JP2020521185A - アクティブエミッタを使用したマルチビューバックライト、ディスプレイ、および方法 - Google Patents

アクティブエミッタを使用したマルチビューバックライト、ディスプレイ、および方法 Download PDF

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Abstract

マルチビューバックライトおよびマルチビューディスプレイが、マルチビューディスプレイの異なるビュー方向に対応する異なる主角方向を有する複数の光ビームを提供するように構成されたアクティブエミッタを使用する。アクティブエミッタのサイズは、マルチビューディスプレイのビューピクセルのサイズに相当する。アクティブエミッタ間の距離は、マルチビューディスプレイの隣接するマルチビューピクセル間の距離と同等である。マルチビューディスプレイは、指向性光ビームを変調してマルチビュー画像を表示するように構成されたライトバルブのアレイをさらに含む。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年５月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／５０５，９５６号、および２０１８年５月１０日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０３２１３１号の優先権を主張し、両方ともその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
連邦政府による資金提供を受けた研究または開発に関する記載
該当なし
電子ディスプレイは、様々なデバイスや製品のユーザに情報を伝達するためのほぼどこにでもある媒体である。最も一般的に使用されている電子ディスプレイには、ブラウン管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセントディスプレイ（ＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ（ＥＰ）、および電気機械式または電気流体式の光変調を使用する様々なディスプレイ（デジタルマイクロミラーデバイス、エレクトロウェッティングディスプレイなど）が含まれる。一般に、電子ディスプレイは、アクティブディスプレイ（つまり、光を放射するディスプレイ）またはパッシブディスプレイ（つまり、別の光源から提供される光を変調するディスプレイ）に分類できる。アクティブディスプレイの最も明白な例には、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤがある。放射光を考慮するときに一般的にパッシブとして分類されるディスプレイは、ＬＣＤとＥＰディスプレイである。パッシブディスプレイは、本質的に低消費電力を含むがこれに限定されない魅力的なパフォーマンス特性を示すことがよくあるが、光を放射する能力がないことを考えると、多くの実際のアプリケーションで使用が多少制限され得る。
放射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が外部光源に結合されている。結合された光源は、これらのパッシブディスプレイが光を放射し、実質的にアクティブディスプレイとして機能することを可能にし得る。そのような結合された光源の例は、バックライトである。バックライトは、パッシブディスプレイを照らすためにパッシブディスプレイの背後に配置される光源（多くの場合、パネルバックライト）として機能し得る。例えば、バックライトはＬＣＤまたはＥＰディスプレイに結合され得る。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放射する。放射された光は、ＬＣＤまたはＥＰディスプレイによって変調され、変調された光は次にＬＣＤまたはＥＰディスプレイから放射される。多くの場合、バックライトは白色光を放射するように構成されている。次に、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もしくはＥＰディスプレイの出力（あまり一般的ではない）、またはバックライトとＬＣＤもしくはＥＰディスプレイとの間に配置され得る。あるいは、原色などの異なる色を使用するディスプレイのフィールド順次照明により、様々な色を実装してもよい。
本明細書に記載の原理による例および実施形態の様々な特徴は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、より容易に理解することができ、同じ参照番号は同じ構造要素を示す。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの斜視図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのビュー方向に対応する特定の主角方向を有する光ビームの角度成分のグラフ表示である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの断面図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの平面図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの斜視図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの平面図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューピクセルの一部と共に、図３Ａのマルチビューバックライトの一部の平面図を示す図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における広角バックライトを含むマルチビューバックライトの断面図である。
本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのブロック図である。
本明細書で開示される原理と一致する実施形態による、マルチビューディスプレイ動作の方法のフローチャートである。
特定の例および実施形態は、上記で参照された図に示された特徴に加えて、およびその代わりに他の特徴を有する。これらの機能およびその他の機能については、上記で参照した図を参照して以下で詳しく説明する。
本明細書に記載の原理による例および実施形態は、電子ディスプレイへのアプリケーションを備えたアクティブエミッタを使用するバックライトを提供する。本明細書の原理と一致する様々な実施形態では、マルチビューバックライトが提供される。マルチビューバックライトは、光を放射するように構成されたアクティブエミッタを備える。アクティブエミッタは、マイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）または有機マイクロ発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含んでもよい。アクティブエミッタは、白色光または色を有する光を放射するように構成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、アクティブエミッタは、隣接するアクティブエミッタからオフセットされて、部分的に、色縁を低減または抑制することができる。
本明細書において、「二次元ディスプレイ」または「２Ｄディスプレイ」は、画像が見られる方向（すなわち、２Ｄディスプレイの所定の視野角または範囲内）に関係なく実質的に同じである画像のビューを提供するように構成されるディスプレイとして定義される。スマートフォンやコンピュータモニタに見られる従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、２Ｄディスプレイの例である。対照的に、本明細書において、「マルチビューディスプレイ」は、異なるビュー方向で、または異なるビュー方向からマルチビュー画像の異なるビューを提供するように構成された電子ディスプレイまたはディスプレイシステムとして定義される。特に、異なるビューは、マルチビュー画像のシーンまたはオブジェクトの異なる斜視図を表してもよい。本明細書に記載のマルチビュー画像の表示に適用可能なマルチビューバックライトおよびマルチビューディスプレイの使用には、携帯電話（スマートフォンなど）、時計、タブレットコンピューティング、モバイルコンピュータ（ラップトップコンピュータなど）、パーソナルコンピュータ、コンピュータモニタ、自動車のディスプレイコンソール、カメラディスプレイ、その他の様々なモバイルおよび実質的に非モバイルのディスプレイアプリケーションおよびデバイスが含まれるが、これらに限定されない。
図１Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ１０の斜視図を示している。図１Ａに示すように、マルチビューディスプレイ１０は、見るべきマルチビュー画像を表示するスクリーン１２を備えている。スクリーン１２は、例えば、電話（例えば、携帯電話、スマートフォンなど）、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータのコンピュータモニタ、カメラディスプレイ、または実質的に他のデバイスの電子ディスプレイであってもよい。
マルチビューディスプレイ１０は、スクリーン１２に対して異なるビュー方向１６でマルチビュー画像の異なるビュー１４を提供する。ビュー方向１６は、様々な異なる主角方向にスクリーン１２から延びる矢印として示され；異なるビュー１４は、矢印（すなわち、ビュー方向１６を描いている）の終端に影付きの多角形ボックスとして示され；また、４つのビュー１４および４つのビュー方向１６のみが示されており、これらはすべて例示であって限定ではない。図１Ａではスクリーンの上方に異なるビュー１４が示されているが、マルチビュー画像がマルチビューディスプレイ１０に表示されると、ビュー１４は実際にスクリーン１２上またはスクリーン１２の近くに現れることに留意されたい。スクリーン１２の上にビュー１４を描くことは、説明を簡単にするためだけであり、特定のビュー１４に対応するビュー方向１６のそれぞれからマルチビューディスプレイ１０を見ることを表すことを意図している。２Ｄディスプレイは、２Ｄディスプレイがマルチビューディスプレイ１０によって提供されるマルチビュー画像の異なるビュー１４とは対照的に、表示画像の単一ビュー（例えば、ビュー１４に類似する１つのビュー）を提供するように一般的に構成されることを除いて、マルチビューディスプレイ１０に実質的に類似し得る。
マルチビューディスプレイのビュー方向に対応する方向を有するビュー方向または同等に光ビームは、一般に、本明細書の定義により、角度成分｛θ，φ｝によって与えられる主角方向を有する。本明細書では、角度成分θは、光ビームの「仰角成分」または「仰角」と呼ばれる。角度成分φは、光ビームの「方位角成分」または「方位角」と呼ばれる。定義により、仰角θは垂直面の角度（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に垂直）であり、方位角φは水平面の角度（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に平行）である。
図１Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのビュー方向（例えば、図１Ａのビュー方向１６）に対応する特定の主角方向を有する光ビーム２０の角度成分｛θ，φ｝のグラフ表示を示している。加えて、光ビーム２０は、本明細書の定義により、特定の点から放射または発散される。すなわち、定義により、光ビーム２０は、マルチビューディスプレイ内の特定の原点に関連付けられた中心光線を有する。図１Ｂは、光ビーム（またはビュー方向）の原点Ｏも示している。
「マルチビュー画像」および「マルチビューディスプレイ」という用語で使用される「マルチビュー」という用語は、本明細書では、異なる視点を表す、または複数のビューのビュー間の角度視差を含む複数のビューとして定義される。加えて、本明細書では、用語「マルチビュー」は、本明細書の定義により、明示的に２つ以上の異なるビュー（例えば、最低３つのビューおよび一般に４つ以上のビュー）を含む。いくつかの実施形態では、本明細書で使用される「マルチビューディスプレイ」は、シーンまたは画像を表すために２つの異なるビューのみを含む立体ディスプレイと明示的に区別するために使用され得る。ただし、マルチビュー画像とマルチビューディスプレイには３つ以上のビューが含まれる可能性があるが、本明細書の定義により、マルチビュー画像は、一度に表示するマルチビューを２つだけを選択して（例えば、片目で１つのビュー）立体画像のペアとして（例えば、マルチビューディスプレイで）見ることができる。
「マルチビューピクセル」は、本明細書では、マルチビューディスプレイの同様の複数の異なるビューのそれぞれにおけるビューのピクセルを表すビューピクセルのセットとして定義される。特に、マルチビューピクセルは、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれの特定のビューピクセルに対応する、またはそれを表す個々のビューピクセルを有し得る。さらに、マルチビューピクセルのビューピクセルは、本明細書の定義により、ビューピクセルのそれぞれが、異なるビューの対応するビューの所定のビュー方向に関連付けられるという点で、いわゆる「方向ピクセル」である。さらに、様々な例および実施形態によれば、マルチビューピクセルの異なるビューピクセルは、異なるビューのそれぞれにおいて同等または少なくとも実質的に同様の位置または座標を有し得る。例えば、最初のマルチビューピクセルは、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれで｛ｘ１，ｙ１｝に位置するピクセルに対応する個別のビューピクセルを有し得、２番目のマルチビューピクセルは異なるビューのそれぞれで｛ｘ２，ｙ２｝に位置するピクセルに対応する個別のビューピクセルを有し得る。
いくつかの実施形態では、マルチビューピクセル内のビューピクセルの数は、マルチビューディスプレイのビューの数に等しくてもよい。例えば、マルチビューピクセルは、６４個の異なるビューを有するまたは提供するマルチビューディスプレイに関連する６４個のビューピクセルを含んでもよい。別の例では、マルチビューディスプレイは８×４アレイのビュー（すなわち３２個のビュー）を提供してもよく、マルチビューピクセルは３２個のビューピクセル（すなわち各ビューに１つ）を含んでもよい。加えて、それぞれの異なるビューピクセルは、例えば、６４個の異なるビューに対応するビュー方向の異なる１つに対応する関連する方向（例えば、光ビームの主角方向）を有してもよい。
本明細書では、「コリメータ」は、光をコリメートするように構成された実質的に任意の光学デバイスまたは装置として定義される。様々な実施形態によれば、コリメータによって提供されるコリメーションの量は、所定の程度または量で実施形態ごとに変化してもよい。本明細書では、「コリメーション係数」は、光がコリメートされる度合いとして定義される。特に、コリメーション係数は、本明細書の定義により、コリメートされた光のビーム内の光線の角度広がりを定義する。例えば、コリメーション係数σは、コリメートされた光のビーム内の光線の大部分が特定の角度広がり内にあることを指定してもよい（例えば、コリメートされた光ビームの中心方向または主角方向を中心として＋／−σ度）。いくつかの例によれば、コリメートされた光ビームの光線は角度に関してガウス分布を有してもよく、角度広がりはコリメートされた光ビームのピーク強度の半分で決定される角度であってもよい。
本明細書では、「アクティブエミッタ」は、アクティブな光源として定義される（例えば、起動されると光を生成および放射するように構成された光エミッタ）。そのため、定義により、アクティブエミッタは別の光源からの光を受け取らない。代わりに、アクティブエミッタは、起動されると直接光を生成する。アクティブエミッタは、本明細書の定義により、電圧または電流などの電源を印加することにより起動され得る。例えば、アクティブエミッタは、起動またはオンにされたときに光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光エミッタを備えてもよい。例えば、ＬＥＤの端子に電圧を印加すると、ＬＥＤが起動され得る。特に、本明細書では、光源は、実質的に任意のアクティブな光源であるか、または発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード、プラズマベースの光エミッタ、およびマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）のうちの１つまたは複数を含むがこれらに限定されない実質的に任意のアクティブな光エミッタを備えてもよい。アクティブエミッタによって生成される光は、色を有してもよく（つまり、特定の波長の光を含んでもよい）、または複数の波長もしくは波長範囲（例えば、多色光または白色光）であってもよい。アクティブエミッタによって提供または生成される異なる色の光は、例えば原色（例えば、赤、緑、青）を含み得るが、これらに限定されない。本明細書の定義により、「カラーエミッタ」は、色を有する光を提供するアクティブエミッタである。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタは複数のアクティブエミッタを備えてもよい。例えば、アクティブエミッタは、アクティブエミッタのセットまたはグループを含んでもよい。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタのセットまたはグループ内の少なくとも１つのアクティブエミッタは、複数のうちの少なくとも１つの他の光エミッタによって生成される光の色または波長とは異なる色または同等の波長を有する光を生成してもよい。
さらに、本明細書の定義により、「広角放射光」のような「広角」という用語は、マルチビュー画像またはマルチビューディスプレイのビューの円錐角より大きい円錐角を有する光として定義される。特に、いくつかの実施形態では、広角放射光は、約６０度（６０°）より大きい円錐角を有してもよい。他の実施形態では、広角放射光円錐角は、約５０度（５０°）より大きくても、約４０度（４０°）より大きくてもよい。例えば、広角放射光の円錐角は約１２０度（１００°）であってもよい。あるいは、広角放射光は、ディスプレイの法線方向に対してプラスマイナス４５度よりも大きい（例えば、＞±４５°）角度範囲を有してもよい。他の実施形態では、広角放射光角度範囲は、プラスマイナス５０度より大きくてもよいし（例えば、＞±５０°）、プラスマイナス６０度より大きくてもよいし（例えば、＞±６０°）、プラスマイナス６５度より大きくてもよい（例えば、＞±６５°）。例えば、広角放射光の角度範囲は、ディスプレイの法線方向の両側で約７０度より大きくてもよい（例えば、＞±７０°）。「広角バックライト」は、本明細書の定義により広角放射光を提供するように構成されたバックライトである。
いくつかの実施形態では、広角放射光円錐角は、ＬＣＤコンピュータモニタ、ＬＣＤタブレット、ＬＣＤテレビ、または広角表示（例えば、約±４０°〜６５°）を目的とする同様のデジタル表示装置の視野角とほぼ同じであると定義されてもよい。他の実施形態では、広角放射光は、拡散光、実質的に拡散した光、無指向性の光（すなわち、特定のまたは定義された方向性を欠く）、または単一のもしくは実質的に均一な方向を有する光として特徴付けまたは説明されてもよい。
さらに、本明細書で使用される場合、冠詞「ａ」は、特許技術におけるその通常の意味、すなわち「１つまたは複数」を有することを意図している。例えば、「an active emitter」とは、１つまたはそれ以上のアクティブエミッタを意味し、したがって、「the active emitter」とは、本明細書では「active emitter(s)」を意味する。また、本明細書の任意の参照である「頂部」、「底部」、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「前」、「後ろ」、「第１」、「第２」、「左」または「右」は、本明細書において制限を意図するものではない。本明細書において、「約」という用語は、値に適用される場合、通常、値を生成するために使用される機器の許容範囲内を意味し、特に明記しない限り、プラスまたはマイナス１０％、プラスまたはマイナス５％、あるいはプラスまたはマイナス１％を意味してもよい。さらに、本明細書で使用される「実質的に」という用語は、大部分、またはほぼすべて、またはすべて、または約５１％から約１００％の範囲内の量を意味する。さらに、本明細書の例は、例示のみを目的とするものであり、限定目的ではなく、議論の目的で提示されている。
本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライトが提供される。図２Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の断面図を示している。図２Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の平面図を示している。図２Ｃは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の斜視図を示している。図示されたマルチビューバックライト１００は、例えば、マルチビューディスプレイなどの電子ディスプレイのバックライトを提供するために使用されてもよい。特に、マルチビューバックライト１００は、指向性光ビーム１０２を放射または提供するように構成される。様々な実施形態によれば、マルチビューバックライト１００によって提供される指向性光ビーム１０２は、マルチビューディスプレイ、または同等にマルチビューディスプレイによって表示されるマルチビュー画像のビュー方向に対応する方向を有する。
図２Ａ〜図２Ｃに示されているマルチビューバックライトは、互いに離間したアクティブエミッタ１１０のアレイを含む。特に、本明細書の定義により、アレイのアクティブエミッタ１１０は、有限（すなわち、ゼロではない）エミッタ間距離（例えば、有限の中心間距離）に従って互いに離間している。さらに、いくつかの実施形態によれば、アレイのアクティブエミッタ１１０は一般に、互いに交差したり、重なり合ったり、さもなければ互いに触れたりしない。このように、アクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタ１１０は一般的に区別され、アレイの他のアクティブエミッタ１１０から分離されている。いくつかの実施形態において、アクティブエミッタ１１０は、図２Ｂおよび図２Ｃに示されるように、行および列を有する二次元（２Ｄ）アレイ（例えば、長方形アレイ）に配置され得る。他の実施形態（図示せず）では、アクティブエミッタ１１０のアレイは、線形アレイなどの１次元（１Ｄ）、または円形アレイを含むがこれに限定されない別の２Ｄアレイのいずれかであり得る。
様々な実施形態によれば、アクティブエミッタ１１０のアレイのアクティブエミッタ１１０は、複数の指向性光ビーム１０２として光を放射または提供するように構成される。さらに、アクティブエミッタ１１０によって提供される指向性光ビーム１０２は、マルチビューディスプレイまたは同等にマルチビューディスプレイによって表示されるマルチビュー画像のそれぞれ異なるビュー方向に対応する異なる主角方向を有し得る。図２Ａおよび図２Ｃは、限定ではなく例示として、複数の発散矢印として指向性光ビーム１０２を示している。
様々な実施形態によれば、アクティブエミッタ１１０のサイズは、マルチビューバックライト１００を使用するマルチビューディスプレイのマルチビューピクセル内のビューピクセルのサイズに相当する。本明細書では、「サイズ」は、長さ、幅、または面積を含むがこれらに限定されない様々な方法のいずれかで定義されてもよい。例えば、ビューピクセルのサイズはその長さとすることができ、アクティブエミッタ１１０の相当するサイズもアクティブエミッタ１１０の長さとすることができる。この長さは、例えば、隣接するビューピクセル間の中心間距離に相当する場合がある。別の例では、サイズは、アクティブエミッタ１１０の面積がビューピクセルの面積に相当するような面積を指す場合がある。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ１１０のサイズは、アクティブエミッタサイズがビューピクセルサイズの約５０パーセント（５０％）から約２００パーセント（２００％）になるようにビューピクセルサイズに相当する。例えば、アクティブエミッタサイズが「ｓ」で示され、ビューピクセルサイズが「Ｓ」で示される場合（例えば、図２Ａに示すように）、アクティブエミッタサイズｓを次の式（１）で与えることができる：
他の例では、アクティブエミッタサイズは、ビューピクセルサイズの約６０パーセント（６０％）より大きいか、ビューピクセルサイズの約７０パーセント（７０％）より大きいか、またはビューピクセルサイズの約８０パーセント（８０％）より大きいか、またはビューピクセルサイズの約９０パーセント（９０％）より大きく、アクティブエミッタは、ビューピクセルサイズの約１８０パーセント（１８０％）未満であるか、ビューピクセルサイズの約１６０パーセント（１６０％）未満であるか、ビューピクセルサイズの約１４０パーセント（１４０％）未満であるか、またはビューピクセルサイズの約１２０パーセント（１２０％）未満である。例えば、「相当するサイズ」では、アクティブエミッタサイズは、ビューピクセルサイズの約７５パーセント（７５％）から約１５０パーセント（１５０％）になり得る。別の例では、アクティブエミッタ１１０のサイズはビューピクセルのサイズに相当する場合があり、アクティブエミッタサイズはビューピクセルサイズの約１２５パーセント（１２５％）から約８５パーセント（８５％）である。いくつかの実施形態によれば、アクティブエミッタ１１０およびビューピクセル１０６’の相当するサイズは、マルチビューディスプレイのビュー間の暗いゾーンを低減する、またはいくつかの例では最小化すると同時に、マルチビューディスプレイのビュー間のオーバーラップを低減する、またはいくつかの例では最小化するように選択され得る。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ１１０のアレイ内の隣接するアクティブエミッタ１１０間の距離は、マルチビューバックライト１００を使用するマルチビューディスプレイのマルチビューピクセル間の距離に相当する、またはそれと同等である。特に、アクティブエミッタアレイの隣接するアクティブエミッタ１１０間の距離（例えば、中心間距離）は、隣接するマルチビューピクセル間の中心間距離にほぼ等しくてもよい。中心間距離は、アクティブエミッタ１１０のアレイのそれぞれの行および列の一方または両方に沿って画定されてもよく、マルチビューピクセルは、例えば、同等のアレイに配置されてもよい。結果として、いくつかの実施形態によれば、マルチビューピクセルと個々のアクティブエミッタ１１０との間に１対１または一意の対応が存在し得る。
限定ではなく例として、図２Ａ〜図２Ｃは、本明細書での議論を容易にする目的で、ライトバルブ１０４のアレイならびにマルチビューピクセル１０６およびビューピクセル１０６’をさらに示している。図示されたライトバルブアレイは、例えば、マルチビューバックライト１００を使用するマルチビューディスプレイの一部であってもよい。図示されるように、ライトバルブアレイのライトバルブ１０４は、指向性光ビーム１０２を変調するように構成される。さらに、図示されるように、異なる主角方向を有する指向性光ビーム１０２の異なるものが通過し、ライトバルブアレイ内のライトバルブ１０４の異なるものによって変調され得る。
いくつかの実施形態では、アレイのライトバルブ１０４はビューピクセル１０６’に対応し、一方、ライトバルブ１０４のセットはマルチビューピクセル１０６に対応してもよい。特に、ライトバルブアレイのライトバルブ１０４の異なるセットは、アクティブエミッタ１１０の異なるものからの指向性光ビーム１０２を受け取り、変調するように構成される。そのため、図示のように、各アクティブエミッタ１１０に対してライトバルブ１０４の唯一のセットが存在し得る。様々な実施形態では、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、およびエレクトロウェッティングに基づくライトバルブのうちの１つまたは複数を含むがこれらに限定されない、ライトバルブアレイのライトバルブ１０４として異なるタイプのライトバルブが使用されてもよい。
さらに、図２Ａでは、図示のように、ビューピクセル１０６’のサイズＳは、ライトバルブアレイのライトバルブ１０４の開口サイズに対応する。他の例では、ビューピクセルサイズは、ライトバルブアレイの隣接するライトバルブ１０４間の距離（例えば、中心間距離）として定義されてもよい。例えば、ライトバルブ１０４の開口は、ライトバルブアレイ内のライトバルブ１０４間の中心間距離より小さくてもよい。したがって、ビューピクセルサイズは、他の定義の中でも特に、ライトバルブ１０４のサイズまたはライトバルブ１０４間の中心間距離に対応するサイズのいずれかとして定義され得る。また、図２Ａでは、アクティブエミッタ１１０のサイズｓは、ビューピクセルサイズＳに相当するものとして示されている。
いくつかの実施形態では（例えば、図２Ａに示すように）、一対の隣接するアクティブエミッタ１１０間の要素間距離（例えば、中心間距離）は、例えば、ライトバルブセットによって表される、隣接するマルチビューピクセル１０６の対応する対の間のピクセル間距離（例えば、中心間距離）に等しくてもよい。例えば、図２Ａに示すように、第１のアクティブエミッタ１１０ａと第２のアクティブエミッタ１１０ｂとの間の中心間距離ｄは、第１のライトバルブセット１０４ａと第２のライトバルブセット１０４ｂとの間の中心間距離Ｄに実質的に等しく、各ライトバルブセット１０４ａ，１０４ｂは、異なるマルチビューピクセル１０６を表す。他の実施形態（図示せず）では、アクティブエミッタ１１０ａ，１１０ｂ（またはアクティブエミッタ１１０）の対および対応するライトバルブセット１０４ａ，１０４ｂの相対的な中心間距離は異なっていてもよく、例えば、アクティブエミッタ１１０は、マルチビューピクセル１０６を表すライトバルブセット間の間隔（すなわち、中心間距離Ｄ）よりも大きいまたは小さい要素間距離（すなわち、中心間距離ｄ）を有してもよい。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ１１０の形状は、マルチビューピクセル１０６の形状、または同等に、マルチビューピクセル１０６に対応するライトバルブ１０４のセット（または「サブアレイ」）の形状に類似している。例えば、アクティブエミッタ１１０は正方形の形状を有してもよく、マルチビューピクセル１０６（または対応するライトバルブ１０４のセットの配置）は実質的に正方形であってもよい。別の例では、アクティブエミッタ１１０は、長方形の形状を有してもよく、すなわち、幅または横寸法よりも大きい長さまたは縦寸法を有してもよい。この例では、アクティブエミッタ１１０に対応するマルチビューピクセル１０６（または同等にライトバルブ１０４のセットの配置）は、類似の矩形形状を有してもよい。図２Ｂ〜図２Ｃは、正方形のアクティブエミッタ１１０と、正方形のライトバルブ１０４のセットを含む対応する正方形のマルチビューピクセル１０６を示している。さらに他の例（図示せず）では、アクティブエミッタ１１０および対応するマルチビューピクセル１０６は、三角形、六角形、および円形を含むか少なくとも似ているがこれらに限定されない様々な形状を有する。より一般的には、形状は、実質的に任意のタイル構成可能な形状を表してもよい。
いくつかの実施形態によれば、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ１１０は、マイクロ発光ダイオード（マイクロＬＥＤまたはμＬＥＤ）を備えてもよい。本明細書では、μＬＥＤは、微視的発光ダイオード（ＬＥＤ）、すなわち微視的寸法を有するＬＥＤとして定義される。いくつかの実施形態では、μＬＥＤは、組み合わされたときにビューピクセルサイズに相当するサイズを有する複数のμＬＥＤを備えてもよい。いくつかの実施形態によれば、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ１１０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備えてもよい。本明細書で定義されるように、ＯＬＥＤは、電流または同様の電気刺激に応答して光を放射するように構成された有機化合物を含む発光性エレクトロルミネセンスフィルムまたは層を有するエミッタである。他の実施形態では、ビューピクセルサイズに相当するサイズを有する高強度ＬＥＤおよび量子ドットＬＥＤなどであるがこれらに限定されない、別のタイプのアクティブ光エミッタをアクティブエミッタ１１０として使用してもよい。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ１１０は、特定の色を有する実質的に単色の光を提供するように構成され得る（すなわち、光は特定の波長の光を含み得る）。他の実施形態では、アクティブエミッタ１１０は、複数の波長または波長範囲を含む白色光などの多色光を提供するように構成されてもよいが、これに限定されない。例えば、アクティブエミッタ１１０は、赤色光、緑色光、青色光、またはそれらの組み合わせのうちの１つまたは複数を提供するように構成され得る。別の例では、アクティブエミッタ１１０は、実質的に白色光である光を提供するように構成され得る（すなわち、アクティブエミッタ１１０は、白色μＬＥＤまたは白色ＯＬＥＤであり得る）。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ１１０は、マイクロレンズ、回折格子、または指向性光ビーム１０２の放射光もしくは同等物のコリメーション（例えば、コリメーション係数による）および偏光制御の一方または両方を提供するように構成される別の光学フィルムまたはコンポーネントを含んでもよい。マイクロレンズ、回折格子、または他の光学フィルムもしくはコンポーネントは、さらにまたは代替的に、指向性光ビーム１０２の方向を制御するように構成されてもよい。あるいは、例えば、アクティブエミッタアレイとライトバルブアレイとの間の光学層またはフィルムによって、コリメーションおよび偏光制御の一方または両方を提供してもよい。
いくつかの実施形態によれば、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ１１０は、ローカル調光を提供し、第１および第２のアクティブエミッタアレイによる指向性光ビーム生成の切り替えを可能にするために、独立して制御、起動、または電力供給されてもよい。特に、いくつかの実施形態では、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ１１０は、例えば、第１の時間間隔または特定のモード中に、複数の指向性光ビーム１０２を選択的に起動することによって提供するように構成され得る。
いくつかの実施形態では、マルチビューバックライト１００は、カラーマルチビュー画像を提供または表示するように構成されたカラーマルチビューディスプレイに関連付けられてもよい。カラーマルチビューディスプレイでは、異なるライトバルブ１０４、またはより具体的にはライトバルブ１０４の異なる部分が異なる色を提供してもよく（例えば、カラーフィルタを使用して）、したがってライトバルブ１０４の「カラーサブピクセル」と呼ばれることがある。特に、異なる色を表すカラーサブピクセルのセットを互いに隣接して提供して、光を異なる色の光として変調することができる。例えば、光の異なる色および対応するカラーサブピクセルの異なる色は、赤緑青（ＲＧＢ）カラーモデルの赤、緑、および青であり得る。いくつかの実施形態では、異なる色を表すカラーサブピクセルは、ライトバルブの行に沿って交互に並んでもよい（例えば、赤、緑、青、赤、緑、青など）。これらの実施形態では、ライトバルブ１０４または同等にマルチビューピクセル１０６のビューピクセル１０６’は、ビューピクセル１０６’の行に沿って同様に交互するカラーサブピクセルのセットによって表されてもよい。したがって、マルチビューピクセル１０６のビューピクセル１０６’は、３つのカラーサブピクセル（例えば、赤、緑、および青）のセットによって表されてもよい。他の実施形態（図示せず）では、ビューピクセル１０６’は、３つよりも多いまたは少ないカラーサブピクセルのセットを含んでもよい。これらの実施形態のいくつかにおいて、アクティブエミッタ１１０は、ビューピクセル１０６’（またはライトバルブ１０４）のカラーサブピクセルのセットのカラーサブピクセルに対応する色を有する複数のカラーエミッタを備えてもよい。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタアレイの異なるカラーエミッタは、アクティブエミッタアレイまたはライトバルブアレイの行方向および列方向の一方または両方で互いにオフセットされる。特に、いくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライト１００に関連付けられたカラーマルチビューディスプレイの色縁を実質的に低減または抑制するように、行方向のオフセットを構成してもよい。
図３Ａは、本明細書の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の平面図を示している。図３Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューピクセル１０６の一部と共に、図３Ａのマルチビューバックライト１００の一部の平面図を示している。特に、図３Ａは、マルチビューバックライト１００のアクティブエミッタ１１０を示し、各アクティブエミッタ１１０は複数のカラーエミッタ１１２を含む。図３Ｂでは、マルチビューピクセル１０６の図示された部分は、複数のカラーエミッタ１１２を有するアクティブエミッタ１１０上に重ねられた複数のビューピクセル１０６’、または同等に複数のライトバルブ１０４を含む。図３Ａおよび図３Ｂに示される実施形態のマルチビューバックライト１００は、例えば、カラーマルチビュー画像を提供または表示するように構成されたカラーマルチビューディスプレイに関連付けられてもよい。
図３Ａ〜図３Ｂでは、アクティブエミッタ１１０は、限定ではなく例として、３つの異なる色の光（例えば、赤色光、緑色光、および青色光）のそれぞれに対応する３つのカラーエミッタ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃを含む。さらに、カラーエミッタ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの３つの異なる色は、図３Ｂに示されるように、マルチビューピクセル１０６のビューピクセル１０６’の３つの異なるカラーサブピクセルの色に対応する。特に、図３Ｂはビューピクセル１０６’を示しており、各ビューピクセル１０６’はそれぞれ、３つの異なるカラーエミッタ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの異なる色を表す３色のカラーサブピクセルを含む。図３Ｂのカラーエミッタ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃとビューピクセル１０６’とを区別するために、クロスハッチングが使用されている。
前述のマルチビューバックライト１００と同様に、マルチビューバックライト１００のアクティブエミッタ１１０のサイズは、マルチビューバックライト１００に関連付けられたマルチビューディスプレイのビューピクセル１０６’のサイズに相当する。さらに、アクティブエミッタ１１０が複数のカラーエミッタ１１２を含む場合、各カラーエミッタ１１２は、ビューピクセルサイズに相当するサイズを有し得る。図３Ａは、上述のアクティブエミッタサイズｓに等しいサイズｓをそれぞれ有するカラーエミッタ１１２（例えば、１１２ａ，１１２ｂ，および１１２ｃ）を示している。図３Ｂは、カラーエミッタ１１２のサイズｓに相当するビューピクセル１０６’のサイズＳを示している。さらに、アクティブエミッタアレイ内の隣接するアクティブエミッタ１１０（または同等の同じ色のカラーエミッタ１１２）間の距離ｄは、マルチビューディスプレイの隣接するマルチビューピクセル（図３Ａには図示せず）間の距離Ｄと同等である。図３Ｂは、ビューピクセル１０６’の行方向に沿って交互するビューピクセル１０６’のカラーサブピクセルも示している（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，…など）。同様に、図３Ａ〜図３Ｂは、異なる色（すなわち、１１２ａ＝Ｒ、１１２ｂ＝Ｇ、１１２ｃ＝Ｂ）のカラーエミッタ１１２も行方向に沿って交互に並んでいるのを示している。
本明細書では、オフセット、または同等に、隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットの距離は、隣接するカラーエミッタ１１２上の同一位置間の距離として定義される。例えば、オフセットは、隣接するカラーエミッタ１１２間の中心間距離を表してもよい。別の例では、オフセットは、同じ側の隣接するカラーエミッタ１１２間の距離を表してもよい。いくつかの実施形態では、行方向の隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットの距離は、ビューピクセルサイズの整数倍に、ビューピクセルサイズをビューピクセル内のカラーサブピクセルの数で割った値を加えたものに比例し、カラーサブピクセルは、ビューピクセル１０６’内に行方向に配置されている。具体的には、ビューピクセルサイズＳを指定し、「ｐ」がビューピクセル１０６’のカラーサブピクセルの数を示す場合、アクティブエミッタアレイの行に沿ったまたは行方向の隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットまたはオフセットｒの距離は、次の式（２）で与えられる：
ここで、「ｎ」は整数である。例えば、図３Ａに示されるように、カラーエミッタ１１２ａは、アクティブエミッタアレイの行方向に沿って隣接するカラーエミッタ１１２ｂからオフセットされている。ビューピクセル１０６’は３つのカラーサブピクセル（すなわち、ｐ＝３）を含むので、マルチビューバックライト１００の隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットの距離ｒは、ビューピクセルサイズＳの３分の１プラスＳである（すなわち、ｒ＝Ｓ＋Ｓ／３，ｎ＝１と仮定）。換言すれば、図３Ｂに示されるように、隣接するカラーエミッタ１１２ａおよび１１２ｂは、４つのカラーサブピクセルに対応する距離だけ行方向にオフセットされている。同様に、図示のように、隣接するカラーエミッタ１１２ｂおよび１１２ｃは、行方向に４つのカラーサブピクセルだけオフセットされている。すなわち、各カラーエミッタ１１２は、ビューピクセルサイズＳのサイズに等しいサイズｓを有するので、式（２）の結果は、隣接するカラーエミッタ１１２をカラーサブピクセルの数プラス１だけオフセットすることである。別の実施形態（図示せず）において、整数ｎがゼロに等しい（すなわち、ｎ＝０）場合、隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットｒは、ビューピクセルサイズＳの３分の１である（すなわち、ｒ＝Ｓ／３）。この場合、行方向にオフセットされたカラーエミッタ１１２は重なっていてもよい。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタアレイのカラーエミッタ１１２は、行方向に直交するアクティブエミッタアレイの列方向に互いにオフセットされている。特に、列方向のオフセットの距離は、ビューピクセル１０６’の、または同等にライトバルブアレイのライトバルブ１０４の行間の中心間距離の整数倍に対応し得る。図３Ａから図３Ｂは、アクティブエミッタアレイの列方向に沿った隣接するカラーエミッタ間のオフセットを示している。「ｌ」がビューピクセル１０６’の列間の中心間距離を示す場合、カラーエミッタ（例えば、カラーエミッタ１１２ａとカラーエミッタ１１２ｂ）の列方向に沿ったオフセット「ｃ」を、次の式（３）で与えることができる：
ｃ＝ｍｌ （３）
ここで、「ｍ」は整数である。ｍ＝１の場合、列方向におけるカラーエミッタ１１２ａとカラーエミッタ１１２ｂとの間のオフセットｃはｌ、すなわち例えば図３Ｂに示されるようにビューピクセル１０６’の行間の中心間距離に等しい。ｍ＝０である別の実施形態（図示せず）では、列方向のカラーエミッタ間のオフセットはゼロであり、すなわち存在しない。そのような実施形態では、カラーエミッタ１１２ａおよびカラーエミッタ１１２ｂ（および関連するすべてのカラーエミッタ１１２）は、アクティブエミッタ１１０のアレイの行に沿って整列してもよい。式（２）で整数ｎが１以上（つまり、ｎ≧１）である場合、行方向にオーバーラップが存在しないことに留意されたい。
再び図２Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、マルチビューバックライト１００は、平面基板１２０をさらに含むことができる。特に、アクティブエミッタ１１０は、平面基板１２０の表面にわたって間隔を空けて配置され得る。平面基板１２０は、アクティブエミッタ１１０に電力を供給するための電気的相互接続をさらに備えてもよい。いくつかの実施形態において、平面基板１２０は、光学的に透明または少なくとも実質的に光学的に透明であるように構成される（すなわち、平面の透明基板であってもよい）。例えば、平面基板１２０は、平面基板１２０の第１の側面から第２の側面に光を透過させることができる光学的に透明な材料を含んでもよい。さらに、いくつかの実施形態では、電気的相互接続は光学的に透明であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ１１０のアレイと平面基板１２０の組み合わせ（例えば、電気的相互接続と共に）は、光学的に透明になるように構成され得る。
いくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライト１００は、平面基板１２０に隣接する広角バックライトをさらに備えてもよい。広角バックライトは、広角放射光を提供するように構成されてもよい。さらに、様々な実施形態によれば、アクティブエミッタ１１０のアレイと平面基板１２０との組み合わせは、広角放射光を透過するように構成されてもよい。したがって、広角バックライトから広角光が放射され、マルチビューバックライト１００の平面基板の厚さを通過することができる。
図４は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における広角バックライト１３０を含むマルチビューバックライト１００の断面図を示している。特に、図４は、反対側の表面に配置されたアクティブエミッタ１１０を備えた平面基板１２０の表面に隣接する広角バックライト１３０を示している。図４は、平面基板１２０の反対側の表面に隣接するライトバルブ１０４のアレイをさらに示している。
図４の左側に示すように、アクティブエミッタ１１０を作動させて指向性光ビーム１０２を提供することにより、マルチビューバックライト１００を使用してマルチビュー画像（ＭＵＬＴＩＶＩＥＷ）を提供することができる。あるいは、図４の右側に示すように、アクティブエミッタ１１０を非起動状態にし、広角バックライト１３０を起動してライトバルブ１０４のアレイに広角放射光１３２を提供することにより、二次元（２Ｄ）画像を提供することができる。したがって、広角バックライト１３０および透過するように構成された平面基板１２０を含むマルチビューバックライト１００は、様々な実施形態に従って、マルチビュー画像の表示と２Ｄ画像の表示との間で切り替えることが可能な電子ディスプレイを実装するために使用され得る。本明細書では、アクティブエミッタ１１０は、クロスハッチングを使用して起動されるものとして示され、クロスハッチングのないアクティブエミッタ１１０は、非起動状態を表す。
本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューディスプレイが提供される。マルチビューディスプレイは、様々な実施形態に従って、マルチビュー画像を表示するように構成される。図５は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ２００のブロック図を示している。図示されるように、マルチビューディスプレイ２００は、アクティブエミッタ２１０のアレイを含む。いくつかの実施形態によれば、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ２１０は、平面基板上で互いに離間していてもよい。アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ２１０は、マルチビュー画像の異なるビュー方向に対応する異なる主角方向を有する指向性光ビーム２０２を提供するように構成される。マルチビューディスプレイ２００は、指向性光ビーム２０２を変調してマルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブ２２０のアレイをさらに備える。ライトバルブアレイのライトバルブ２２０は、複数のマルチビューピクセルとして配置される（すなわち、ライトバルブ２２０の異なるセットは異なるマルチビューピクセルに対応する）。様々な実施形態によれば、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ２１０のサイズは、ライトバルブアレイのライトバルブ２２０のサイズの半分から２倍の間である。さらに、様々な実施形態によれば、隣接するアクティブエミッタ２１０間の距離は、隣接するマルチビューピクセル間の距離と同等である。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ２１０のアレイは、マルチビューバックライト１００に関して上述したアクティブエミッタ１１０のアレイと実質的に同様であってもよい。特に、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ２１０は、マイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の一方または両方を備えてもよい。いくつかの実施形態では、ライトバルブ２２０のアレイは、上述のマルチビューバックライト１００のライトバルブ１０４のアレイと実質的に同様であってもよい。特に、ライトバルブアレイの各ライトバルブ２２０は、ライトバルブアレイの行方向にライトバルブ内に配置された複数のカラーサブピクセルを含んでもよい。さらに、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ２１０は、カラーサブピクセルの色に対応する色を有する光を放射するように構成された複数のカラーエミッタを備えてもよい。例えば、色には赤、緑、青が含まれてもよい。いくつかの実施形態では、カラーエミッタは、アクティブエミッタ１１０のカラーエミッタ１１２と実質的に同様であってもよい。いくつかの実施形態において、平面基板は、マルチビューバックライト１００に関して上述した平面基板１２０と実質的に同様であってもよい。
いくつかの実施形態では、各アクティブエミッタ２１０のカラーエミッタは、ライトバルブサイズの整数倍に、ライトバルブサイズをライトバルブ内のカラーサブピクセルの数で割った値を加えたものに比例する距離だけ、ライトバルブアレイの行方向に互いにオフセットされてもよい。いくつかの実施形態では、各アクティブエミッタ２１０のカラーエミッタは、列方向のライトバルブアレイの行間の中心間距離の整数倍に対応する距離だけ、行方向に直交するライトバルブアレイの列方向に互いにオフセットされてもよい。
いくつかの実施形態（図示せず）では、マルチビューディスプレイ２００は、平面基板に隣接する広角バックライトをさらに備える。広角バックライトは、広角放射光を提供するように構成されてもよい。様々な実施形態によれば、アクティブエミッタ２１０のアレイと平面基板との組み合わせは、広角放射光を透過するように構成される。いくつかの実施形態では、広角バックライトは、上述のマルチビューバックライト１００の広角バックライト１３０と実質的に同様であってもよい。広角バックライトを含むいくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ２００は、アクティブエミッタ２１０によって提供されかつライトバルブアレイによって変調される指向性光ビーム２０２を使用して、第１のモード中にマルチビュー画像を表示するように構成される。さらに、マルチビューディスプレイ２００は、広角バックライトによって提供されかつライトバルブアレイによって変調された広角放射光を使用して、第２のモード中に二次元（２Ｄ）画像を表示するように構成され得る。
本明細書の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューディスプレイ動作の方法が提供される。図６は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ動作の方法３００のフローチャートを示している。この方法は、平面基板上に間隔を空けて配置されたアクティブエミッタのアレイを使用して複数の指向性光ビームを放射するステップ３１０を含む。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、上述のマルチビューバックライト１００のアクティブエミッタ１１０と実質的に同様である。特に、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、マルチビュー画像の異なるビュー方向に対応する主角方向を有する指向性光ビームを提供するように構成される。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、白色光を提供するように構成される。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、色を有する光を提供するように構成される。
方法３００は、マルチビュー画像を表示するために複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイを使用して複数の指向性光ビームを変調するステップ３２０をさらに含む。ライトバルブのアレイは、マルチビューバックライト１００に関して前述したライトバルブ１０４のアレイと実質的に同様であってもよい。特に、平面基板上のアクティブエミッタのアレイからの指向性光ビームは、ライトバルブアレイの個々のライトバルブを通過して変調され（３２０）、マルチビュー画像のビューを表す変調された指向性光ビームを提供することができる。様々な実施形態によれば、異なる主角方向を有する指向性光ビームの異なるものは、ライトバルブアレイ内のライトバルブの異なるものを通過して変調される（３２０）ように構成される。
さらに、様々な実施形態によれば、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタのサイズは、ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当する。具体的には、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタのサイズは、ライトバルブのアレイのライトバルブのサイズの半分から２倍の間であってもよい。加えて、様々な実施形態によれば、アクティブエミッタアレイ内の隣接するアクティブエミッタ間の距離は、隣接するマルチビューピクセル間の距離と同等である。特に、アレイの隣接する一対のアクティブエミッタ間の要素間距離（例えば、中心間距離）は、例えばライトバルブセットで表される、一対の対応する隣接マルチビューピクセル間のピクセル間距離（例えば、中心間距離）に等しくてもよい。
いくつかの実施形態では、ライトバルブアレイの各ライトバルブは、ライトバルブアレイの行方向にライトバルブ内に配置された複数のカラーサブピクセルを含む。特に、赤緑青（ＲＧＢ）を表すカラーサブピクセルのセットは、ライトバルブアレイ内で互いに隣接して提供されてもよい。例えば、異なる色を表すカラーサブピクセルは、ピクセルの行に沿って交互に並んでもよい（例えば、赤、緑、青、赤、緑、青など）。
いくつかの実施形態では、複数の指向性光ビームを放射するステップは、複数のカラーエミッタの各カラーエミッタから複数の指向性光ビームとして異なる色の光を放射するステップを含み、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは複数のカラーエミッタを備え、それぞれ異なる色の光はライトバルブアレイのライトバルブ内の複数のカラーサブピクセルの異なるカラーサブピクセルの色に対応する。ライトバルブアレイ内で互いに隣接して提供されるカラーサブピクセルのセットが赤、緑、および青を表す実施形態では、カラーエミッタによって放射される色は、赤、緑、および青を対応して含み得る。
いくつかの実施形態（図示せず）では、方法３００は、ライトバルブアレイに隣接する平面基板の表面に対向する平面基板の表面に隣接する広角バックライトを使用して広角放射光を提供するステップをさらに含む。広角バックライトは、マルチビューディスプレイの平面基板に向けて広角光を提供するように構成される。様々な実施形態において、アクティブエミッタのアレイと平面基板の組み合わせは、広角放射光に対して透明である。結果として、広角バックライトからの広角光は、平面基板の厚さを透過し、放射広角光として平面基板によって放射される。
いくつかの実施形態（図示せず）では、方法３００は、ライトバルブのアレイを使用して広角放射光を変調し、二次元（２Ｄ）画像を表示するステップをさらに含む。前述のように、複数の指向性光ビームを放射および変調することにより、第１のモード中にマルチビュー画像を表示することができる。さらに、広角放射光を提供および変調することにより、第２のモード中に二次元画像を表示することができる。
このように、マルチビューバックライト、マルチビューディスプレイ、およびアクティブエミッタを備えるバックライト動作の方法の例および実施形態を説明した。上記の例は、本明細書に記載の原理を表す多くの特定の例の一部を単に例示するものであることを理解されたい。明らかに、当業者は、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、多数の他の構成を容易に考案することができる。
さらに、本明細書の定義により、「広角放射光」のような「広角」という用語は、マルチビュー画像またはマルチビューディスプレイのビューの円錐角より大きい円錐角を有する光として定義される。特に、いくつかの実施形態では、広角放射光は、約６０度（６０°）より大きい円錐角を有してもよい。他の実施形態では、広角放射光円錐角は、約５０度（５０°）より大きくても、約４０度（４０°）より大きくてもよい。例えば、広角放射光の円錐角は約１２０度（１２０°）であってもよい。あるいは、広角放射光は、ディスプレイの法線方向に対してプラスマイナス４５度よりも大きい（例えば、＞±４５°）角度範囲を有してもよい。他の実施形態では、広角放射光角度範囲は、プラスマイナス５０度より大きくてもよいし（例えば、＞±５０°）、プラスマイナス６０度より大きくてもよいし（例えば、＞±６０°）、プラスマイナス６５度より大きくてもよい（例えば、＞±６５°）。例えば、広角放射光の角度範囲は、ディスプレイの法線方向の両側で約７０度より大きくてもよい（例えば、＞±７０°）。「広角バックライト」は、本明細書の定義により広角放射光を提供するように構成されたバックライトである。
本明細書では、オフセット、または同等に、隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットの距離は、隣接するカラーエミッタ１１２上の同一位置間の距離として定義される。例えば、オフセットは、隣接するカラーエミッタ１１２間の中心間距離を表してもよい。別の例では、オフセットは、同じ側の隣接するカラーエミッタ１１２間の距離を表してもよい。いくつかの実施形態では、行方向の隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットの距離は、ビューピクセルサイズの整数倍に、ビューピクセルサイズをビューピクセル内のカラーサブピクセルの数で割った値を加えたものに等しく、カラーサブピクセルは、ビューピクセル１０６’内に行方向に配置されている。具体的には、ビューピクセルサイズＳを指定し、「ｐ」がビューピクセル１０６’のカラーサブピクセルの数を示す場合、アクティブエミッタアレイの行に沿ったまたは行方向の隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットまたはオフセットｒの距離は、次の式（２）で与えられる：
ここで、「ｎ」は整数である。例えば、図３Ａに示されるように、カラーエミッタ１１２ａは、アクティブエミッタアレイの行方向に沿って隣接するカラーエミッタ１１２ｂからオフセットされている。ビューピクセル１０６’は３つのカラーサブピクセル（すなわち、ｐ＝３）を含むので、マルチビューバックライト１００の隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットの距離ｒは、ビューピクセルサイズＳの３分の１プラスＳである（すなわち、ｒ＝Ｓ＋Ｓ／３，ｎ＝１と仮定）。換言すれば、図３Ｂに示されるように、隣接するカラーエミッタ１１２ａおよび１１２ｂは、４つのカラーサブピクセルに対応する距離だけ行方向にオフセットされている。同様に、図示のように、隣接するカラーエミッタ１１２ｂおよび１１２ｃは、行方向に４つのカラーサブピクセルだけオフセットされている。すなわち、各カラーエミッタ１１２は、ビューピクセルサイズＳのサイズに等しいサイズｓを有するので、式（２）の結果は、隣接するカラーエミッタ１１２をカラーサブピクセルの数プラス１だけオフセットすることである。別の実施形態（図示せず）において、整数ｎがゼロに等しい（すなわち、ｎ＝０）場合、隣接するカラーエミッタ１１２間のオフセットｒは、ビューピクセルサイズＳの３分の１である（すなわち、ｒ＝Ｓ／３）。この場合、行方向にオフセットされたカラーエミッタ１１２は重なっていてもよい。
いくつかの実施形態では、各アクティブエミッタ２１０のカラーエミッタは、ライトバルブサイズの整数倍に、ライトバルブサイズをライトバルブ内のカラーサブピクセルの数で割った値を加えたものに等しい距離だけ、ライトバルブアレイの行方向に互いにオフセットされてもよい。いくつかの実施形態では、各アクティブエミッタ２１０のカラーエミッタは、列方向のライトバルブアレイの行間の中心間距離の整数倍に対応する距離だけ、行方向に直交するライトバルブアレイの列方向に互いにオフセットされてもよい。

Claims (20)

  1. マルチビューバックライトであって、
    互いに離間したアクティブエミッタのアレイであって、前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、マルチビューディスプレイのそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角方向を有する複数の指向性光ビームとして光を放射するように構成される、アクティブエミッタのアレイ
    を備え、
    前記アクティブエミッタのサイズは、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内のビューピクセルのサイズに相当し、前記アクティブエミッタアレイ内の隣接するアクティブエミッタ間の距離は、前記マルチビューディスプレイの隣接するマルチビューピクセル間の距離と同等である、
    マルチビューバックライト。
  2. 前記アクティブエミッタがマイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）を含む、請求項１に記載のマルチビューバックライト。
  3. 前記アクティブエミッタが有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む、請求項１に記載のマルチビューバックライト。
  4. 前記アクティブエミッタが白色光を放射するように構成されている、請求項１に記載のマルチビューバックライト。
  5. 前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタがそれぞれ複数のカラーエミッタを備え、前記複数のカラーエミッタのカラーエミッタは、前記ビューピクセルサイズに対応するサイズを有し、前記ビューピクセル内の複数のカラーサブピクセルの対応するカラーサブピクセルの色を有する光を放射するように構成されている、請求項１に記載のマルチビューバックライト。
  6. 前記アクティブエミッタの前記カラーエミッタが、前記ビューピクセルサイズの整数倍に、前記ビューピクセルサイズを前記ビューピクセル内のカラーサブピクセルの数で割った値を加えたものに比例する距離だけ、前記アクティブエミッタアレイの行方向に互いにオフセットされ、前記カラーサブピクセルは前記行方向の前記ビューピクセル内に配置されている、請求項５に記載のマルチビューバックライト。
  7. 前記アクティブエミッタのカラーエミッタが、前記マルチビューディスプレイのビューピクセルの行間の中心間距離の整数倍に対応する距離だけ、前記行方向に直交する前記アクティブエミッタアレイの列方向に互いにオフセットされている、請求項６に記載のマルチビューバックライト。
  8. 平面基板をさらに備え、前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、前記平面基板の表面にわたって離間している、請求項１に記載のマルチビューバックライト。
  9. 前記平面基板に隣接する広角バックライトをさらに備え、前記広角バックライトは広角放射光を提供するように構成され、前記平面基板は光学的に透明であり、前記アクティブエミッタのアレイと前記平面基板との組み合わせは、前記広角放射光を透過するように構成されている、請求項８に記載のマルチビューバックライト。
  10. 請求項１に記載のマルチビューバックライトを備えたディスプレイであって、前記ディスプレイは、前記複数の指向性光ビームの指向性光ビームを変調してマルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブのアレイをさらに備え、ビューピクセルは、前記ライトバルブのアレイのライトバルブに対応し、マルチビューピクセルは前記ライトバルブのアレイのライトバルブのセットに対応し、前記ディスプレイは前記マルチビューディスプレイである、ディスプレイ。
  11. マルチビューディスプレイであって、
    平面基板上の互いに離間したアクティブエミッタのアレイであって、前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、マルチビュー画像の異なるビュー方向に対応する異なる主角方向を有する指向性光ビームを提供するように構成されている、アクティブエミッタのアレイと、
    前記指向性光ビームを変調しかつ前記マルチビュー画像を提供するように構成されたライトバルブのアレイであって、前記ライトバルブのアレイは、複数のマルチビューピクセルとして配置されている、ライトバルブのアレイと、
    を備え、
    前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタのサイズは、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの半分から２倍の間であり、隣接するアクティブエミッタ間の距離は、隣接するマルチビューピクセル間の距離と同等である、
    マルチビューディスプレイ。
  12. 前記アクティブエミッタが、マイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の一方または両方を含む、請求項１１に記載のマルチビューディスプレイ。
  13. 前記ライトバルブアレイの各ライトバルブが、前記ライトバルブアレイの行方向に前記ライトバルブ内に配置された複数のカラーサブピクセルを含み、前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、前記カラーサブピクセルの色に対応する色を有する光を放射するように構成された複数のカラーエミッタを備え、前記色は、赤、緑、および青を含む、請求項１１に記載のマルチビューディスプレイ。
  14. 各アクティブエミッタのカラーエミッタが、前記ライトバルブサイズの整数倍に、前記ライトバルブサイズを前記ライトバルブ内のカラーサブピクセルの数で割った値を加えたものに比例する距離だけ、前記ライトバルブアレイの前記行方向に互いにオフセットされ、各アクティブエミッタの前記カラーエミッタは、列方向の前記ライトバルブアレイの行間の中心間距離の整数倍に対応する距離だけ前記行方向に直交する前記ライトバルブアレイの列方向に互いにオフセットされている、請求項１３に記載のマルチビューディスプレイ。
  15. 前記平面基板に隣接する広角バックライトをさらに備え、前記広角バックライトは広角放射光を提供するように構成され、前記アクティブエミッタのアレイと前記平面基板の組み合わせは、前記広角放射光を透過するように構成されている、請求項１１に記載のマルチビューディスプレイ。
  16. 前記マルチビューディスプレイが、前記アクティブエミッタによって提供されかつ前記ライトバルブアレイによって変調される前記指向性光ビームを使用して、第１のモード中に前記マルチビュー画像を表示するように構成され、前記マルチビューディスプレイは、前記広角バックライトによって提供されかつ前記ライトバルブアレイによって変調された前記広角放射光を使用して、第２のモード中に二次元（２Ｄ）画像を表示するように構成されている、請求項１５に記載のマルチビューディスプレイ。
  17. マルチビューディスプレイ動作の方法であって、前記方法が、
    平面基板上に間隔を空けて配置されたアクティブエミッタのアレイを使用して複数の指向性光ビームを放射するステップであって、前記複数の指向性光ビームの指向性光ビームは、マルチビュー画像のそれぞれ異なるビュー方向に対応する異なる主角方向を有する、ステップと、
    前記マルチビュー画像を表示するために複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイを使用して、前記複数の指向性光ビームを変調するステップと、
    を含み、
    前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタのサイズは、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当し、前記アクティブエミッタアレイ内の隣接するアクティブエミッタ間の距離は、隣接するマルチビューピクセル間の距離と同等である、
    マルチビューディスプレイ動作の方法。
  18. 前記アクティブエミッタのアレイのアクティブエミッタが白色光を放射する、請求項１７に記載のマルチビューディスプレイ動作の方法。
  19. 前記複数の指向性光ビームを放射するステップが、複数のカラーエミッタの各カラーエミッタから前記複数の指向性光ビームとして異なる色の光を放射するステップを含み、前記アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは前記複数のカラーエミッタを備え、それぞれ異なる色の光は前記ライトバルブアレイのライトバルブ内の複数のカラーサブピクセルの異なるカラーサブピクセルの色に対応する、請求項１７に記載のマルチビューディスプレイ動作の方法。
  20. 前記方法が、
    前記ライトバルブアレイに隣接する前記平面基板の表面の反対側の前記平面基板の表面に隣接する広角バックライトを使用して広角放射光を提供するステップであって、前記アクティブエミッタのアレイと前記平面基板の組み合わせは前記広角放射光を透過する、ステップと、
    二次元（２Ｄ）画像を表示するために前記ライトバルブのアレイを使用して前記広角放射光を変調するステップと、
    をさらに含み、
    前記マルチビュー画像は、前記複数の指向性光ビームを放射および変調することにより第１のモード中に表示され、前記二次元画像は、前記広角放射光を提供および変調することにより第２のモード中に表示される、
    請求項１９に記載のマルチビューディスプレイ動作の方法。
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