JP2019506712A - 収束ビューを有するマルチビーム要素型バックライティング - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む、2016年1月30日出願の米国仮特許出願第62/289239号の優先権を主張するものである。
なし
発光に関連するパッシブディスプレイの制限を克服するために、多くのパッシブディスプレイは、外部光源に結合される。結合された光源によって、本来パッシブであるこれらのディスプレイが光を発出し、実質的にアクティブディスプレイとして機能することができることもある。このような結合される光源の例は、バックライトである。バックライトは、本来パッシブであるディスプレイの背後に配置されてそのパッシブディスプレイを照明する光源(パネルバックライトであることが多い)として機能することができる。例えば、バックライトは、LCDまたはEPディスプレイに結合することができる。バックライトは、LCDまたはEPディスプレイを通過する光を発出する。発出された光は、LCDまたはEPディスプレイによって変調され、この変調された光が、LCDまたはEPディスプレイから発出される。バックライトは、白色光を発出するように構成されることが多い。この場合には、カラーフィルタを使用して、白色光をディスプレイで使用される様々な色に変換する。カラーフィルタは、例えば、LCDまたはEPディスプレイの出力に配置してもよいし(それほど一般的ではない)、あるいはバックライトとLCDまたはEPディスプレイの間に配置してもよい。
0.5S≦s≦2S (1)
他の実施例では、マルチビーム要素のサイズは、ビューピクセルのサイズの約60%超、ビューピクセルのサイズの約70%超、ビューピクセルのサイズの約80%超、またはビューピクセルのサイズの約90%超であり、マルチビーム要素は、ビューピクセルのサイズの約180%未満、ビューピクセルのサイズの約160%未満、ビューピクセルのサイズの約140%未満、またはビューピクセルのサイズの約120%未満である。例えば、「同等であるサイズ」により、マルチビーム要素のサイズは、ビューピクセルのサイズの約75%から約150%の間とすることができる。別の実施例では、マルチビーム要素のサイズがビューピクセルのサイズの約125%から約85%の間である場合に、マルチビーム要素120のサイズがビューピクセル106’と同等であるとすることができる。いくつかの実施形態によれば、マルチビーム要素120およびビューピクセル106’の同等であるサイズは、マルチビューディスプレイのビュー間の重複を低減する、またはいくつかの実施例では最小限に抑えながら、それと同時にマルチビューディスプレイのビュー間の暗領域を低減する、またはいくつかの実施例では最小限に抑えるように選択されることがある。
12 スクリーン
14 ビュー
16 視野方向
20 光線
30 回折格子
40 光導波路
50 外部結合光線
100 マルチビューバックライト
102 光線
106 マルチビューピクセル
108 光弁
110 光導波路
120 マルチビーム要素
122 回折格子
124 マイクロ反射要素
126 マイクロ屈折要素
130 光源
200 マルチビューディスプレイ
Claims (25)
- マルチビューバックライトであって、
光を誘導するように構成された光導波路と、
前記光導波路の長さに沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであり、前記アレイの各マルチビーム要素が、前記誘導光の一部分を、マルチビューディスプレイの複数のビューの異なる視野方向にそれぞれ対応する異なる主極大角度方向を有する複数の傾斜光線として前記光導波路から外部結合するように構成された、マルチビーム要素のアレイとを含み、
前記複数の傾斜光線が、前記マルチビューディスプレイの視野ゾーンの中心に向かう傾斜を有して収束ビューを提供し、複数の傾斜光線の中心軸が、前記傾斜によって前記視野ゾーンの中心と交差するように設定される、マルチビューバックライト。 - 前記マルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素の、前記マルチビューディスプレイの対応するマルチビューピクセルの位置に対する側方ずれが、前記視野ゾーンの中心に向かう前記複数の傾斜光線の前記傾斜を提供するように設定され、前記ずれが、前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルの対応する対の間のピクセル間距離より大きい前記マルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素の対の間の要素間距離によって提供される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素のアレイの各マルチビーム要素が、前記複数の傾斜光線を前記視野ゾーンの中心に向かってさらに傾斜させるように設定された対応する散乱特性を有し、前記マルチビーム要素の前記対応する散乱特性が、前記光ガイドの長さに沿った前記アレイ内の各マルチビーム要素の位置に応じて変化する、請求項2に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、回折格子を含み、前記対応する散乱特性が、前記回折格子にわたる距離に応じて変化する回折フィーチャの間隔によって提供される回折的散乱特性を含む、請求項3に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビューディスプレイの前記複数のビューの異なるビューが、前記視野ゾーン内のそれぞれの視位置を有し、前記異なるビューのそれぞれに対応する前記複数の傾斜光線のうちの光線が、前記傾斜によって、それぞれの視位置で前記視野ゾーンと交差して前記収束ビューを提供するように設定される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素のサイズが、前記マルチビューディスプレイのビューピクセルのサイズと同等であり、前記マルチビーム要素が、前記ビューピクセルのサイズの50パーセントから200パーセントの間である、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、前記誘導光の前記一部分を前記複数の傾斜光線として回折的に外部結合するように構成された回折格子を含む、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記回折格子が、マルチビーム回折格子を含む、請求項7に記載のマルチビューバックライト。
- 前記マルチビーム要素が、マイクロ反射要素およびマイクロ屈折要素のうちの一方または両方を含み、前記マイクロ反射要素が、前記誘導光の一部分を反射的に外部結合するように構成され、前記マイクロ屈折要素が、前記誘導光の一部分を屈折的に外部結合するように構成される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 前記光導波路の入力に光学的に結合された光源をさらに含み、前記光源が、前記誘導光を提供するように構成される、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
- 非ゼロ伝搬角を有する、または所定の視準因子に従って視準される、あるいはその両方である、誘導光が、前記光源によって提供される、請求項10に記載のマルチビューバックライト。
- 請求項1に記載のマルチビューバックライトを含むマルチビューディスプレイであって、前記マルチビューディスプレイが、前記複数の傾斜光線のうちの光線を変調するように構成された光弁のアレイをさらに含み、前記アレイの光弁が、ビューピクセルに対応し、前記光弁のアレイの光弁のセットが、前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルに対応する、マルチビューディスプレイ。
- マルチビューディスプレイであって、
前記マルチビューディスプレイの複数の異なるビューを収束ビューとして提供する構成されたマルチビューピクセルのアレイであり、マルチビューピクセルが、前記異なるビューの視野方向に対応する異なる主極大角度方向を有する複数の傾斜光線を変調するように構成された複数の光弁を含む、マルチビューピクセルのアレイと、
光を誘導するように構成された光導波路と、
マルチビーム要素のアレイであり、前記マルチビーム要素のアレイの各マルチビーム要素が、前記誘導光の一部分を前記複数の傾斜光線として外部結合するように構成された、マルチビーム要素のアレイとを含み、
前記複数の傾斜光線の傾斜が、前記複数の傾斜光線の中心軸を、前記マルチビューディスプレイの視野ゾーンの中心に向けるように設定される、マルチビューディスプレイ。 - 前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルの対応する対の間のピクセル間距離より大きいマルチビーム要素の対の間の要素間距離が、前記複数の傾斜光線の傾斜を提供するように構成される、請求項13に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素のアレイ内のマルチビーム要素の位置に応じて変化する前記マルチビーム要素のそれぞれの散乱特性が、前記複数の傾斜光線の前記傾斜を提供するようにさらに設定される、請求項14に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素のサイズが、複数の光弁のうちの光弁のサイズの2分の1より大きく、前記光弁のサイズの2倍より小さい、請求項13に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記光導波路によって誘導される光を提供するように構成された光源をさらに含み、前記誘導光が、非ゼロ伝搬角を有し、視準因子に従って視準されて、前記光導波路内で前記誘導光の所定の角度の拡散を提供する、請求項13に記載のマルチビューディスプレイ。
- 前記マルチビーム要素が、前記光導波路に光学的に接続されて前記誘導光の前記一部分を外部結合する回折格子、マイクロ反射要素、およびマイクロ屈折要素のうちの1つを含む、請求項13に記載のマルチビューディスプレイ。
- 請求項13に記載のマルチビューディスプレイを含むモバイルデバイスであって、前記モバイルデバイスが、携帯電話、自動車のディスプレイコンソール、モバイルコンピュータ、タブレットコンピュータ、または腕時計のうちの1つである、モバイルデバイス。
- マルチビューバックライトの動作方法であって、
光導波路の長さに沿った伝搬方向に光を誘導するステップと、
マルチビーム要素を使用して前記誘導光の一部分を前記光導波路から外部結合して、マルチビューディスプレイの異なる視野方向にそれぞれ対応する異なる主極大角度方向を有する複数の傾斜光線を提供するステップとを含み、
前記複数の傾斜光線が、前記マルチビューディスプレイの視野ゾーンの中心に向かう傾斜を有して収束ビューを提供し、複数の傾斜光線の中心軸が、前記傾斜によって前記視野ゾーンの中心と交差するように設定される、方法。 - 前記マルチビーム要素のサイズが、前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセル中のサブピクセルのサイズと同等とである、請求項20に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
- 前記マルチビーム要素が、前記光導波路に光学的に結合されて前記誘導光の一部分を回折的に外部結合する回折格子を含む、請求項20に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
- 前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルの対応する対の間のピクセル間距離より大きいマルチビーム要素の対の間の要素間距離を選択すること、および/または前記より大きい要素間距離を選択し、かつ前記光導波路の長さに沿って配列されたマルチビーム要素のアレイ中のマルチビーム要素の散乱特性を前記マルチビーム要素のアレイ内のマルチビーム要素の位置に応じて変化させることによって、前記複数の傾斜光線の前記傾斜を提供するステップをさらに含む、請求項20に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
- 光源を使用して前記光導波路に光を提供するステップをさらに含み、前記提供される光が、前記光導波路内で非ゼロ伝搬角を有する、または視準因子に従って視準されて前記誘導光の所定の角度の拡散を提供する、あるいはその両方である、誘導光である、請求項20に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
- 前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルとして構成された複数の光弁を使用して、前記複数の傾斜光線のうちの光線を変調するステップをさらに含む、請求項20に記載のマルチビューバックライトの動作方法。
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