JP2018534600A - 二方向コリメータ - Google Patents
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Abstract
Description
該当なし
該当なし
12 矢印
100 二方向光学コリメータ
102 光
104 光
104’ 光
110 垂直コリメータ
110a 垂直コリメータ
110b 垂直コリメータ
112 光学反射体
112’ 光学反射体
120 水平コリメータ
120a 第1の縁部
120b 第2の縁部
122 反射体
122’ サブ反射体
122’a サブ反射体
122’b サブ反射体
200 バックライト
202 光
204 コリメートされた光
204’ コリメートされた光
206 光ビーム
210 二方向光学コリメータ
212 垂直コリメータ
214 垂直コリメータ
220 平板ライトガイド
222 接着層
224 入力アパーチャ
230 光源
232 光学源
234 光学源
236 光学源
240 マルチビーム回折格子
240’ 第1の端部
240’’ 第2の端部
240a 回折特徴部
300 3D電子ディスプレイ
306 光ビーム
306’ 変調された光ビーム
310 二方向光学コリメータ
320 平板ライトガイド
330 マルチビーム回折格子
340 光源
350 ライトバルブアレイ
Claims (24)
- 二方向光学コリメータであって、
光を垂直方向にコリメートするように構成された垂直コリメータと、
前記垂直方向に実質的に直交する水平方向に光をコリメートするように構成された水平コリメータであって、前記垂直コリメータの出力部に隣接して位置付けられて、前記垂直コリメータからの垂直方向にコリメートされた光を水平方向にコリメートして、前記二方向光学コリメータの出力部において二方向にコリメートされた光を提供する水平コリメータと
を備え、
前記二方向にコリメートされた光を、前記水平方向に対応した水平平面に対して非ゼロの伝播角度で提供するように構成された、二方向光学コリメータ。 - 前記垂直コリメータが、放物形状および傾斜角度を有する光学反射体を備え、前記傾斜角度が、前記二方向にコリメートされた光の前記非ゼロの伝播角度を提供するように構成された、請求項1に記載の二方向光学コリメータ。
- 前記水平コリメータが、放物形状を有する光学反射体を備え、前記光学反射体が、前記二方向光学コリメータの出力アパーチャに実質的にまたがるように構成され、前記二方向にコリメートされた光が、前記出力アパーチャにわたって実質的に均一な分布を有するように構成された、請求項1に記載の二方向光学コリメータ。
- 前記水平コリメータが、組み合わされた状態で前記二方向光学コリメータの出力アパーチャに実質的にまたがるように構成された複数のサブ反射体であって、それぞれのサブ反射体が放物形状の反射面を備える複数のサブ反射体を有する光学反射体を備える、請求項1に記載の二方向光学コリメータ。
- 前記光学反射体がフレネル反射体である、請求項4に記載の二方向光学コリメータ。
- 前記水平コリメータの複数のサブ反射体のうちの第1のサブ反射体が、前記水平コリメータの第1の縁部に位置付けられた第1の垂直コリメータからの前記垂直方向にコリメートされた光を受けるように構成され、前記水平コリメータの複数のサブ反射体のうちの第2のサブ反射体が、前記水平コリメータの第2の縁部に位置付けられた第2の垂直コリメータからの垂直方向にコリメートされた光を受けるように構成され、前記第2の縁部が、前記水平方向に対応した前記水平平面において前記第1の縁部の反対側にある、請求項4に記載の二方向光学コリメータ。
- 前記垂直コリメータが、前記水平コリメータと一体であり前記水平コリメータの材料を備える、請求項1に記載の二方向光学コリメータ。
- 請求項1に記載の前記二方向光学コリメータを備えるバックライトであって、
前記二方向光学コリメータの前記出力部にカップリングされた平板ライトガイドであって、前記二方向にコリメートされた光を前記非ゼロの伝播角度で受け、導波するように構成された平板ライトガイドをさらに備え、
前記平板ライトガイドが、前記導波される二方向にコリメートされた光の一部分を、前記平板ライトガイドの表面から放射するようにさらに構成された、バックライト。 - 前記二方向光学コリメータに光を提供するように構成された光源をさらに備え、前記光源が、前記垂直コリメータに隣接して位置付けられ、前記垂直コリメータの入力部に前記光を提供するように構成された、請求項8に記載のバックライト。
- 前記光源が、異なる光色を提供するように構成された複数の異なる光学源を備え、前記異なる光学源が互いにずれており、前記異なる光学源の前記ずれが、前記異なる光色のそれぞれに対応した、前記二方向にコリメートされた光の異なる色固有の非ゼロの伝播角度を提供するように構成された、請求項9に記載のバックライト。
- 前記平板ライトガイドの表面にあるマルチビーム回折格子をさらに備え、前記マルチビーム回折格子が、前記導波される二方向にコリメートされた光の一部分を回折によりカップリングして、前記平板ライトガイド表面から放射される複数の光ビームとして前記平板ライトガイドから外へ出すように構成され、前記複数の光ビームのうちの1つの光ビームが、前記複数の光ビームのうちの他の光ビームの主極大角度方向とは異なる主極大角度方向を有する、請求項8に記載のバックライト。
- 請求項11に記載の前記バックライトを備える3次元(3D)電子ディスプレイであって、前記3D電子ディスプレイが、
前記複数の光ビームのうちの1つの光ビームを変調するためのライトバルブであって、前記マルチビーム回折格子に隣接しているライトバルブをさらに備え、
前記光ビームの前記主極大角度方向が、前記3D電子ディスプレイの視認方向に対応しており、前記変調された光ビームが、前記視認方向における前記3D電子ディスプレイの画素を表す、3D電子ディスプレイ。 - 3次元(3D)電子ディスプレイであって、
垂直コリメータ、および前記垂直コリメータの出力部に隣接して位置付けられた水平コリメータを備える二方向光学コリメータであって、垂直コリメーションと水平コリメーションの両方を有する二方向にコリメートされた光を、水平平面に対して非ゼロの伝播角度で提供するように構成された二方向光学コリメータと、
前記二方向にコリメートされた光を導波光ビームとして前記非ゼロの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の表面にあるマルチビーム回折格子のアレイであって、前記アレイのマルチビーム回折格子が、前記導波光ビームの一部分を回折によりカップリングして、前記3D電子ディスプレイの異なる3D視像の方向に対応した異なる主極大角度方向を有する複数のカップリングして外へ出される光ビームとして、外へ出すように構成された、アレイと、
を備える、3D電子ディスプレイ。 - 前記垂直コリメータが、放物形状および傾斜角度を有する光学反射体を備え、前記傾斜角度が、前記二方向光学コリメータの出力部における前記二方向にコリメートされた光の前記非ゼロの伝播角度を決定するように構成された、請求項13に記載の3D電子ディスプレイ。
- 前記水平コリメータが、放物形状を有する光学反射体を備え、前記水平コリメータの前記光学反射体が、前記二方向光学コリメータの出力アパーチャに実質的にまたがり、前記出力アパーチャにわたって実質的に均一に分布した前記二方向にコリメートされた光を提供するように構成された、請求項13に記載の3D電子ディスプレイ。
- 前記水平コリメータが、第1の縁部、および前記第1の縁部の反対側の第2の縁部を有し、前記水平コリメータが、組み合わされた状態で前記二方向光学コリメータの出力アパーチャに実質的にまたがるように構成された複数のサブ反射体を備える光学反射体を備え、前記複数のサブ反射体のうちの第1のサブ反射体が、前記水平コリメータの前記第1の縁部にある第1の垂直コリメータからの垂直方向にコリメートされた光を受けるように構成され、前記複数のサブ反射体のうちの第2のサブ反射体が、前記水平光学コリメータの前記第2の縁部にある第2の垂直コリメータからの垂直方向にコリメートされた光を受けるように構成された、請求項13に記載の3D電子ディスプレイ。
- 前記マルチビーム回折格子のアレイが、曲線状回折特徴部を有するチャープ回折格子を備える、請求項13に記載の3D電子ディスプレイ。
- 前記チャープ回折格子が、線形チャープ回折格子である、請求項17に記載の3D電子ディスプレイ。
- 前記二方向光学コリメータの入力部に光を提供するように構成された光源と、
前記複数のカップリングして外へ出された光ビームを、前記3D電子ディスプレイの前記異なる3D視像に対応した3D画素として選択的に変調するように構成されたライトバルブアレイと
をさらに備える、請求項13に記載の3D電子ディスプレイ。 - 前記ライトバルブアレイが、複数の液晶ライトバルブを備える、請求項19に記載の3D電子ディスプレイ。
- 前記光源が、異なる光色を提供するように構成された複数の異なる発光ダイオード(LED)を備え、前記異なるLEDが互いにずれており、前記異なるLEDの前記ずれが、前記二方向にコリメートされた光の異なる色固有の非ゼロの伝播角度を提供するように構成され、異なる色固有の非ゼロの伝播角度が、前記異なる光色のそれぞれに対応している、請求項19に記載の3D電子ディスプレイ。
- 垂直方向にコリメートされた光を提供するために、垂直コリメータを用いて光を垂直方向にコリメートするステップと、
垂直方向にコリメートされかつ水平方向にコリメートされた二方向にコリメートされた光を生成するために、前記垂直方向にコリメートされた光を、前記垂直コリメータの出力部に隣接して位置付けられた水平コリメータを用いて、水平方向にさらにコリメートするステップと、
前記二方向にコリメートされた光において非ゼロの伝播角度を作り出すステップであって、前記非ゼロの伝播角度が、前記垂直方向に対応した垂直平面における角度である、作り出すステップと
を備える、二方向光コリメーションの方法。 - 前記垂直コリメータが、放物形状および傾斜角度を有する光学反射体を備え、前記傾斜角度が、前記二方向にコリメートされた光の前記非ゼロの伝播角度を提供し、前記水平コリメータが、別の放物形状を有する別の光学反射体を備え、前記水平コリメータの光学反射体が、前記出力アパーチャにわたって前記二方向にコリメートされた光の実質的に均一な分布を生成するために、前記水平コリメータの出力アパーチャに実質的にまたがっている、請求項22に記載の二方向光コリメーションの方法。
- 請求項22に記載の二方向光コリメーションの方法を備える3次元(3D)電子ディスプレイの動作方法であって、
前記二方向にコリメートされた光を、前記非ゼロの伝播角度で平板ライトガイド内で導波するステップと、
3D電子ディスプレイの異なる3D視像の方向に対応した複数の異なる主極大角度方向に、前記平板ライトガイドから離れるように方向付けられた複数の光ビームを生成するために、前記導波される二方向にコリメートされた光の一部分を、前記平板ライトガイドの表面にあるマルチビーム回折格子を用いて回折によりカップリングして外へ出すステップと、
前記複数の光ビームのうちの光ビームを、ライトバルブのアレイを用いて変調するステップであって、前記変調された光ビームが、前記3D視像方向において前記3D電子ディスプレイの3D画素を形成する、変調するステップとをさらに備える、3D電子ディスプレイの動作方法。
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