JP2018032042A - 電子的調光可能光学装置 - Google Patents

電子的調光可能光学装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018032042A
JP2018032042A JP2017212376A JP2017212376A JP2018032042A JP 2018032042 A JP2018032042 A JP 2018032042A JP 2017212376 A JP2017212376 A JP 2017212376A JP 2017212376 A JP2017212376 A JP 2017212376A JP 2018032042 A JP2018032042 A JP 2018032042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active
polarization
polarizer
voltage
light
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2017212376A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6694861B2 (ja
Inventor
バーマン タヘリ
Taheri Bahman
バーマン タヘリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alphamicron Inc
Original Assignee
Alphamicron Inc
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 Alphamicron Inc filed Critical Alphamicron Inc
Publication of JP2018032042A publication Critical patent/JP2018032042A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6694861B2 publication Critical patent/JP6694861B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0136Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/02Rear-view mirror arrangements
    • B60R1/08Rear-view mirror arrangements involving special optical features, e.g. avoiding blind spots, e.g. convex mirrors; Side-by-side associations of rear-view and other mirrors
    • B60R1/083Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors
    • B60R1/088Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors using a cell of electrically changeable optical characteristic, e.g. liquid-crystal or electrochromic mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/281Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for attenuating light intensity, e.g. comprising rotatable polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • G02F1/133536Reflective polarizers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13475Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which at least one liquid crystal cell or layer is doped with a pleochroic dye, e.g. GH-LC cell
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • G02F1/133531Polarisers characterised by the arrangement of polariser or analyser axes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/01Function characteristic transmissive
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/02Function characteristic reflective
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/62Switchable arrangements whereby the element being usually not switchable

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】高速応答時間、低消費電力、低い温度感受性を提供することができる調光ミラーであって、また中間状態の可能性がある高反射状態と低い暗状態とを有する調光ミラーを提供する。【解決手段】順番に能動吸収偏光子12と、第1の静的反射偏光子14と、能動偏極回転子と、第2の静的反射偏光子18と、を含む電子的調光可能光学装置であって、同装置の反射率及び/又は透過率が能動吸収偏光子及び/又は能動偏極回転子の両端に電圧を印加することにより制御(増加又は低減)されるように構成された電子的調光可能光学装置。能動吸収偏光子を選択された偏極レベルに設定することで同装置により生成される像の明るさを決定するように、1つ又は複数の偏極レベルを能動吸収偏光子の電圧を制御することによって選択することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、車両、窓、サンバイザ、ヘルメット、携帯電話、及び様々な他のアプリケーションに使用するための様々な反射偏光子、吸収偏光子、及び偏極回転子構成を使用する電子的調光可能反射又は透過光学装置に関する。
関連出願への相互参照
本出願は、ELECTRONICALLY DIMMABLE MIRRORという名称の、2012年1月31日出願の米国仮特許出願第61/592,883号明細書からの優先権及びその他の利益を主張し、参照のためその全体を本明細書に援用する。
車両内で、運転手は通常、内部リアビューミラーと2つの外部サイドビューミラー(以下、集合的に「リアビューミラー」と呼ぶ)とを利用する。リアビューミラーは、運転手が後方を向く必要無く車両背後の光景を見ることができるようにし、通常は車両構造により遮られる車両周囲の領域を見ることができるようにする。したがって、これらのミラーは運転手にとって重要な情報源である。後ろから近づいてくる別の車両からの光など車両の背後の光景に出現する明るい光は、運転者を一時的に視覚的に害し、又は運転者の目を眩ます可能性があるリアビューミラー内のまぶしい光を生じ得る。この問題は、運転手の目が暗闇に調整された夜間などの低環境光条件下では悪化されるだけである。
車両のリアビューミラー内のまぶしい光の問題に対処するために様々な解決策が進化してきた。主として内部中央搭載リアビューミラーと共に使用される、この問題の従来の解決策の1つは、ミラーハウジング上にスイッチレバーを有するプリズムのミラーを採用することである。スイッチは、ミラー面から直接の通常強度反射を与える昼間位置と低減された強度反射を与える夜間位置との間で手動で動かすことができる。運転手がまぶしさを経験すると、運転手はリアビューミラー設定を低反射率へ手動で変更する。運転手へ反射される光の強さが低い場合、追随する車両からの反射ヘッドライトの強度は運転手の視覚を害するのに不十分である。まぶしさが収まると、運転手は、リアビューミラーを高反射率へ手動で切り替えることができる。ミラーを手動制御することに伴う困難としては、スイッチレバーを発見及び作動することに起因する運転手注意散漫だけでなくミラーが切り替えられる前に経験されるまぶしさが挙げられる。
他の解決策としては、リアビューミラーを自動的に調光して運転者がミラーを手動で切り替える必要性を無くすことが挙げられる。まぶしさ低減の改善は、2つの状態を有するプリズム式ミラーを、多くの反射率低減レベルを提供することができる調光素子を含む多状態ミラーで置き換えた場合に起きた。このような多状態自動調光リアビューミラーの一タイプは、外部電流流れにより誘起される酸化状態の変化に起因するいくつかの材料の吸収スペクトルの変化に基づく。この効果は文献では電気的着色効果(electrochromic effect)と呼ばれ、このような自動調光リアビューミラーは一般的には電気的着色ミラーと称される。電気的着色ミラーは、2つの電極間に接続される電気的着色媒体を含む。電気的着色媒体は、一対の電極へ電荷を印加することにより生成される外部電流に反応する。十分な電流が自動調光リアビューミラーの電極の両端に印加されると、電気的着色媒体はそのスペクトル特性を変えることにより着色状態に入る。しかし、電気的着色ミラーは、遅い反応速度、高い温度感度、高電力消費など多くの制約に悩まされる。
他の公知の自動調光ミラーは液晶の特性を活用する。液晶は、使用可能範囲において非常に速い応答時間、低消費電力、低い温度感受性を有する。電界の印加により、液晶分子を再配向し、複屈折又は吸収などのそれらの光学特性を変える。液晶ベースの調光システムでは、分子が再配列状態にあると、ミラーから反射される光は、印加電界に通常は比例する程度に減衰される。印加電界を低減又は除去すると、システムは通常のより透明な状態に戻る。したがってこのようなミラーを使用することで、液晶に印加された電圧が閾値より低いか高いかに従って高い又は低い反射率を選択的に得ることが可能である。しかし、液晶ベースのシステムは通常、高反射性状態においてさえしばしば反射率を<50%又は<40%に低減する光減衰用の静的(切り替不能)吸収偏光子を使用する。この低反射率は、リアビューミラーを含む多くのアプリケーションのそれらの使用を自動的に無くす。最近になって、この制限を克服するためにゲストホストシステム(guest host system)が提案された。しかし、これらのシステムは、高反射率、又は電気的着色システムにより達成可能な明(clear)状態と暗(dark)状態の反射率の広い振幅を依然として提供しない。
静的吸収偏光子に伴う問題を回避するために、切り替え可能偏光子の使用が提案された。これらは、米国特許第7,362,505号明細書(Hikmetら)における装置などのように反射性、又は米国特許出願公開第2005/0057701号明細書(Weiss)における装置などのように吸収性であり得る。しかし、コレステリック(cholesterics)に基づく切り替え可能反射偏光子は、多くの調光可能ミラー用途に必要な光学的又は電気的特性を持たない。例えば、切り替え可能コレステリック偏光子は、特に単一光源(自動車のヘッドライトなど)が使用される場合に透過及び反射状態の両方において高度のかすみ(光学的用途に適さなくする)を有するということが知られている。さらに、これらは高い切り替え電圧を必要とし、反射状態への不適切に長い緩和時間(例えば数分)を有する。これらの欠点はそれらを調光可能ミラー用途に適さなくする。
吸収能動偏光子が、自動調光用途に示唆されている(例えばWeissの米国特許出願公開第2005/0057701号明細書参照)。これらのシステムでは、入射光の両偏波を吸収するために単一の能動偏光子が使用される。これを実現するために、4分の1波長板と高反射性偏極独立ミラーとの組み合わせが、未吸収光の偏極を回転するために使用される。このシステムの欠点は、4分の1波長板が波長及び角度依存であるので反射が可視スペクトル全体にわたって一様にならないということである。したがって、システムは、特に夜間のヘッドランプで観測されるような点光源照射状況において、非一様性を示すだろう。加えて、これらのシステムはディスプレイ又は他の画像と共に使用するのに適合しない。
米国特許第7,362,505号明細書 米国特許出願公開第2005/0057701号明細書
したがって、高速応答時間、低消費電力、低い温度感受性を提供することができる調光ミラーであって、また中間状態の可能性がある高反射状態と低い暗状態とを有する調光ミラーが必要とされている。
同様に、ビル、車両、飛行機内の窓など、装置を通過する光量を電子的に制御することができる電子的調光可能透過装置の必要性がある。したがって、例えば、夏にはビルの内部へより少ない日光を入れるように窓を調光することができ、一方、冬の数か月間は、多量の日光がビルに入れるようにするために窓を最大透過率に設定することができる。本発明は、反射及び/又は透過アプリケーションに使用することができる電子的調光可能光学装置の様々な斬新な構成の説明を提供する。
本明細書では、電子的調光可能光学装置を設けることにより光を可変強度で反射及び透過するための斬新なシステムと方法が提供される。このような装置は順に、能動吸収偏光子、第1の静的反射偏光子、能動偏極回転子、第2の静的反射偏光子を含む。これらの層は、装置の反射率及び/又は透過率が能動吸収偏光子と能動偏極回転子の両端に電圧を印加することにより制御(増加又は低減)されるよう、構成される。
装置が反射装置として使用される場合、装置は更に、第2の静的反射偏光子に隣接するビームストップを含み、ビームストップに到達した光のそれ以上の反射を最小化し、又は無くす。
いくつかの実施形態では、装置は静的偏極回転子をさらに含むことができる。
本明細書に記載の装置は剛性構造(例えば、ガラス基板を使用する)又は軟質構造(例えば、プラスチック基板などを使用する)のいずれでもよい。
一実施形態では、光学装置構成は以下のとおりである:
(a)能動吸収偏光子は、電圧の印加によって活性化されたときに、x方向に吸収軸を有し、
(b)第1の静的反射偏光子は、x方向に反射軸を有し、
(c)能動偏極回転子は、最大電圧の印加によって活性化されたときに、入射光の偏極軸を90°だけ回転し、
(d)第2の静的反射偏光子は、y方向に反射軸を有し、
電圧が印加されると光学装置の反射率が低減される。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定との間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
別の実施形態では、光学装置構成は以下の通りである:
(a)能動吸収偏光子は、活性化されたときに、x方向に吸収軸を有し、
(b)第1及び第2の静的反射偏光子は、x方向に反射軸を有し、
(c)能動偏極回転子は、非活性状態のときに、入射光の偏極軸を90°だけ回転し、
電圧が印加されたときに光学装置の反射率が低減される。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定との間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
いくつかの実施形態では、装置は可視スペクトルの選択的波長を反射する調光可能ミラーである。
いくつかの例では、装置は可視スペクトルの選択的波長を吸収する調光可能ミラーである。
透過装置として、装置は、最大電圧が能動吸収偏光子及び/又は能動偏極回転子の両端に印加されたときに、最小透過率を有することができる。または、他の実施形態では、装置は、最大電圧が能動吸収偏光子及び/又は能動偏極回転子の両端に印加されたときに、最大透過率を有するが、装置が電圧の印加により活性化されないときは、最小透過率を有する。
本発明の装置のうちのいずれかの反射率及び/又は透過率は、自動的に、手動で、又は自動及び手動制御の両方の組み合わせにより制御することができる。
いくつかの例では、能動吸収偏光子の偏極レベルは能動吸収偏光子に印加される電圧を制御することにより選択される。したがって、能動吸収偏光子を選択偏極レベルに設定することで、装置により生成される画像の明るさを決定する。
したがって、装置は更に、装置への電圧印加のための制御装置を含むことができ、制御装置は能動吸収偏光子と結合される。
いくつかの実施形態では、能動吸収偏光子は2つ以上の部分に分割され、制御装置は部分の各々を各偏極レベルに設定する。
別の実施形態では、装置は、制御装置と結合された少なくとも1つの光検出器を含み、光検出器が1つ又は複数の光強度値を与えるように、構成される。次に、制御装置は能動吸収偏光子を各光強度値に従って選択偏極レベルに設定する。
また、本明細書で企図されるのは、上述のような反射装置又はミラーであるが、加えて、装置又はミラーの非可視側に置かれたディスプレイを有する反射装置又はミラーであり、ディスプレイから放射された光の少なくとも一部が光学装置の可視面(viewing surface)まで透過されるように構成される。
上述の装置のいずれも、最大反射率状態にあるときに装入射光の50%超を反射することができるように構成される。いくつかの例では、装置の反射率は、その最大反射率状態にあるときには60%、70%、80%、又は90%より大きい。
装置はまた、その最大及び最小反射状態間の振幅(又はコントラスト)が50%より大きくなるように構成することができる。いくつかの例では、振幅又はコントラストは60%、70%、又は80%より大きい。装置はまた、その最小反射率状態にあるときに、入射光の30%、20%、又は10%未満又はそれらの間の任意の%を反射するように構成することができる。
上述の反射装置のいずれも、車両、飛行機のリアビュー又はサイドビューミラーとして使用することができ、又は調光可能ミラーが望ましい任意の同様なアプリケーションに使用することができる。
他の例では、上述の透過装置のいずれも、窓、サンバイザ、ヘルメットなどにおいて使用することができ、又は調光可能透過装置が望ましい任意の同様なアプリケーションに使用することができる。
また本明細書で企図されるのは、光学装置から反射された光を低減する方法である。本方法は上述の光学装置の任意のものを使用する工程と、装置の反射率を変えるために電圧を光学装置へ印加する工程とを含む。
いくつかの実施形態では、本方法は、入射光を、その可視面に能動吸収偏光子を有する装置の可視面の方向へ導き、続いて第1の静的(非切り替え可能)反射偏光子、能動(電気的切り替え可能)偏極回転子、及び第2の静的(切り替え不能)反射偏光子に導く工程を含む。これらの層は、装置にエネルギーが与えられていない状態にあるときに、装置が最大反射率を有し、かつ、能動偏光子と能動偏極回転子へ印加される最大電圧により活性化されたときに、最小反射率を有するように構成される。
他の実施形態では、これらの層は、装置にエネルギーが与えられていない状態にあるときに、最小反射率を有し、能動偏光子と能動偏極回転子へ印加される最大電圧により活性化されたときに、大反射率を有するように構成される。
いくつかの例では、本方法は、能動偏光子を、エネルギーが与えられていないときに非吸収状態に設定し、かつ、電圧の印加によりエネルギーが与えられたときに入射光のx方向偏波を吸収し、y方向偏波を透過するように設定する工程と、第1の反射偏光子を、能動偏光子が吸収するのと同じx方向偏波を反射するように設定する工程と、第2の反射偏光子を、光の直交的に反対のy方向偏波を反射するように設定する工程と、能動偏極回転子を、エネルギーが与えられていないときに影響が無いように設定し、かつ、最大電圧によりエネルギーが与えられたときに光の偏極方向を最大90°まで回転するように設定する工程とを含む。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定との間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
他の例では、本方法は、可視面能動偏光子を、エネルギーが与えられていないときに非吸収状態に設定し、かつ、電圧の印加によりエネルギーが与えられたときに、入射光のx方向偏波を吸収し、y方向偏波を透過するように設定する工程と、第1及び第2の静的反射偏光子を、前記光のx方向偏波を反射するように設定する工程と、能動偏極回転子を、最大電圧によりエネルギーが与えられると影響が無いように設定するがエネルギーが与えられていない状態になると光の偏極方向を90°だけ回転するように設定する工程とを含む。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定との間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
さらに添付図面に示され添付の特許請求の範囲において定義されるように、本発明の他の特徴、詳細、有用性、利点は本発明の様々な実施形態の以下のより詳細な明細書から明らになり得る。
本発明の特徴と利点は添付図面に関連してなされる以下の詳細説明から明白になる。
第1の実施形態による光学装置が電圧オフ状態にあるときの装置の一部の概略断面図である。 第1の実施形態による光学装置が最大電圧オン状態にあるときの装置の一部の概略断面図である。 第2の実施形態による光学装置が電圧オフ状態にあるときの装置の一部の概略断面図である。 第2の実施形態による光学装置が最大電圧オン状態にあるときの装置の一部の概略断面図である。 ディスプレイと共に使用される電子的調光可能ミラーの一部分の概略断面図である。 ディスプレイと共に使用される電子的調光可能ミラーの別の例の一部分の概略断面図である。
本明細書に記載されるのは、能動(電気的切り替え可能)吸収偏光子、第1の静的(切り替え不能)反射偏光子、能動(電気的切り替え可能)偏極回転子、第2の静的(切り替え不能)反射偏光子の各層を順に有する電子的調光可能光学装置である。装置の反射率が能動層への電圧の印加により制御されるように、装置は構成される。
一実施形態では、装置は主に反射装置であり、ビームストップを追加的に含むことができる。
いくつかの実施形態では、これらの層は、装置がエネルギーを与えられていない状態にあるときは、装置がほぼすべての入射光を反射するが、エネルギーが与えられると入射光の一部を吸収し、調光された反射像(ダークミラー状態)を生じるように構成される。いくつかの実施形態では、最大電圧が印加されると、装置は入射光のほぼ100%を吸収するようにされ得る。
したがって、ミラーなどの反射装置の場合には、固定又は可変電圧の印加により、ミラーは、入射光のxとy方向偏波の可変部分(最大では、ほぼすべて)を吸収する1つ又は複数の可変低減反射率状態(variable reduced reflectivity state)を有することになる。
透過装置実施形態(窓、サンバイザ、ヘルメット、カメラのファインダなど)では、装置は、観察者が装置を通して見ることができるように、ビームストップを含まない。
透過装置では、装置はいずれかの方向で使用され得る、すなわち、能動偏光子層は装置の入射表面に隣接し得、逆もまた同様であり第2の受動反射層は入射表面に隣接し得るということにも注意すべきである。
透過実施形態では、能動偏光子と能動偏極回転子は、電圧が印加されていないときに装置が最も透過し、電圧が印加されているときに最も反射するように構築され得る。しかし、他の実施形態では、逆の場合の可能性があるので、能動層は、電圧が印加されているときに装置が最も透過し、電圧が印加されていないとき(エネルギーが与えられていない状態)に最も反射する(低減された透過率を有する)ように構築され得る。
透過装置として使用される場合、固定又は可変電圧の印加により、装置を通過して観察者に到達する光の量を変える。
調光装置アセンブリに印加される電圧は調光効果を制御することができる。調光装置アセンブリに印加される電圧は、装置の反射率又は透過率が支配的条件に適するように低減されるように調整することができる。これは、環境の明るさ又は装置の前部へ入射する光の強度のいずれか又はその両方に反応する電気制御システムに接続される1つ又は複数の光センサの使用により、手動で又は自動的に達成することができる。したがって、調光の量は、手動で、自動的に、又はその両方のいずれかで変えられ得る。
本発明の別の態様によると、電子的調光可能光学装置への電圧の印加により可変強度で光を反射する方法が提供される。本方法は、その可視面に能動吸収偏光子を、続いて第1の静的(非切り替え可能)反射偏光子、能動(電気的切り替え可能)偏極回転子、第2の静的(切り替え不能)反射偏光子、最後にビームストップを有する装置の方向へ入射光を導く処理を含む。これらは、装置がエネルギーが与えられていない状態にあるときに可視面上の入射光のほぼすべてが反射されるが、最大電圧が能動偏光子と能動偏極回転子へ印加されると可視面上の入射光のほぼすべてが吸収され、こうして反射光の強度を減少するように構成される。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
本発明の別の態様によると、電子的調光可能光学装置への電圧の印加により可変強度で光を透過する方法が提供される。本方法は、能動吸収偏光子、隣接して第1の静的(非切り替え可能)反射偏光子、隣接して能動(電気的切り替え可能)偏極回転子、隣接して第2の静的(切り替え不能)反射偏光子を有する装置の方向へ入射光を導く処理と、装置により透過又は反射される光量を変更するために電圧を装置へ印加する処理とを含む。
透過方法のいくつかの実施形態では、層の構成は、本方法が「入射光が他の層を通過する前に入射光を最初に能動吸収偏光子層の方へ導く工程」を含む(すなわち、能動吸収偏光子は装置の入射表面に隣接する)ようにされる。他の実施形態では、層の構成は、本方法が「入射光が他の層を通過する前に入射光を第2の反射偏光子の方へ導く工程」を含む(すなわち、第2の反射偏光子は装置の入射表面に隣接する)ようにされる。
いくつかの実施形態では、本方法は、装置がエネルギーが与えられていない状態にあるときは入射表面上の入射光の一部が装置を透過するようにされるが最大電圧が能動偏光子及び/又は能動偏極回転子へ印加されると入射表面上の入射光のほぼすべてが反射され、こうして透過光の強度を減少するように、電圧を印加することにより装置の透過率を低減する工程を含む。
他の実施形態では、本方法は、装置がエネルギーが与えられている状態にあるときは入射表面上の入射光の一部は装置を透過するが、能動偏光子及び/又は能動偏極回転子へ電圧が印加されないときには入射表面上の入射光のほぼすべてが反射され、こうして透過光の強度を減少するように、電圧を印加することにより装置の透過率を増加する工程を含む。
装置の透過率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
異なる層が互いに「隣接」すると記載された場合、これは層の順序を指すということに注意すべきである。したがって、他の層、膜、又は材料が、能動偏光子層、第1の受動反射偏光子層、能動偏極回転子層、第2の受動反射偏光子層間にそれらの構成の順序を乱すこと無しに挿入されることが可能であり得る。例えば、接着剤層又は他の層又は膜が異なる層間に配置され得る。
いくつかの実施形態では、本方法は以下の構成を含む:能動偏光子を、エネルギーが与えられていないときに非吸収状態に設定し、かつ、電圧の印加によりエネルギーが与えられたときに入射光のx方向偏波の一部を吸収し、y方向偏波を透過するように設定する工程。第1の反射偏光子は能動偏光子が吸収するのと同じ方向の偏波(すなわちx方向偏波)を反射し、第2の反射偏光子は光の直交反対方向(orthogonally opposite direction)偏波(すなわちy方向偏波)を反射するように、第1及び第2の静的反射偏光子が異なる90°偏光を反射するように設定する工程。本方法はさらに、能動偏極回転子を、エネルギーが与えられていないときに影響が無いように設定するが、エネルギーが与えられたときに光の偏極方向を最大90°まで(すなわち、xからyへ、又はyからxへ)回転するように設定する工程を含む。この構成は、電圧が印加されていないときに装置の観察又は入射表面上の入射光のほぼ100%を効果的に反射することになる。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定との間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
他の実施形態では、本方法は以下の構成を含む:観察又は入射表面能動偏光子を、エネルギーが与えられていないときに非吸収状態に設定し、電圧の印加によりエネルギーが与えられたときに入射光のx方向偏波の一部を吸収し、y方向偏波を透過するように設定する工程。第1及び第2の静的反射偏光子を、光の同じx方向偏波を反射するように設定する工程。本方法はさらに、能動偏極回転子を、最大電圧によりエネルギーが与えられたときに影響が無いように設定するが、エネルギーが与えられていない状態になると光の偏極方向を90°だけ(すなわちxからyへ又はyからxへ)回転するように設定する工程を含む。この構成はまた、最大電圧が印加されると装置の観察又は入射表面上の入射光のほぼ100%を効果的に反射することになる。装置の反射率のレベルは、零電圧設定と最大電圧設定との間の可変電圧を印加することにより変えることができる。
本発明による反射装置のいくつかの実施形態では、装置は、入射光のほぼ100%(V=0、すなわちミラーが「明」である場合)から入射光のほぼ0%(Vmaxが印加されたとき、すなわちミラーが「暗」である場合)まで反射する能力を有することになる。したがって、最大反射状態と最小反射状態間の反射率振幅(又はコントラスト)は、50%超に設定されることができる。これは、ミラーがその最大反射率状態にある場合に入射光の50%超を反射することができるからである。この効果は、通常の偏光子がミラーと共に使用される場合(いくつかの従来技術の装置と同様に)、偏光子が入射光の50%を効果的に吸収し、したがって常に入射光の50%未満が反射されるので、達成可能ではない。
本構成は反射装置又はミラーの背後のディスプレイの使用を可能にするということも注目すべきである。したがって、本明細書でまた企図されるのは、ミラーの裏面に配置されたディスプレイ装置から放射された表示光(display light)がミラーの可視面まで透過されるようにする工程を更に含む装置と方法である。
いくつかの実施形態では、この効果を達成するために、能動偏光子又は能動偏極回転子又はその両方に塗布される導電層(ITOなど)の一部は、独立に動作することができる2つの領域が存在するようにエッチング除去され、又はそうでなければそのような方法で除去されることができる。したがって、1つの領域に電圧が印加されミラーの当該領域における反射率を落とす場合、他の領域からの表示光はそのように望む場合影響を受けず又は調光されない。したがって、いくつかの例では、能動吸収偏光子は2つ以上の部分に分割され、制御装置は部分のそれぞれをそれぞれの偏極レベルに設定する。いくつかの例では、表示領域はミラーの可視面より小さくそのごく一部を占有する。
または、ミラーは、導電層のエッチングの必要性無しに表示領域を有することができる。このような実施形態では、ミラーの反射率は低下され、表示光は電圧の印加により可視面まで透過される。したがって、表示目的のためにミラーの可視領域(viewing area)の一部を使用することができるだけでなく、画像を表示するためにミラーの可視領域全体を使用することも可能である(例えば図5〜図6参照)。
ディスプレイは、ミラーがその最小反射状態にあるとき、ミラーがその最も反射する状態にあるとき、及び/又はミラーが中間反射状態にある間、又は上記ものの任意の組み合わせの間に目に見えることができるように調節することができる。
定義
本明細書の中で別途特に定義されないかぎり、線偏光、円偏光、未偏光などの光学パラメータの定義は、“Principles of Optics Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of light", Max Born, et al., Cambridge University Press; 7th edition October 13, 1999のものと同じである。
同様に、本明細書で特に定義されないすべての液晶用語はLiquid Crystals Applications and Uses, vol.3, edited by B. Bahadur, published by World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd., 1992 ("Bahadur")において使用される定義を有するものとする。
「吸収偏光子」は選択された偏光を吸収する偏光子である。吸収偏光子は、互いに直角である2つの軸である吸収軸と透過軸を有することになる。吸収軸に平行な偏光は透過軸に平行な偏光より多く吸収される。
例えば、「x方向に軸を有する吸収偏光子」は、偏光子が光のx方向偏波をほぼ吸収する一方でy偏波の伝播を実質的に可能にするということを意味する。逆もまた同様で、y方向に軸を有する吸収偏光子は、偏光子がy方向偏光をほぼ選択的に吸収しx偏光をほぼ透過するということを意味する。
吸収円偏光子(absorptive circular polarizer)が存在し、4分の1波遅延器(quarter wave retarder)と組み合わせて線偏光子(linear polarizer)を使用することにより通常は構築されるということに注意すべきである。光が偏光子により偏極されると、4分の1波長板は、線偏極を円偏極へ変えるπ/2位相遅延を誘起する。
「能動吸収偏光子」と共に交換可能に使用される「能動」偏光子は、印加電圧に応じて、光の選択された偏波の吸収を変える偏光子を指す。したがって、エネルギーが与えられていない状態又は非能動状態にあるとき、偏光子はいずれの偏波も優先的には吸収せず、いずれかの偏極の光を透過することになる。
能動偏光子と結合された制御装置は偏極を制御する。一実施形態では、偏光子はオン又はオフ状態で作動される。他の実施形態では、偏光子は、制御装置が選択された偏極レベルを設定することにより可変偏波吸収(variable polarization absorption)レベルを適用するように設定されることができる。いくつかの例では、能動吸収偏光子の偏極レベルは、能動吸収偏光子に印加される電圧を制御することにより選択される。したがって、能動吸収偏光子を選択された偏極レベルに設定することで、装置により生成される画像の明るさを決定する。したがって、装置はさらに、装置への電圧の印加のための制御装置を含むことができ、制御装置は能動吸収偏光子と結合される。
装置oの反射率及び/又は透過率は、自動的に、手動で、又は自動及び手動制御の両方の組み合わせにより制御することができる。
「反射偏光子」は、光の選択された偏波を他の偏波より多く反射する偏光子である。例えば、「x方向に反射軸を有する反射偏光子」は、反射偏光子が入射光のx方向偏波を他のy方向偏波より多く反射するということを意味する。逆もまた同様で、「y方向に反射軸を有する反射偏光子」は、反射偏光子が入射光のy方向偏波を他のx方向偏波より多く反射するということを意味する。
「受動」又は「静的」反射偏光子は、電圧が装置に印加されるか否かにかかわらず常に同じ反射特性を有する。
「能動偏極回転子」は、装置への電圧の印加が入射光の2つの線偏極成分の偏極方向を0〜90°のある値だけ変更する装置を指す。この変更は、偏極回転子から出る光が、選択された波長領域内でほぼ第1の方向からほぼ第2の方向偏波へ変更されるようになされる。したがって、例えば、偏極回転子に入るx方向偏光は、回転子から出る前にy方向偏光に変えられる、逆もまた同様で、y方向偏波は最大電圧が印加されるとx方向偏光に変えられる。本明細書に記載の完全活性化能動偏極回転子(fully activated active polarizer rotator)は光の偏極方向を90°だけ回転し、したがって半波(1/2λ)板のように働く。
本明細書に記載されるように、能動偏極回転子は2つの方法で機能し得る。いくつかの例では、偏極回転は能動偏極回転子がエネルギーが与えられた状態にあるときに起き、他の例では、偏極回転は回転子又は装置がエネルギーが与えられていない(非活性化)状態にあるときに起きる。
能動偏極回転子と結合された制御装置は1つの偏極の量を他のものに対して変更する。極端な場合、偏極は完全に90度だけ回転されるだろう。しかし、中間状態は、零電圧状態と最大電圧状態間の電圧を使用することにより実現することができる。
用語「可視面」は、ミラーの前面を指し、観察者の目に最も近い表面である。対照的に、ミラーの「非可視」側はミラーの裏面を指す。
透過装置では、用語「入射表面」は、入射光(例えば日光)が入る装置の表面を指す。窓の場合、入射表面はミラーの外面である。
用語「x」及び「y」方向偏極は、任意であり、互いに直角である光の第1及び及び第2の直交又は円偏極方向を指す。「x」及び「y」方向偏極は、本発明の説明を簡単にするためにだけ、例えば「第1」及び「第2」偏極方向と呼ぶ代わりに使用され、方向のいかなる固定された値も指さない。
従来、光の特性は、その(i)波動ベクトルKにより示される伝搬方向、(ii)λにより示される波長、(iii)2つの直交偏極方向P1とP2、(iv)未偏極、円/楕円、又は線偏極であり得る偏極モード、(iv)I1とI2によりここでは示される各偏波内で運ばれるエネルギーにより特徴付けられる。
通常、用語「偏極」は入射光の電界の振動方向を指す。線偏極、円偏極、非偏極間の差異は、どのように偏極の一意的表現が判断されるかにある。特に、線偏極システムでは、振動は単一軸方向x又はyに発生する。円偏極では、振動は、円又は楕円を描きながら時間又は空間において回転する。未偏光では、振動方向を一意的に定義することができない。未偏光は、(i)等量の両直交偏極が存在し、(ii)偏極の方向が常にランダムであり定義することができない光とみなされる。
未偏光は同じく、2つの直交円偏光(右又は左巻き)又は2つの直交線偏光(xとy方向)からなるとみなすことができるということが知られている。リアビューミラー実施形態では、ヘッドランプからの光は通常は偏極されないので、調光ミラーは好適には、両偏波内のエネルギーを低減できるべきである。本出願では、説明目的のため、光は、どのように装置が働くかの説明を簡単にするために2つの方向に偏極されるものとして参照される。しかし、本明細書に記載の装置と原理はすべての光に適用されるということを理解すべきである。本出願における「光」は、約380〜750nmの波長を有する可視光を指す。
本明細書に提示されるように、未偏光はxとy方向の2つの線偏極からなりz方向に伝播すると考えられる。さらに、反射偏光子もまた2つの軸xとyを有するということに注意すべきである。反射偏光子は、光の偏極軸が反射偏光子の軸と一致すると当該偏光が主に反射される方法で動作する。光の偏極軸が反射偏光子のものに対し直角である場合、当該成分が主に透過される。
円偏極の場合、xとyは空間内の固定方向よりむしろ偏極の左右像(handedness)を指すということに留意されたい。したがって、xは例えば右旋回を示しyは左旋回を示すことになる。線偏極の場合と同様に、未偏光は等量の左右円偏極量からなると考えられる。
反射偏光子は、この場合、その構成に応じて右又は左旋回偏波のいずれかを反射し、他の偏波(左又は右旋回)をそれぞれ透過する。
反射偏光子は、その偏極特性が電圧の印加により変更されることができないという点で「静的」又は「受動」であると考えられる。
本明細書に記載の装置では、二色性染料分子(dichroic dye molecule)がネマチック(nematic)又はキラルネマチック(chiral nematic)液晶(LC:liquid crystal)層中に溶解されるゲストホストシステムを使用することにより、切り替え可能偏光子を提供することができる。染料分子(ゲスト)はLC分子(ホスト)の有無により配向される。層に電界を印加することでLC分子を再配向し、染料分子はこの再配向に従う。このようなスタックは、1つの偏極の光を吸収し、又は透明であるかのいずれかである。この目的のために混合液晶に添加することができる好適な染料は当該技術領域で知られている。1つの偏波の他に対する優先的吸収の程度は印加電圧に依存する。
本発明の吸収偏光子は、その偏極/吸収特性を外部電界(電圧)の印加により変えることができるという点で能動的であると考えられる。さらに、この能動偏光子は、ホメオトロピック整合セル(homeotropically aligned cell)内の正の二色性染料と合成される負の誘電体異方性ホストを含むゲストホスト液晶システム又はセルに基づく。または、正の誘電体異方性ホストは、プレーナ整合セル(planar aligned cell)内で正の二色性染料と共に使用することができる。自動車において使用されるものなどの自動調光反射装置については、ホメオトロピックベースのシステムが電圧オフ状態においてほぼ100%反射率を与えるのにより適している。液晶セルは、電圧の印加がセルを通る光の透過の変化となるように設計される。より具体的には、電圧の印加は、1つの偏波の吸収を他のものより多く、優先的に増加するだろう。優先的に吸収された偏波の軸は能動偏光子の吸収軸に一致する。
媒体中を伝播するにつれて入射光の偏極を回転する「偏極回転子膜」又は層は、ツイストネマチック(TN:twisted nematic)ベースの装置、又は電子的制御複屈折(ECB:electronically controlled birefringenceとして広く分類された)ベースの装置において使用されるようなより波長選択性である装置などの広帯域回転子装置(broad band rotator device)である可能性がある。この膜はその性能が印加電圧に依存するという点で能動的であると考えられる。適正な性能では、偏極回転子の軸は光の偏極の軸に対して特定角度になるということが知られている。例えば、広帯域装置では、TNの軸は入射光の偏極軸に対して平行である。偏極回転子は、電界又は電圧の印加により活性化されると偏極回転を行うように設計することができる。これは、例えばホメオトロピック配向層と共に負の誘電体異方性液晶を使用することにより、又は逆もまた同様で、正の誘電体異方性液晶とプレーナ整合層(planar alignment layer)を使用することにより実現される。一般的に、電圧の印加は、液晶の配向としたってシステムの全体複屈折とを変える。この変化は前者では正、又は後者では負である可能性がある。したがって、例えば、正の誘電体異方性液晶とプレーナ整合層において、電圧の印加は、異なる偏極により観測される複屈折を低減し、したがって2つの偏極間の位相遅延を低減する。複屈折が最大印加電圧においてほぼ零近くである場合、位相遅延は観測されず、したがって偏極回転はセル内で発生しない。
能動偏極回転子は、偏極回転がPR1としてエネルギーが与えられた状態において発生し、偏極回転がPR2としてエネルギーが与えられていない状態において発生するように定義される。適切な偏極回転を実現するためには、例えばLiquid Crystals Applications and Uses, vol.3, edited by B. Bahadur, published by World Scientific Publishing Co.Pte.Lte., (1992)に論述されるように複屈折と層の厚さが適切に選択されなければならないということは当該技術領域では周知である。TNタイプ構成又はECBタイプの使用の選択は、色選択性などの装置選好に依存するが、提示される全体構成概略図を変えない。
ビームストップ層は、例えば自動調光ミラー用途における反射実施形態に利用されることができる。これは、低反射率を有し、上述の他の層からそれに当たる光を主に吸収する任意の材料であり得る。その機能は、最後の光学素子を通過すると到達する光のいかなる部分のさらなる反射も停止することである。この例として、着色紙又は他の材料、吸収体、偏光子などが挙げられる。
いくつかのアプリケーションでは、表示目的にも使用することができ、反射像に加えてバックライトディスプレイ装置からの表示画像が観察者に見える調光ミラーを有することが望ましい。したがって、調光ミラーの別の実施形態は、ミラーの非可視側の少なくとも一部に配置されたディスプレイ装置を含み、ミラーの一部がディスプレイ(表示領域)として使用され、一方、反射機能がミラーの残り部分(反射領域)に残るようにされる。ビームストップ層自体は、画像を表示する追加機能を有してもよいし、偏極依存性を有してもよい。いくつかの実施形態では、表示領域は反射領域より小さい。他の実施形態では、表示領域は反射領域全体を覆う。ミラーは、ディスプレイ装置が使用中であるとき、ディスプレイから放射された光の少なくとも一部がミラーの可視面の表示領域部分まで透過されるように構成される。
他の態様では、透明導電体層が、ミラーの2つ以上の異なる領域の独立駆動を可能にすることになるパターンにエッチングされ得る。この場合、ミラーの一部は一動作状態にあり得、一方、他の部分は異なる状態のままである。エッチングされるパターンは、表示領域、画像、又は文章などを露出するように選択され得る。
電子的調光可能光学装置のいくつかの提案構成を以下に提示する。所望の性能に応じて利用することができるいくつかの幾何学形状が存在する。例示のために、線偏極システムが使用されるが、偏光子と能動位相遅延器は、光の円又は他の偏極モードを同じ原理に従って利用できるように使用することができるということに注意すべきである。
実施例1:
図1及び2に、調光システム用に設計された第1の構成アセンブリ10を示す。第1の構成アセンブリ10は以下の層を含む:装置の可視面13において(活性化されると)x方向に吸収軸を有する能動偏光子12、x方向に反射軸を有する隣接する静的反射偏光子14、隣接する能動偏極回転子16、y方向に反射軸を有する隣接する静的反射偏光子18。能動偏光子と能動偏極回転子は独立に動作され得るということに注意すべきである。
図1及び表1に、オフ(V=0、即ち、電圧オフ)状態で機能している装置を示す。x及びy偏極の両方を有する未偏光30は、x方向に配向された第1の能動吸収偏光子12へ入射する。印加電圧の無い状態では、能動吸収偏光子12は入射偏波に対して最小限の影響を有することになる。したがって、両偏波は主に、次の表面まで通過することになる。次に、光は、x方向に配向された第1の静的反射偏光子14に当たる。反射偏光子14は、光のX軸偏波を主に反射し、y方向偏波を主に透過する。x方向偏光は、不変のまま能動偏光子12を通過して戻り、装置から出る。したがって、入射する未偏光の約50%は最初の2層内で反射される。第1の反射偏光子14を通過したy方向偏光は、能動「偏極回転子(polarizer rotator」すなわちPR1(16)に当たる。前に述べたように、PR1(16)はエネルギーが与えられていない状態にあるとき偏極を変えない。したがって、y方向偏光は第2の静的反射偏光子18へ続く。この偏光子はy方向に配向され、したがってy偏光を反射して戻す。この反射光は影響されることなく偏極回転子16を再び通過し、x方向に配向された静的反射偏光子14へ続く。再び、y方向偏光は、静的反射器14を透過され戻される。能動偏光子12はエネルギーが与えられていない状態にあるので、y方向偏光は続いて当該層を通り、装置から出る。これは、入射光の残りの50%もまた反射されることを意味するが、第2の反射偏光子18を横断した後である。全体として、x方向及びy方向偏光の両方は主に、電圧オフ状態で反射される(100%反射に近い)。
図2及び表2に、最大電圧(Vmax、即ち、V=1)状態で機能している装置を示す。x及びy偏極の両方を有する未偏極入射光が、x方向に配向された第1の能動吸収偏光子12へ入射する。電圧が印加されると、能動吸収偏光子12は従来の偏光子と同様な方法で振る舞う。したがって、能動吸収偏光子12はx方向偏波を吸収する一方で、y偏波が伝播できるようにする。第1の静的反射偏光子14はすべてのx方向偏波を反射することになる。したがって、光30のx偏波が主に消滅される。y方向偏波は、第1の能動偏光子12と第1の静的反射偏光子14の両方により主に透過されるだろう。次に、y方向偏波は活性化された偏極回転子16に当たる。偏極回転子16は、伝播してきたy方向偏波をx方向偏波へ回転することになる。次に、このx方向偏光は、y方向に設定されしたがってx方向偏光を透過する第2の静的反射偏光子18に当たる。したがって、その結果のx方向偏光が主に伝播される。
反射(例えば、ミラー)アプリケーションでは、ビームブロック20は、この透過光を消滅させるために使用することができる。したがって、x方向及びy方向偏光の両方が主に吸収され、いかなる光も装置から反射されない(又は最小限の光量だけが反射される)。
透過アプリケーションでは、光の約50%が透過される。
Vmax未満の電圧が能動偏光子12又は偏極回転子16のいずれか上で使用されると、光の一部は印加される電圧に応じて反射される。したがって、装置は可変反射率(反射装置の場合)又は可変透過率(透過装置の場合)を有することができる。
多くのタイプの偏極回転子16が使用され得る。例えば、TNタイプ又はECBタイプ回転子のいずれかをアセンブリ10に使用することができる。ECBタイプ回転子がTNタイプ偏極回転子の代わりに使用されると、Y軸偏光の一部が反射される。このY軸偏光の一部は、完全な偏極回転が可視スペクトル全体にわたって発生しないので、波長に依存する。したがって、このような調光装置から観察される反射に対する色相が存在し得る。前と同様に、能動偏光子12又は偏極回転子16への最大未満の電圧の印加により、強度を変える、又は色をスペクトルの異なる領域までシフトさせることができるかのいずれかである。
実施例2
図3及び図4に示される別の実施形態では、調光システム用に設計された第2の構成が示される。システム50は、活性化されるとx方向に吸収軸を有する能動偏光子52、x方向に反射軸を有する隣接する第1の静的反射偏光子54、隣接する能動偏極回転子56、続いてx方向に反射軸を有する第2の静的反射偏光子58を含む。能動偏光子52と能動偏極回転子56は独立に動作され得るということに注意すべきである。
図3及び表3に、オフ(v−0すなわち電圧オフ)状態で機能している装置を示す。x及びy偏極の両方を有する未偏極光30はx方向に配向された第1の(能動吸収偏光子)へ入射する。印加電圧の無い状態では、能動吸収偏光子52は入射偏波に対して最小限の影響を有する。したがって、両偏波は主に、次の表面まで通過することになる。次に、光は、x方向に配向された第1の静的反射偏光子54に当たる。反射偏光子54は、光のX軸偏波を主に反射し、y方向偏波を主に透過する。x方向偏光は、不変のまま能動偏光子52を通過して戻り、装置から出る。したがって、未偏極光の約50%は最初の2層内で反射される。y方向偏光は第1の反射偏光子を通過し、能動偏極回転子56に当たる。電圧が印加されていないとき、偏極回転子(PR2)56は偏極を変える。したがって、y方向偏光は今やx方向偏光に配向され、第2の静的反射偏光子58へ続く。第2の反射偏光子58はx方向に配向され、したがってx偏光を反射し戻すことになる。この光は偏極回転子56を通過し、再びY方向に変えられる。y方向光は、x方向に配向されてy方向偏光を透過する第1の静的反射器54へ続く。能動偏光子52はオフ状態にあるので、y方向偏光は当該層を通り続け装置から出る。これは、光の残りの50%もまた反射されることを意味するが、第2の反射偏光子58を横断した後である。全体として、x方向及びy方向偏光の両方は主に、電圧オフ状態で反射される。
図4及び表4に、最大電圧(VmaxすなわちV=1)最小反射率状態で機能している装置50を示す。x及びy偏極の両方を有する未偏極光がx方向に配向された能動吸収偏光子52へ入射する。電圧印加状態で、能動吸収偏光子52は従来の偏光子と同様な方法で振る舞うことになる。これは、x方向偏波を吸収する一方でy偏波が伝播できるようにすることを意味する。したがって、光のx偏波は大部分は消滅する。y方向偏波は、第1の能動偏光子52と第1の静的反射偏光子54の両方により主に透過されるだろう。次に、y方向偏波は活性化された偏極回転子56に当たる。その能動状態の偏極回転子は偏極を回転させないので、y方向偏光は影響されること無く通過することになる。次に、このy方向偏光は、x方向に設定された第2の静的反射偏光子58に当たる。したがって、y方向偏光は通過することになる。
反射(例えば、ミラー)アプリケーションでは、ビームブロック20は、この透過光を消滅させるために使用することができる。したがって、x方向及びy方向偏光の両方が主に吸収され、いかなる光も装置から反射されない(又は最小限の光量だけが反射される)。
透過アプリケーションでは、光の約50%が透過される。
Vmax未満の電圧が能動偏光子12又は偏極回転子16のいずれか上で使用されると、光の一部は反射される。したがって、装置は可変反射率(反射装置の場合)又は可変透過率(透過装置の場合)を有することができる。
実施例3
図5に、実施例1に示されたものに対応するがミラーの非可視側にディスプレイ装置が追加されたミラー装置の構成を示す。
図5は、最大電圧(Vmax)が印加されると、どのようにディスプレイ装置100から放射されたx方向偏光が第2の静的反射偏光子18を通過して、光の偏極方向をy方向へ回転する偏極回転子16まで透過されるかを示す。次に、このy方向光は、概して影響されること無く第1の静的反射偏光子14と能動偏光子12を通過し、ミラー10の可視面13に現れる。
この構成では、表示光は吸収偏光子の偏極軸と同じ偏極を有する。
実施例4
図6に、実施例2に示されたものに対応するがミラーの非可視側にディスプレイ装置が追加されたミラー装置の構成を示す。
図6は、最大電圧(Vmax)が印加されると、どのようにディスプレイ装置200から放射されたy方向偏光が、第2の静的反射偏光子58を通過して、光の偏極方向に影響を与えない偏極回転子56まで透過されるかを示す。次に、このy方向光は、概して影響されること無く第1の静的反射偏光子54と能動偏光子52を通過し、ミラー50の可視面53に現れる。
この構成では、表示光は、吸収偏光子の偏極軸に対して直角の偏極を有する。
ここで説明された調光可能ミラーは、ミラーの反射率の減衰が望まれる様々な種類の光学装置と共に使用することができるということに留意されたい。この例としては、汎用ミラー、車両(自動車)ミラー、航空機ミラー、海上車両ミラー、宇宙船ミラー(例えばリアビューミラー又はサイドビューミラー)、眼鏡、双眼鏡、潜望鏡、レフレックスカメラ、望遠鏡、顕微鏡、カメラビューア(被写体の写真を撮る前に被写体を配置するための)、ファインダ(被写体の映像記録を行いながら被写体を見るための)などが挙げられる。また、調光可能ミラーは、携帯電話、LCD、モニタ、看板などのアプリケーションにおいて画像を遮り、又は表示するために使用することができる。
上記説明は、多くの特定性と、1つ又は複数の個々の実施形態への参照とを含むが、これらは、本発明の範囲を制限するものとしてではなく、むしろ本発明のいくつかの例示的実施形態の例示を単に与えるものとして解釈されるべきである。様々な材料の及び異なる構成における実装形態の様々な可能性があり、当業者は、本発明の精神又は範囲から逸脱すること無く、開示された実施形態に対して非常に多くの変更を行うことができる。

Claims (22)

  1. a.能動吸収偏光子と、
    b.第1の静的反射偏光子と、
    c.能動偏極回転子と、
    d.第2の静的反射偏光子と、
    を含む電子的調光可能光学装置であって、
    前記能動吸収偏光子及び前記能動偏極回転子の両端に電圧を印加することによって前記装置の反射率及び/又は透過率が制御(増加又は低減)され得るよう構成された、光学装置。
  2. 到達するすべての光を吸収する、前記第2の静的反射偏光子に隣接するビームストップを更に含む、請求項1に記載の光学装置。
  3. a.前記能動吸収偏光子は、電圧の印加によって活性化されたときに、x方向に吸収軸を有し、
    b.前記第1の静的反射偏光子は、前記x方向に反射軸を有し、
    c.前記能動偏極回転子は、電圧の印加によって活性化されたときに、入射光の偏極軸を90°だけ回転させ、
    d.前記第2の静的反射偏光子は、y方向に反射軸を有し、
    前記電圧が印加されたときに、前記光学装置の反射率が低減される、請求項1に記載の光学装置。
  4. a.前記能動吸収偏光子は、活性化されたときに、x方向に吸収軸を有し、
    b.前記第1及び第2の静的反射偏光子は、前記x方向に反射軸を有し、
    c.前記能動偏極回転子は、非活性状態のときに、入射光の前記偏極軸を90°だけ回転させ、
    前記電圧が印加されたときに、前記光学装置の反射率が低減される、請求項1に記載の光学装置。
  5. 前記装置は、可視スペクトルの選択的波長を反射する調光可能ミラーである、請求項1に記載の光学装置。
  6. 前記装置は、可視スペクトルの選択的波長を吸収する調光可能ミラーである、請求項1に記載の光学装置。
  7. 前記装置は、前記装置が電圧の印加によって活性化されないときに最小透過率を有する透過装置である、請求項1に記載の光学装置。
  8. 前記装置は、最大電圧が前記能動吸収偏光子及び/又は前記能動偏極回転子の両端に印加されるときに最小透過率を有する透過装置である、請求項1に記載の光学装置。
  9. 前記装置の前記反射率/透過率は、自動的に、手動で、又は自動と手動制御の両方の組み合わせで制御される、請求項1に記載の光学装置。
  10. 前記装置は、前記装置の最大反射率状態にあるときに入射光の50%超を反射する、請求項1に記載の光学装置。
  11. 前記装置の最大反射状態と最小反射状態との間の振幅(又はコントラスト)は、50%より大きい、請求項1に記載の光学装置。
  12. 前記装置は、前記装置の最小反射率状態にあるときに入射光の20%未満を反射する、請求項1に記載の光学装置。
  13. 選択される偏極レベルは、前記能動吸収偏光子における前記電圧を制御することにより選択され、前記能動吸収偏光子を前記選択された偏極レベルに設定することで、前記装置により生成される画像の明るさを決定する、請求項1に記載の光学装置。
  14. 前記能動吸収偏光子を制御するための制御装置を更に含み、
    前記制御装置は、前記能動吸収偏光子と結合され、
    前記能動吸収偏光子は、2つ以上の部分に分割され、
    前記制御装置は、前記部分の各々を各偏極レベルに設定する、請求項1に記載の光学装置。
  15. 制御装置と結合した少なくとも1つの光検出器を更に含み、
    前記少なくとも1つの光検出器は、少なくとも1つの光強度値を与え、
    前記制御装置は、前記少なくとも1つの光強度値に従って前記能動吸収偏光子を選択された偏極レベルに設定する、請求項1に記載の光学装置。
  16. 前記光学装置の非可視側に配置されたディスプレイを更に含み、前記ディスプレイから放射された光の少なくとも一部は、前記光学装置の可視面まで透過される、請求項1に記載の光学装置。
  17. 車両のリアビュー又はサイドビューミラーとして使用される請求項1〜16のいずれか一項に記載の光学装置。
  18. 光学装置から反射される光を低減する方法であって、
    請求項1の光学装置を使用する工程と、
    前記光学装置の反射率を変えるために電圧を前記前記光学装置に印加する工程と
    を含む方法。
  19. 前記能動偏光子を、エネルギーが与えられていないときに非吸収状態に設定し、かつ、電圧の印加によりエネルギーが与えられたときに入射光のx方向偏波を吸収し、y方向偏波を透過するように設定する工程と、
    前記第1の反射偏光子を、前記能動偏光子が吸収するのと同じx方向偏波を反射するように設定する工程と、
    前記第2の反射偏光子を、光の直交的に反対のy方向偏波を反射するように設定する工程と、
    前記能動偏極回転子を、エネルギーが与えられていないときに影響が無いように設定し、かつ、最大電圧によりエネルギーが与えられたときに、光の偏極方向を最大90°まで回転するように設定する工程と
    を含む請求項18に記載の方法。
  20. 可視面能動偏光子を、エネルギーが与えられていないときに非吸収状態に設定し、かつ、電圧の印加によりエネルギーが与えられたときに、入射光のx方向偏波を吸収し、y方向偏波を透過するように設定する工程と、
    前記第1及び第2の静的反射偏光子を、前記光のx方向偏波を反射するように設定する工程と、
    前記能動偏極回転子を、最大電圧によりエネルギーが与えられたときに、影響が無いように設定するが、エネルギーが与えられていない状態のときに、光の偏極方向を90°だけ回転するように設定する工程と
    を含む請求項18に記載の方法。
  21. 装置への可変電圧の印加により可変強度で光を反射する方法であって、
    入射光を、前記装置の可視面に能動吸収偏光子を有する前記装置の前記可視面の方向へ導き、続いて、第1の静的(非切り替え可能)反射偏光子、能動(電気的切り替え可能)偏極回転子、及び第2の静的(切り替え不能)反射偏光子へ導く工程を含み、
    エネルギーが与えられていない状態にあるときに、前記装置が最大反射率を有し、かつ、
    前記能動偏光子及び/又は前記能動偏極回転子へ印加される最大電圧によって活性化されたときに、前記装置が最小反射率を有するように設定される、方法。
  22. 装置への可変電圧の印加により可変強度で光を反射する方法であって、
    入射光を、前記装置の可視面に能動吸収偏光子を有する前記装置の前記可視面の方向へ導き、続いて、第1の静的(非切り替え可能)反射偏光子、能動(電気的切り替え可能)偏極回転子、及び第2の静的(切り替え不能)反射偏光子に導く工程を含み、
    エネルギーが与えられていない状態にあるときに、前記装置が最小反射率を有し、かつ、
    前記能動偏光子及び/又は前記能動偏極回転子へ印加された最大電圧によって活性化されたときに、前記装置が最大反射率を有するように設定される、方法。
JP2017212376A 2012-01-31 2017-11-02 電子的調光可能光学装置 Active JP6694861B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261592883P 2012-01-31 2012-01-31
US61/592,883 2012-01-31

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014555694A Division JP2015511329A (ja) 2012-01-31 2013-01-31 電子的調光可能光学装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019022440A Division JP2019109528A (ja) 2012-01-31 2019-02-12 電子的調光可能光学装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018032042A true JP2018032042A (ja) 2018-03-01
JP6694861B2 JP6694861B2 (ja) 2020-05-20

Family

ID=48905813

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014555694A Pending JP2015511329A (ja) 2012-01-31 2013-01-31 電子的調光可能光学装置
JP2017212376A Active JP6694861B2 (ja) 2012-01-31 2017-11-02 電子的調光可能光学装置
JP2019022440A Pending JP2019109528A (ja) 2012-01-31 2019-02-12 電子的調光可能光学装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014555694A Pending JP2015511329A (ja) 2012-01-31 2013-01-31 電子的調光可能光学装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019022440A Pending JP2019109528A (ja) 2012-01-31 2019-02-12 電子的調光可能光学装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9304333B2 (ja)
EP (1) EP2810108B1 (ja)
JP (3) JP2015511329A (ja)
HK (1) HK1201331A1 (ja)
WO (1) WO2013116460A1 (ja)

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8736805B2 (en) 2005-09-21 2014-05-27 Alphamirror Inc. Liquid crystal mirror adapted to filter light in the mesopic wavelength region
SG10201509246QA (en) 2010-11-19 2015-12-30 Reald Inc Directional Flat Illuminators
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
US9235057B2 (en) 2012-05-18 2016-01-12 Reald Inc. Polarization recovery in a directional display device
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
EP2850488A4 (en) 2012-05-18 2016-03-02 Reald Inc DIRECTIONAL BACK LIGHTING
JP6508832B2 (ja) 2012-05-18 2019-05-08 リアルディー スパーク エルエルシー 指向性バックライトの複数の光源の制御
EP2904778B1 (en) 2012-10-02 2020-05-27 RealD Spark, LLC Temporally multiplexed display with landscape and portrait operation modes
CN105324605B (zh) * 2013-02-22 2020-04-28 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向背光源
EP3011734A4 (en) 2013-06-17 2017-02-22 RealD Inc. Controlling light sources of a directional backlight
TWI512358B (zh) * 2013-08-02 2015-12-11 Au Optronics Corp 可切換鏡面模式及顯示模式的顯示裝置
WO2015057588A1 (en) 2013-10-14 2015-04-23 Reald Inc. Light input for directional backlight
EP3058562A4 (en) 2013-10-14 2017-07-26 RealD Spark, LLC Control of directional display
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
CN104155776B (zh) * 2014-07-22 2017-02-15 京东方科技集团股份有限公司 电子窗及其控制方法
EP3204686B1 (en) 2014-10-08 2019-07-17 RealD Spark, LLC Connection unit for a directional backlight
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
WO2016168345A1 (en) 2015-04-13 2016-10-20 Reald Inc. Wide angle imaging directional backlights
CN107850804B (zh) 2015-05-27 2021-06-11 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
WO2017074951A1 (en) 2015-10-26 2017-05-04 Reald Inc. Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
US10459321B2 (en) 2015-11-10 2019-10-29 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
US10330843B2 (en) 2015-11-13 2019-06-25 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
EP3374822B1 (en) 2015-11-13 2023-12-27 RealD Spark, LLC Surface features for imaging directional backlights
KR20180086262A (ko) * 2015-12-17 2018-07-30 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 반사성 백라이트형 디스플레이를 포함하는 미러
CN114143495A (zh) 2016-01-05 2022-03-04 瑞尔D斯帕克有限责任公司 多视角图像的注视校正
EP3219549A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-20 Ficomirrors, S.A.U. Mirror assembly for a vehicle
JP6716323B2 (ja) 2016-04-01 2020-07-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN109073947B (zh) * 2016-05-03 2021-11-02 金泰克斯公司 偏振电光元件
CN114554177A (zh) 2016-05-19 2022-05-27 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
EP3464996B1 (en) 2016-05-23 2022-09-14 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
CN109219775B (zh) * 2016-06-03 2022-01-25 金泰克斯公司 具有相位定向反射控制的显示系统
TWI655487B (zh) * 2016-12-23 2019-04-01 南韓商Lg化學股份有限公司 反射率可變的反射鏡
EP3566094B1 (en) 2017-01-04 2023-12-06 RealD Spark, LLC Optical stack for imaging directional backlights
KR20180089605A (ko) * 2017-01-31 2018-08-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 표시 장치
US10408992B2 (en) 2017-04-03 2019-09-10 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
US10303030B2 (en) 2017-05-08 2019-05-28 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display
US11327358B2 (en) 2017-05-08 2022-05-10 Reald Spark, Llc Optical stack for directional display
US10126575B1 (en) 2017-05-08 2018-11-13 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
WO2019032604A1 (en) 2017-08-08 2019-02-14 Reald Spark, Llc ADJUSTING A DIGITAL REPRESENTATION OF A HEADQUARTERS
US10288968B2 (en) * 2017-09-11 2019-05-14 Visteon Global Technologies, Inc. Electronic display with multiple polarizer layers
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
US20190086723A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-21 Visteon Global Technologies, Inc. Electronic mirror with an enhanced switch-able lens system
US11070791B2 (en) 2017-11-06 2021-07-20 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
JP2019095597A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 スタンレー電気株式会社 液晶装置
EP3743766A4 (en) 2018-01-25 2021-12-22 RealD Spark, LLC TOUCH SCREEN FOR CONFIDENTIALITY DISPLAY
EP3743753A4 (en) 2018-01-25 2021-12-22 RealD Spark, LLC REFLECTIVE OPTICAL STACK FOR PRIVATE SPHERE DISPLAY
EP3769516A4 (en) 2018-03-22 2022-01-05 RealD Spark, LLC OPTICAL WAVE GUIDE 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
CN112602011A (zh) 2018-07-18 2021-04-02 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于可切换定向显示器的光学堆叠
US10816816B2 (en) * 2018-09-04 2020-10-27 GM Global Technology Operations LLC Tunable film apparatus
CN109188760A (zh) * 2018-09-30 2019-01-11 上海天马微电子有限公司 一种显示装置及其制作方法
US12092848B2 (en) * 2018-10-22 2024-09-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Layered sheet polarizers and isolators having non-dichroic layers
KR20210083358A (ko) 2018-11-07 2021-07-06 리얼디 스파크, 엘엘씨 지향성 디스플레이 장치
WO2020139754A1 (en) * 2018-12-28 2020-07-02 Magic Leap, Inc. Augmented and virtual reality display systems with shared display for left and right eyes
US11287677B2 (en) 2019-01-07 2022-03-29 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
EP3696582A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-19 Visteon Global Technologies, Inc. Polarising lens assembly for increasing contrast ratio of reflected light
EP3924776B1 (en) 2019-02-12 2024-07-10 RealD Spark, LLC Display device with diffuser for privacy display
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
KR20220074941A (ko) 2019-10-02 2022-06-03 리얼디 스파크, 엘엘씨 프라이버시 디스플레이 기기
US11079646B2 (en) 2019-11-13 2021-08-03 Reald Spark, Llc Display device off-axis luminance reduction uniformity
US11796828B2 (en) 2019-12-10 2023-10-24 Reald Spark, Llc Control of reflections of a display device
CN111487804A (zh) * 2020-04-07 2020-08-04 京东方科技集团股份有限公司 后视镜及后视镜防眩显示控制方法
WO2021222611A1 (en) 2020-04-30 2021-11-04 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
WO2021222615A1 (en) 2020-04-30 2021-11-04 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
CN111439204B (zh) * 2020-04-30 2022-01-28 北京京东方技术开发有限公司 一种防眩显示装置、防眩显示方法和车内后视镜
EP4143631A4 (en) 2020-04-30 2024-05-29 RealD Spark, LLC DIRECTION INDICATOR
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
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
KR20230056673A (ko) 2020-08-31 2023-04-27 알파마이크론, 인크. 점진적인 전기 광학 디바이스 및 방법
EP4214441A4 (en) 2020-09-16 2024-08-28 Reald Spark Llc VEHICLE EXTERIOR LIGHTING DEVICE
TWI785553B (zh) * 2021-04-01 2022-12-01 國立中山大學 反射式顯示裝置及其控制方法
CN118160297A (zh) * 2021-08-31 2024-06-07 奇跃公司 用于头戴式显示装置的集成光学部件
US11892717B2 (en) 2021-09-30 2024-02-06 Reald Spark, Llc Marks for privacy display
WO2023154217A1 (en) 2022-02-09 2023-08-17 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
JP2024029755A (ja) * 2022-08-22 2024-03-06 シーイング マシーンズ リミテッド 自動防眩ミラー

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001318374A (ja) * 2000-02-29 2001-11-16 Hitachi Ltd 画像表示状態と鏡状態とを切り替え可能な装置、および、これを備えた機器
JP2009008881A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Murakami Corp 液晶防眩ミラー
JP2009056932A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Murakami Corp 車両用後写鏡
US20090284670A1 (en) * 2005-03-15 2009-11-19 Jiuzhi Xue Windows with electrically controllable transmission and reflection

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA762533B (en) 1974-09-23 1977-04-27 Baldwin Co D H Photovoltaic cell
DK126876A (da) 1975-11-14 1977-05-15 Photon Power Inc Fremgangsmade ved fremstilling af et fotoelement
IT1082518B (it) 1977-01-25 1985-05-21 Fiat Spa Specchio a cristallo liquido da impiegare particolarmente come retrovisore per veicoli
DE2934451A1 (de) 1979-08-25 1981-03-12 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Abblendbarer rueckspiegel, insbesondere fuer kraftfahrzeuge.
US4287383A (en) 1979-12-26 1981-09-01 Chevron Research Company Cadmium sulfide photovoltaic cell of improved efficiency
DE3379078D1 (en) 1982-10-20 1989-03-02 Secr Defence Brit Liquid crystal mirror displays
US4690508A (en) 1982-12-15 1987-09-01 C-D Marketing, Ltd. Liquid crystal closed-loop controlled mirror systems
JPS59111102A (ja) 1982-12-16 1984-06-27 Nippon Denso Co Ltd 防眩型反射鏡
EP0146672B1 (en) 1983-11-14 1988-10-19 Nippondenso Co., Ltd. Drive apparatus for a liquid crystal dazzle free mirror arrangement
JPS60117218A (ja) 1983-11-29 1985-06-24 Nippon Denso Co Ltd 液晶防眩型反射鏡
US4660937A (en) 1984-06-25 1987-04-28 Crystaloid Electronics Company Dichroic dye-nematic liquid crystal mirror
US4902108A (en) 1986-03-31 1990-02-20 Gentex Corporation Single-compartment, self-erasing, solution-phase electrochromic devices, solutions for use therein, and uses thereof
US4917477A (en) 1987-04-06 1990-04-17 Gentex Corporation Automatic rearview mirror system for automotive vehicles
US4916307A (en) 1987-12-15 1990-04-10 Fuji Electric Co., Ltd. Light intensity detecting circuit with dark current compensation
US5115346A (en) 1988-02-12 1992-05-19 Donnelly Corporation Anti-scatter, ultraviolet protected, anti-misting, electro-optical rearview mirror
US5117118A (en) 1988-10-19 1992-05-26 Astex Co., Ltd. Photoelectric switch using an integrated circuit with reduced interconnections
US5140455A (en) 1989-11-29 1992-08-18 Donnelly Corporation High performance electrochemichromic solutions and devices thereof
US5243215A (en) 1990-05-31 1993-09-07 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor photodiode device with reduced junction area
US5940150A (en) 1991-11-27 1999-08-17 Reveo, Inc. Electro-optical glazing structures having total-reflection and transparent modes of operation for use in dynamical control of electromagnetic radiation
US5576687A (en) 1991-12-20 1996-11-19 Donnelly Corporation Vehicle information display
US5214274A (en) 1992-07-24 1993-05-25 President And Fellows Of Harvard College Image sensor array with threshold voltage detectors and charged storage capacitors
JP2577718Y2 (ja) 1993-03-09 1998-07-30 株式会社村上開明堂 防眩ミラーシステム
JP2798337B2 (ja) 1993-03-29 1998-09-17 株式会社東海理化電機製作所 車両用防眩ミラーの制御装置
US5521744A (en) 1993-12-02 1996-05-28 Mirror Systems, Inc. Dimmable safety mirror suitable for motor vehicles and method of operation
US5668663A (en) 1994-05-05 1997-09-16 Donnelly Corporation Electrochromic mirrors and devices
US5679283A (en) 1994-07-22 1997-10-21 Gentex Corporation Electrochromic layer and devices comprising same
JP3075134B2 (ja) 1995-04-04 2000-08-07 株式会社日立製作所 反射型液晶表示装置
EP0769419A3 (en) 1995-10-20 2000-08-16 Gentex Corporation Improved electro-optic rearview mirror for automotive vehicles
JP3444093B2 (ja) 1996-06-10 2003-09-08 株式会社デンソー 光センサ回路
JPH10260403A (ja) 1997-01-20 1998-09-29 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
US5789737A (en) 1997-01-22 1998-08-04 Xerox Corporation High dynamic range segmented pixel sensor array
EP0922243A1 (en) 1997-05-30 1999-06-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. A liquid crystal display device provided with a reflective polarizer, and a reflective polarizer
US6144430A (en) 1997-11-13 2000-11-07 Industrial Technology Research Institute Reflective-type liquid crystal display with single polarizer and an inner metallic reflector
JPH11316372A (ja) 1998-04-30 1999-11-16 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
US6402328B1 (en) 1999-01-25 2002-06-11 Gentex Corporation Automatic dimming mirror using semiconductor light sensor with integral charge collection
KR100713639B1 (ko) 2000-05-30 2007-05-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 반사형 액정표시장치 및 그의 제조방법
JP3823016B2 (ja) 2000-07-21 2006-09-20 株式会社日立製作所 液晶表示装置
ITCZ20000007A1 (it) 2000-11-17 2002-05-17 Consorzio Per Le Tecnologie Biomedi Che Avanzate T Specchio con banda di riflessione altamente selettiva.
US7495719B2 (en) * 2001-02-28 2009-02-24 Hitachi Displays, Ltd. Device capable of switching between an image display status and a mirror status, and an instrument disposed therewith
US6759945B2 (en) 2001-03-29 2004-07-06 Vtec Technologies, Inc. Variable transmittance birefringent device
US7298540B2 (en) * 2001-08-22 2007-11-20 Avanex Corporation Equalizing optical wavelength routers
US6985291B2 (en) * 2001-10-01 2006-01-10 3M Innovative Properties Company Non-inverting transflective assembly
CN1643558A (zh) * 2002-03-18 2005-07-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 内置显示器的反射镜
EP1685433A1 (en) * 2003-11-11 2006-08-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mirror with built-in display
US20070183037A1 (en) 2004-01-15 2007-08-09 Koninklijke Philips Electronic, N.V. Mirror with built-in-display
EP1807286B1 (de) 2004-10-26 2009-08-19 Volkswagon AG Rückspiegel für ein kraftfahrzeug
US20080205076A1 (en) 2005-04-05 2008-08-28 Alphamirror Inc. Automatic Dimming Liquid Crystal Mirror System
US8736805B2 (en) 2005-09-21 2014-05-27 Alphamirror Inc. Liquid crystal mirror adapted to filter light in the mesopic wavelength region
WO2007103573A2 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Gentex Corporation Vehicle rearview assembly including a high intensity display
JP4753849B2 (ja) * 2006-11-30 2011-08-24 富士通株式会社 光スイッチおよび光波形モニタ装置
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001318374A (ja) * 2000-02-29 2001-11-16 Hitachi Ltd 画像表示状態と鏡状態とを切り替え可能な装置、および、これを備えた機器
US20090284670A1 (en) * 2005-03-15 2009-11-19 Jiuzhi Xue Windows with electrically controllable transmission and reflection
JP2009008881A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Murakami Corp 液晶防眩ミラー
JP2009056932A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Murakami Corp 車両用後写鏡

Also Published As

Publication number Publication date
EP2810108B1 (en) 2018-01-10
JP2019109528A (ja) 2019-07-04
US20140340728A1 (en) 2014-11-20
EP2810108A4 (en) 2015-10-07
JP2015511329A (ja) 2015-04-16
JP6694861B2 (ja) 2020-05-20
HK1201331A1 (en) 2015-08-28
EP2810108A1 (en) 2014-12-10
WO2013116460A1 (en) 2013-08-08
US9304333B2 (en) 2016-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6694861B2 (ja) 電子的調光可能光学装置
US11340452B2 (en) Heads up display system
US7379243B2 (en) Mirror with built-in display
KR101087627B1 (ko) 내장된 화면 표시 장치를 구비한 거울
US7411637B2 (en) System and method for varying the reflectance or transmittance of light
US20230013056A1 (en) Systems With Adjustable Windows
WO2011068852A1 (en) Rearview mirror assemblies with anisotropic polymer laminates
JP2009506928A (ja) 切換可能なコレステリックフィルタを有するミラー装置
US10824004B2 (en) Switchable polarized displays
US20060221452A1 (en) Anti-glare reflective and transmissive devices
WO2021000824A1 (zh) 防眩目后视镜及汽车
CN214523571U (zh) 防眩目后视镜及汽车
JP4884210B2 (ja) オフセット視円錐を有する液晶ディスプレイ
CN114217485A (zh) 显示组件及后视镜显示屏
EP3454114B1 (en) Electronic display with mulitiple polarizer layers
CN219856986U (zh) 一种电子后视镜
EP3460536A1 (en) Electronic mirror with an enhanced switchable lens system
JPS60233622A (ja) 液晶防眩型反射鏡
JPH0954316A (ja) 車載用反射型カラー液晶表示装置
CN116691510A (zh) 一种电子后视镜

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171201

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20171201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171204

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20171211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180227

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180522

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180824

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181009

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190208

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190318

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20190412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200420

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6694861

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250