JP2023548400A - アクティブエミッタマルチビューバックライト、ディスプレイ、及びディフューザを採用する方法 - Google Patents

アクティブエミッタマルチビューバックライト、ディスプレイ、及びディフューザを採用する方法 Download PDF

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Abstract

マルチビューバックライト、マルチビューディスプレイ、及び方法は、アクティブエミッタ及びディフューザのアレイを採用して、各アクティブエミッタからの放射光から有効アクティブエミッタを提供する。マルチビューバックライトは、アクティブエミッタのアレイと、マルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍の所定のサイズを有する有効アクティブエミッタを提供するように構成されたディフューザとを含む。マルチビューディスプレイは、アクティブエミッタを含む有効アクティブエミッタのアレイと、出力放射光を提供するように構成されたディフューザとを含む。マルチビューディスプレイは、出力放射光を変調して表示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含む。有効アクティブエミッタ間の間隔は、マルチビューディスプレイのライトバルブ間の間隔の整数倍である。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2020年11月9日に出願された米国仮特許出願第63/111,209号の優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
連邦政府資金による研究開発の記載
該当なし
電子ディスプレイは、多種多様なデバイス及び製品のユーザに情報を伝達するためのほぼユビキタスな媒体である。最も一般的に採用されている電子ディスプレイには、陰極線管(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)及びアクティブマトリクスOLED(AMOLED)ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ(EP)、並びに電気機械的又は電気流体的光変調を採用する様々なディスプレイ(例えば、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(すなわち、光を放射するディスプレイ)又はパッシブディスプレイ(すなわち、別の光源によって提供される光を変調するディスプレイ)のいずれかに分類することができる。アクティブディスプレイの最も明白な例は、CRT、PDP及びOLED/AMOLEDである。放射光を考慮するときに典型的にパッシブとして分類されるディスプレイは、LCD及び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性能特性を示すことが多いが、発光能力がないことを考慮すると、多くの実用的な用途では幾分使用が限定的になる場合がある。
本明細書に記載の原理による例及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ってより容易に理解することができ、同様の参照番号は同様の構造要素を示す。
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10の斜視図を示す。
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ビュー方向に対応する特定の主角度方向を有する光ビームの角度成分のグラフ表示を示す。
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バックライトの断面図を示す。
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バックライトの平面図を示す。
本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの平面図を示す。
本明細書に記載の原理の実施形態による、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バックライトの平面図を示す。
本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、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ブロック図を示す。
本明細書に記載の原理の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト動作の方法のフローチャートを示す。
特定の例及び実施形態は、上記参照図面に示された特徴に加えて、及びその代わりに他の特徴を有する。これら及び他の特徴は、上記参照図面を参照して以下に詳述される。
本明細書に記載の原理による例及び実施形態は、マルチビューバックライトと、ディフューザを採用してアクティブエミッタのアレイによって放射された光を選択的に拡散するマルチビューバックライトを利用するマルチビューディスプレイとを提供する。特に、本明細書に記載の原理と一致する実施形態は、アクティブエミッタのアレイと、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタからの放射光を拡散するように構成されたディフューザとを採用するマルチビューバックライトを提供する。次に、ディフューザは、アクティブエミッタの拡散画像である有効アクティブエミッタを提供するように構成される。ディフューザによって提供される有効アクティブエミッタは、複数の指向性光ビームを提供するように構成された所定のサイズを有する。様々な実施形態によれば、有効アクティブエミッタによって提供される指向性光ビームの異なる主角度方向は、マルチビューディスプレイの様々な異なるビューの方向、言い換えれば、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方向に対応する。様々な実施形態によれば、所定のサイズは、アクティブエミッタの実際のサイズ、及びアクティブエミッタと有効アクティブエミッタの位置との間の間隔に基づいて選択されるディフューザの「強度」によって提供される。さらに、様々な実施形態によれば、第1のアクティブエミッタアレイ及び第2のアクティブエミッタアレイの選択的活性化は、マルチビューバックライトの再構成を容易にし、マルチビューディスプレイに関連する指向性光ビーム又は2次元(2D)ディスプレイと一致する光のいずれかを提供することができる。指向性光ビームは、例えば、光照射野であっても、又は光照射野を表してもよい。結果として、マルチビューバックライトを採用するマルチビューディスプレイは、第1及び第2のアクティブエミッタアレイの選択的活性化によって、マルチビューモードと2Dモードとの間で切り替えることができる。
本明細書では、「二次元ディスプレイ」又は「2Dディスプレイ」は、画像が見られる方向にかかわらず(すなわち、2Dディスプレイの所定の視野角又は範囲内では)実質的に同じ画像のビューを提供するように構成されたディスプレイとして定義される。多くのスマートフォン及び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、かつ本明細書では、「マルチビューディスプレイ」は、異なるビュー方向に、又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又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又はオブジェクトの異なる視点のビューを表すことができる。本明細書に記載のマルチビュー画像のディスプレイに適用可能なマルチビューバックライト及びマルチビューディスプレイの使用には、以下に限定されないが、携帯電話(例えば、スマートフォン)、時計、タブレットコンピュータ、モバイルコンピュータ(例えば、ラップトップコンピュータ)、パーソナルコンピュータ及びコンピュータモニタ、自動車ディスプレイコンソール、カメラディスプレイ、並びに様々な他の携帯型及び実質的に非携帯型のディスプレイ用途及びデバイスが含まれる。
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の斜視図を示す。図1Aに示すように、マルチビューディスプレイ10は、見られるマルチビュー画像を表示するように構成されたスクリーン12を備える。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、又は実質的に任意の他のデバイスの電子ディスプレイの表示画面であってもよい。
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に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、スクリーン12から様々な異なる主角度方向に延びる矢印として示されている。異なるビュー14は、矢印(すなわち、ビュー方向16を示す)の終端に影付きの多角形ボックスとして示されており、4つのビュー14及び4つのビュー方向16のみが示されているが、例示としてであり、限定するものではない。図1Aでは異なるビュー14がスクリーンの上方にあるように示されているが、ビュー14は実際には、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、スクリーン12上又はその近くに現れることに留意されたい。スクリーン12の上方にビュー14を描写するのは、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1つ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味する。2Dディスプレイは、マルチビュー画像の様々なビュー14がマルチビューディスプレイ10によって提供されるのとは対照的に、2Dディスプレイが一般に表示画像の単一のビュー(例えば、ビュー14と同様の1つのビュー)を提供するよう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と実質的に同様であってもよい。
ビュー方向、言い換えれば、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度方向を有する。角度成分θは、本明細書では光ビームの「仰角成分」又は「仰角」と呼ばれる。角度成分φは、光ビームの「方位角成分」又は「方位角」と呼ばれる。定義により、仰角θは垂直面内の角度(例えば、マルチビューディスプレイのスクリーンの平面に垂直)であり、方位角φは水平面内の角度(例えば、マルチビューディスプレイのスクリーンの平面に平行)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度方向を有する光ビーム20の角度成分{θ,φ}のグラフ表示を示す。さらに、光ビーム20は、本明細書の定義により、特定の点から放射又は発散する。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(又はビュー方向)の原点Oも示している。
「マルチビュー画像」及び「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、異なる視点を表すか、又は複数のビューのビュー間における角度視差を含む複数のビューとして定義される。さらに、本明細書では、「マルチビュー」という用語は、本明細書の定義により、2つ又はそれ以上の異なるビュー(例えば、最低3つのビュー、一般的には3つより多くのビュー)を明示的に含む。いくつかの実施形態では、本明細書で採用される「マルチビューディスプレイ」を採用して、シーン又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確に区別することができる。しかしながら、マルチビュー画像及びマルチビューディスプレイは2つより多くのビューを含むことができるものの、本明細書の定義により、マルチビュー画像は、マルチビューのうちの2つのみを選択して一度に見る(例えば、1つの眼につき1つのビュー)ことによって、画像の立体ペアとして見る(例えば、マルチビューディスプレイ上で)ことができることに留意されたい。
「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各々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各々における特定のビューピクセルに対応する、又は特定のビューピクセルを表す個々のビューピクセルを有することができる。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、ビューピクセルの各々が異なるビューのうちの対応するビューの所定のビュー方向に関連付けられているという点で、いわゆる「指向性ピクセル」である。さらに、様々な例及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、異なるビューの各々において同等又は少なくとも実質的に同様の配置又は座標を有することができる。例えば、第1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各々において、{x,y}に位置するピクセルに対応する個々のビューピクセルを有することができ、第2のマルチビューピクセルは、異なるビューの各々において、{x,y}に位置するピクセルに対応する個々のビューピクセルを有することができ、以下同様である。次いで、ビューピクセルは、本明細書の定義により、マルチビューディスプレイのライトバルブのアレイのライトバルブと同等である。したがって、「ビューピクセル」及び「ライトバルブ」という用語は、適切な理解のために区別が必要でない限り、本明細書では交換可能に使用することができる。
本明細書では、「アクティブエミッタ」(例えば、活性化時に光を生成して放射するように構成された光エミッタ)は、アクティブな光源として定義される。したがって、定義上、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、活性化されると光を直接生成する。アクティブエミッタは、本明細書の定義により、電源、例えば、電圧又は電流を印加することによって活性化することができる。例えば、アクティブエミッタは、光エミッタ、例えば、活性化又はオンになると光を放射する発光ダイオード(LED)を備えることができる。LEDは、例えば、LEDの端子に電圧を印加することによって活性化することができる。特に、本明細書では、光源は、以下に限定されないが、発光ダイオード(LED)、レーザ、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、ミニLED(mLED)、及びマイクロLED(μLED)のうちの1つ又はそれ以上を含む実質的に任意のアクティブな光源であるか、又は実質的に任意の光アクティブエミッタを備えることができる。アクティブエミッタによって生成された光は、色を有してもよく(すなわち、特定の波長の光を含んでもよい)、又は複数の波長又は範囲の波長(例えば、多色光又は白色光)であってもよい。アクティブエミッタによって提供又は生成される異なる色の光は、以下に限定されないが、例えば、原色(例えば、赤色、緑色、青色)を含むことができる。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ることができる。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又はグループを含むことができる。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタのセット又はグループ内のアクティブエミッタのうちの少なくとも1つは、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又は波長とは異なる色、言い換えれば、波長を有する光を生成することができる。
さらに、本明細書の定義により、「広角放射光」などにおける「広角」は、マルチビュー画像又はマルチビューディスプレイのビューの円錐角よりも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(例えば、60°)より大きい円錐角を有することができる。他の実施形態では、広角放射光の円錐角は、約50度(50°)より大きくてもよく、又は約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。代替的に、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度よりも大きい角度範囲(例えば、>±45°)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く(例えば、>±50°)、又はプラスマイナス60度より大きくてもよく(例えば、>±60°)、又はプラスマイナス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、広角放射光の円錐角は、LCDコンピュータモニタ、LCDタブレット、LCDテレビ、又は広角視野(例えば、約±40~65°)を意図した同様のデジタルディスプレイデバイスの視野角とほぼ同じになるように定義することができる。他の実施形態では、広角放射光は、拡散光、実質的に拡散光、無指向性光(すなわち、特定の又は定義された方向性を欠いている)として、又は単一若しくは実質的に均一な方向を有する光として特徴付け又は説明することもできる。
さらに、本明細書で使用される場合、冠詞「1つの(a)」は、特許技術におけるその通常の意味、すなわち「1つ又はそれ以上(one or more)」という意味を有することが意図されている。例えば、「アクティブエミッタ(an active emitter)」は1つ又はそれ以上のアレイを意味し、したがって、本明細書では「そのアクティブエミッタ(the active emitter)」は「そのアクティブエミッタ(複数可)(the active emitter(s))」を意味する。また、本明細書における「上部(top)」、「底部(bottom)」、「上側(upper)」、「下側(lower)」、「上(up)」、「下(down)」、「前部(front)」、「後部(back)」、「第1の(first)」、「第2の(second)」、「左(left)」又は「右(right)」への言及はいずれも、本明細書では限定を意図するものではない。本明細書では、「約」という用語は、値に適用される場合、一般に、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するか、又は特に明記しない限り、プラスマイナス10%、若しくはプラスマイナス5%、若しくはプラスマイナス1%を意味することができる。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、又はほとんど全て、又は全て、又は約51%~約100%の範囲内の量を意味する。さらに、本明細書の例は、例示のみを意図しており、限定ではなく説明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の断面図を示す。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の平面図を示す。図2Cは、本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト100の平面図を示す。マルチビューバックライト100は、指向性光ビーム102を放射又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、マルチビューバックライト100を採用するマルチビューディスプレイのビュー方向、言い換えれば、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。いくつかの実施形態では、指向性光ビーム102は、光照射野であっても、光照射野を表してもよい。図2Aの側面図はまた、マルチビューバックライト100を採用するマルチビューディスプレイの一部であり得るライトバルブ104のアレイを示す。
図2A~図2Cに示すマルチビューバックライト100は、平面基板101上に配置され、放射光102’を提供するように構成されたアクティブエミッタ110の第1のアレイを備える。様々な実施形態によれば、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、平面基板101上で互いに離間している。特に、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、以下でより詳細に説明するように、マルチビューピクセル間の間隔、言い換えれば、マルチビューバックライト100を採用するマルチビューディスプレイのライトバルブアレイのライトバルブのセットに対応する間隔だけ離間することができる。例えば、図2Aは、図示のように、マルチビューピクセル106間、言い換えれば、ライトバルブ104のアレイのライトバルブ104のセット間の間隔Dに対応する、隣接するアクティブエミッタ110間の間隔dを示す。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ110は、行及び列を有する二次元(2D)アレイ(例えば、矩形アレイ)に配列することができる。例えば、図2Bは、2Dアレイとして配列された第1のアクティブエミッタアレイを示し、アクティブエミッタ110は、平面基板上に離間したアクティブエミッタ110の矩形アレイとして配置されている。図2Bはまた、マルチビューピクセル106の間隔に対応するアクティブエミッタ110間の間隔dを示す。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ間隔d及びマルチビューピクセル間隔Dは、例えば図2Bに示すように、2Dアレイの2つの直交方向の各々に関するものであることができる。
別の例では、アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、図2Cに示すように、平面基板101にわたって分散された複数の平行な列として配列することができる。平行な列として配列される場合、間隔dは、図2Cに示すように、隣接する列の間とすることができる。いくつかの実施形態(例えば、図2Cに示す)では、列は「傾斜列」、すなわち平面基板101のエッジの一方又は両方に対して、又はライトバルブアレイ内のライトバルブの配列(図2Cには図示せず)に対して傾斜した列であってもよい。さらに他の実施形態(図示せず)では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、一次元(1D)として、例えば、線形アレイとして配列することができる。
図2A~図2Cに示すように、マルチビューバックライト100は、ディフューザ120をさらに備える。ディフューザ120は、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110の出力部に隣接して位置するシート、フィルム、又は層を備えることができる。例えば、ディフューザ120は、図2Aに示すように、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110とライトバルブ104のアレイとの間に位置することができる。
様々なディフューザ又はディフューザ層のいずれかをディフューザ120として使用することができる。例えば、ディフューザ120は、可変特性、例えば、以下に限定されないが、散乱中心密度、散乱中心サイズ、及び散乱中心分布のうちの1つ又はそれ以上を有する埋め込み散乱中心によって散乱が提供される体積型ディフューザ又はバルク型ディフューザに基づくことができる。別の例では、ディフューザ120は、可変表面粗さ、プリズムアレイ、又はレンチキュラーアレイに基づいて散乱又は拡散を提供するように構成された表面ディフューザであってもよい。レンチキュラーアレイは、例えば、高度に異方性又は実質的に一次元(1D)拡散を提供することができる。さらに他の実施形態では、ディフューザ120は、ポリマー分散型液晶(PDLC)ディフューザ、又は電気泳動若しくはエレクトロウェッティングを含むがこれらに限定されない別の技術に基づくディフューザであってもよい。これらの実施形態では、ディフューザ120は、例えば切り替え可能であってもよい。さらに、ディフューザ120は、ディフューザ120を横切る異なる方向(例えば、直交方向)に異なる拡散強度又は異なる拡散カーネルを有することができる。
様々な実施形態によれば、ディフューザ120は、第1のアクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタ110によって提供される放射光102’から、又は放射光102’を使用して有効アクティブエミッタ110’を提供するように構成される。すなわち、ディフューザ120は、放射光102’を受け取り、受け取った放射光102’を拡散又は展開させて、有効アクティブエミッタ110’として、又は有効アクティブエミッタ110’の形態で光を提供するように構成される。次に、ディフューザ120によって提供される有効アクティブエミッタ110’は、有効アクティブエミッタ110’のサイズを有するアクティブエミッタによって放射される光を模倣する光を提供又は放射するように構成される。例えば、有効アクティブエミッタ110’は、ディフューザ120の表面又はその近傍に設けることができる。さらに、図2Aに示すように、様々な実施形態によれば、ディフューザ表面の有効アクティブエミッタ110’は、マルチビューバックライト100を採用す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指向性光ビーム102を含む光を放射するように構成される。
様々な実施形態によれば、ディフューザ120は、所定のサイズを有する有効アクティブエミッタ110’を提供するように構成される。特に、ディフューザ120は、有効アクティブエミッタ110’が所定のサイズを有するように、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110のサイズの見かけの面積を拡大するように構成される。いくつかの実施形態では、ディフューザは、マルチビューバックライト100を採用するマルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍である所定のサイズを有する有効アクティブエミッタ110’を提供することができる。アクティブエミッタ110が平行な列に配列される実施形態では、ディフューザ120によって提供される有効アクティブエミッタ110’の所定のサイズは、平行な列を横切る幅方向に関するものである。例えば、所定のサイズは、例えば図2Cに示すように、x方向にあってもよく、平行な列は実質的にy方向にある。これらの実施形態のいくつかでは、ディフューザ120は、図2Cに示すように、列の長さに沿ったアクティブエミッタ110間の間隔に匹敵する、列の長さに沿った別のサイズの有効アクティブエミッタ110’を提供するように構成することができる。
いくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライト100は、アクティブエミッタの第2のアレイをさらに備えることができる。アクティブエミッタ110の第1のアレイと同様に、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタも光を放射するように構成される。さらに、いくつかの実施形態によれば、ディフューザ120は、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタによって提供される放射光102’’を拡散するようにさらに構成される。いくつかの実施形態によれば、第1及び第2のアクティブエミッタアレイの組み合わせによって放射された光からディフューザ120によって提供される放射光102’、102’’は、広角光であっても、又は広角光を表してもよい。
図3A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の断面図を示す。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バックライト100の平面図を示す。図3Cは、本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト100の平面図を示す。図3A~図3Cに示すように、マルチビューバックライト100は、アクティブエミッタ110の第1のアレイと、ディフューザ120とを備える。図3A~図3Cに示すマルチビューバックライト100は、平面基板101上で、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110間に配置されたアクティブエミッタ130の第2のアレイをさらに備える。図3A~図3Cはまた、ライトバルブ104のアレイ、例えば、マルチビューバックライト100を採用するマルチビューディスプレイの一部であるライトバルブ104を示す。
いくつかの実施形態では、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130は、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110間のほぼ中間に配置される。他の実施形態では、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130間、及びさらにアクティブエミッタ130と第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110との間の間隔は、マルチビューディスプレイのライトバルブアレイのライトバルブ間の間隔の整数倍である。例えば、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130は、ライトバルブアレイのライトバルブ間の間隔又はピッチに対応する距離だけ、互いに、及び第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110から離間することができる。いくつかの実施形態では、第1及び第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110、130が列として配列される場合、第2のアクティブエミッタアレイの列は第1のアクティブエミッタアレイの列の間に配置され、第1のアクティブエミッタアレイの列と交互になることができる。様々な実施形態では、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130の列は、異なる間隔、例えば、以下に限定されないが、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110の列間の中間、及びライトバルブピッチに対応する間隔を有してもよい。
図3Aはまた、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110間のほぼ中間に位置する第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130aを示す。図3Aはまた、限定ではなく例として、ライトバルブアレイ内のライトバルブ104の間隔又はピッチに対応する間隔又はピッチを有する第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130を示す。
図3Bは、平面基板101を横切る行方向及び列方向の両方において、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110間に配置された第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130を示す。図3Bでは、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130のいくつかは、第1のアクティブエミッタアレイの行及び列の両方に沿って、かつ対角方向において、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110間のほぼ中間にある。さらに、図3Bは、例えば、第1及び第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110、130が組み合わされてライトバルブピッチに対応するピッチを有するように(図示のように、少なくともx方向において)、平面基板101にわたって分布した第2のアクティブエミッタアレイの追加のアクティブエミッタ130を示す。
図3Cは、平面基板101を横切って、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110の隣接する列の間に配置されたアクティブエミッタ130の列として配列されたアクティブエミッタ130を示す。さらに、図3Cは、限定ではなく例として、アクティブエミッタ110、130の列を傾斜した列として示している。図3Bのアクティブエミッタ130と同様に、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130の列は、図3Cに示すように、ライトバルブピッチに対応する間隔を有することができる。
図3A~図3Cはまた、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130による放射光から、又は放射光を使用してディフューザ120によって提供される有効アクティブエミッタ130’を示す。アクティブエミッタ130がライトバルブピッチに対応する間隔を有する場合、有効アクティブエミッタ130’は、有効アクティブエミッタ110’と組み合わせることで、少なくとも第1及び第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタ110、130が活性化されて光を放射するときに、ディフューザの表面に実質的に均一な照明源を提供することができる。例えば、有効アクティブエミッタ110’、130’の組み合わせは、図示のように、ディフューザ表面で連続的又は実質的に連続的な表面照明を提供することができる。
いくつかの実施形態によれば、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、マルチビューバックライト100の第1の又は「マルチビュー」モード中に放射光102’を提供するように構成される。特に、マルチビューモード中、アクティブエミッタ110は活性化又はオンにされて光を放射し、一方、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130は(存在する場合)非活性化又はオフにされて光を放射しない。したがって、第1のアクティブエミッタアレイによって放射された光からディフューザ120によって提供される有効アクティブエミッタ110’は、例えばマルチビュー画像としてライトバルブ104によって変調されるべき指向性光ビーム102を提供する。図3A~図3Cは、アクティブエミッタ110が活性化されて放射光102’を提供し、アクティブエミッタ130が非活性化された状態のマルチビューモードを示す。さらに、ディフューザ120は、マルチビューモード中に、言い換えれば、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130が存在しないときに、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110によって提供される放射光102’から有効アクティブエミッタ110’を提供することができる。
いくつかの実施形態では、第1のアクティブエミッタアレイと第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタ110、130は、マルチビューバックライト100の第2の又は「二次元」(2D)モード中に(合成放射光として)放射光102’、102’’を提供するように構成される。特に、2Dモードの間、アクティブエミッタ110とアクティブエミッタ130の両方が活性化され、光を放射する。図3A~図3Cに示すように、2Dモード中に、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は放射光102’を提供し、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130は放射光102’’を提供する。次いで、合成放射光102’、102’’は、ディフューザ120を通過し、ディフューザ120によって拡散されて、有効アクティブエミッタ110’、130’において、又は有効アクティブエミッタ110’、130’からの出力光108を提供する。したがって、2Dモードの間、ディフューザ120は、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110及び第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130の両方によって提供される合成放射光102’、102’’を拡散することによって、有効アクティブエミッタ110’、130’を提供する。2Dモード中の出力光108は、例えば、ライトバルブアレイによって変調されて、2D画像を提供することができる。
上述したように、図2A及び図3Aは両方とも、本明細書の説明を容易にする目的で、ライトバルブ104のアレイ及びマルチビューピクセル106を示している。図示の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を採用するマルチビューディスプレイの一部とすることができる。図示のように、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、指向性光ビーム102のうちの様々な主角度方向を有する様々な指向性光ビーム102が通過し、図示のように、ライトバルブアレイ内のライトバルブ104のうちの様々なライトバルブ104によって変調することができる。ライトバルブ104はまた、例えばマルチビューバックライト100の2Dモード中に、第1及び第2のアクティブエミッタアレイの組み合わせのアクティブエミッタ110、130によって提供される拡散光を変調するように構成される。
本明細書の定義により、ライトバルブアレイのライトバルブ104は、マルチビューディスプレイのビューピクセルに対応することができ、一方、ライトバルブ104のセット又はビューピクセルのセットは、マルチビューピクセル106に対応することができる。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、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110のうちの異なるアクティブエミッタ110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することができる。したがって、例えば、アクティブエミッタ110に関して図2Aに示すように、各アクティブエミッタ110に対してライトバルブ104(又はマルチビューピクセル106)の固有のセットがある場合がある。様々な実施形態では、ライトバルブアレイのライトバルブ104として、以下に限定されないが、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、及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つ又はそれ以上を含む異なるタイプのライトバルブを採用することができる。
さらに、図2Aでは、ライトバルブ104のサイズSは、図示のように、ライトバルブアレイ内のライトバルブ104の開口サイズに対応することができる。他の例では、ライトバルブサイズは、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)として定義することができる。例えば、ライトバルブ104の開口部は、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も小さくてもよい。したがって、ライトバルブサイズは、他の定義の中でも、ライトバルブ104のサイズ、又はライトバルブ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することができる。また、図2Aでは、第1のアクティブエミッタアレイによって放射された光からディフューザ120によって提供される有効アクティブエミッタ110’のサイズsは、ライトバルブサイズSに匹敵するものとして示されている。
いくつかの実施形態(例えば、図2Aに示す)では、一対の隣接するアクティブエミッタ110間のエミッタ間距離(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、対応する一対の隣接するマルチビューピクセル106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アレイのアクティブエミッタ110aと第1のアクティブエミッタアレイの別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、ここで、各ライトバルブセット104a、104bは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の列の対及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110a、110bの列の対は、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)よりも大きい又は小さいの一方である要素間間隔(すなわち、中心間距離d)を有してもよい。さらに、アクティブエミッタ110の列が使用される場合、マルチビューバックライト100を採用するマルチビューディスプレイによって提供されるマルチビュー画像は、一方向のみ、すなわち、列に垂直又はそれを横切る方向に複数のビューを有する、いわゆる「水平視差のみ」(HPO)マルチビュー画像であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、第1のアクティブエミッタアレイ及び第2のアクティブエミッタアレイの一方又は両方のアクティブエミッタ110、130は、ミニ発光ダイオード(ミニLED又はmLED)又はマイクロ発光ダイオード(マイクロLED又はμLED)のいずれかを備えることができる。本明細書では、ミニLEDは、約0.5ミリメートル(mm)未満の寸法を有する発光ダイオードである。例えば、ミニLEDは、約75マイクロメートル(μm)~約300μmの範囲の寸法を有することができる。本明細書では、μLEDは、微視的発光ダイオード(LED)、すなわち100μm未満、より一般的には約75μm未満の微視的寸法を有するLEDとして定義される。例えば、マイクロLEDは、約10~50μmのサイズを有することができる。いくつかの実施形態では、ミニLED又はμLEDは、組み合わされると、アクティブエミッタ110、130などのユニットとして一緒に機能する複数のミニLED又はμLEDを含むことができる。
いくつかの実施形態では、ミニLED又はμLEDは、複数の異なる領域を含むことができ、異なる領域(言い換えれば、複数のミニLED又はμLED)の各々は、異なる色の光を提供するように構成される。例えば、ミニLED又はμLEDは3つの領域を含むことができ、第1の領域は赤色光を提供するように構成され、第2の領域は緑色光を提供するように構成され、第3の領域は青色光を提供するように構成される。したがって、ミニLED又はμLEDは、赤色、緑色、若しくは青色光、又はそれらの任意の組み合わせ(例えば、白色光)を選択可能に提供するように構成することができる。
空欄
いくつかの実施形態によれば、第1のアクティブエミッタアレイ及び第2のアクティブエミッタアレイの一方又は両方のアクティブエミッタ110、130は、有機発光ダイオード(OLED)を備えることができる。本明細書で定義されるように、OLEDは、電流又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又は層を有するエミッタである。ミニLED及びμLEDと同様に、OLEDは、組み合わされると、アクティブエミッタ110、130などのユニットとして一緒に機能する複数のOLEDを含むことができる。いくつかの実施形態では、OLEDは複数の異なる領域を含むことができ、異なる領域の各々は異なる色の光を提供するように構成される。例えば、OLEDは3つの領域を含むことができ、第1の領域は赤色光を提供するように構成され、第2の領域は緑色光を提供するように構成され、第3の領域は青色光を提供するように構成される。したがって、アクティブエミッタ110、130として機能するOLEDは、赤色、緑色、若しくは青色光、又はそれらの任意の組み合わせ(例えば、白色光)を選択によって提供するように構成することができる。さらに他の実施形態では、別のタイプのアクティブ光エミッタ、例えば、以下に限定されないが、高強度LED及び量子ドットLEDをアクティブエミッタ110、130として使用することができる。
いくつかの実施形態では、アクティブエミッタ110、130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することができる(すなわち、光は、特定の波長の光を含むことができる)。他の実施形態では、アクティブエミッタ110、130は、複数の波長又は波長範囲を含む多色光、例えば、以下に限定されないが、白色光を提供するように構成することができる。例えば、アクティブエミッタ110、130は、赤色光、緑色光、青色光、又はそれらの組み合わせのうちの1つ又はそれ以上を提供するように構成することができる。別の例では、アクティブエミッタ110、130は、実質的に白色光である光を提供するように構成することができる(すなわち、アクティブエミッタ110、130は、白色μLED又は白色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、130は、マイクロレンズ、回折格子、又は放射光、言い換えれば、指向性光ビーム102のコリメーション(例えば、コリメーション係数に従う)及び偏光制御の一方若しくは両方を提供するように構成された別の光学フィルム若しくは構成要素を含むことができる。マイクロレンズ、回折格子、又は他の光学フィルム若しくは構成要素はさらに、又は代替的に、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。代替的に、コリメーション及び偏光制御の一方又は両方は、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又はフィルムによって提供されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、第1のアクティブエミッタアレイ及び第2のアクティブエミッタアレイは、局所的な減光を提供するために、また、第1のアクティブエミッタアレイによって放射された光を使用する有効アクティブエミッタにより生成される指向性光ビームと、第1及び第2のアクティブエミッタアレイの組み合わせによって提供される拡散光との間の切り替えを可能にするために、独立して制御、活性化、又は電力供給することができる。特に、いくつかの実施形態では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、例えばマルチビューバックライトのマルチビューモード中に、指向性光ビーム102の選択的活性化によって提供するように構成することができる。同様に、第1及び第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタ110、130は、例えばマルチビューバックライト100の2Dモード中に、選択的活性化によって放射され、次いで、ディフューザによって拡散される光を提供するように構成することができる。
再び図2A及び図3Aを参照すると、マルチビューバックライト100は、いくつかの実施形態では、平面基板、例えば平面基板101をさらに備えることができる。特に、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110及び第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ130は、上述したように、平面基板101の表面上に配置され、平面基板101の表面にわたって離間することができる。平面基板101は、アクティブエミッタ110、130に電力を供給するための電気的相互接続部をさらに備えることができる。いくつかの実施形態では、平面基板101は、光学的に透明又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、平面状透明基板であり得る)。例えば、平面基板101は、平面基板101の第1の側から第2の側に光を透過することができる光学的に透明な材料を含むことができる。さらに、いくつかの実施形態では、電気的相互接続部は光学的に透明とすることができる。さらに、いくつかの実施形態では、第1のアクティブエミッタアレイ及び存在する場合は第2のアクティブエミッタアレイと、平面基板101との組み合わせ(例えば、電気的相互接続部と共に)は、光学的に透明であるように構成することができる。
本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態により、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、様々な実施形態によれば、マルチビュー画像を表示するように構成される。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、一例におけるマルチビューディスプレイ200のブロック図を示す。
図示のように、マルチビューディスプレイ200は、有効アクティブエミッタ210のアレイを備える。有効アクティブエミッタアレイの各有効アクティブエミッタ210は、光を放射するように構成された平面基板上のアクティブエミッタを備える。いくつかの実施形態によれば、有効アクティブエミッタ210のアクティブエミッタは、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の第1のアレイのアクティブエミッタ110と実質的に同様であってもよい。
有効アクティブエミッタアレイの各有効アクティブエミッタ210は、アクティブエミッタからの放射光を拡散するように構成されたディフューザをさらに備え、次に、放射光は、有効アクティブエミッタ210から出力放射光202としてディフューザを出射する。いくつかの実施形態によれば、ディフューザは、上述のマルチビューバックライト100のディフューザ120と実質的に同様であってもよい。特に、ディフューザは、上述したように、有効アクティブエミッタ210のサイズを決定するように構成される。
図4に示すように、マルチビューディスプレイ200はまた、有効アクティブエミッタアレイからの出力放射光202を変調し、表示画像を提供するように構成されたライトバルブ220のアレイを備える。特に、いくつかの実施形態では、表示される画像は、ライトバルブ220が有効アクティブエミッタ210によって提供される指向性光ビームを変調するときのマルチビュー画像であってもよい。いくつかの実施形態では、ライトバルブ220は、上述したように、ライトバルブ104と実質的に同様であってもよい。いくつかの実施形態によれば、有効アクティブエミッタ210のディフューザは、有効アクティブエミッタ210のサイズがライトバルブアレイのライトバルブ220のサイズの1/4~2倍になるように、有効アクティブエミッタ210のサイズを決定するように構成される。いくつかの実施形態では、有効アクティブエミッタ210間の間隔は、ライトバルブアレイのライトバルブ220間の間隔の整数倍である。
いくつかの実施形態によれば、有効アクティブエミッタアレイは、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間隔に対応する距離だけ互いに離間した有効アクティブエミッタ210の第1のセット212を備える。これらの実施形態では、有効アクティブエミッタ210の第1のセット212の有効アクティブエミッタ210の各々は、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複数の指向性光ビームを含む出力放射光202を提供するように構成することができる。複数の指向性光ビームを含む第1のセット212の有効アクティブエミッタ210からの出力放射光202は、例えば、光照射野であっても、又は光照射野を表してもよい。また、これらの実施形態では、有効アクティブエミッタ210の第1のセット212からの出力放射光202の変調によって提供される表示画像は、マルチビュー画像である。
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200は、第1のセット212の有効アクティブエミッタ210間に有効アクティブエミッタ210の第2のセット214をさらに備える。これらの実施形態では、有効アクティブエミッタの第1及び第2のセット214の組み合わせによって提供される合成出力放射光202’の変調によって提供される表示画像は、二次元(2D)画像である。有効アクティブエミッタ210の第2のセット214の有効アクティブエミッタ210は互いに、かつ有効アクティブエミッタ210の第1のセット212の隣接する有効アクティブエミッタから、ライトバルブ間隔に対応する間隔だけ離間している。
いくつかの実施形態によれば、有効アクティブエミッタアレイの有効アクティブエミッタ210は、平面基板にわたって平行な列に配列されている。これらの実施形態では、有効アクティブエミッタのサイズは、平行な列の幅であってもよく、すなわち、サイズは、平行な列を横切る幅方向に関するものであってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、ディフューザは、列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、列の長さに沿った別のサイズの有効アクティブエミッタを決定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、有効アクティブエミッタ210の第1のセット212は、マルチビューディスプレイ200のマルチビューモード中に活性化させることができる。マルチビューモードは、図4の左側に示されている。マルチビューモードの間、マルチビューディスプレイ200はマルチビュー画像を提供することができる。いくつかの実施形態によれば、有効アクティブエミッタ210の第1のセット212及び有効アクティブエミッタ210の第2のセット214の両方は、マルチビューディスプレイ200の二次元(2D)モード中に活性化させることができる。2Dモードは、図4の右側に示されている。2Dモードの間、マルチビューディスプレイ200は、2D画像を提供することができる。図4では、マルチビューモード中の有効アクティブエミッタ210の第1のセット212の活性化、及び有効アクティブエミッタ210の第1及び第2のセット212、214の両方の活性化が、クロスハッチングを使用して示されている。図4の破線を有する矢印は、変調された出力放射光202及び変調された合成出力放射光202’を示す。
本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライトの動作の方法が提供される。図5は、本明細書に記載の原理の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト動作の方法300のフローチャートを示す。図5に示すマルチビューバックライト動作の方法300は、平面基板にわたって配置されたアクティブエミッタの第1のアレイを使用して光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の第1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の第1のアレイと実質的に同様であってもよい。例えば、第1の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マルチビューピクセル間の間隔に対応する間隔だけ離間していてもよい。
図5に示す方法300は、各アクティブエミッタに対応する有効アクティブエミッタを提供するために、ディフューザを使用して第1のアクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタからの放射光を拡散するステップ320をさらに含む。いくつかの実施形態では、拡散するステップ320に使用されるディフューザは、マルチビューバックライト100に関して上述したディフューザ120と実質的に同様であってもよい。特に、ディフューザは、マルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍のサイズを有する有効アクティブエミッタを提供することができる。他の実施形態では、有効アクティブエミッタサイズは、ライトバルブサイズの約50%~150%であってもよい。さらに他の実施形態では、有効エミッタサイズは、ライトバルブサイズに匹敵するか、又はさらにはほぼ等しくてもよい。
図5に示すマルチビューバックライトの動作の方法300は、有効アクティブエミッタから光を放射するステップ330をさらに含む。いくつかの実施形態では、有効アクティブエミッタによって330で放射される光は、マルチビュー画像のビュー方向、言い換えれば、マルチビュー画像を提供す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複数の指向性光ビームを含むことができる。複数の指向性光ビームは、例えば、光照射野であっても、又は光照射野を表してもよい。
いくつかの実施形態では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、図2Bに示し、かつ図2Bに関して上述されたように、2Dアレイに、例えば、離間したアクティブエミッタの行及び列に配列される。他の実施形態では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、例えば、図2Cに示し、かつ図2Cに関して上述されたように、基板を横切って平行な列に配列される。これらの実施形態では、ディフューザによって提供される有効アクティブエミッタのサイズは、平行な列を横切る幅方向にあるか、又はそれに対応する。いくつかの実施形態では、ディフューザは、列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、列の長さに沿った別のサイズの有効アクティブエミッタを提供することができる。
いくつかの実施形態(図示せず)では、マルチビューバックライトの動作の方法300は、アクティブエミッタの第2のアレイを使用して光を放射するステップをさらに含む。これらの実施形態では、第2のアクティブエミッタアレイは、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ間に配置されたアクティブエミッタを備える。さらに、これらの実施形態では、ディフューザは、第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタによって放射された光から放射光を提供する。いくつかの実施形態では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、マルチビューバックライトのマルチビューモード中に光を放射し、第1及び第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタは、マルチビューバックライトの二次元(2D)モード中に光を放射する。
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の動作の方法が提供される。マルチビューディスプレイの動作の方法は、マルチビューバックライトの動作の方法300を含む。マルチビューディスプレイの動作の方法は、アクティブエミッタの第1のアレイの有効アクティブエミッタの各々からの放射光を変調するステップをさらに含む。様々な実施形態によれば、マルチビューモード中の有効アクティブエミッタの各々からの放射光は、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複数の指向性光ビームを含むことができる。様々な実施形態によれば、マルチビューモード中に、言い換えれば、第2のアクティブエミッタアレイが存在しないときに放射光を変調することにより、ビュー方向のビューを有するマルチビュー画像が提供される。
いくつかの実施形態(図示せず)では、ディスプレイの動作の方法は、2Dモード中にアクティブエミッタの第1及び第2のアレイの両方のアクティブエミッタによって放射された光からディフューザによって提供される有効アクティブエミッタからの合成放射光を変調するステップをさらに含む。様々な実施形態によれば、合成放射光を変調することにより、2D画像を提供することができる。
したがって、アクティブエミッタのアレイによって放射される光を使用して有効アクティブエミッタを提供するためにディフューザを採用するマルチビューバックライト、マルチビューディスプレイ、及びマルチビューバックライトを動作させる方法の例及び実施形態を説明してきた。上述した例は、本明細書に記載の原理を表す多くの特定の例のいくつかの単なる例示であることを理解されたい。明らかに、当業者は、以下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、他の多数の構成を容易に考案することができる。
10 マルチビューディスプレイ
12 スクリーン
14 ビュー
16 ビュー方向
20 光ビーム
100 マルチビューバックライト
101 平面基板
102 指向性光ビーム
102’ 放射光
102’’ 放射光
104 ライトバルブ
104a ライトバルブセット
104b ライトバルブセット
106 マルチビューピクセル
108 出力光
110 アクティブエミッタ
110’ 有効アクティブエミッタ
120 ディフューザ
130 アクティブエミッタ
130’ 有効アクティブエミッタ
200 マルチビューディスプレイ
202 出力放射光
202’ 出力放射光
210 有効アクティブエミッタ
212 第1のセット
214 第2のセット
220 ライトバルブ
300 方法
310 放射するステップ
320 拡散するステップ
330 放射するステップ

本明細書に記載の原理による例及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ってより容易に理解することができ、同様の参照番号は同様の構造要素を示す。
本開示は、以下の[1]から[20]を含む。
[1]平面基板を横切って配置され、放射光を提供するように構成された、第1のアクティブエミッタアレイと、
上記第1のアクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタからの上記放射光を使用して、有効アクティブエミッタを提供するように構成されたディフューザであって、上記有効アクティブエミッタは光を放射するように構成される、ディフューザと
を備え、上記第1の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マルチビューピクセル間の間隔に対応する間隔だけ離間し、上記ディフューザは、上記マルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍である所定のサイズを有する有効アクティブエミッタを提供するように構成される、マルチビューバックライト。
[2]上記第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、上記基板を横切る平行な列に配列され、上記ディフューザによって提供される上記有効アクティブエミッタの上記所定のサイズは、上記平行な列を横切る幅方向に関するものである、上記[1]に記載のマルチビューバックライト。
[3]上記ディフューザは、上記平行な列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、上記平行な列の上記長さに沿った別のサイズの上記有効アクティブエミッタを提供するように構成される、上記[2]に記載のマルチビューバックライト。
[4]第2のアクティブエミッタアレイをさらに備え、上記第2のアクティブエミッタアレイは、上記第1のアクティブエミッタアレイの上記アクティブエミッタ間に配置されたアクティブエミッタを有し、上記ディフューザは、上記第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタによって放射される光を拡散するように構成される、上記[1]に記載のマルチビューバックライト。
[5]上記第2のアクティブエミッタアレイの上記アクティブエミッタは、上記第1のアクティブエミッタアレイの上記アクティブエミッタ間の中間に配置される、上記[4]に記載のマルチビューバックライト。
[6]上記第1のアクティブエミッタアレイの上記アクティブエミッタは、上記マルチビューバックライトのマルチビューモード中に放射光を提供するように構成され、上記第1のアクティブエミッタアレイ及び上記第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタは、上記マルチビューバックライトの二次元(2D)モード中に放射光を提供するように構成される、上記[4]に記載のマルチビューバックライト。
[7]上記第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、上記マルチビューディスプレイのライトバルブアレイのライトバルブの間隔に対応する距離だけ互いに離間する、上記[4]に記載のマルチビューバックライト。
[8]上記[1]に記載の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であって、ライトバルブアレイをさらに備え、上記ライトバルブアレイのライトバルブは、上記有効アクティブエミッタの各々からの上記放射光を変調するように構成される、マルチビューディスプレイ。
[9]上記有効アクティブエミッタの各々からの上記放射光は、上記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複数の指向性光ビームを含み、上記ライトバルブは、上記複数の指向性光ビームのうちの指向性光ビームを変調して、上記ビュー方向の各々において異なるビューを有するマルチビュー画像を提供するように構成される、上記[8]に記載のマルチビューディスプレイ。
[10]有効アクティブエミッタアレイの各有効アクティブエミッタが、光を放射するように構成された平面基板上のアクティブエミッタと、上記アクティブエミッタからの上記放射光を拡散し、出力放射光を提供するように構成されたディフューザとを備える、上記有効アクティブエミッタアレイと、
上記有効アクティブエミッタアレイからの上記出力放射光を変調し、表示画像を提供するように構成されたライトバルブアレイと
を備え、ディフューザは、上記有効アクティブエミッタのサイズが上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍になるように、上記有効アクティブエミッタのサイズを決定するように構成され、有効アクティブエミッタ間の間隔は、上記ライトバルブアレイのライトバルブ間の間隔の整数倍である、マルチビューディスプレイ。
[11]上記有効アクティブエミッタアレイは、上記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間隔に対応する距離だけ互いに離間した有効アクティブエミッタの第1のセットを備え、上記第1のセットの上記有効アクティブエミッタの各々は、上記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複数の指向性光ビームを含む出力放射光を提供するように構成され、上記第1のセットからの上記出力放射光の上記変調によって提供される上記表示画像はマルチビュー画像である、上記[10]に記載のマルチビューディスプレイ。
[12]上記第1のセットの有効アクティブエミッタ間に第2のセットの有効アクティブエミッタをさらに備え、上記第1及び第2のセットの有効アクティブエミッタの組み合わせによって提供される上記出力放射光の変調によって提供される上記表示画像は二次元(2D)画像である、上記[11]に記載のマルチビューディスプレイ。
[13]上記第2のセットの有効アクティブエミッタは、上記ライトバルブアレイのライトバルブ間の上記間隔に対応する間隔で、互いに離間され、かつ上記第1のセットの有効アクティブエミッタに隣接している、上記[12]に記載のマルチビューディスプレイ。
[14]上記有効アクティブエミッタアレイの有効アクティブエミッタは、上記平面基板を横切る平行な列に配列され、有効アクティブエミッタの上記サイズは、上記平行な列を横切る幅方向に関するものであり、上記ディフューザは、上記平行な列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、上記平行な列の上記長さに沿った別のサイズの有効アクティブエミッタを決定するように構成される、上記[10]に記載のマルチビューディスプレイ。
[15]各有効アクティブエミッタの上記アクティブエミッタは、マイクロ発光ダイオード(μLED)を備える、上記[10]に記載のマルチビューディスプレイ。
[16]平面基板を横切って配置された第1のアクティブエミッタアレイを使用して光を放射するステップと、
各アクティブエミッタに対応する有効アクティブエミッタを提供するために、ディフューザを使用して上記第1のアクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタから放射された光を拡散するステップと、
上記有効アクティブエミッタから光を放射するステップと
を含み、上記第1の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マルチビューピクセル間の間隔に対応する間隔だけ離間し、上記ディフューザは、上記マルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍のサイズを有する上記有効アクティブエミッタを提供する、マルチビューバックライトの動作の方法。
[17]上記第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、上記基板を横切る平行な列に配列され、上記ディフューザによって提供される有効アクティブエミッタの上記サイズは、上記平行な列を横切る幅方向に関するものであり、上記ディフューザは、上記平行な列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、上記平行な列の上記長さに沿った別のサイズの上記有効アクティブエミッタを提供する、上記[16]に記載のマルチビューバックライトの動作の方法。
[18]第2のアクティブエミッタアレイを使用して光を放射するステップをさらに含み、上記第2のアクティブエミッタアレイは、上記第1のアクティブエミッタアレイの上記アクティブエミッタ間に配置されたアクティブエミッタを備え、上記ディフューザは、上記第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタによって放射された上記光からの放射光を提供する、上記[16]に記載のマルチビューバックライトの動作の方法。
[19]上記第1のアクティブエミッタアレイの上記アクティブエミッタは、上記マルチビューバックライトのマルチビューモード中に光を放射し、上記第1及び第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタは、上記マルチビューバックライトの二次元(2D)モード中に光を放射する、上記[18]に記載のマルチビューバックライトの動作の方法。
[20]上記[16]に記載のマルチビューバックライトの動作の方法を含むマルチビューディスプレイの動作の方法であって、ビュー方向のビューを有するマルチビュー画像を提供するために上記有効アクティブエミッタの各々からの上記放射光を変調するステップをさらに含み、上記放射光は、上記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複数の指向性光ビームを含む、マルチビューディスプレイの動作の方法。
別の例では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、図2Cに示すように、平面基板101にわたって分散された複数の平行な列として配列することができる。平行な列として配列される場合、間隔dは、図2Cに示すように、隣接する列の間とすることができる。いくつかの実施形態(例えば、図2Cに示す)では、列は「傾斜列」、すなわち平面基板101のエッジの一方又は両方に対して、又はライトバルブアレイ内のライトバルブの配列(図2Cには図示せず)に対して傾斜した列であってもよい。さらに他の実施形態(図示せず)では、第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタ110は、一次元(1D)として、例えば、線形アレイとして配列することができる。
いくつかの実施形態によれば、マルチビューディスプレイ200は、第1のセット212の有効アクティブエミッタ210間に有効アクティブエミッタ210の第2のセット214をさらに備える。これらの実施形態では、有効アクティブエミッタの第1のセット212及び第2のセット214の組み合わせによって提供される合成出力放射光202’の変調によって提供される表示画像は、二次元(2D)画像である。有効アクティブエミッタ210の第2のセット214の有効アクティブエミッタ210は、ライトバルブアレイのライトバルブの間隔に対応する間隔で、互いに離間され、かつ有効アクティブエミッタ210の第1のセット212の有効アクティブエミッタ210に隣接している。

Claims (20)

  1. 平面基板を横切って配置され、放射光を提供するように構成された、第1のアクティブエミッタアレイと、
    前記第1のアクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタからの前記放射光を使用して、有効アクティブエミッタを提供するように構成されたディフューザであって、前記有効アクティブエミッタは光を放射するように構成される、ディフューザと
    を備え、前記第1の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マルチビューピクセル間の間隔に対応する間隔だけ離間し、前記ディフューザは、前記マルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍である所定のサイズを有する有効アクティブエミッタを提供するように構成される、マルチビューバックライト。
  2. 前記第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、前記基板を横切る平行な列に配列され、前記ディフューザによって提供される有効アクティブエミッタの前記所定のサイズは、前記平行な列を横切る幅方向に関するものである、請求項1に記載のマルチビューバックライト。
  3. 前記ディフューザは、前記列の長さに沿った前記アクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、前記列の前記長さに沿った別のサイズの有効アクティブエミッタを提供するように構成される、請求項2に記載のマルチビューバックライト。
  4. 第2のアクティブエミッタアレイをさらに備え、前記第2のアクティブエミッタアレイは、前記第1のアクティブエミッタアレイの前記アクティブエミッタ間に配置されたアクティブエミッタを有し、前記ディフューザは、前記第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタによって放射される光を拡散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。
  5. 前記第2のアクティブエミッタアレイの前記アクティブエミッタは、前記第1のアクティブエミッタアレイの前記アクティブエミッタ間の中間に配置される、請求項4に記載のマルチビューバックライト。
  6. 前記第1のアクティブエミッタアレイの前記アクティブエミッタは、前記マルチビューバックライトのマルチビューモード中に放射光を提供するように構成され、前記第1のアクティブエミッタアレイ及び前記第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタは、前記マルチビューバックライトの二次元(2D)モード中に放射光を提供するように構成される、請求項4に記載のマルチビューバックライト。
  7. 前記第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、前記マルチビューディスプレイのライトバルブアレイのライトバルブの間隔に対応する距離だけ互いに離間する、請求項4に記載のマルチビューバックライト。
  8. 請求項1に記載の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であって、ライトバルブアレイをさらに備え、前記ライトバルブアレイのライトバルブは、前記有効アクティブエミッタの各々からの前記放射光を変調するように構成される、マルチビューディスプレイ。
  9. 前記有効アクティブエミッタの各々からの前記放射光は、前記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複数の指向性光ビームを含み、前記ライトバルブは、前記複数の指向性光ビームのうちの指向性光ビームを変調して、前記ビュー方向の各々において異なるビューを有するマルチビュー画像を提供するように構成される、請求項8に記載のマルチビューバックライト。
  10. 各有効エミッタが、光を放射するように構成された平面基板上のアクティブエミッタと、前記アクティブエミッタからの前記放射光を拡散し、出力放射光を提供するように構成されたディフューザとを備える、有効アクティブエミッタアレイと、
    前記有効アクティブエミッタアレイからの前記出力放射光を変調し、表示画像を提供するように構成されたライトバルブアレイと
    を備え、ディフューザは、前記有効アクティブエミッタのサイズが前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍になるように、前記有効アクティブエミッタのサイズを決定するように構成され、有効アクティブエミッタ間の間隔は、前記ライトバルブアレイのライトバルブ間の間隔の整数倍である、マルチビューディスプレイ。
  11. 前記有効アクティブエミッタアレイは、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間の間隔に対応する距離だけ互いに離間した有効アクティブエミッタの第1のセットを備え、前記第1のセットの前記有効アクティブエミッタの各々は、前記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複数の指向性光ビームを含む出力放射光を提供するように構成され、前記第1のセットからの前記出力放射光の前記変調によって提供される前記表示画像はマルチビュー画像である、請求項10に記載のマルチビューディスプレイ。
  12. 前記第1のセットの有効アクティブエミッタ間に第2のセットの有効アクティブエミッタをさらに備え、前記第1及び第2のセットの有効アクティブエミッタの組み合わせによって提供される前記出力放射光の変調によって提供される前記表示画像は二次元(2D)画像である、請求項11に記載のマルチビューディスプレイ。
  13. 前記第2のセットの有効アクティブエミッタは互いに、かつ前記第1のセットの隣接する有効アクティブエミッタから、前記ライトバルブ間隔に対応する間隔だけ離間している、請求項12に記載のマルチビューディスプレイ。
  14. 前記有効アクティブエミッタアレイの有効アクティブエミッタは、前記平面基板を横切る平行な列に配列され、有効アクティブエミッタの前記サイズは、前記平行な列を横切る幅方向に関するものであり、前記ディフューザは、前記列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、前記列の前記長さに沿った別のサイズの有効アクティブエミッタを決定するように構成される、請求項10に記載のマルチビューディスプレイ。
  15. 有効アクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、マイクロ発光ダイオード(μLED)を備える、請求項10に記載のマルチビューディスプレイ。
  16. 平面基板を横切って配置された第1のアクティブエミッタアレイを使用して光を放射するステップと、
    各アクティブエミッタに対応する有効アクティブエミッタを提供するために、ディフューザを使用して前記第1のアクティブエミッタアレイの各アクティブエミッタからの前記放射光を拡散するステップと、
    前記有効アクティブエミッタから放射光を放射するステップと
    を含み、前記第1の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マルチビューピクセル間の間隔に対応する間隔だけ離間し、前記ディフューザは、前記マルチビューディスプレイのライトバルブのサイズの1/4~2倍のサイズを有する前記有効アクティブエミッタを提供する、マルチビューバックライトの動作の方法。
  17. 前記第1のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタは、前記基板を横切る平行な列に配列され、前記ディフューザによって提供される有効アクティブエミッタの前記サイズは、前記平行な列を横切る幅方向に関するものであり、前記ディフューザは、前記列の長さに沿ったアクティブエミッタ間の間隔に匹敵する、前記列の前記長さに沿った別のサイズの前記有効アクティブエミッタを提供する、請求項16に記載のマルチビューバックライトの動作の方法。
  18. 第2のアクティブエミッタアレイを使用して光を放射するステップをさらに含み、前記第2のアクティブエミッタアレイは、前記第1のアクティブエミッタアレイの前記アクティブエミッタ間に配置されたアクティブエミッタを備え、前記ディフューザは、前記第2のアクティブエミッタアレイのアクティブエミッタによって放射された前記光からの放射光を提供する、請求項16に記載のマルチビューバックライトの動作の方法。
  19. 前記第1のアクティブエミッタアレイの前記アクティブエミッタは、前記マルチビューバックライトのマルチビューモード中に光を放射し、前記第1及び第2のアクティブエミッタアレイの両方のアクティブエミッタは、前記マルチビューバックライトの二次元(2D)モード中に光を放射する、請求項18に記載のマルチビューバックライトの動作の方法。
  20. 請求項16に記載のマルチビューバックライトの動作の方法を含むマルチビューディスプレイの動作の方法であって、ビュー方向のビューを有するマルチビュー画像を提供するために前記有効アクティブエミッタの各々からの前記放射光を変調するステップをさらに含み、前記放射光は、前記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複数の指向性光ビームを含む、マルチビューディスプレイの動作の方法。
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