JP6986568B2 - 片側バックライト、マルチビューディスプレイ、および傾斜回折格子を使用する方法 - Google Patents
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Description
この出願は、2017年4月4日に出願された米国仮特許出願第62/481,625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。
該当なし
[1]片側バックライトであって、
ライトガイドの長さに沿って伝播方向に光を導くように構成されたライトガイドと、
上記ライトガイドの長さに沿って互いに間隔をあけて配置された片側回折素子のアレイであって、上記片側回折素子のアレイの片側回折素子が片側方向を有する指向性光ビームとしてガイド光の一部を上記ライトガイドから外へ散乱させるように構成された傾斜回折格子を備える、片側回折素子のアレイとを備える、片側バックライト。
[2]上記傾斜回折格子の傾斜角が、上記ライトガイドの表面法線に対して30度から60度の間である、上記[1]に記載の片側バックライト。
[3]上記傾斜回折格子が複数のサブ格子を備え、各サブ格子が傾斜回折格子である、上記[1]に記載の片側バックライト。
[4]上記片側回折素子が、上記ガイド光の上記一部を、片側マルチビューディスプレイのそれぞれ異なるビュー方向に対応する上記片側方向に異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして外へ散乱させるように構成され、上記片側回折素子のサイズが、上記片側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ピクセルのサイズに匹敵する、上記[1]に記載の片側バックライト。
[5]上記片側回折素子の上記サイズが、上記ピクセルサイズの50パーセントから200パーセントの間である、上記[4]に記載の片側バックライト。
[6]上記片側回折素子の形状が、上記マルチビューピクセルの形状に類似している、上記[4]に記載の片側バックライト。
[7]上記片側回折素子が、上記ライトガイドの第1の表面および第2の表面のうちの1つに配置され、上記片側回折素子が、上記片側方向に上記第1の表面を介して上記ガイド光の上記一部を外へ散乱させるように構成される、上記[1]に記載の片側バックライト。
[8]上記ライトガイドの入力に光学的に結合された光源をさらに備え、上記光源が、上記ライトガイドに上記光を供給するように構成され、上記ガイド光が、所定のコリメーション係数にしたがってコリメートされる、上記[1]に記載の片側バックライト。
[9]上記ライトガイドと上記片側回折素子アレイとの組み合わせが、上記ガイド光の上記伝播方向に対して直交する方向に光学的に透明であるように構成される、上記[1]に記載の片側バックライト。
[10]上記[1]に記載の片側バックライトを備えるディスプレイにおいて、表示画像として上記片側回折素子のアレイによって外へ散乱される複数の指向性光ビームを変調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るディスプレイ。
[11]上記片側回折素子アレイの片側回折素子が、マルチビューディスプレイの各ビュー方向に対応する上記片側方向に異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして上記ガイド光の上記一部を外へ散乱させる片側マルチビーム素子として構成され、上記表示画像がマルチビュー画像である、上記[10]に記載のディスプレイ。
[12]片側マルチビューディスプレイであって、
上記ライトガイドの長さに沿って光をガイド光として導くように構成されたライトガイ
ドと、
上記ライトガイドの長さに沿って互いに間隔をあけて配置された片側マルチビーム素子のアレイであって、マルチビーム素子の上記アレイの片側マルチビーム素子が、マルチビュー画像の各ビュー方向に対応する主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして片側方向に上記ガイド光の一部を外へ散乱させるように構成された傾斜回折格子を備える片側マルチビーム素子のアレイと、
上記マルチビュー画像として上記複数の指向性光ビームを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、片側マルチビューディスプレイ。
[13]上記片側マルチビーム素子のサイズが、上記ライトバルブのアレイにおけるライトバルブのサイズの半分よりも大きく、上記ライトバルブサイズの2倍未満である、上記[12]に記載の片側マルチビューディスプレイ。
[14]上記片側マルチビーム素子の形状が、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を表すライトバルブのセットの形状に類似している、上記[12]に記載の片側マルチビューディスプレイ。
[15]上記傾斜回折格子が、上記ライトガイドの表面法線に対して30度から60度の間の傾斜角を有する、上記[12]に記載の片側マルチビューディスプレイ。
[16]上記ライトガイドに上記光を供給するように構成された光源をさらに備え、上記ガイド光が、上記ライトガイド内の上記ガイド光の所定の角度広がりを提供するコリメーション係数にしたがってコリメートされる、上記[12]に記載の片側マルチビューディスプレイ。
[17]上記[12]に記載の片側マルチビューディスプレイを備えるデュアルモードディスプレイにおいて、第2のモード中に広角光を供給するように構成された広角バックライトをさらに備え、上記ライトガイドおよび片側マルチビーム素子のアレイが、上記広角バックライトと上記ライトバルブのアレイとの間にあり、上記ライトバルブのアレイが、第1のモード中に上記複数の指向性光ビームを上記マルチビュー画像として変調するように構成され、上記ライトバルブのアレイが、上記第2のモード中に上記広角光を変調して単一のビューを有する表示画像を提供するように構成される、デュアルモードディスプレイ。
[18]片側バックライト動作の方法であって、
ライトガイドの長さに沿って伝播方向に光を導くステップと、
片側方向を有する複数の指向性光ビームを供給するために、上記ライトガイドの長さに沿って互いに間隔をあけて配置された片側回折素子のアレイを使用して、上記ライトガイドから上記ガイド光の一部を回折的に外へ散乱させるステップとを含み、
上記片側回折素子のアレイの片側回折素子が、傾斜回折格子を備える、片側バックライト動作の方法。
[19]上記片側回折素子のアレイの上記片側回折素子が、上記片側方向に異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームを供給し、上記異なる主角度方向が、マルチビューディスプレイの各ビュー方向に対応し、上記片側回折素子のサイズが、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のピクセルのサイズに匹敵する、上記[18]に記載の片側バックライト動作の方法。
[20]複数のライトバルブを使用して上記複数の指向性光ビームを変調して上記片側方向に画像を表示するステップをさらに含む、上記[18]に記載の片側バックライト動作の方法。
本明細書に記載の原理にかかる例および実施形態の様々な特徴は、添付の図面とあわせて以下の詳細な説明を参照することにより、より容易に理解されることができ、同様の参照符号は、同様の構造的要素を示す。
Claims (18)
- 片側バックライトであって、
ライトガイドの長さに沿って伝播方向に光を導くように構成されたライトガイドと、
前記ライトガイドの長さに沿って互いに間隔をあけて配置された片側回折素子のアレイであって、前記片側回折素子のアレイの片側回折素子が、片側方向を有する指向性光ビームとしてガイド光の一部を前記ライトガイドから外へ散乱させるように構成された傾斜回折格子を備え、前記傾斜回折格子の傾斜角が、前記ライトガイドの表面法線に対して30度から60度の間である、片側回折素子のアレイとを備える、片側バックライト。 - 前記傾斜回折格子が複数のサブ格子を備え、各サブ格子が傾斜回折格子である、請求項1に記載の片側バックライト。
- 前記片側回折素子が、前記ガイド光の前記一部を、片側マルチビューディスプレイのそれぞれ異なるビュー方向に対応する前記片側方向に異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして外へ散乱させるように構成され、前記片側回折素子のサイズが、前記片側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ピクセルのサイズに匹敵する、請求項1または2に記載の片側バックライト。
- 前記片側回折素子の前記サイズが、前記ピクセルサイズの50パーセントから200パーセントの間である、請求項3に記載の片側バックライト。
- 前記片側回折素子の形状が、前記マルチビューピクセルの形状に類似している、請求項3または4に記載の片側バックライト。
- 前記片側回折素子が、前記ライトガイドの第1の表面および第2の表面のうちの1つに配置され、前記片側回折素子が、前記片側方向に前記第1の表面を介して前記ガイド光の前記一部を外へ散乱させるように構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の片側バックライト。
- 前記ライトガイドの入力に光学的に結合された光源をさらに備え、前記光源が、前記ライトガイドに前記光を供給するように構成され、前記ガイド光が、所定のコリメーション係数にしたがってコリメートされる、請求項1から6のいずれか一項に記載の片側バックライト。
- 前記ライトガイドと前記片側回折素子アレイとの組み合わせが、前記ガイド光の前記伝播方向に対して直交する方向に光学的に透明であるように構成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の片側バックライト。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の片側バックライトを備えるディスプレイにおいて、表示画像として前記片側回折素子のアレイによって外へ散乱される複数の指向性光ビームを変調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るディスプレイ。
- 前記片側回折素子アレイの片側回折素子が、マルチビューディスプレイの各ビュー方向に対応する前記片側方向に異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記ガイド光の前記一部を外へ散乱させる片側マルチビーム素子として構成され、前記表示画像がマルチビュー画像である、請求項9に記載のディスプレイ。
- 片側マルチビューディスプレイであって、
前記ライトガイドの長さに沿って光をガイド光として導くように構成されたライトガイドと、
前記ライトガイドの長さに沿って互いに間隔をあけて配置された片側マルチビーム素子のアレイであって、マルチビーム素子の前記アレイの片側マルチビーム素子が、マルチビュー画像の各ビュー方向に対応する主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして片側方向に前記ガイド光の一部を外へ散乱させるように構成された傾斜回折格子を備え、前記傾斜回折格子が、前記ライトガイドの表面法線に対して30度から60度の間の傾斜角を有する、片側マルチビーム素子のアレイと、
前記マルチビュー画像として前記複数の指向性光ビームを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、片側マルチビューディスプレイ。 - 前記片側マルチビーム素子のサイズが、前記ライトバルブのアレイにおけるライトバルブのサイズの半分よりも大きく、前記ライトバルブサイズの2倍未満である、請求項11に記載の片側マルチビューディスプレイ。
- 前記片側マルチビーム素子の形状が、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を表すライトバルブのセットの形状に類似している、請求項11または12に記載の片側マルチビューディスプレイ。
- 前記ライトガイドに前記光を供給するように構成された光源をさらに備え、前記ガイド光が、前記ライトガイド内の前記ガイド光の所定の角度広がりを提供するコリメーション係数にしたがってコリメートされる、請求項11から13のいずれか一項に記載の片側マルチビューディスプレイ。
- 請求項11から14のいずれか一項に記載の片側マルチビューディスプレイを備えるデュアルモードディスプレイにおいて、第2のモード中に広角光を供給するように構成された広角バックライトをさらに備え、前記ライトガイドおよび片側マルチビーム素子のアレイが、前記広角バックライトと前記ライトバルブのアレイとの間にあり、前記ライトバルブのアレイが、第1のモード中に前記複数の指向性光ビームを前記マルチビュー画像として変調するように構成され、前記ライトバルブのアレイが、前記第2のモード中に前記広角光を変調して単一のビューを有する表示画像を提供するように構成される、デュアルモードディスプレイ。
- 片側バックライト動作の方法であって、
ライトガイドの長さに沿って伝播方向に光を導くステップと、
片側方向を有する複数の指向性光ビームを供給するために、前記ライトガイドの長さに沿って互いに間隔をあけて配置された片側回折素子のアレイを使用して、前記ライトガイドから前記ガイド光の一部を回折的に外へ散乱させるステップとを含み、
前記片側回折素子のアレイの片側回折素子が、傾斜回折格子を備え、前記傾斜回折格子が、前記ライトガイドの表面法線に対して30度から60度の間の傾斜角を有する、片側バックライト動作の方法。 - 前記片側回折素子のアレイの前記片側回折素子が、前記片側方向に異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームを供給し、前記異なる主角度方向が、マルチビューディスプレイの各ビュー方向に対応し、前記片側回折素子のサイズが、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のピクセルのサイズに匹敵する、請求項16に記載の片側バックライト動作の方法。
- 複数のライトバルブを使用して前記複数の指向性光ビームを変調して前記片側方向に画像を表示するステップをさらに含む、請求項16または17に記載の片側バックライト動作の方法。
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