JP2021535544A - 光リサイクル光源を用いるグレーティングコリメータ、バックライトシステム、及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なし
なし
Claims (20)
- グレーティングコリメータであって、
導光体の導光面の平面に対して非ゼロ伝播角度で導波光として光を導くように構成された導光体であって、前記導波光が、前記グレーティングコリメータの出力に向かう伝播方向を有する、導光体と、
前記導光体に光を供給し、前記導光体から受け取った光をリサイクルするように構成された光リサイクル光源であって、前記光リサイクル光源によってリサイクルされる前記光が、前記供給される光を増強するように構成される、光リサイクル光源と、
前記導光体の前記導光面にあり、前記光リサイクル光源によって供給される前記光を、前記非ゼロ伝播角度で前記導波光として前記導光体に回折的に方向転換させるように構成された、回折格子カプラと
を備える、グレーティングコリメータ。 - 前記光リサイクル光源が、光を放射するように構成された光エミッタと、前記導光体から受け取った光を拡散させるように構成された光ディフューザと、前記光ディフューザによって拡散された光を反射拡散光として前記導光体に向かう方向に反射させるように構成された光反射体であって、前記光エミッタによって放射された前記光と前記反射拡散光とが組み合わされて前記導光体に供給される前記光として供給される、光反射体とを備える、請求項1に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記光リサイクル光源が、前記導光体に供給される前記光をコリメートするように構成されたコリメーション層をさらに備える、請求項2に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記コリメーション層が、約30度未満の所定の円錐角にしたがって、前記導光体に供給される前記光をコリメートするように構成される、請求項3に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記回折格子カプラが、透過回折を用いて光を回折的に方向転換させるように構成された透過モード回折格子を備える透過型回折格子カプラであり、前記回折格子カプラが配置される前記導光面が、前記光リサイクル光源に隣接する、請求項1に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記回折格子カプラが、反射回折を用いて光を回折的に方向転換させるように構成された反射モード回折格子を備える反射型回折格子カプラであり、前記回折格子カプラが配置される前記導光面が、前記光リサイクル光源に対向する、請求項1に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記光リサイクル光源に対向する前記グレーティングコリメータの表面上にあり、前記回折格子カプラによる反射を容易にするように構成された上部反射層と、前記グレーティングコリメータの前記出力に対向する前記導光体の表面上にある側面反射層との少なくとも一方をさらに備える、請求項1に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記回折格子カプラが、前記導波光の方向とは反対且つ前記側面反射層に向かう方向に光を回折的に方向転換させるようにさらに構成され、前記側面反射層が、前記回折的に方向転換された光を前記導光体の前記出力に向けて反射させて戻すのを助けるように構成される、請求項7に記載のグレーティングコリメータ。
- 前記伝播方向における前記導光体の幅が、前記導光体の厚さを前記非ゼロ伝播角度の正接で除した値の2倍より大きく、前記厚さが、前記幅に直交する前記導光体の寸法である、請求項1に記載のグレーティングコリメータ。
- 請求項1に記載のグレーティングコリメータを備えるマルチビューバックライトシステムであって、前記マルチビューバックライトシステムが、
バックライトの入力において前記グレーティングコリメータからのコリメート光を受け取り、前記受け取ったコリメート光を導かれたコリメート光として導くように構成されたバックライト導光体と、
前記バックライト導光体の長さに沿って互いに間隔を空けて配置された複数のマルチビーム要素であって、前記複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素が、前記導かれたコリメート光の一部を、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度方向を有する複数の指向性光線として前記バックライト導光体から散乱させるように構成される、複数のマルチビーム要素と
をさらに備える、マルチビューバックライトシステム。 - グレーティングコリメータであって、
前記グレーティングコリメータの出力に向かう導波光として光を導くように構成された導光体と、
前記導光体に光を供給し、前記導光体から受け取った光をリサイクルするように構成された光リサイクル光源と、
前記導光体の導光面に配置され、前記光リサイクル光源によって供給された前記光を、前記導波光として前記導光体に回折的に方向転換させて、前記グレーティングコリメータの出力においてコリメート出力光を供給するように構成された、回折格子カプラと
を備える、グレーティングコリメータと、
前記グレーティングコリメータに隣接するバックライトの入力において前記コリメート出力光を受け取るように構成され、前記グレーティングコリメータの長さに対応する大きさを有するバックライトと
を備える、バックライトシステム。 - 前記光リサイクル光源が、光を放射するように構成された光エミッタと、前記導光体から受け取った光を拡散させるように構成された光ディフューザと、前記光ディフューザによって拡散された光をリサイクル光として前記導光体に向かう方向に反射させるように構成された反射体と、前記導光体に供給される前記光をコリメートするように構成されたコリメーション層であって、前記供給される光が、前記光エミッタによって放射された光及び前記リサイクル光の両方を含む、コリメーション層とを備える、請求項11に記載のバックライトシステム。
- 前記回折格子カプラが、透過型回折格子カプラ又は反射型回折格子カプラのいずれかを備え、前記透過型回折格子カプラが、前記光リサイクル光源に隣接する前記導光体の前記導光面に配置され、前記反射型回折格子カプラが、前記光リサイクル光源に隣接する前記導光面に対向する前記導光体の前記導光面に配置される、請求項11に記載のバックライトシステム。
- 第1の反射層及び第2の反射層の一方又は両方をさらに備え、前記第1の反射層が、前記反射型回折格子カプラを備える前記回折格子カプラによる反射を容易にするために、前記光リサイクル光源に対向する前記導光体の表面に隣接し、前記第2の反射層が、前記グレーティングコリメータの前記出力から離れるように回折的に方向転換される前記回折格子カプラからの光を反射させるのを助けるために、前記グレーティングコリメータの前記出力に対向する前記導光体の表面上にある、請求項13に記載のバックライトシステム。
- 前記バックライトが、前記グレーティングコリメータから受け取った前記コリメート出力光を導かれたコリメート光として導くように構成されたバックライト導光体を備え、前記導かれたコリメート光が、前記バックライトの照明源として機能するように構成される、請求項11に記載のバックライトシステム。
- 前記バックライトがマルチビューバックライトであり、前記バックライト導光体の長さに沿って互いに間隔を空けて配置された複数のマルチビーム要素であって、前記複数のマルチビーム要素のマルチビーム要素が、前記導かれたコリメート光の一部を、前記マルチビューバックライトを備える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度方向を有する複数の指向性光線として前記バックライト導光体から散乱させるように構成される、複数のマルチビーム要素をさらに備える、請求項15に記載のバックライトシステム。
- 光をコリメートする方法であって、前記方法が、
光リサイクル光源を用いて導光体に光を供給するステップであって、前記光が、前記光リサイクル光源のリサイクル光及び放射光の両方を含む、ステップと、
前記導光体の導光面において回折格子カプラを用いて、前記導光体に供給される前記光を回折的に方向転換させるステップであって、前記回折的に方向転換された光が、導波光として非ゼロ伝播角度で前記導光体に向けられる、ステップと、
前記導光体を用いて前記導波光を前記導光体の出力に向けて導いて、コリメート出力光を供給するステップであって、
前記リサイクル光が、前記導光体に向かって方向転換されて戻されて前記放射光を増強する、前記光リサイクル光源によって前記導光体から受け取られた光を含む、ステップと
を含む、方法。 - 前記導光体に光を提供する、前記ステップが、
光エミッタを用いて光を放射して、前記放射光を供給するステップと、
光ディフューザ及び反射体を用いて前記導光体から受け取った前記光を拡散及び反射させて、前記受け取った光を前記リサイクル光として前記導光体に方向転換させて戻すステップと
を含む、請求項17に記載の光をコリメートする方法。 - コリメーション層を用いて、前記光リサイクル光源によって前記導光体に供給された前記光をコリメートするステップをさらに含む、請求項17に記載の光をコリメートする方法。
- 前記導光体の前記出力からの前記コリメート出力光をバックライトの入力に向けるステップであって、前記導光体が前記バックライト入力に隣接し、前記バックライトの入力に向けられる前記コリメート出力光が、前記バックライトを点灯させるように機能する、ステップをさらに含む、請求項17に記載の光をコリメートする方法。
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