JP2022520331A - 多方向性バックライト、マルチユーザマルチビューディスプレイ、および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年1月25日に出願された米国仮出願第62/797,160号の優先権を主張し、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
研究開発
なし
(すなわち、平面に限定されてもよく)、したがって、プレートライトガイドは平面状ライトガイドである。他の実施形態では、プレートライトガイドは、1つまたは2つの直交次元において湾曲していてもよい。例えば、プレートライトガイドは、円筒形のプレートライトガイドを形成するように1つの次元において湾曲していてもよい。しかしながら、曲率は、光を導波するためにプレートライトガイド内で内部全反射が維持されることを保証するのに十分に大きな曲率半径を有する。
特徴部の2次元(2D)アレイであってもよい。回折格子は、例えば、材料表面のバンプまたは穴の2Dアレイであってもよい。
12 スクリーン
14 ビュー
16 ビュー方向
20 光ビーム
30 回折格子
40 ライトガイド
50 散乱光ビーム
100 多方向性バックライト
102a 第1の角度範囲γ1を有する放射光
102b 第2の角度範囲γ2を有する放射光
104 ビューゾーン
110,314 第1のマルチビューバックライト
120,324 第2のマルチビューバックライト
200 マルチビューバックライト
202 複数の指向性光ビーム
203,203’ 2つの伝播方向
204 導波光
208 ライトバルブ
210 ライトガイド
210’ 第1の表面
210’’ 第2の表面
220 マルチビーム要素
222 回折格子
223 プリズムマイクロ反射要素
224 マイクロ反射要素
226 マイクロ屈折要素
230 光源
300 マルチユーザマルチビューディスプレイ
310 第1のマルチビューディスプレイ
320 第2のマルチビューディスプレイ
400 多方向性バックライトの動作の方法
410 第1のマルチビューバックライトを使用して第1の角度範囲を有する光を放射するステップ
420 第2のマルチビューバックライトを使用して第2の角度範囲を有する光を放射するステップ
430 第1のマルチビューバックライトによって放射された光の指向性光ビームを変調するステップ
440 第2のマルチビューバックライトによって放射された光の指向性光ビームを変調するステップ
Claims (21)
- 多方向性バックライトであって、
第1の角度範囲を有する放射光を提供するように構成されたマルチビーム要素を備える第1のマルチビューバックライトであって、前記第1のマルチビューバックライトによって提供される前記放射光が、第1の収束距離を有する第1の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指向性光ビームを含む、第1のマルチビューバックライトと、
第2の角度範囲を有する放射光を提供するように構成されたマルチビーム要素を備える第2のマルチビューバックライトであって、前記第2のマルチビューバックライトによって提供される前記放射光が、第2の収束距離を有する第2のマルチビュー画像に対応する方向を有する指向性光ビームを含む、第2のマルチビューバックライトと
を備え、前記第1の角度範囲と前記第2の角度範囲とが、前記第1の収束距離および前記第2の収束距離において相互に排他的な角度範囲である、
多方向性バックライト。 - 前記第2のマルチビューバックライトが、前記第1のマルチビューバックライトに対して傾斜を有する、請求項1に記載の多方向性バックライト。
- 前記第2のマルチビューバックライトが、前記第1のマルチビューバックライトから離れる傾斜を有し、前記第1のマルチビューバックライトおよび前記第2のマルチビューバックライトのそれぞれの表面法線が互いに発散する、請求項2に記載の多方向性バックライト。
- 前記第2のマルチビューバックライトが、前記第1のマルチビューバックライトに向かう傾斜を有し、前記第1のマルチビューバックライトおよび前記第2のマルチビューバックライトのそれぞれの表面法線が、互いに交差するように収束する、請求項2に記載の多方向性バックライト。
- 前記第1のマルチビューバックライトと前記第2のマルチビューバックライトとの間の前記傾斜が可変である、請求項2に記載の多方向性バックライト。
- 前記第1のマルチビューバックライトと前記第2のマルチビューバックライトとが、傾斜の可変性を提供するように構成されたヒンジアセンブリを使用して互いに接続されている、請求項5に記載の多方向性バックライト。
- 第3の角度範囲を有する放射光を提供するように構成されたマルチビーム要素のアレイを備える第3のマルチビューバックライトであって、前記第3のマルチビューバックライトによって提供される前記放射光が、第3の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指向性光ビームを含む、第3のマルチビューバックライト
をさらに備え、前記第3のマルチビューによって提供される前記放射光の前記第3の角度範囲が、前記第1の角度範囲および前記第2の角度範囲の一方または両方と相互に排他的である、
請求項1に記載の多方向性バックライト。 - 前記第1のマルチビューバックライトおよび前記第2のマルチビューバックライトの一方または両方が、光を導波光として導波するように構成されたライトガイドを備え、前記マルチビーム要素が、互いに離され、マルチビーム要素のアレイとして前記ライトガイドにわたって分散されており、
前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、前記導波光の一部を前記指向性光ビームとして散乱させるように構成されている、
請求項1に記載の多方向性バックライト。 - 前記マルチビーム要素が、前記導波光の一部を回折的に散乱させるように構成された回折格子、前記導波光の一部を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素、および前記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素のうちの1つ以上を備える、請求項8に記載の多方向性バックライト。
- 請求項1に記載の多方向性バックライトを備えるマルチユーザマルチビューディスプレイであって、前記マルチユーザマルチビューディスプレイが、
前記第1のマルチビューバックライトによって提供される前記放射光の前記指向性光ビームを前記第1のマルチビュー画像として変調するように構成されたライトバルブの第1のアレイと、
前記第2のマルチビューバックライトによって提供される前記放射光の前記指向性光ビームを前記第2のマルチビュー画像として変調するように構成されたライトバルブの第2のアレイと
をさらに備え、前記第1のマルチビュー画像が、前記第1の角度範囲に対応する第1のビューゾーンで第1のユーザによって見られるように構成されており、前記第2のマルチビュー画像が、前記第2の角度範囲に対応する第2のビューゾーンで第2のユーザによって見られるように構成されている、
マルチユーザマルチビューディスプレイ。 - 前記第1のマルチビュー画像の異なるビューは、前記多方向性バックライトから前記第1の収束距離で前記第1のユーザによって見られるように構成されており、前記第2のマルチビュー画像の異なるビューは、前記多方向性バックライトから前記第2の収束距離で前記第2のユーザによって見られるように構成されている、請求項10に記載のマルチユーザマルチビューディスプレイ。
- マルチユーザマルチビューディスプレイであって、
第1の角度範囲を有する第1のビューゾーンに第1のマルチビュー画像を提供するように構成された第1のマルチビューディスプレイであって、前記第1のマルチビュー画像が、第1のユーザの瞳孔間距離に対応する第1の収束距離を有する、第1のマルチビューディスプレイと、
第2の角度範囲を有する第2のビューゾーンに第2のマルチビュー画像を提供するように構成された第2のマルチビューディスプレイであって、前記第2のマルチビュー画像が、第2のユーザの瞳孔間距離に対応する第2の収束距離を有する、第2のマルチビューディスプレイと
を備え、前記第1のビューゾーンが、前記第1のマルチビュー画像を前記第1のユーザに優先的に提供するように構成されており、前記第2のビューゾーンが、前記第2のマルチビュー画像を前記第2のユーザに優先的に提供するように構成されている、
マルチユーザマルチビューディスプレイ。 - 前記第1のビューゾーンの前記第1の角度範囲と前記第2のビューゾーンの前記第2の角度範囲とが、相互に排他的な角度範囲である、請求項12に記載のマルチユーザマルチビューディスプレイ。
- 前記第2のマルチビューディスプレイが、前記第1のマルチビューディスプレイに対して傾斜を有する、請求項12に記載のマルチユーザマルチビューディスプレイ。
- 前記第1のマルチビューディスプレイと前記第2のマルチビューディスプレイとの間の前記傾斜が可変である、請求項14に記載のマルチユーザマルチビューディスプレイ。
- 第1のマルチビューディスプレイおよび前記第2のマルチビューディスプレイの一方または両方が、
光を導波光として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わたって互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、前記マルチビーム要素アレイの前記マルチビーム要素のそれぞれが、マルチビュー画像に対応する方向を有する指向性光ビームとして前記導波光の一部を散乱させるように構成されている、マルチビーム要素のアレイと、
前記指向性光ビームをマルチビュー画像として変調するように構成されたライトバルブのアレイと
を備える、請求項12に記載のマルチユーザマルチビューディスプレイ。 - 前記マルチビーム要素アレイの前記マルチビーム要素が、前記導波光の一部を回折的に散乱させるように構成された回折格子、前記導波光の一部を屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折要素、および前記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射要素のうちの1つ以上を備え、前記マルチビーム要素のサイズが、前記ライトバルブアレイの前記ライトバルブのサイズの1/4~2倍である、請求項16に記載のマルチユーザマルチビューディスプレイ。
- 多方向性バックライトの動作の方法であって、前記方法が、
マルチビーム要素を備える第1のマルチビューバックライトを使用して第1の角度範囲を有する光を放射するステップであって、前記第1のマルチビューバックライトによって放射される前記光が、第1の収束距離を有する第1の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指向性光ビームを含む、ステップと、
マルチビーム要素を備える第2のマルチビューバックライトを使用して第2の角度範囲を有する光を放射するステップであって、前記第2のマルチビューバックライトによって放射される前記光が、第2の収束距離を有する第2のマルチビュー画像に対応する方向を有する指向性光ビームを含む、ステップと
を含み、前記第1の角度範囲と前記第2の角度範囲とが、相互に排他的な角度範囲である、
多方向性バックライトの動作の方法。 - 前記第2のマルチビューバックライトが、前記第1のマルチビューバックライトに対して傾斜を有し、前記第2のマルチビューバックライトの表面法線と前記第1のマルチビューバックライトの表面法線との間の角度が傾斜角をなす、請求項18に記載の多方向性バックライトの動作の方法。
- 前記第1のマルチビュー画像を提供するために、ライトバルブの第1のアレイを使用して、前記第1のマルチビューバックライトによって放射された前記光の前記指向性光ビームを変調するステップと、
前記第2のマルチビュー画像を提供するために、ライトバルブの第2のアレイを使用して、前記第2のマルチビューバックライトによって放射された前記光の前記指向性光ビームを変調するステップと
をさらに含み、前記第1の角度範囲によって画定される第1のビューゾーンが、前記第1の収束距離に位置する第1のユーザに前記第1のマルチビュー画像を優先的に提供し、前記第2の角度範囲によって画定される第2のビューゾーンが、前記第2の収束距離に位置する第2のユーザに前記第2のマルチビュー画像を優先的に提供する、
請求項18に記載の多方向性バックライトの動作の方法。 - 第1のマルチビューバックライトおよび前記第2のマルチビューバックライトの一方または両方が、
光を導波光として導波するように構成されたライトガイドであって、前記マルチビーム要素が、前記ライトガイドにわたって互いに離間されており、前記マルチビーム要素のそれぞれが、マルチビュー画像に対応する方向を有する指向性光ビームとして前記導波光の一部を散乱させるように構成されている、ライトガイド
を備える、請求項18に記載の多方向性バックライトの動作の方法。
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