-04-21 富士通株式会社 画像表示装置及び方法
GB9623682D0 (en) 1996-11-14 1997-01-08 Philips Electronics Nv Autostereoscopic display apparatus
US6219113B1 (en) 1996-12-17 2001-04-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for driving an active matrix display panel
US5771066A (en) 1997-01-03 1998-06-23 Barnea; Daniel I. Three dimensional display device
JP3441911B2 (ja) 1997-02-20 2003-09-02 キヤノン株式会社 情報処理装置及び方法
AU739910B2 (en) 1997-03-27 2001-10-25 Litton Systems, Incorporated Autostereoscopic projection system
GB2324428A (en) 1997-04-17 1998-10-21 Sharp Kk Image tracking; observer tracking stereoscopic display
EP0884626B1 (en) 1997-06-12 2008-01-02 Sharp Kabushiki Kaisha Vertically-aligned (VA) liquid crystal display device
GB9715397D0 (en) 1997-07-23 1997-09-24 Philips Electronics Nv Lenticular screen adaptor
DE19737449A1 (de) 1997-08-22 1999-02-25 Hertz Inst Heinrich Vorrichtung zum Nachführen eines autostereoskopischen Flachbildschirms
JP3199313B2 (ja) 1997-11-10 2001-08-20 キヤノン株式会社 反射型液晶表示装置及びそれを用いた投射型液晶表示装置
US6295109B1 (en) 1997-12-26 2001-09-25 Sharp Kabushiki Kaisha LCD with plurality of pixels having reflective and transmissive regions
US7239293B2 (en) 1998-01-21 2007-07-03 New York University Autostereoscopic display
JPH11242908A (ja) 1998-02-25 1999-09-07 Hitachi Ltd 照明装置およびそれを用いた液晶表示装置
JP3642381B2 (ja) 1998-02-26 2005-04-27 日東電工株式会社 導光板、面光源装置及び反射型液晶表示装置
JPH11259007A (ja) 1998-03-10 1999-09-24 Sony Corp 反射型表示装置
US20040108971A1 (en) 1998-04-09 2004-06-10 Digilens, Inc. Method of and apparatus for viewing an image
CN1307481A (zh) 1998-04-27 2001-08-08 普雷西斯药品公司 用于治疗热潮红和男子女性型乳房的方法
DE19827590C2 (de) 1998-06-20 2001-05-03 Christoph Grosmann Verfahren und Vorrichtung zur Autostereoskopie
JP3862422B2 (ja) 1998-07-10 2006-12-27 キヤノン株式会社 画像読取装置
JP2000048618A (ja) 1998-07-29 2000-02-18 Casio Comput Co Ltd 照明パネルおよびそれを用いた表示装置
US6456340B1 (en) 1998-08-12 2002-09-24 Pixonics, Llc Apparatus and method for performing image transforms in a digital display system
JP2000069504A (ja) 1998-08-25 2000-03-03 Terumo Corp 立体画像表示装置
US6144118A (en) 1998-09-18 2000-11-07 General Scanning, Inc. High-speed precision positioning apparatus
US6476850B1 (en) 1998-10-09 2002-11-05 Kenneth Erbey Apparatus for the generation of a stereoscopic display
JP2000131683A (ja) 1998-10-29 2000-05-12 Hitachi Ltd カラー表示装置
US6816158B1 (en) 1998-10-30 2004-11-09 Lemelson Jerome H Three-dimensional display system
JP2000200049A (ja) 1998-11-02 2000-07-18 Sony Corp 反射型表示装置
GB9828287D0 (en) 1998-12-23 1999-02-17 Secr Defence Brit Image display system
US6256447B1 (en) 1998-12-31 2001-07-03 Physical Optics Corporation Backlight for correcting diagonal line distortion
JP2000231339A (ja) 1999-02-10 2000-08-22 Dainippon Printing Co Ltd 表示装置
US7088333B1 (en) 1999-03-12 2006-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface lighting device and portable terminal using the same
US6464365B1 (en) 1999-07-23 2002-10-15 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Light collimator for liquid crystal displays
US6305813B1 (en) 1999-08-11 2001-10-23 North American Lighting, Inc. Display device using a light guide for exterior automotive lighting
US6859240B1 (en) 2000-01-27 2005-02-22 Mems Optical Inc. Autostereoscopic display
JP4262368B2 (ja) 1999-09-22 2009-05-13 株式会社日立製作所 照明装置、及びこれを用いた表示装置
CN1217224C (zh) 1999-10-08 2005-08-31 3M创新有限公司 显示照明装置
JP3457591B2 (ja) 1999-10-08 2003-10-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 液晶表示装置
GB0003311D0 (en) 2000-02-15 2000-04-05 Koninkl Philips Electronics Nv Autostereoscopic display driver
US6347874B1 (en) 2000-02-16 2002-02-19 3M Innovative Properties Company Wedge light extractor with risers
HU0000752D0 (en) 2000-02-21 2000-04-28 Pixel element for three-dimensional screen
AU2001245787A1 (en) 2000-03-17 2001-10-03 Zograph, Llc High acuity lens system
US6847354B2 (en) 2000-03-23 2005-01-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Three dimensional interactive display
JP3968742B2 (ja) 2000-03-30 2007-08-29 株式会社エンプラス 導光板、面光源装置及び表示装置
US6975455B1 (en) 2000-04-18 2005-12-13 3M Innovative Properties Company Transflective layer for displays
JP4412441B2 (ja) 2000-07-11 2010-02-10 日本電気株式会社 液晶表示装置
JP3554257B2 (ja) 2000-07-31 2004-08-18 キヤノン株式会社 表示制御装置及び方法
US6373637B1 (en) 2000-09-13 2002-04-16 Eastman Kodak Company Diagonal lenticular image system
GB0024112D0 (en) 2000-10-03 2000-11-15 Cambridge 3D Display Ltd Flat panel display
US6422713B1 (en) 2000-10-17 2002-07-23 Ford Global Technologies, Inc. Thin-sheet collimation optics for diode laser illumination systems for use in night vision and exterior lighting applications
GB0028800D0 (en) 2000-11-25 2001-01-10 Cambridge 3D Display Ltd Achromatic flat panel display
GB0029340D0 (en) 2000-11-30 2001-01-17 Cambridge 3D Display Ltd Flat panel camera
JP3845060B2 (ja) 2000-12-18 2006-11-15 ビョンホ リ 反射型立体ディスプレイシステム
US6891200B2 (en) 2001-01-25 2005-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting unit, light-emitting unit assembly, and lighting apparatus produced using a plurality of light-emitting units
GB0108838D0 (en) 2001-04-07 2001-05-30 Cambridge 3D Display Ltd Far field display
CN1276298C (zh) 2001-06-01 2006-09-20 皇家菲利浦电子有限公司 小型照明系统及显示装置
EP1412803A2 (en) 2001-07-13 2004-04-28 Mems Optical, Inc. Autostereoscopic display with rotated microlens-array and method of displaying multidimensional images, especially color images
GB0118866D0 (en) 2001-08-02 2001-09-26 Cambridge 3D Display Ltd Shaped taper flat panel display
GB0119176D0 (en) 2001-08-06 2001-09-26 Ocuity Ltd Optical switching apparatus
US20030107645A1 (en) 2001-08-17 2003-06-12 Byoungyi Yoon Method and system for controlling the display location of stereoscopic images
DE60124961T2 (de) 2001-09-25 2007-07-26 Cambridge Flat Projection Displays Ltd., Fenstanton Flachtafel-Projektionsanzeige
KR100403599B1 (ko) 2001-11-06 2003-10-30 삼성전자주식회사 조명계 및 이를 채용한 프로젝션 시스템
US7365908B2 (en) 2001-11-08 2008-04-29 Eugene Dolgoff Tiling of panels for multiple-image displays
TW594119B (en) 2001-12-21 2004-06-21 Au Optronics Corp Backlight module for thin film transistor liquid crystal display
JP2003207743A (ja) 2002-01-16 2003-07-25 Olympus Optical Co Ltd 立体観察装置
JP4174216B2 (ja) 2002-01-18 2008-10-29 フジノン株式会社 バリア層を有する光学素子、光学系および投映プロジェクタ装置
TW583422B (en) 2002-01-31 2004-04-11 Mitsubishi Rayon Co Optical deflection elements and light source device
US7256881B2 (en) 2002-02-15 2007-08-14 Coopervision, Inc. Systems and methods for inspection of ophthalmic lenses
JP2003262734A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Citizen Electronics Co Ltd 導光板
US7403332B2 (en) 2002-03-13 2008-07-22 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range display devices
JP3867597B2 (ja) 2002-03-19 2007-01-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置並びに電子機器及び投射型表示装置
AU2003212589A1 (en) 2002-03-28 2003-10-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compact lighting system and display device
US20040046709A1 (en) 2002-09-05 2004-03-11 Kazutora Yoshino 3 Dimensional image projector and holodeck
US7437765B2 (en) 2002-06-04 2008-10-14 Sap Aktiengesellschaft Sensitive display system
KR100513718B1 (ko) 2002-06-20 2005-09-07 삼성전자주식회사 평판표시소자용 조명장치
JP3969252B2 (ja) 2002-08-27 2007-09-05 日本電気株式会社 立体画像平面画像切換表示装置及び携帯端末装置
JP2004095390A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Fujitsu Display Technologies Corp 照明装置及び表示装置
GB2393344A (en) 2002-09-17 2004-03-24 Sharp Kk Autostereoscopic display
CN100376924C (zh) 2002-09-19 2008-03-26 三菱电机株式会社 显示装置和具有该显示装置的电子设备
JP4398141B2 (ja) 2002-10-31 2010-01-13 パイオニア株式会社 表示装置及び方法
KR100499133B1 (ko) 2002-11-04 2005-07-04 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
US20040263969A1 (en) 2002-11-25 2004-12-30 Lenny Lipton Lenticular antireflection display
US6811274B2 (en) 2002-12-04 2004-11-02 General Electric Company Polarization sensitive optical substrate
US7125131B2 (en) 2002-12-06 2006-10-24 General Electric Company Brightness enhancement film with improved view angle
KR20050102119A (ko) 2003-02-21 2005-10-25 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 자동입체 디스플레이
JP4143444B2 (ja) 2003-03-07 2008-09-03 キヤノン株式会社 照明光学系
JP3961973B2 (ja) 2003-03-14 2007-08-22 富士通株式会社 Ｏｔｄｒによる測定方法及び端局装置
KR20070092330A (ko) 2003-04-16 2007-09-12 업스트림 엔지니어링 오와이 2ｄ/3ｄ 데이터 프로젝터
JP2004319364A (ja) 2003-04-18 2004-11-11 Alps Electric Co Ltd 照明装置および液晶表示装置
US7245430B2 (en) 2003-04-21 2007-07-17 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for displaying three-dimensional stereo image using light deflector
US7976169B2 (en) 2003-05-14 2011-07-12 Sun Innovations, Inc. Waveguide display
GB0313044D0 (en) 2003-06-06 2003-07-09 Cambridge Flat Projection Flat panel scanning illuminator
JP2006527861A (ja) * 2003-06-16 2006-12-07 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 投影システム
GB2403815A (en) 2003-07-10 2005-01-12 Ocuity Ltd Birefringent lens array structure
GB2403814A (en) 2003-07-10 2005-01-12 Ocuity Ltd Directional display apparatus with birefringent lens structure
KR100792969B1 (ko) 2003-07-23 2008-01-08 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치
JP4727629B2 (ja) 2003-07-23 2011-07-20 シャープ株式会社 液晶表示装置
GB2405542A (en) 2003-08-30 2005-03-02 Sharp Kk Multiple view directional display having display layer and parallax optic sandwiched between substrates.
JP2007508573A (ja) 2003-09-22 2007-04-05 ドルゴフ、ジーン 全方向性レンチキュラーおよびバリアグリッド方式の画像ディスプレイおよびそれらを作成するための方法
GB2406730A (en) 2003-09-30 2005-04-06 Ocuity Ltd Directional display.
JP3569522B2 (ja) 2003-10-02 2004-09-22 公佑 橋本 表示装置
JP4411923B2 (ja) 2003-10-06 2010-02-10 セイコーエプソン株式会社 照明装置、表示装置及びプロジェクタ
JP2005135844A (ja) 2003-10-31 2005-05-26 Sony Corp 光学素子及びバックライト装置
JP2005183030A (ja) 2003-12-16 2005-07-07 Seiko Epson Corp 導光板及び照明装置
US7052168B2 (en) 2003-12-17 2006-05-30 3M Innovative Properties Company Illumination device
DE10359403B4 (de) 2003-12-18 2005-12-15 Seereal Technologies Gmbh Autostereoskopisches Multi-User-Display
JP4408368B2 (ja) 2003-12-24 2010-02-03 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置および表示方法およびこれらを用いる機器
US8179361B2 (en) 2004-01-15 2012-05-15 Hitachi Chemical Co., Ltd. Reflector and backlight device
GB2410116A (en) 2004-01-17 2005-07-20 Sharp Kk Illumination system and display device
WO2005071474A2 (en) 2004-01-20 2005-08-04 Sharp Kabushiki Kaisha Directional backlight and multiple view display device
US7300177B2 (en) 2004-02-11 2007-11-27 3M Innovative Properties Illumination system having a plurality of light source modules disposed in an array with a non-radially symmetrical aperture
KR100822520B1 (ko) 2004-02-13 2008-04-16 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 정보 기기
US6962415B2 (en) 2004-02-27 2005-11-08 Honeywell International Inc. Electro-optical dimming system
JP4394977B2 (ja) 2004-03-09 2010-01-06 五洋紙工株式会社 面光源装置
US7375886B2 (en) 2004-04-19 2008-05-20 Stereographics Corporation Method and apparatus for optimizing the viewing distance of a lenticular stereogram
JP4616577B2 (ja) 2004-04-22 2011-01-19 株式会社日立製作所 映像表示装置
JP2005321693A (ja) 2004-05-11 2005-11-17 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
GB2414127A (en) 2004-05-12 2005-11-16 Sharp Kk Time sequential colour projection
TWI254166B (en) 2004-05-25 2006-05-01 Au Optronics Corp 3D display system and method
US7064353B2 (en) 2004-05-26 2006-06-20 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED chip with integrated fast switching diode for ESD protection
JP4367258B2 (ja) 2004-06-18 2009-11-18 日本電気株式会社 入出力装置及び端末装置
JP2006004877A (ja) 2004-06-21 2006-01-05 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
JP3908241B2 (ja) 2004-06-24 2007-04-25 オリンパス株式会社 映像表示装置
JP2006031941A (ja) 2004-07-12 2006-02-02 Sharp Corp 面状光源ユニット
US7088488B2 (en) 2004-07-13 2006-08-08 Imation Corp. Spatial light modulator device with diffusive element
US7215391B2 (en) 2004-07-16 2007-05-08 United Microelectronics Corp. Liquid crystal on silicon display with micro color filters positioned on the top surface of the transparent substrate
WO2006031545A1 (en) 2004-09-09 2006-03-23 Fusion Optix, Inc. Enhanced lcd backlight
US20080128728A1 (en) 2004-09-10 2008-06-05 Luminus Devices, Inc. Polarized light-emitting devices and methods
US7227567B1 (en) 2004-09-14 2007-06-05 Avaya Technology Corp. Customizable background for video communications
GB2418315A (en) 2004-09-21 2006-03-22 Sharp Kk Multiple view display
JP4186918B2 (ja) 2004-12-01 2008-11-26 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
DE102004059729B3 (de) 2004-12-11 2006-04-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur autostereoskopischen Erzeugung von dreidimensionalen Bildinformationen aus gerasterten Subpixelauszügen und Anordnung zur Verfahrensdurchführung
US20060139447A1 (en) 2004-12-23 2006-06-29 Unkrich Mark A Eye detection system and method for control of a three-dimensional display
DE102004063838A1 (de) 2004-12-23 2006-07-06 Seereal Technologies Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Berechnen computer generierter Videohologramme
GB0502453D0 (en) 2005-02-05 2005-03-16 Cambridge Flat Projection Flat panel lens
US7355800B2 (en) 2005-02-07 2008-04-08 Coherent, Inc. Apparatus for projecting a line of light from a diode-laser array
JP5058967B2 (ja) 2005-03-17 2012-10-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 裸眼立体視ディスプレイ装置およびそのためのカラー・フィルタ
JP4600317B2 (ja) * 2005-03-31 2010-12-15 カシオ計算機株式会社 指向性を持った少なくとも２つの照明光を出射する照明装置及びそれを用いた表示装置
US20070115551A1 (en) 2005-04-01 2007-05-24 Alexis Spilman Space-variant waveplate for polarization conversion, methods and applications
EP1869899A4 (en) 2005-04-08 2009-12-23 Real D AUTOSTEREOSCOPIC DISPLAY WITH PLANAR PASSAGE
US7430358B2 (en) 2005-04-20 2008-09-30 Wavefront Technology, Inc. Elliptical diffusers used in displays
US8675125B2 (en) 2005-04-27 2014-03-18 Parellel Consulting Limited Liability Company Minimized-thickness angular scanner of electromagnetic radiation
US7188953B2 (en) 2005-05-03 2007-03-13 Eastman Kodak Company Display apparatus using LCD panel
TWI351588B (en) 2005-05-06 2011-11-01 Seereal Technologies Gmbh Device for holographic reconstructions of three-di
GB2426351A (en) 2005-05-19 2006-11-22 Sharp Kk A dual view display
TW200641416A (en) 2005-05-31 2006-12-01 Bright View Electronics Co Ltd A lighting device providing longitudinal illumination
US7404645B2 (en) 2005-06-20 2008-07-29 Digital Display Innovations, Llc Image and light source modulation for a digital display system
JP4741887B2 (ja) 2005-06-24 2011-08-10 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 光源装置、表示装置及び端末装置
KR100813977B1 (ko) 2005-07-08 2008-03-14 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고해상도 입체 영상 디스플레이장치
GB2428345A (en) 2005-07-13 2007-01-24 Sharp Kk A display having multiple view and single view modes
KR101128519B1 (ko) 2005-08-04 2012-03-27 삼성전자주식회사 고해상도 오토스테레오스코픽 디스플레이
WO2007027759A2 (en) 2005-09-02 2007-03-08 Colorlink, Inc. Polarization beam splitter and combiner
JP4626467B2 (ja) 2005-09-29 2011-02-09 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
US7429035B2 (en) 2005-09-29 2008-09-30 Wprwmdm, L.L.C. Equipment handling apparatus
US7378686B2 (en) 2005-10-18 2008-05-27 Goldeneye, Inc. Light emitting diode and side emitting lens
WO2007059054A2 (en) 2005-11-14 2007-05-24 Real D Monitor with integral interdigitation
KR20070071293A (ko) 2005-12-29 2007-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법
US7528906B2 (en) 2006-01-23 2009-05-05 Real D Achromatic polarization switches
WO2007086456A1 (ja) 2006-01-27 2007-08-02 Enplas Corporation 面光源装置及び表示装置
WO2007091610A1 (ja) 2006-02-09 2007-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 液晶表示装置
KR20070080985A (ko) 2006-02-09 2007-08-14 삼성전자주식회사 레이저 디스플레이 장치
US7593615B2 (en) 2006-02-10 2009-09-22 Rpc Photonics, Inc. Optical devices for guiding illumination
KR100813975B1 (ko) 2006-02-27 2008-03-14 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고해상도 입체 영상 표시 장치
CN2872404Y (zh) 2006-03-06 2007-02-21 胡国辉 高亮度导光板
US20070223252A1 (en) 2006-03-24 2007-09-27 Junwon Lee Illumination apparatus and film
JP4385031B2 (ja) 2006-03-31 2009-12-16 日本ライツ株式会社 導光板および平面照明装置
JP2007279474A (ja) 2006-04-10 2007-10-25 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
US7646453B2 (en) 2006-06-05 2010-01-12 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Reflective polarizer with polarization splitting microstructure
US7876489B2 (en) 2006-06-05 2011-01-25 Pixtronix, Inc. Display apparatus with optical cavities
EP2045516A4 (en) 2006-07-21 2011-04-13 Fujifilm Corp UNITARY LIGHT GUIDE PLATE, LIGHT GUIDE PLATE UNIT, PLAN LIGHTING DEVICE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
KR100823274B1 (ko) 2006-07-26 2008-04-17 삼성전자주식회사 조명장치 및 이를 채용한 디스플레이 장치
CN101506573B (zh) 2006-09-26 2011-01-12 松下电器产业株式会社 面状照明装置及使用该面状照明装置的液晶显示装置
GB0619366D0 (en) 2006-10-02 2006-11-08 Cambridge Flat Projection Distortionless wedge projection
JP4197716B2 (ja) 2006-10-03 2008-12-17 株式会社東芝 立体映像表示装置
WO2008045681A1 (en) 2006-10-06 2008-04-17 3M Innovative Properties Company Backlight modules for autostereoscopic 3d display devices and scanning backlights for lcd devices
GB0620014D0 (en) 2006-10-10 2006-11-22 Cambridge Flat Projection Prismatic film backlight
US8227073B2 (en) 2006-10-27 2012-07-24 Toray Industries, Inc. White polyester film for light reflective plate
CN200983052Y (zh) 2006-11-27 2007-11-28 比亚迪股份有限公司 一种用于立体液晶显示器的背光模组
JP5812566B2 (ja) 2006-12-29 2015-11-17 モディリス ホールディングス エルエルシー 発光アプリケーションのための光取り込み構造
JP4974703B2 (ja) 2007-02-21 2012-07-11 富士フイルム株式会社 面状照明装置
GB0704803D0 (en) 2007-03-13 2007-04-18 Cambridge Flat Projection Structured colour illumination of lcd's
JP4967731B2 (ja) 2007-03-15 2012-07-04 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置及びそのための光学部材
US7806579B2 (en) 2007-03-30 2010-10-05 Honeywell International Inc. Luminaire having a two-way waveguide
RU2377623C2 (ru) 2007-04-20 2009-12-27 Василий Александрович ЕЖОВ Способ наблюдения стереоизображений с полным разрешением для каждого ракурса и устройство для его реализации
DE102008021721A1 (de) 2007-05-08 2008-11-27 Citizen Electronics Co., Ltd., Fujiyoshida-shi Optisches Bauteil, Hintergrundbeleuchtungseinheit und Anzeigevorrichtung
US7528893B2 (en) 2007-05-18 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Backlight for liquid crystal display
JP4902431B2 (ja) 2007-06-07 2012-03-21 富士フイルム株式会社 面状照明装置
US7618178B2 (en) 2007-06-11 2009-11-17 SKC Haas Display Films Co., Lt.d Backlight containing formed birefringence reflective polarizer
KR100897804B1 (ko) 2007-08-07 2009-05-15 (주)비젼텍 패턴이 형성된 백라이트 유닛용 도광판
JP5248062B2 (ja) 2007-08-24 2013-07-31 株式会社東芝 指向性バックライト、表示装置及び立体画像表示装置
KR100932304B1 (ko) 2007-10-30 2009-12-16 제일모직주식회사 배면에 비대칭 프리즘을 구비하는 백라이트 유닛용 도광판및 이를 이용한 액정표시장치
US8087793B2 (en) 2007-10-30 2012-01-03 Edward Pakhchyan Back-light assembly
US7791683B2 (en) 2007-11-19 2010-09-07 Honeywell International Inc. Backlight systems for liquid crystal displays
JP4996433B2 (ja) 2007-11-27 2012-08-08 ミネベア株式会社 面状照明装置
WO2009082739A1 (en) 2007-12-20 2009-07-02 Real D Intra-pixel illumination system and methods
US20090168459A1 (en) 2007-12-27 2009-07-02 Qualcomm Incorporated Light guide including conjugate film
KR101421626B1 (ko) 2008-01-09 2014-07-22 삼성디스플레이 주식회사 광원 유닛, 이를 구비하는 백라이트 유닛 및 액정 표시장치
JP5133356B2 (ja) 2008-01-23 2013-01-30 パナソニック株式会社 波長分離装置、これを用いた面状照明装置、及びこれを用いた液晶表示装置
WO2009098809A1 (ja) 2008-02-05 2009-08-13 Sharp Kabushiki Kaisha 照明装置および液晶表示装置
US7750982B2 (en) 2008-03-19 2010-07-06 3M Innovative Properties Company Autostereoscopic display with fresnel lens element and double sided prism film adjacent a backlight having a light transmission surface with left and right eye light sources at opposing ends modulated at a rate of at least 90 hz
CN101983352A (zh) 2008-04-03 2011-03-02 住友化学株式会社 液晶显示装置
WO2009147877A1 (ja) 2008-06-04 2009-12-10 シャープ株式会社 導光体、照明装置、および液晶表示装置
US8068187B2 (en) 2008-06-18 2011-11-29 3M Innovative Properties Company Stereoscopic 3D liquid crystal display apparatus having a double sided prism film comprising cylindrical lenses and non-contiguous prisms
US9253416B2 (en) 2008-06-19 2016-02-02 Motorola Solutions, Inc. Modulation of background substitution based on camera attitude and motion
US8400496B2 (en) 2008-10-03 2013-03-19 Reald Inc. Optimal depth mapping
US8625881B2 (en) 2008-08-15 2014-01-07 Reald Inc. Enhanced ghost compensation for stereoscopic imagery
US8621635B2 (en) 2008-08-18 2013-12-31 Microsoft Corporation Web page privacy risk detection
US8223296B2 (en) 2008-08-25 2012-07-17 Lg Display Co. Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device having the same
KR101287636B1 (ko) 2008-08-25 2013-07-24 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR101450146B1 (ko) 2008-09-02 2014-10-14 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
US7660047B1 (en) 2008-09-03 2010-02-09 Microsoft Corporation Flat panel lens
BRPI0914459A2 (pt) 2008-10-21 2015-10-27 Koninkl Philips Electronics Nv "método para processar um sinal de vídeo de entrada tridimensional compreendendo múltiplas visualizações, produto de programa de computador e sistema para processar um sinal de vídeo de entrada tridimensional compreendendo múltiplas visualizações"
WO2010048632A1 (en) 2008-10-24 2010-04-29 Real D Stereoscopic image format with depth information
US7798699B2 (en) 2008-11-10 2010-09-21 Nokia Corporation Layered light guide with diffractive structures
TWI396873B (zh) 2008-12-31 2013-05-21 Nat Univ Tsing Hua 一種微結構偏極化之導光裝置
US8152349B2 (en) 2009-01-15 2012-04-10 Microsoft Corporation End reflector for a flat panel lens
US20110043501A1 (en) 2009-01-15 2011-02-24 Tyler Jon Daniel Material Simulation Device
JP2010164914A (ja) 2009-01-19 2010-07-29 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
US8026997B2 (en) 2009-01-28 2011-09-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Area active backlight with steerable light source
KR20100092152A (ko) 2009-02-12 2010-08-20 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛
KR101333439B1 (ko) 2009-02-17 2013-12-02 샤프 가부시키가이샤 도광체, 면 광원 장치 및 액정 표시 장치
DE102009010538B4 (de) 2009-02-25 2022-02-03 tooz technologies GmbH Multifunktionsglas mit einer optisch wirksamen Fläche, die zumindest teilweise eine Fresnel-Struktur mit mehreren Fresnel-Segmenten aufweist, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Multifunktionsglases
US20100214135A1 (en) 2009-02-26 2010-08-26 Microsoft Corporation Dynamic rear-projected user interface
JP5143770B2 (ja) * 2009-03-02 2013-02-13 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
GB2468519B (en) 2009-03-12 2014-01-15 Steritrox Ltd Improvements in and relating to sterilisation and/or decontamination
US20100231498A1 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Microsoft Corporation Image display via multiple light guide sections
WO2010124028A2 (en) 2009-04-21 2010-10-28 Vasylyev Sergiy V Light collection and illumination systems employing planar waveguide
US8639072B2 (en) 2011-10-19 2014-01-28 Milan Momcilo Popovich Compact wearable display
WO2010127285A2 (en) 2009-04-30 2010-11-04 Tetracam, Inc. Method and apparatus for providing a 3d image via media device
US8721152B2 (en) 2009-05-01 2014-05-13 Abl Ip Holding Llc Light emitting devices and applications thereof
DE102009003069A1 (de) 2009-05-13 2010-11-25 Seereal Technologies S.A. 3D-Anzeigedisplay mit steuerbarer Vorrichtung zum Nachführen von Sichtbarkeitsbereichen
US8203595B2 (en) 2009-05-21 2012-06-19 Alcatel Lucent Method and apparatus for enabling improved eye contact in video teleconferencing applications
KR20120018370A (ko) 2009-05-28 2012-03-02 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 무안경 입체식 디스플레이 디바이스
US8216405B2 (en) 2009-05-28 2012-07-10 Microsoft Corporation Making an optic with a cladding
GB2470752B (en) * 2009-06-03 2015-01-07 Au Optronics Corp Autostereoscopic Display Apparatus
KR20110006773A (ko) 2009-07-15 2011-01-21 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 텔레비전
EP2282231A3 (en) 2009-08-07 2011-05-04 JDS Uniphase Corporation Multi-segment optical retarder for creating 3d images
FR2949264B1 (fr) 2009-08-18 2012-02-24 Screen Res Procede de fabrication d'un ecran de projection et ecran correspondant
US8354806B2 (en) 2009-08-21 2013-01-15 Microsoft Corporation Scanning collimation of light via flat panel lamp
US20110044582A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Microsoft Corporation Efficient collimation of light with optical wedge
US20110044056A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Microsoft Corporation Light collector for an illumination optic
JP5333050B2 (ja) 2009-08-25 2013-11-06 ソニー株式会社 立体映像表示装置および立体映像表示装置の製造方法
US20120236484A1 (en) 2009-12-01 2012-09-20 Hideyuki Miyake Foldable mobile terminal
JP5325346B2 (ja) 2009-12-01 2013-10-23 ルミニット エルエルシー 反射スクリーン、映画スクリーンの２つの部位を組み立てる方法、および反射スクリーン用の継ぎ目
KR101676872B1 (ko) 2009-12-14 2016-11-16 엘지전자 주식회사 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101684478B1 (ko) 2010-01-20 2016-12-09 삼성디스플레이 주식회사 복수의 도광판을 갖는 백라이트 어셈블리
US20110188120A1 (en) 2010-01-29 2011-08-04 Beam Engineering For Advanced Measurement Co. Broadband optics for manipulating light beams and images
JP2013080562A (ja) 2010-02-10 2013-05-02 Sharp Corp バックライト装置および液晶表示装置並びにテレビジョン受像機
US20110216266A1 (en) 2010-03-02 2011-09-08 Microsoft Corporation Wedge backlight with diffraction grating
JP5055398B2 (ja) 2010-03-12 2012-10-24 株式会社ジャパンディスプレイイースト 照明装置および液晶表示装置
US9628722B2 (en) 2010-03-30 2017-04-18 Personify, Inc. Systems and methods for embedding a foreground video into a background feed based on a control input
KR20110109565A (ko) 2010-03-31 2011-10-06 삼성전자주식회사 백라이트 유닛, 이를 구비한 3ｄ 디스플레이 및 3ｄ 영상 형성 방법
JP5528885B2 (ja) 2010-03-31 2014-06-25 嶋田プレシジョン株式会社 回折格子を利用した導光板及び液晶テレビ用直下型バックライト装置
MX2012012033A (es) 2010-04-16 2013-05-20 Flex Lighting Ii Llc Dispositivo de iluminacion que comprende una guia de luz a base de pelicula.
WO2011130718A2 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Flex Lighting Ii, Llc Front illumination device comprising a film-based lightguide
US8564740B2 (en) 2010-05-24 2013-10-22 3M Innovative Properties Company Directional backlight with reduced crosstalk
US8477261B2 (en) 2010-05-26 2013-07-02 Microsoft Corporation Shadow elimination in the backlight for a 3-D display
US10089937B2 (en) 2010-06-21 2018-10-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Spatial and temporal multiplexing display
KR101680770B1 (ko) 2010-07-09 2016-11-29 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 디스플레이장치
CN102483521B (zh) 2010-07-14 2015-01-28 松下电器产业株式会社 显示装置
KR101729556B1 (ko) 2010-08-09 2017-04-24 엘지전자 주식회사 입체영상 디스플레이 시스템, 입체영상 디스플레이 장치 및 입체영상 디스플레이 방법, 그리고 위치 추적 장치
WO2012021967A1 (en) 2010-08-16 2012-02-23 Tandemlaunch Technologies Inc. System and method for analyzing three-dimensional (3d) media content
US9024997B2 (en) 2010-09-03 2015-05-05 At&T Intellectual Property L.L.P. Virtual presence via mobile
US8534901B2 (en) 2010-09-13 2013-09-17 Teledyne Reynolds, Inc. Collimating waveguide apparatus and method
JP5364666B2 (ja) 2010-09-13 2013-12-11 株式会社東芝 立体画像表示装置、方法およびプログラム
US8854356B2 (en) 2010-09-28 2014-10-07 Nintendo Co., Ltd. Storage medium having stored therein image processing program, image processing apparatus, image processing system, and image processing method
US8651725B2 (en) 2010-09-30 2014-02-18 Global Lighting Technology Inc. Backlight module
US8848040B2 (en) 2010-10-08 2014-09-30 3Dv Co., Ltd. 3D display system with active shutter plate
US9294717B2 (en) 2010-10-13 2016-03-22 At&T Intellectual Property I, L.P. System and method to enable layered video messaging
CA2815418A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 S. C. Johnson & Son, Inc. Compressible pouch with multiple collapsible channels across bottom
KR20120045098A (ko) 2010-10-29 2012-05-09 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치
KR101670927B1 (ko) 2010-11-05 2016-11-01 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 방법
CN108681087A (zh) 2010-11-19 2018-10-19 瑞尔D斯帕克有限责任公司 导向性平坦照射器
US20130328866A1 (en) 2010-11-19 2013-12-12 Reald Inc. Spatially multiplexed imaging directional backlight displays
US9250448B2 (en) 2010-11-19 2016-02-02 Reald Inc. Segmented directional backlight and related methods of backlight illumination
US20140041205A1 (en) 2010-11-19 2014-02-13 Reald Inc. Method of manufacturing directional backlight apparatus and directional structured optical film
US8651726B2 (en) 2010-11-19 2014-02-18 Reald Inc. Efficient polarized directional backlight
US8988336B2 (en) 2010-12-16 2015-03-24 3M Innovative Properties Company Dual-orientation autostereoscopic backlight and display
KR20120074825A (ko) 2010-12-28 2012-07-06 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
US8823769B2 (en) 2011-01-05 2014-09-02 Ricoh Company, Ltd. Three-dimensional video conferencing system with eye contact
JP2012204370A (ja) 2011-03-23 2012-10-22 Sony Corp 光源回路ユニットおよび照明装置、並びに表示装置
KR101788723B1 (ko) 2011-04-28 2017-10-20 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
JP5751922B2 (ja) 2011-05-09 2015-07-22 キヤノン株式会社 発光装置および表示装置
WO2012158574A1 (en) 2011-05-13 2012-11-22 Reald Inc. Efficient polarized directional backlight
US9153031B2 (en) 2011-06-22 2015-10-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Modifying video regions using mobile device input
KR101912408B1 (ko) 2011-06-29 2018-10-26 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이동 단말기의 제어 방법
JP5649526B2 (ja) 2011-07-01 2015-01-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US8752200B2 (en) 2011-07-12 2014-06-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Devices, systems and methods for security using magnetic field based identification
US8760762B1 (en) 2011-08-12 2014-06-24 Google Inc. Image waveguide utilizing two mirrored or polarized surfaces
KR101884628B1 (ko) 2011-08-24 2018-08-02 엘지이노텍 주식회사 발광 모듈 및 백라이트 유닛
US9097826B2 (en) 2011-10-08 2015-08-04 Svv Technology Innovations, Inc. Collimating illumination systems employing a waveguide
US20130107340A1 (en) 2011-10-31 2013-05-02 Yoon Kean Wong Autostereoscopic Steering Light-Guide Three-Dimensional Displays
US20130127861A1 (en) 2011-11-18 2013-05-23 Jacques Gollier Display apparatuses and methods for simulating an autostereoscopic display device
US20130135588A1 (en) 2011-11-29 2013-05-30 Milan Momcilo Popovich 3D display apparatus
JP2015511329A (ja) 2012-01-31 2015-04-16 アルファマイクロン インコーポレイテッド 電子的調光可能光学装置
CN202486493U (zh) 2012-02-07 2012-10-10 天津三多水科技有限公司 一种投影幕布
US8950883B2 (en) 2012-03-09 2015-02-10 Corning Incorporated Bezel-free display device using directional backlighting
CN104321686B (zh) 2012-05-18 2017-04-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光源的光源
CN107037527A (zh) 2012-05-18 2017-08-11 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于成像定向背光源的光源调节
US9350980B2 (en) 2012-05-18 2016-05-24 Reald Inc. Crosstalk suppression in a directional backlight
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
US9541766B2 (en) 2012-05-18 2017-01-10 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
EP4235270A3 (en) 2012-05-18 2023-11-08 RealD Spark, LLC Directionally illuminated waveguide arrangement
US8917441B2 (en) 2012-07-23 2014-12-23 Reald Inc. Observe tracking autostereoscopic display
US9081195B2 (en) 2012-08-13 2015-07-14 Innolux Corporation Three-dimensional image display apparatus and three-dimensional image processing method
CN103807664A (zh) 2012-11-07 2014-05-21 纬创资通股份有限公司 光源模块和制作光源模块的方法
US9262648B2 (en) 2013-02-22 2016-02-16 Fujitsu Limited Display device with automatic viewing angle control
WO2014130860A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Reald Inc. Directional backlight
KR101538935B1 (ko) 2013-05-28 2015-07-24 주식회사 포디컬쳐 깊이 차이를 이용한 얼굴 구성요소의 자동 분류 방법
CN105474633B (zh) 2013-06-17 2019-07-09 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光的光源
KR102377759B1 (ko) 2014-03-21 2022-03-23 리얼디 스파크, 엘엘씨 지향성 백라이트

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030137821A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Fujitsu Display Technologies Corp. Light guide plate, light source device equipped therewith and display device
US20090140656A1 (en) * 2005-08-12 2009-06-04 Seiji Kohashikawa Light source control device, illuminaton device, and liquid crystal display device
US20100188438A1 (en) * 2007-07-20 2010-07-29 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight and Liquid Crystal Display Device
US20110242298A1 (en) * 2009-08-21 2011-10-06 Microsoft Corporation Private video presentation
US20110187635A1 (en) * 2010-02-04 2011-08-04 Hong Seok Lee Three-dimensional image display apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP4123348A1 (en) 2023-01-25
EP4123348B1 (en) 2024-04-10
US20140009508A1 (en) 2014-01-09
EA201401264A1 (ru) 2015-08-31
EP2850482A1 (en) 2015-03-25
US20180350324A1 (en) 2018-12-06
TWI636283B (zh) 2018-09-21
US20210174765A1 (en) 2021-06-10
TW201411193A (zh) 2014-03-16
US10902821B2 (en) 2021-01-26
US11287878B2 (en) 2022-03-29
CN104321686A (zh) 2015-01-28
CN104321686B (zh) 2017-04-12
EP2850482A4 (en) 2016-06-22
US20220374071A1 (en) 2022-11-24
EP2850482B1 (en) 2022-07-27
US11681359B2 (en) 2023-06-20
KR20150020210A (ko) 2015-02-25
EA032190B8 (ru) 2019-06-28
WO2013173695A1 (en) 2013-11-21
US10062357B2 (en) 2018-08-28
KR102099590B1 (ko) 2020-04-10
JP6508832B2 (ja) 2019-05-08
JP2015527597A (ja) 2015-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11287878B2 (en) Controlling light sources of a directional backlight
US10634840B2 (en) Wide angle imaging directional backlights
JP6962521B2 (ja) 指向性プライバシーディスプレイ
US10425635B2 (en) Wide angle imaging directional backlights
KR102039947B1 (ko) 지향성 광원을 위한 제어 시스템
CN106104372B (zh) 定向显示装置以及定向显示设备
JP6305987B2 (ja) 指向性バックライト、ディスプレイデバイス及びディスプレイ装置
KR20150021936A (ko) 지향성 백라이트에서의 크로스토크 억제

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM