JP2018533165A - 時間多重化バックライトおよびこれを使用するマルチビューディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年9月5日出願の米国仮特許出願第62/214,977号明細書に対する優先権を主張し、その全体的内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。
該当無し
12 スクリーン
14、14’ 視野
16、16’ 視野方向
20 光ビーム
30 回折格子
40 ライトガイド
50 結合出力された光ビーム
100 時間多重化バックライト
102 結合出力された光ビーム
102’ 第1の結合出力された光ビーム
102” 第2の結合出力された光ビーム
103 水平の太線矢印
104、104’、104” 導波光ビーム
110 ライトガイド
110’ 第1の表面
110” 第2の表面
120 時間多重化光源
130 回折格子
122 光学エミッタ
122’ 第1の光学エミッタ
122” 第2の光学エミッタ
124 傾斜した反射器
126 時間多重化コリメータ
130 回折格子
200 マルチビーム回折格子
202 結合出力された光ビーム
204 入射した、導波光ビーム、時間多重化光ビーム
210 ライトガイド
220 回折特徴部
300 マルチビューディスプレイ
302 光ビーム、導波光ビーム
302’ 第1の出射された光ビーム
302” 第2の出射された光ビーム
304 光ビーム
310 時間多重化光源
320 マルチビューバックライト
330 光弁配列
400 方法
410、420、430 ステップ
O 原点
d 回折格子の特徴部間の距離、回折間隔
m 回折次数
n ライトガイドの回折指数
nout ライトガイドの外側の材料の屈折率
θ 角度成分、仰角
θm 回折角度
θi 入射角度
φ 角度成分、方位角
λ 光の波長
γ’ 第1の非ゼロ伝播角度
γ” 第2の非ゼロ伝播角度
Claims (22)
- 時間多重化バックライトであって、
光のビームを導波するように構成されたライトガイドと、
前記ライトガイドに前記光ビームを、第1の時間間隔中は第1の非ゼロ伝播角度で、第2の時間間隔中は第2の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成された時間多重化光源と、
前記導波光ビームの一部分を、前記第1の時間間隔および前記第2の時間間隔の各々において時間間隔ベースの異なる主要角度方向を有する結合出力された光ビーム(coupled-out light beam)として、前記ライトガイドから回折により結合出力する(couple out)ように構成された回折格子であって、前記時間間隔ベースの異なる主要角度方向は、前記導波光ビームの前記第1の非ゼロ伝播角度および前記第2の非ゼロ伝播角度のそれぞれ1つに対応する、回折格子とを備える、時間多重化バックライト。 - 前記第1および第2の時間間隔が、時間の重複しない間隔である、請求項1に記載の時間多重化バックライト。
- 前記時間多重化光源が、時間多重化光学エミッタの対を備え、前記対の第1の光学エミッタは、前記導波光ビームを前記第1の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成され、前記対の第2の光学エミッタは、前記導波光ビームを前記第2の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成され、前記第1の光学エミッタと前記第2の光学エミッタの間の時間に応じた切り替えは、それぞれの第1および第2の時間間隔中、前記導波光ビームをもたらすように構成される、請求項1に記載の時間多重化バックライト。
- 前記時間多重化光源が、光を出射するように構成された光学エミッタと、前記出射された光を平行化し、前記平行化された、出射された光を前記導波光ビームとしてもたらすように構成された時間多重化コリメータとを備え、前記時間多重化コリメータは、前記平行化された、出射された光を、前記第1の時間間隔中、前記第1の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成された、第1の平行化状態と、前記平行化された、出射された光を、前記第2の時間間隔中、前記第2の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成された、第2の平行化状態とを有する、請求項1に記載の時間多重化バックライト。
- 前記回折格子が、前記導波光ビームの前記一部分を、複数の結合出力された光ビームとして回折により結合出力するように構成されたマルチビーム回折格子を含み、前記複数の結合出力された光ビームの前記結合出力された光ビームは、互いに異なる主要角度方向を有し、前記マルチビーム回折格子は、前記第1の時間間隔において異なる主要角度方向の第1のセットを有する第1の複数の結合出力された光ビームと、前記第2の時間間隔において異なる主要角度方向の第2のセットを有する第2の複数の結合出力された光ビームとを回折により結合出力するように構成され、前記第1のセットおよび前記第2のセットは異なる、請求項1に記載の時間多重化バックライト。
- 前記導波光ビームの前記第1および第2の非ゼロ伝播角度が、前記第2の複数の光ビームの前記結合出力された光ビームと角度を付けて交互配置された前記第1の複数の光ビームの前記結合出力された光ビームをもたらすように構成される、請求項5に記載の時間多重化バックライト。
- 前記マルチビーム回折格子が、チャープ型回折格子を含む、請求項5に記載の時間多重化バックライト。
- 前記マルチビーム回折格子が、前記ライトガイドの表面に隣接する湾曲した回折特徴部を含み、前記湾曲した回折特徴部は、前記ライトガイド表面において互いから離間された溝および隆起部の1つを含む、請求項5に記載の時間多重化バックライト。
- 前記それぞれの複数の光ビームの前記結合出力された光ビームの前記異なる主要角度方向が、マルチビュー電子ディスプレイの異なる視野のそれぞれの視野方向に対応する、請求項5に記載の時間多重化バックライト。
- 請求項5に記載の時間多重化バックライトを備えるマルチビュー電子ディスプレイであって、前記複数の光ビームの結合出力された光ビームを変調するように構成された光弁をさらに備え、前記第1の複数の結合出力された光ビームの前記主要角度方向が、前記マルチビュー電子ディスプレイの視野方向の第1のセットに対応し、前記第2の複数の結合出力された光ビームの前記主要角度方向が、前記マルチビュー電子ディスプレイの視野方向の第2のセットに対応し、前記変調された光ビームは、前記第1の時間間隔および前記第2の時間間隔中、それぞれ視野方向の前記第1のセットおよび視野方向の前記第2のセットのうち1つの前記視野方向のマルチビュー電子ディスプレイの画素を表す、マルチビュー電子ディスプレイ。
- マルチビューディスプレイであって、
第1の時間間隔中は第1の非ゼロ伝播角度を、第2の時間間隔中は前記第1の非ゼロ伝播角度とは異なる第2の非ゼロ伝播角度を有する光ビームをもたらすように構成された時間多重化光源と、
前記光ビームの一部分を、前記第1の時間間隔中、第1の複数の結合出力された光ビームとして、前記第2の時間間隔中、第2の複数の結合出力された光ビームとして出射するように構成されたマルチビームバックライトであって、前記第1の複数の結合出力された光ビームは、異なる主要角度方向の第1のセットを有し、前記第2の複数の結合出力された光ビームは、異なる主要角度方向の第2のセットを有し、前記第1のセットおよび第2のセットは、異なり、前記光ビームの前記異なる第1および第2の非ゼロ伝播角度それぞれによって決定される、マルチビームバックライトとを備え、
前記主要角度方向は、前記マルチビューディスプレイの異なる視野の視野方向である、マルチビューディスプレイ。 - 前記第1および前記第2の複数の結合出力された光ビームが、角度を付けて互いに交互配置される、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記時間多重化光源が、時間多重化光学エミッタの対を備え、前記対の第1の光学エミッタは、前記光ビームを、前記第1の時間間隔中、前記第1の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成され、前記対の第2の光学エミッタは、前記光ビームを、前記第2の時間間隔中、前記第2の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成される、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記時間多重化光源が、前記光ビームを平行化された光ビームとしてもたらすように構成された時間多重化コリメータであって、前記平行化された光ビームを前記第1の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成された第1の平行化状態を有し、前記平行化された光ビームを前記第2の非ゼロ伝播角度でもたらすように構成された第2の平行化状態を有する、時間多重化コリメータを備える、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビームバックライトが、
前記光ビームを、前記第1の時間間隔中は前記第1の非ゼロ伝播角度で、第2の時間間隔中は前記第2の非ゼロ伝播角度で導波するように構成された平板ライトガイドと、
前記平板ライトガイドに光学的に結合されたマルチビーム回折格子の配列であって、前記配列のマルチビーム回折格子は、前記光ビームの前記一部分を、前記第1の時間間隔中は前記第1の複数の結合出力された光ビームとして、前記第2の時間間隔中は前記第2の複数の結合出力された光ビームとして回折により結合出力するように構成される、マルチビーム回折格子の配列とを備え、
前記時間多重化光源が、前記平板ライトガイドの入力部に光学的に結合される、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。 - マルチビーム回折格子の前記配列のマルチビーム回折格子が、湾曲した回折特徴部を有するチャープ型回折格子を含む、請求項15に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記第1および第2の複数の結合出力された光ビームの前記結合出力された光ビームを変調するように構成された光弁配列であって、前記変調された結合出力された光ビームは、前記マルチビューディスプレイの前記異なる視野の画素を表す、光弁配列をさらに備え、前記異なる視野は、前記第1の時間間隔に対応する視野の第1のセットと、前記第2の時間間隔に対応する視野の第2のセットとに分割され、視野の前記第1および第2のセットの視野方向は、角度を付けて互いに交互配置される、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
- 時間多重化バックライト作動の方法であって、
時間多重化光ビームを、時間多重化光源を使用して、第1の時間間隔中は第1の非ゼロ伝播角度で、第2の時間間隔中は第2の非ゼロ伝播角度でライトガイド内で導波するようにもたらすステップと、
前記導波された時間多重化光ビームの一部分を、回折格子を使用して、前記第1の時間間隔および前記第2の時間間隔中、結合出力された光ビームとして回折により結合出力するステップであって、前記結合出力された光ビームは、前記ライトガイドの表面から離れるように、時間間隔ベースの異なる所定の主要角度方向に向けられる、結合出力するステップとを含み、
前記第1の時間間隔および前記第2の時間間隔の各々における前記所定の主要角度方向が、前記導波された、時間多重化光ビームの前記第1の非ゼロ伝播角度および前記第2の非ゼロ伝播角度のそれぞれ1つに対応する、時間多重化バックライト作動の方法。 - 前記第1および第2の時間間隔が、時間の別個の重複しない間隔である、請求項18に記載の時間多重化バックライト作動の方法。
- 前記回折格子が、前記導波された時間多重化光ビームの前記一部分を、前記第1および第2の時間間隔の各々中、複数の結合出力された光ビームとして回折により結合出力するように構成されたマルチビーム回折格子を含み、前記複数の結合出力された光ビームの前記結合出力された光ビームは、互いに異なる主要角度方向を有し、前記第1の時間間隔における前記複数の結合出力された光ビームは、前記第2の時間間隔における前記複数の結合出力された光ビームの異なる主要角度方向の前記セットとは異なる、異なる主要角度方向のセットを有する、請求項19に記載の時間多重化バックライト作動の方法。
- 前記それぞれの結合出力された光ビームの前記異なる主要角度方向が、マルチビュー電子ディスプレイの異なる視野のそれぞれの視野方向に対応し、前記異なる視野は、前記第1の時間間隔中の視野の第1のセットと、前記第2の時間間隔中の視野の第2のセットとを含む、請求項18に記載の時間多重化バックライト作動の方法。
- 前記結合出力された光ビームを、前記第1の時間間隔および前記第2の時間間隔中、光弁を使用して変調するステップをさらに含み、前記変調された結合出力された光ビームは、電子ディスプレイの画素を形成する、請求項18に記載の時間多重化バックライト作動の方法。
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