KR102055541B1 - 지향성 디스플레이 디바이스에서의 편광 회복 - Google Patents

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디. 샤프 개리
그레이엄 제이. 우드게이트
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Abstract

선택적인 편광 변환 및 방향 전환 요소들을 갖고서 적어도 편광 민감 반사 구성요소를 가진 이미지 형성 지향성 백라이트를 포함하는 이미지 형성 지향성 백라이트 편광 회복 장치가 개시된다. 관찰 윈도우들은 이미지 형성 개별 광원들을 통해 형성될 수 있고, 따라서 시스템 요소들 및 광선 경로들의 상대 위치들을 한정한다. 기본 이미지 형성 지향성 백라이트 시스템들은 주로 액정 디스플레이(LCD)들의 조명을 위해 실질적으로 비편광된 광을 제공하여, 디스플레이에 대한 입력부로서 종래의 시트 편광기를 사용할 때 광 출력의 적어도 50% 손실을 야기한다. 본 명세서의 발명은 사용가능한 조명을 위한 반사된 광의 변환 및 방향 전환의 목적을 위해 원하는 편광 상태와 원하지 않는 편광 상태를 분리하도록 편광 민감 반사 요소를 도입한다. 편광 변환 및 방향 전환은 지연기 필름들 및 경면 미러 표면들과 같은 추가의 구성요소들에 의해 제공될 수 있다.

Description

지향성 디스플레이 디바이스에서의 편광 회복{POLARIZATION RECOVERY IN A DIRECTIONAL DISPLAY DEVICE}
본 개시 내용은 일반적으로 광 변조 디바이스(light modulation device)의 조명에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 2D, 3D 및/또는 무안경 입체(autostereoscopic) 디스플레이 디바이스에 사용하기 위해 국소화된 광원으로부터 대면적 조명을 제공하기 위한 도광체(light guide)에 관한 것이다.
공간 다중화(spatially multiplexed) 무안경 입체 디스플레이는 전형적으로 렌티큘러 스크린(lenticular screen) 또는 패럴랙스 배리어(parallax barrier)와 같은 패럴랙스 구성요소를 공간 광 변조기(spatial light modulator), 예를 들어 LCD 상에 적어도 픽셀의 제1 및 제2 세트로서 배열된 이미지의 어레이와 정렬시킨다. 패럴랙스 구성요소는 픽셀의 세트 각각으로부터 광을 상이한 각각의 방향으로 지향시켜 디스플레이의 전방에 제1 및 제2 관찰 윈도우(viewing window)를 제공한다. 제1 관찰 윈도우 내에 놓인 관찰자의 눈은 픽셀의 제1 세트로부터의 광으로 제1 이미지를 볼 수 있고; 제2 관찰 윈도우 내에 놓인 관찰자의 눈은 픽셀의 제2 세트로부터의 광으로 제2 이미지를 볼 수 있다.
그러한 디스플레이는 공간 광 변조기의 기본 해상도에 비해 감소된 공간 해상도를 갖고, 또한 관찰 윈도우의 구조는 픽셀 개구(pixel aperture) 형상과 패럴랙스 구성요소 이미지 형성 기능에 의해 결정된다. 예를 들어 전극에 대한 픽셀들 사이의 갭(gap)은 전형적으로 불균일한 관찰 윈도우를 생성한다. 바람직하지 않게도, 그러한 디스플레이는 관찰자가 디스플레이에 대해 측방향으로 움직일 때 이미지 깜박거림을 보이며, 따라서 디스플레이의 관찰 자유도를 제한한다. 그러한 깜박거림은 광학 요소를 탈초점화(defocusing)시킴으로써 감소될 수 있지만; 그러한 탈초점화는 이미지 크로스토크(cross talk)의 증가된 수준을 초래하고, 관찰자에 대한 시각적 부담을 증가시킨다. 그러한 깜박거림은 픽셀 개구의 형상을 조절함으로써 감소될 수 있지만, 그러한 변화는 디스플레이 휘도를 감소시킬 수 있고, 공간 광 변조기 내에 어드레싱(addressing) 전자 장치를 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 제1 태양에 따르면, 입력 단부를 구비한 도파관(waveguide)을 포함할 수 있는 지향성 디스플레이 디바이스가 제공된다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한 도파관의 입력 단부를 가로질러 상이한 입력 위치들에 배치되는 광원들의 어레이를 포함할 수 있다. 도파관은 광을 도파관을 따라 안내하기 위한 제1 및 제2 대향 안내 표면들을 추가로 포함할 수 있다. 제1 안내 표면은 광을 내부 전반사에 의해 안내하도록 배열될 수 있다. 제2 안내 표면은 도파관을 통해 안내된 광을 제1 안내 표면을 통해 출력 광으로서 출사하도록 허용하는 방향들로 반사하도록 배향되는 광 추출 특징부들과, 광을 도파관을 통해 그 광을 추출함이 없이 지향시키도록 배열되는, 광 추출 특징부들 사이의 중간 영역들을 포함할 수 있다. 도파관은 제1 안내 표면을 통한 상이한 광원들로부터의 입력 광을 입력부에 따라 측방향으로 분포되는 출력 방향들로 각각의 광학 윈도우(optical window)들 내로 출력 광으로서 지향시키도록 배열될 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한, 제1 안내 표면으로부터 출력 광을 수광하도록 배열되고 제1 편광(polarization)을 갖는 출력 광의 제1 편광 성분을 변조시키도록 배열될 수 있는 투과성 공간 광 변조기(transmissive spatial light modulator)를 포함할 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한, 도파관의 제1 안내 표면과 공간 광 변조기 사이에 배치되고 제1 편광 성분을 투과시키도록 그리고 제1 편광에 직교하는 편광을 갖는 출력 광의 제2 편광 성분을 차단된 광(rejected light)으로서 반사하도록 배열될 수 있는 반사 편광기(reflective polarizer)를 포함할 수 있다. 또한, 지향성 디스플레이 디바이스는 또한 차단된 광을 공간 광 변조기로 다시 공급하기 위해 반사하도록 배열되는, 제2 안내 표면 뒤에 배치될 수 있는 후방 반사기(rear reflector)를 포함할 수 있고, 지향성 디스플레이 디바이스는 또한 공간 광 변조기로 다시 공급된 차단된 광의 편광을 제1 편광으로 변환시키도록 배열된다.
유리하게는, 본 실시예들은 편광된 입력 광을 필요로 하는 투과성 공간 광 변조기를 사용하는 시스템들에서 광의 증가된 이용을 달성할 수 있다. 디스플레이 휘도가 증가될 수 있고, 배터리 수명이 연장될 수 있으며, 디스플레이가 보다 밝은 주변 환경들에서 사용될 수 있다. 또한, 관찰 윈도우들은 디스플레이가 작동의 방향 모드에서 높은 휘도를 갖도록 둘 모두 입사 편광 상태들을 갖는 백라이트로부터의 광을 위해 제공될 수 있다. 따라서, 높은 휘도의 효율적인 지향성 디스플레이가 무안경 입체 3D 디스플레이, 프라이버시(privacy) 디스플레이 및 고효율 2D 디스플레이들을 위해 제공될 수 있다.
본 개시 내용의 추가의 태양에 따르면, 이미지 형성 지향성 백라이트(imaging directional backlight)를 포함할 수 있는 편광 지향성 조명 장치(polarized directional illumination apparatus)가 제공될 수 있다. 이미지 형성 지향성 백라이트는 광을 안내하기 위한 도파관을 포함할 수 있다. 도파관은 조명기 어레이(illuminator array)로부터의 광을 제1 방향으로 지향시키도록 작동가능한 제1 광 안내 표면과 광을 도파관에서 출사되게 허용하도록 작동가능한 제2 광 안내 표면, 및 조명기 어레이로부터 광을 수광하도록 작동가능한 광 입력 표면, 및 도파관의 제1 광 안내 표면에 근접하고 적어도 편광 선택성 반사(polarization selective reflection)를 제공하기 위한 편광 민감 반사기(polarization sensitive reflector)를 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 추가의 태양에 따르면, 도파관의 제1 단부에 위치되고 적어도 조명기 어레이로부터 광을 수광하도록 작동가능한 입력 면, 도파관의 제2 단부에 위치되는 반사 면, 도파관의 입력 면과 반사 면 사이에 위치되는 제1 광 지향 면 및 제2 광 지향 면을 포함할 수 있는 이미지 형성 지향성 백라이트가 제공될 수 있다. 제2 광 지향 면은 광을 도파관에서 출사되게 허용하도록 작동가능할 수 있다. 이미지 형성 지향성 백라이트는 또한, 도파관의 상기 제1 광 지향 면에 근접하고 적어도 편광 선택성 반사를 제공하기 위한 편광 민감 반사기를 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 추가의 태양에 따르면, 광을 안내하기 위한 도파관을 포함할 수 있는, 편광 회복(polarization recovery)을 제공하는 광학 밸브 시스템(optical valve system)이 제공될 수 있다. 도파관은 제1 광 안내 표면과 제1 광 안내 표면에 대향하는 제2 광 안내 표면을 포함할 수 있다. 도파관은 적어도 하나의 안내 특징부와 복수의 추출 특징부들을 추가로 포함할 수 있다. 복수의 추출 특징부들은 광이 제1 방향으로 전파되고 있을 때 광을 실질적으로 낮은 손실을 갖고서 통과하도록 허용하고 광이 복수의 추출 특징부들 중 적어도 제1 추출 특징부와 충돌 시에 도파관에서 출사하도록 허용할 수 있다. 광학 밸브 시스템은 도파관에 근접할 수 있는 공간 광 변조기 및 도파관의 제1 광 지향 면에 근접하고 적어도 편광 선택성 반사를 제공하기 위한 편광 민감 반사기를 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 다른 태양들에 따르면, 편광 지향성 조명 장치는 이미지 형성 지향성 백라이트 및 도파관의 제1 광 안내 표면에 근접하고 적어도 편광 선택성 반사를 제공하기 위한 반사 편광기를 포함할 수 있다. 이미지 형성 지향성 백라이트는 광을 안내하기 위한 도파관을 포함할 수 있다. 도파관은 조명기 어레이로부터의 광을 제1 방향으로 지향시키도록 작동가능한 제1 광 안내 표면, 광을 도파관에서 출사되게 허용하도록 작동가능한 제2 광 안내 표면, 및 조명기 어레이로부터 광을 수광하도록 작동가능한 광 입력 표면을 포함할 수 있다.
디스플레이 백라이트들은 일반적으로 도파관들과 에지 방출 광원들을 채용한다. 소정 이미지 형성 지향성 백라이트들은 조명을 디스플레이 패널을 통해 관찰 윈도우들 내로 지향시키는 추가의 능력을 갖는다. 이미지 형성 시스템이 다수의 광원들과 각각의 윈도우 이미지들 사이에 형성될 수 있다. 이미지 형성 지향성 백라이트의 일례는, 폴딩된(folded) 광학 시스템을 채용할 수 있어 또한 폴딩된 이미지 형성 지향성 백라이트의 일례일 수 있는 광학 밸브(optical valve)이다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 제13/300,293호에 기재된 바와 같이, 광이 광학 밸브를 통해 한 방향으로 실질적으로 손실 없이 전파될 수 있는 한편, 반대 방향으로 전파되는 광이 틸팅된 소면(tilted facet)들로부터의 반사에 의해 추출될 수 있다.
일반적으로, 지향성 백라이트 시스템들에 있어서, 조명 광은 비편광되어, LCD 시스템의 종래의 시트 예비-편광기(sheet pre-polarizer) 내의 광의 적어도 50% 손실을 야기한다. 몇몇 종래의 백라이트 유닛들에서, 부정확한 편광의 광은 광을 구조체의 확산 반사 편광 혼합 요소들 내로 다시 지향시키도록 반사 시트 편광기를 사용함으로서 회복될 수 있다. 편광 회복을 위해 변형된 이미지 형성 지향성 백라이트 시스템들에서 광의 전파의 제어된 특성에 의해 보다 높은 효율이 예상될 수 있다.
일 실시예에서, 반사 편광기 층이 원하지 않는 편광 상태의 광을 이미지 형성 지향성 백라이트의 도파관 부분을 통해 다시 지향시킨다. 이러한 광은 반사 편광기를 통해 다시 반사되기 전의 편광으로 변환될 수 있고, 이제 실질적으로 균일하게 편광된 조명 빔에 부가된다.
본 발명의 다른 태양에서, 비편광된 광원들이 반사 편광기 층들, 편광 조작 수단 및 지향성 반사기들을 포함할 수 있는 국소화된 편광 회복 시스템들에 독립적으로 커플링될 수 있다.
선택적인 편광 변환 및 방향 전환 요소들을 갖고서 편광 민감 반사 구성요소를 가진 이미지 형성 지향성 백라이트를 포함하는 이미지 형성 지향성 백라이트 편광 회복 장치가 개시된다. 후보 이미지 형성 지향성 백라이트들은 웨지(wedge) 유형 지향성 백라이트, 광학 인라인(optical inline) 지향성 백라이트, 또는 광학 밸브를 포함할 수 있다. 광학 밸브는 국소화된 광원들로부터 대면적의 지향된 조명을 제공하기 위해 도파관, 광원 어레이, 및 집속 광학계를 포함할 수 있다. 도파관은 단차형 구조체를 포함할 수 있고, 여기에서 단차부들은 제1 전방 방향으로 전파되는 안내된 광에 대해 숨겨진 추출 특징부들을 추가로 포함할 수 있다. 제2 후방 방향으로 전파되는 복귀 광은 도파관의 상부 표면으로부터 출사하는 별개의 조명 빔들을 제공하기 위해 특징부들에 의해 굴절되거나 회절되거나 반사될 수 있다. 관찰 윈도우들은 이미지 형성 개별 광원들을 통해 형성될 수 있고, 따라서 시스템 요소들 및 광선 경로들의 상대 위치들을 한정한다. 기본 이미지 형성 지향성 백라이트 시스템들은 주로 액정 디스플레이(LCD)들의 조명을 위해 실질적으로 비편광된 광을 제공하여, 디스플레이에 대한 입력부로서 종래의 시트 편광기를 사용할 때 광 출력의 적어도 50% 손실을 야기한다. 본 명세서의 실시예들은 사용가능한 조명을 위한 반사된 광의 변환 및 방향 전환의 목적을 위해 원하는 편광 상태와 원하지 않는 편광 상태를 분리하도록 편광 민감 반사 요소를 도입한다. 편광 변환 및 방향 전환은 지연기 필름(retarder film)들 및 경면 미러(specular mirror) 표면들과 같은 추가의 구성요소들에 의해 제공될 수 있다.
본 명세서의 실시예들은 대면적 및 얇은 구조를 갖는 무안경 입체 디스플레이를 제공할 수 있다. 또한, 기술될 바와 같이, 본 개시 내용의 광학 밸브들은 큰 후방 작동 거리들을 갖는 얇은 광학 구성요소들을 달성할 수 있다. 그러한 구성요소들은 무안경 입체 디스플레이들을 비롯한 지향성 디스플레이들을 제공하기 위해 지향성 백라이트들에 사용될 수 있다. 또한, 실시예들은 효율적인 무안경 입체 디스플레이를 위해 제어식 조명기를 제공할 수 있다.
본 개시 내용의 실시예는 다양한 광학 시스템들에 사용될 수 있다. 실시예는 다양한 프로젝터들, 프로젝션 시스템들, 광학 구성요소들, 디스플레이들, 마이크로디스플레이들, 컴퓨터 시스템들, 프로세서들, 자급식(self-contained) 프로젝터 시스템들, 시각 및/또는 시청각 시스템들 및 전기 및/또는 광학 디바이스들을 포함하거나 그것과 함께 작동할 수 있다. 본 개시 내용의 태양들은 광학 및 전기 디바이스들, 광학 시스템들, 프리젠테이션 시스템들 또는 임의의 유형의 광학 시스템을 포함할 수 있는 임의의 장치와 관련된 사실상 임의의 장치와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 개시 내용의 실시예들은 광학 시스템들, 시각 및/또는 광학 프리젠테이션들에 사용되는 디바이스들, 시각 주변 장치 등에 그리고 다수의 컴퓨팅 환경들에 채용될 수 있다.
개시되는 실시예들로 상세히 진행하기 전에, 본 개시 내용이 다른 실시예들을 가능하게 하기 때문에, 본 개시 내용이 그의 응용 또는 생성에 있어 도시된 특정 배열들의 상세 사항으로 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본 개시 내용의 태양들은 그 자체로서 특유한 실시예들을 한정하기 위해 상이한 조합들 및 배열들로 기재될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어는 제한이 아닌 설명의 목적을 위한 것이다.
지향성 백라이트들은 전형적으로 광학 도파관의 입력 개구측에 배열되는 독립적인 LED 광원들의 변조를 통해 제어되는 실질적으로 전체 출력 표면으로부터 나오는 조명에 대한 제어를 제공한다. 방출된 광 방향 분포를 제어하는 것은 디스플레이를 단지 제한된 범위의 각도들로부터 1인 관찰자가 볼 수 있는 보안 기능을 위한 1인 관찰; 조명이 단지 작은 각도의 방향 분포에 걸쳐 제공되는 높은 전기 효율; 시계열적(time sequential) 입체 및 무안경 입체 디스플레이를 위한 교번하는 좌안 및 우안 관찰; 및 낮은 비용을 달성할 수 있다.
본 발명의 다양한 태양들 및 그의 다양한 특징들은 임의의 조합으로 함께 적용될 수 있다.
본 개시 내용의 이들 및 다른 이점들과 특징들이 본 개시 내용을 전체적으로 읽을 때 당업자에게 명백할 것이다.
유사한 도면 부호가 유사한 부분을 가리키는 첨부 도면에 실시예들이 예로서 예시된다.
<도 1a>
도 1a는 본 개시 내용에 따른, 지향성 디스플레이 디바이스의 일 실시예에서 광 전파의 정면도를 예시한 개략도.
<도 1b>
도 1b는 본 개시 내용에 따른, 도 1a의 지향성 디스플레이 디바이스의 일 실시예에서 광 전파의 측면도를 예시한 개략도.
<도 2a>
도 2a는 본 개시 내용에 따른, 지향성 디스플레이 디바이스의 다른 실시예에서 광 전파의 평면도를 예시한 개략도.
<도 2b>
도 2b는 본 개시 내용에 따른, 도 2a의 지향성 디스플레이 디바이스의 정면도로 광 전파를 예시한 개략도.
<도 2c>
도 2c는 본 개시 내용에 따른, 도 2a의 지향성 디스플레이 디바이스의 측면도로 광 전파를 예시한 개략도.
<도 3>
도 3은 본 개시 내용에 따른, 지향성 디스플레이 디바이스를 측면도로 예시한 개략도.
<도 4a>
도 4a는 본 개시 내용에 따른, 만곡된 광 추출 특징부를 포함한 지향성 디스플레이 디바이스에서 관찰 윈도우의 생성을 정면도로 예시한 개략도.
<도 4b>
도 4b는 본 개시 내용에 따른, 만곡된 광 추출 특징부를 포함한 지향성 디스플레이 디바이스에서 제1 및 제2 관찰 윈도우의 생성을 정면도로 예시한 개략도.
<도 5>
도 5는 본 개시 내용에 따른, 선형 광 추출 특징부를 포함한 지향성 디스플레이 디바이스에서 제1 관찰 윈도우의 생성을 예시한 개략도.
<도 6a>
도 6a는 본 개시 내용에 따른, 시간 다중화(time multiplexed) 지향성 디스플레이 디바이스에서 제1 관찰 윈도우의 생성의 일 실시예를 예시한 개략도.
<도 6b>
도 6b는 본 개시 내용에 따른, 제2 시간 슬롯에서 시간 다중화 지향성 디스플레이 디바이스에서 제2 관찰 윈도우의 생성의 다른 실시예를 예시한 개략도.
<도 6c>
도 6c는 본 개시 내용에 따른, 시간 다중화 지향성 디스플레이 디바이스에서 제1 및 제2 관찰 윈도우의 생성의 다른 실시예를 예시한 개략도.
<도 7>
도 7은 본 개시 내용에 따른, 관찰자 추적 무안경 입체 지향성 디스플레이 디바이스를 예시한 개략도.
<도 8>
도 8은 본 개시 내용에 따른, 다중-관찰자 지향성 디스플레이 디바이스를 예시한 개략도.
<도 9>
도 9는 본 개시 내용에 따른, 프라이버시(privacy) 지향성 디스플레이 디바이스를 예시한 개략도.
<도 10>
도 10은 본 개시 내용에 따른, 지향성 디스플레이 디바이스의 구조를 측면도로 예시한 개략도.
<도 11a>
도 11a는 본 개시 내용에 따른, 웨지(wedge) 유형 지향성 백라이트의 정면도를 예시한 개략도.
<도 11b>
도 11b는 본 개시 내용에 따른, 웨지 유형 지향성 디스플레이 디바이스의 측면도를 예시한 개략도.
<도 12>
도 12는 본 개시 내용에 따른, 관찰자 추적 지향성 백라이트 장치를 위한 제어 시스템을 예시한 개략도.
<도 13a>
도 13a는 본 개시 내용에 따른, 웨지 유형 도파관 구조체에 채용된 편광 회복 접근법을 예시한 개략도.
<도 13b>
도 13b는 본 개시 내용에 따른 편광 회복 시스템의 요소를 예시한 개략도.
<도 14a>
도 14a는 본 개시 내용에 따른, 편광 회복 접근법을 채용한 지향성 백라이트를 예시한 개략도.
<도 14b>
도 14b는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 지향성 백라이트의 측면도를 예시한 개략도.
<도 15a>
도 15a는 본 개시 내용에 따른, 편광 회복 접근법을 채용한 지향성 백라이트의 다른 시스템 개략도를 예시한 개략도.
<도 15b>
도 15b는 본 개시 내용에 따른, 도 15a의 지향성 백라이트의 시스템 측면도 예시를 예시한 개략도.
<도 16a>
도 16a는 본 개시 내용에 따른, 편광 회복 접근법을 채용한 다른 지향성 백라이트를 예시한 개략도.
<도 16b>
도 16b는 본 개시 내용에 따른, 편광 회복 접근법을 채용한 또 다른 지향성 백라이트를 예시한 개략도.
<도 17>
도 17은 본 개시 내용에 따른, 대략 45° 배향된 출력 편광이 제공되는 대안적인 도파관 구조체를 채용한 또 다른 지향성 백라이트를 예시한 개략도.
<도 18a>
도 18a는 본 개시 내용에 따른, 편광 반사 층이 웨지 유형 지향성 백라이트 시스템 내에서 빔 편향 기능을 가진 단일 필름으로 통합된 실시예를 예시하는 개략도.
<도 18b>
도 18b는 본 개시 내용에 따른, 도 18a의 편광 회복 실시예의 확대된 단면도.
<도 18c>
도 18c는 본 개시 내용에 따른, 편광 반사 층이 웨지 유형 지향성 백라이트 시스템 내에서 빔 편향 기능을 가진 단일 필름으로 통합된 다른 실시예를 예시하는 개략도.
<도 18d>
도 18d는 본 개시 내용에 따른, 도 18c의 편광 회복 실시예의 확대된 단면도.
<도 19>
도 19는 본 개시 내용에 따른, 편광 회복 실시예의 측면도를 예시한 개략도.
<도 20>
도 20은 본 개시 내용에 따른, 도 19의 편광 회복 실시예의 상세 사항의 측면도를 예시한 개략도.
<도 21>
도 21은 본 개시 내용에 따른, 도 19의 편광 회복 실시예의 개략적인 정면도를 예시한 개략도.
<도 22>
도 22는 본 개시 내용에 따른, 추가의 편광 회복 실시예의 상세 사항의 측면도를 예시한 개략도.
시간 다중화 무안경 입체 디스플레이는 유리하게는 광을 공간 광 변조기의 모든 픽셀로부터 제1 시간 슬롯에서 제1 관찰 윈도우로 그리고 모든 픽셀로부터 제2 시간 슬롯에서 제2 관찰 윈도우로 지향시킴으로써 무안경 입체 디스플레이의 공간 해상도를 개선할 수 있다. 따라서, 눈이 제1 및 제2 관찰 윈도우에서 광을 수광하도록 배열된 관찰자는 다수의 시간 슬롯에 걸쳐 디스플레이의 전체를 가로질러 최대 해상도 이미지를 볼 것이다. 시간 다중화 디스플레이는 유리하게는 조명기 어레이를 지향성 광학 요소를 사용하여 실질적으로 투과성인 시간 다중화 공간 광 변조기를 통해 지향시킴으로써 지향성 조명을 달성할 수 있으며, 여기에서 지향성 광학 요소는 실질적으로 윈도우 평면 내에 조명기 어레이의 이미지를 형성한다.
관찰 윈도우의 균일성은 유리하게는 공간 광 변조기 내에서의 픽셀의 배열과 관계없을 수 있다. 유리하게는, 그러한 디스플레이는 움직이는 관찰자에 대해 낮은 크로스토크 수준과 함께 낮은 깜박거림을 갖는 관찰자 추적 디스플레이를 제공할 수 있다.
윈도우 평면 내에서 높은 균일성을 달성하기 위해, 높은 공간 균일성을 갖는 조명 요소의 어레이를 제공하는 것이 바람직하다. 시계열적 조명 시스템의 조명기 요소가 예를 들어 렌즈 어레이와 조합되는 대략 100 마이크로미터의 크기를 갖는 공간 광 변조기의 픽셀에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 그러한 픽셀은 공간 다중화 디스플레이에 대해서와 유사한 어려움을 겪는다. 또한, 그러한 디바이스는 낮은 효율과 보다 높은 비용을 가져 추가의 디스플레이 구성요소를 필요로 할 수 있다.
높은 윈도우 평면 균일성은 편리하게는 거시적 조명기, 예를 들어 전형적으로 1 mm 이상의 크기를 갖는 균질화 및 확산 광학 요소와 조합되는 LED의 어레이로 달성될 수 있다. 그러나, 조명기 요소의 증가된 크기는 지향성 광학 요소의 크기가 비례하여 증가함을 의미한다. 예를 들어, 65 mm 폭의 관찰 윈도우에 이미지 형성되는 16 mm 폭의 조명기는 200 mm의 후방 작동 거리를 필요로 할 수 있다. 따라서, 광학 요소의 증가된 두께는 예를 들어 모바일 디스플레이 또는 대면적 디스플레이에 대한 유용한 응용을 방해할 수 있다.
전술된 단점을 해소하는, 공동-소유된 미국 특허 출원 제13/300,293호에 기재된 바와 같은 광학 밸브가 유리하게는 깜박거림이 없는 관찰자 추적과 낮은 크로스토크 수준을 갖는 고 해상도 이미지를 제공하면서 얇은 패키지에서 시간 다중화 무안경 입체 조명을 달성하기 위해 고속 스위칭 투과성 공간 광 변조기와 조합되어 배열될 수 있다. 전형적으로 수평인 제1 방향으로 상이한 이미지를 표시할 수 있지만 전형적으로 수직인 제2 방향으로 움직일 때 동일한 이미지를 포함할 수 있는, 관찰 위치 또는 윈도우의 1차원 어레이가 기재된다.
종래의 비-이미지 형성 디스플레이 백라이트는 흔히 광학 도파관을 채용하고, LED와 같은 광원으로부터의 에지 조명을 갖는다. 그러나, 그러한 종래의 비-이미지 형성 디스플레이 백라이트와 본 개시 내용에서 논의되는 이미지 형성 지향성 백라이트 사이에는 기능, 설계, 구조 및 작동에 있어 많은 근본적인 차이가 있다는 것을 이해하여야 한다.
일반적으로, 예를 들어, 본 개시 내용에 따르면, 이미지 형성 지향성 백라이트는 다수의 광원으로부터의 조명을 디스플레이 패널을 통해 각각의 다수의 관찰 윈도우로 적어도 하나의 축으로 지향시키도록 배열된다. 각각의 관찰 윈도우는 이미지 형성 지향성 백라이트의 이미지 형성 시스템에 의해 광원의 적어도 하나의 축 내에서 이미지로서 실질적으로 형성된다. 이미지 형성 시스템이 다수의 광원과 각각의 윈도우 이미지 사이에 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 다수의 광원 각각으로부터의 광이 각각의 관찰 윈도우 밖에 있는 관찰자의 눈에 실질적으로 보이지 않는다.
이와 대조적으로, 종래의 비-이미지 형성 백라이트 또는 도광판(light guiding plate, LGP)은 2D 디스플레이의 조명을 위해 사용된다. 예를 들어 문헌 [
Figure 112014122045418-pct00001
et al., Backlight Unit With Double Surface Light Emission, J. Soc. Inf. Display, Vol. 12, Issue 4, pp. 379-387 (Dec. 2004)]을 참조한다. 비-이미지 형성 백라이트는 전형적으로 넓은 관찰 각도와 높은 디스플레이 균일성을 달성하기 위해 다수의 광원 각각에 대해 다수의 광원으로부터 조명을 디스플레이 패널을 통해 실질적으로 공통 관찰 구역 내로 지향시키도록 배열된다. 따라서, 비-이미지 형성 백라이트는 관찰 윈도우를 형성하지 않는다. 이러한 방식으로, 다수의 광원 각각으로부터의 광이 관찰 구역을 가로질러 실질적으로 모든 위치에서 관찰자의 눈에 보일 수 있다. 그러한 종래의 비-이미지 형성 백라이트는 예를 들어 쓰리엠(3M)으로부터의 BEF™와 같은 휘도 향상 필름에 의해 제공될 수 있는 램버시안 조명에 비해 스크린 이득(screen gain)을 증가시키기 위해 어느 정도의 지향성을 가질 수 있다. 그러나, 그러한 지향성은 각각의 광원 각각에 대해 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 당업자에게 명백할 이들 이유 및 다른 이유로, 종래의 비-이미지 형성 백라이트는 이미지 형성 지향성 백라이트와 상이하다. 에지형(edge lit) 비-이미지 형성 백라이트 조명 구조체가 2D 랩톱, 모니터 및 TV에서 볼 수 있는 것과 같은 액정 디스플레이 시스템에 사용될 수 있다. 광은 산재하는 특징부, 전형적으로는 광이 광의 전파 방향에 상관없이 손실되게 하는 안내체의 표면 내의 국소적인 함입부를 포함할 수 있는 손실성 도파관(lossy waveguide)의 에지로부터 전파된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 광학 밸브는 예를 들어 광 밸브, 광학 밸브 지향성 백라이트 및 밸브 지향성 백라이트(valve directional backlight, "v-DBL")로 지칭되는 일종의 광 안내 구조체 또는 디바이스일 수 있는 광학 구조체이다. 본 개시 내용에서, 광학 밸브는 공간 광 변조기와 상이하다(비록 공간 광 변조기가 때때로 일반적으로 당업계에서 "광 밸브"로 지칭될 수 있더라도). 이미지 형성 지향성 백라이트의 일례는 폴딩된 광학 시스템을 채용할 수 있는 광학 밸브이다. 광은 광학 밸브를 통해 일방향으로 실질적으로 손실 없이 전파될 수 있고, 이미지 형성 반사기에 입사할 수 있으며, 광이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 제13/300,293호에 기재된 바와 같이 틸팅된 광 추출 특징부로부터 반사에 의해 추출되고 관찰 윈도우로 지향될 수 있도록 반대 방향으로 전파될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 이미지 형성 지향성 백라이트의 예는 단차형 도파관 이미지 형성 지향성 백라이트, 폴딩된 이미지 형성 지향성 백라이트, 웨지 유형 지향성 백라이트, 또는 광학 밸브를 포함한다.
또한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단차형 도파관 이미지 형성 지향성 백라이트는 광학 밸브일 수 있다. 단차형 도파관은, 제1 광 안내 표면과; 단차부로서 배열되는 복수의 추출 특징부가 사이사이에 배치되는 복수의 광 안내 특징부를 추가로 포함하는, 제1 광 안내 표면에 대향하는 제2 광 안내 표면을 추가로 포함하는, 광을 안내하기 위한 도파관을 포함하는 이미지 형성 지향성 백라이트를 위한 도파관이다.
또한, 사용되는 바와 같이, 폴딩된 이미지 형성 지향성 백라이트는 웨지 유형 지향성 백라이트 또는 광학 밸브 중 적어도 하나일 수 있다.
작동 중, 광은 예시적인 광학 밸브 내에서 입력 면으로부터 반사 면까지 제1 방향으로 전파될 수 있고, 실질적으로 손실 없이 투과될 수 있다. 광은 반사 면에서 반사될 수 있고, 제1 방향과 실질적으로 반대되는 제2 방향으로 전파된다. 광이 제2 방향으로 전파될 때, 광은 광을 광학 밸브 밖으로 방향 전환시키도록 작동가능한 광 추출 특징부에 입사할 수 있다. 달리 말하면, 광학 밸브는 일반적으로 광이 제1 방향으로 전파되도록 허용하고, 광이 제2 방향으로 전파되는 동안 추출되도록 허용할 수 있다.
광학 밸브는 큰 디스플레이 면적의 시계열적 지향성 조명을 달성할 수 있다. 또한, 거시적 조명기로부터 광을 윈도우 평면으로 지향시키기 위해 광학 요소의 후방 작동 거리보다 얇은 광학 요소가 채용될 수 있다. 그러한 디스플레이는 실질적으로 평행한 도파관 내에서 반대 방향으로 전파되는 광을 추출하도록 배열되는 광 추출 특징부의 어레이를 사용할 수 있다.
LCD와 함께 사용하기 위한 얇은 이미지 형성 지향성 백라이트 구현예가 제시되었고, 모두 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 쓰리엠의 예를 들어 미국 특허 제7,528,893호에 의해; 본 명세서에서 "웨지 유형 지향성 백라이트"로 지칭될 수 있는 마이크로소프트(Microsoft)의 예를 들어 미국 특허 제7,970,246호에 의해; 본 명세서에서 "광학 밸브" 또는 "광학 밸브 지향성 백라이트"로 지칭될 수 있는 리얼디(RealD)의 예를 들어 미국 특허 출원 제13/300,293호에 의해 실증되었다.
본 개시 내용은 광이 예를 들어 제1 면과 제1 세트의 특징부를 포함할 수 있는 단차형 도파관의 내부 면들 사이에서 앞뒤로 반사될 수 있는 단차형 도파관 이미지 형성 지향성 백라이트를 제공한다. 광이 단차형 도파관의 길이를 따라 이동할 때, 광은 제1 면 및 제1 세트의 표면에 대한 입사각을 실질적으로 변화시키지 않을 수 있으며, 따라서 이들 내부 면에서 매질의 임계각에 도달하지 않을 수 있다. 광 추출은 유리하게는 제1 세트의 표면(단차부 "트레드(tread)")에 대해 경사진 제2 세트의 표면(단차부 "라이저(riser)")에 의해 달성될 수 있다. 제2 세트의 표면이 단차형 도파관의 광 안내 작동의 일부가 아닐 수 있지만, 구조체로부터 광 추출을 제공하도록 배열될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 반면에, 웨지 유형 이미지 형성 지향성 백라이트는 광이 연속적인 내부 표면을 갖춘 웨지 프로파일화된 도파관 내에서 안내되도록 허용할 수 있다. 따라서, 광학 밸브는 웨지 유형 이미지 형성 지향성 백라이트가 아니다.
도 1a는 지향성 디스플레이 디바이스의 일 실시예에서 광 전파의 정면도를 예시한 개략도이고, 도 1b는 도 1a의 지향성 디스플레이 디바이스에서 광 전파의 측면도를 예시한 개략도이다.
도 1a는 지향성 디스플레이 디바이스의 지향성 백라이트의 xy 평면 내에서의 정면도를 예시하고, 단차형 도파관(1)을 조명하기 위해 사용될 수 있는 조명기 어레이(15)를 포함한다. 조명기 어레이(15)는 조명기 요소(15a) 내지 조명기 요소(15n)를 포함한다(여기에서 n은 1보다 큰 정수임). 일례에서, 도 1a의 단차형 도파관(1)은 단차형의, 디스플레이 크기의 도파관(1)일 수 있다. 조명 요소(15a 내지 15n)는 발광 다이오드(LED)일 수 있는 광원이다. LED가 본 명세서에서 조명기 요소(15a-15n)로서 논의되지만, 다이오드 광원, 반도체 광원, 레이저 광원, 국소 전계 방출 광원, 유기 방출기 어레이 등과 같은 그러나 그에 제한되지 않는 다른 광원이 사용될 수 있다. 또한, 도 1b는 xy 평면 내에서의 측면도를 예시하고, 도시된 바와 같이 배열되는, 조명기 어레이(15), SLM(공간 광 변조기)(48), 추출 특징부(12), 안내 특징부(10) 및 단차형 도파관(1)을 포함한다. 도 1b에 제공된 측면도는 도 1a에 도시된 정면도의 대체 도면이다. 따라서, 도 1a와 도 1b의 조명기 어레이(15)는 서로 상응하고, 도 1a와 도 1b의 단차형 도파관(1)은 서로 상응할 수 있다.
또한, 도 1b에서, 단차형 도파관(1)은 얇은 입력 단부(2)와 두꺼운 반사 단부(4)를 구비할 수 있다. 따라서, 도파관(1)은 입력 광을 수광하는 입력 단부(2)와 입력 광을 다시 도파관(1)을 통해 반사하는 반사 단부(4) 사이에서 연장된다. 도파관을 가로질러 측방향으로 입력 단부(2)의 길이는 입력 단부(2)의 높이보다 크다. 조명기 요소(15a-15n)는 입력 단부(2)를 가로질러 측방향으로 상이한 입력 위치에 배치된다.
도파관(1)은 광을 내부 전반사에 의해 도파관(1)을 따라 앞뒤로 안내하기 위해 입력 단부(2)와 반사 단부(4) 사이에 연장되는 제1 및 제2 대향 안내 표면을 구비한다. 제1 안내 표면은 평탄하다. 제2 안내 표면은 반사 단부(4)를 향하는 그리고 반사 단부로부터 다시 도파관(1)을 통해 안내되는 광의 적어도 일부를 제1 안내 표면에서의 내부 전반사를 파괴하는 그리고 SLM(48)에 공급되는, 제1 안내 표면을 통한, 예를 들어 도 1b에서 상향으로의 출력을 허용하는 방향으로 반사하도록 경사지는 복수의 광 추출 특징부(12)를 구비한다.
이 예에서, 광 추출 특징부(12)는 반사 소면이지만, 다른 반사 특징부가 사용될 수 있다. 광 추출 특징부(12)는 광을 도파관을 통해 안내하지 않는 반면, 광 추출 특징부들(12) 중간에 있는 제2 안내 표면의 중간 영역은 광을 그 광을 추출함이 없이 안내한다. 제2 안내 표면의 그들 영역은 평탄하고, 제1 안내 표면에 평행하게, 또는 비교적 낮은 경사로 연장될 수 있다. 광 추출 특징부(12)는 그들 영역으로 측방향으로 연장되어, 제2 안내 표면은 광 추출 특징부(12)와 중간 영역을 포함하는 단차형 형상을 갖는다. 광 추출 특징부(12)는 광원으로부터의 광을 반사 단부(4)로부터의 반사 후 제1 안내 표면을 통해 반사하도록 배향된다.
광 추출 특징부(12)는 입력 단부를 가로질러 측방향으로 상이한 입력 위치로부터의 입력 광을 제1 안내 표면에 대해 입력 위치에 의존하는 상이한 방향으로 지향시키도록 배열된다. 조명 요소(15a-15n)가 상이한 입력 위치에 배열됨에 따라, 각각의 조명 요소(15a-15n)로부터의 광이 그들 상이한 방향으로 반사된다. 이러한 방식으로, 조명 요소(15a-15n) 각각이 광을 입력 위치에 따라 측방향으로 분포되는 출력 방향으로 각각의 광학 윈도우 내로 지향시킨다. 입력 위치가 분포되는 입력 단부(2)를 가로지르는 측방향은 출력 광에 대해 제1 안내 표면의 법선에 대한 측방향에 해당한다. 입력 단부(2)에서 그리고 출력 광에 대해 한정되는 바와 같은 측방향은 이 실시예에서 평행하게 유지되며, 여기에서 반사 단부(4)와 제1 안내 표면에서의 편향은 측방향에 대체로 직교한다. 제어 시스템의 제어 하에, 조명기 요소(15a-15n)는 광을 선택가능한 광학 윈도우 내로 지향시키도록 선택적으로 작동될 수 있다. 광학 윈도우는 관찰 윈도우로서 개별적으로 또는 군으로 사용될 수 있다.
SLM(48)은 도파관을 가로질러 연장되고, 투과성이며, 그것을 통과하는 광을 변조시킨다. SLM(48)이 액정 디스플레이(LCD)일 수 있지만, 이는 단지 예로서일 뿐이며, LCOS, DLP 디바이스 등을 비롯한 다른 공간 광 변조기 또는 디스플레이가 사용될 수 있는데, 왜냐하면 이러한 조명기가 반사 작동을 할 수 있기 때문이다. 이 예에서, SLM(48)은 도파관의 제1 안내 표면을 가로질러 배치되고, 광 추출 특징부(12)로부터의 반사 후 제1 안내 표면을 통한 광 출력을 변조시킨다.
관찰 윈도우의 1차원 어레이를 제공할 수 있는 지향성 디스플레이 디바이스의 작동이 도 1a에 정면도로 예시되며, 이때 그것의 측면 프로파일이 도 1b에 도시된다. 작동 중, 도 1a와 도 1b에서, 광이 단차형 도파관(1)의 x=0인 얇은 단부 면(2)의 표면을 따라 상이한 위치 y에 위치된 조명기 요소(15a 내지 15n)의 어레이와 같은 조명기 어레이(15)로부터 방출될 수 있다. 광은 단차형 도파관(1) 내에서 제1 방향으로 +x를 따라 전파될 수 있음과 동시에, 광은 xy 평면 내에서 확산될 수 있고, 원위의 만곡된 단부 면(4)에 도달시, 만곡된 단부 면(4)을 실질적으로 또는 완전히 채울 수 있다. 전파되는 동안, 광은 안내 재료의 임계각에 이르기까지 그러나 그것을 초과하지 않고서 xz 평면 내에서 일단의 각도로 확산될 수 있다. 단차형 도파관(1)의 저부 면의 안내 특징부(10)를 연결하는 추출 특징부(12)는 임계각보다 큰 틸트각을 가질 수 있으며, 따라서 제1 방향으로 +x를 따라 전파되는 실질적으로 모든 광에 의해 회피될 수 있어, 실질적으로 무손실 전방 전파를 보장할 수 있다.
도 1a와 도 1b의 논의를 계속하면, 단차형 도파관(1)의 만곡된 단부 면(4)은 전형적으로 예를 들어 은과 같은 반사 재료로 코팅됨으로써 반사성으로 만들어질 수 있지만, 다른 반사 기술이 채용될 수 있다. 따라서, 광은 -x의 방향으로 안내체를 따라 후방으로 제2 방향으로 방향 전환될 수 있고, xy 또는 디스플레이 평면 내에서 실질적으로 시준될 수 있다. 각도 확산은 주 전파 방향을 중심으로 xz 평면 내에서 실질적으로 보존될 수 있으며, 이는 광이 라이저 에지와 충돌하고 안내체 밖으로 반사되도록 허용할 수 있다. 대략 45도 틸팅된 추출 특징부(12)를 갖는 실시예에서, 광은 xz 각도 확산이 전파 방향에 대해 실질적으로 유지되는 상태로 xy 디스플레이 평면에 대략 수직하게 효과적으로 지향될 수 있다. 이러한 각도 확산은 광이 단차형 도파관(1)으로부터 굴절을 통해 출사할 때 증가될 수 있지만, 어느 정도 추출 특징부(12)의 반사 특성에 따라 감소될 수 있다.
코팅되지 않은 추출 특징부(12)를 갖춘 몇몇 실시예에서, 반사는 내부 전반사(TIR)가 실패될 때 감소될 수 있어, xz 각도 프로파일이 축소되고 수직에서 벗어나 이동된다. 그러나, 은 코팅된 또는 금속화된 추출 특징부를 갖춘 다른 실시예에서, 증가된 각도 확산과 중심 수직 방향이 보존될 수 있다. 은 코팅된 추출 특징부를 가진 실시예의 설명을 계속하면, xz 평면 내에서, 광은 단차형 도파관(1)으로부터 대략 시준되어 출사할 수 있고, 입력 에지 중심으로부터 조명기 어레이(15) 내의 각각의 조명기 요소(15a-15n)의 y-위치에 비례하여 수직에서 벗어난 상태로 지향될 수 있다. 독립적인 조명기 요소(15a-15n)를 입력 에지(2)를 따라 구비하는 것은 광이 전체 제1 광 지향 면(6)으로부터 출사할 수 있게 하고 도 1a에 예시된 바와 같이 상이한 외각으로 전파될 수 있게 한다.
그러한 디바이스를 갖춘 고속 액정 디스플레이(LCD) 패널과 같은 공간 광 변조기(SLM)(48)를 조명하는 것은 도 2a에 조명기 어레이(15) 단부로부터 본 yz-평면 또는 평면도로, 도 2b에 정면도로, 그리고 도 2c에 측면도로 도시된 바와 같이 무안경 입체 3D를 달성할 수 있다. 도 2a는 지향성 디스플레이 디바이스 내에서의 광의 전파를 평면도로 예시한 개략도이고, 도 2b는 지향성 디스플레이 디바이스 내에서의 광의 전파를 정면도로 예시한 개략도이며, 도 2c는 지향성 디스플레이 디바이스 내에서의 광의 전파를 측면도로 예시한 개략도이다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 예시된 바와 같이, 단차형 도파관(1)은 순차적인 좌안 및 우안 이미지를 표시하는 고속(예컨대, 100 ㎐ 초과) LCD 패널 SLM(48) 뒤에 위치될 수 있다. 동기화 중, 조명기 어레이(15)의 특정 조명기 요소(15a 내지 15n)(여기에서 n은 1보다 큰 정수임)가 선택적으로 켜지고 꺼져, 시스템의 지향성에 의해 실질적으로 독립적으로 우안 및 좌안에 입사하는 조명 광을 제공할 수 있다. 가장 간단한 경우에, 조명기 어레이(15)의 조명기 요소의 세트가 함께 켜져, 수평 방향으로 제한된 폭을 갖지만 수직 방향으로 긴, 수평으로 분리된 양안이 좌안 이미지를 볼 수 있는 1차원 관찰 윈도우(26) 또는 광학 동공과, 양안이 주로 우안 이미지를 볼 수 있는 다른 관찰 윈도우(44)와, 양안이 상이한 이미지를 볼 수 있는 중심 위치를 제공한다. 이러한 방식으로, 관찰자의 머리가 대략 중심에 정렬될 때 3D를 볼 수 있다. 중심 위치로부터 멀어지게 옆으로 움직이는 것은 2D 이미지 상으로의 신 붕괴(scene collapsing)를 유발할 수 있다.
반사 단부(4)는 도파관을 가로질러 측방향으로 양의 광파워를 가질 수 있다. 전형적으로 반사 단부(4)가 양의 광파워를 갖는 실시예에서, 광학 축은 반사 단부(4)의 형상과 관련하여 한정될 수 있으며, 예를 들어 반사 단부(4)의 곡률 중심을 통과하는 그리고 x-축을 중심으로 단부(4)의 반사 대칭축과 일치하는 선이다. 반사 표면(4)이 평평한 경우에, 광학 축은 광파워를 갖는 다른 구성요소, 예를 들어 그들이 만곡된 경우의 광 추출 특징부(12), 또는 아래에 기술되는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)(62)에 대해 유사하게 한정될 수 있다. 광학 축(238)은 전형적으로 도파관(1)의 기계적 축과 일치한다. 단부(4)에 있는 실린더형 반사 표면은 전형적으로 축상 및 축외 관찰 위치에 대한 성능을 최적화시키기 위해 구면 프로파일일 수 있다. 다른 프로파일이 사용될 수 있다.
도 3은 지향성 디스플레이 디바이스를 측면도로 예시한 개략도이다. 또한, 도 3은 투명 재료일 수 있는 단차형 도파관(1)의 작동의 측면도의 추가의 상세 사항을 예시한다. 단차형 도파관(1)은 조명기 입력 면(2), 반사 면(4), 실질적으로 평탄할 수 있는 제1 광 지향 면(6), 및 안내 특징부(10)와 광 추출 특징부(12)를 포함하는 제2 광 지향 면(8)을 포함할 수 있다. 작동 중, 예를 들어 LED의 어드레스가능한(addressable) 어레이일 수 있는 조명기 어레이(15)(도 3에 도시되지 않음)의 조명기 요소(15c)로부터의 광선(16)이 제1 광 지향 면(6)에 의한 내부 전반사와 안내 특징부(10)에 의한 내부 전반사에 의해 경면화된 표면(mirrored surface)일 수 있는 반사 면(4)으로 단차형 도파관(1) 내에서 안내될 수 있다. 반사 면(4)이 경면화된 표면일 수 있고 광을 반사할 수 있지만, 몇몇 실시예에서 광이 반사 면(4)을 통과하는 것도 또한 가능할 수 있다.
도 3의 논의를 계속하면, 반사 면(4)에 의해 반사된 광선(18)이 반사 면(4)에서의 내부 전반사에 의해 단차형 도파관(1) 내에서 추가로 안내될 수 있고, 추출 특징부(12)에 의해 반사될 수 있다. 추출 특징부(12)에 입사하는 광선(18)은 실질적으로 단차형 도파관(1)의 안내 모드로부터 벗어나게 편향될 수 있고, 광선(20)에 의해 도시된 바와 같이, 면(6)을 통해 무안경 입체 디스플레이의 관찰 윈도우(26)를 형성할 수 있는 광학 동공으로 지향될 수 있다. 관찰 윈도우(26)의 폭은 적어도 조명기의 크기, 출력 설계 거리 및 면(4) 및 추출 특징부(12)에서의 광파워에 의해 결정될 수 있다. 관찰 윈도우의 높이는 주로 추출 특징부(12)의 반사 원추각과 입력 면(2)에서의 조명 원추각 입력에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 각각의 관찰 윈도우(26)는 공간 광 변조기(48)의 표면 수직 방향에 대해 공칭 관찰 거리에서 평면과 교차하는 다양한 별개의 출력 방향을 나타낸다.
도 4a는 제1 조명기 요소에 의해 조명될 수 있는 그리고 만곡된 광 추출 특징부를 포함하는 지향성 디스플레이 디바이스를 정면도로 예시한 개략도이다. 또한, 도 4a는 조명기 어레이(15)의 조명기 요소(15c)로부터의 광선의, 광학 축(28)을 갖는 단차형 도파관(1) 내에서의 추가의 안내를 정면도로 도시한다. 도 4a에서, 지향성 백라이트는 단차형 도파관(1)과 광원 조명기 어레이(15)를 포함할 수 있다. 출력 광선 각각은 각각의 조명기(15c)로부터 동일한 관찰 윈도우(26)를 향해 입력 면(2)으로부터 지향된다. 도 4a의 광선은 단차형 도파관(1)의 반사 면(4)으로부터 출사할 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 광선(16)이 조명기 요소(15c)로부터 반사 면(4)을 향해 지향될 수 있다. 이어서, 광선(18)이 광 추출 특징부(12)로부터 반사되고 반사 면(4)으로부터 관찰 윈도우(26)를 향해 출사할 수 있다. 따라서, 광선(30)은 관찰 윈도우(26) 내에서 광선(20)과 교차할 수 있거나, 광선(32)에 의해 도시된 바와 같이 관찰 윈도우 내에서 상이한 높이를 가질 수 있다. 또한, 다양한 실시예에서, 도파관(1)의 측면(22, 24)이 투명한, 경면화된, 또는 흑화된 표면일 수 있다. 도 4a의 논의를 계속하면, 광 추출 특징부(12)가 길 수 있고, 광 지향 면(8)(광 지향 면(8)은 도 3에는 도시되지만 도 4a에는 도시되지 않음)의 제1 영역(34)에서의 광 추출 특징부(12)의 배향은 광 지향 면(8)의 제2 영역(36)에서의 광 추출 특징부(12)의 배향과 상이할 수 있다. 예를 들어 도 3에 예시된 바와 같은, 본 명세서에서 논의된 다른 실시예와 유사하게, 도 4a의 광 추출 특징부는 안내 특징부(10)와 교번할 수 있다. 도 4a에 예시된 바와 같이, 단차형 도파관(1)은 반사 면(4) 상의 반사 표면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단차형 도파관(1)의 반사 단부는 단차형 도파관(1)을 가로질러 측방향으로 양의 광파워를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 각각의 지향성 백라이트의 광 추출 특징부(12)는 도파관을 가로질러 측방향으로 양의 광파워를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 각각의 지향성 백라이트는 제2 안내 표면의 소면일 수 있는 광 추출 특징부(12)를 포함할 수 있다. 제2 안내 표면은 광을 도파관을 통해 그 광을 실질적으로 추출함이 없이 지향시키도록 배열될 수 있는, 소면들과 교번하는 영역들을 구비할 수 있다.
도 4b는 제2 조명기 요소에 의해 조명될 수 있는 지향성 디스플레이 디바이스를 정면도로 예시한 개략도이다. 또한, 도 4b는 조명기 어레이(15)의 제2 조명기 요소(15h)로부터의 광선(40, 42)을 도시한다. 면(4) 상의 반사 표면 및 광 추출 특징부(12)의 곡률이 협동하여 조명기 요소(15h)로부터의 광선으로 관찰 윈도우(26)로부터 측방향으로 이격되는 제2 관찰 윈도우(44)를 생성한다.
유리하게는, 도 4b에 예시된 배열은 조명기 요소(15c)의 실제 이미지를 관찰 윈도우(26)에 제공할 수 있으며, 여기에서 이러한 실제 이미지는 반사 면(4)에서의 광파워와 도 4a에 도시된 바와 같이 영역들(34, 36) 사이의 긴 광 추출 특징부(12)의 상이한 배향에 기인할 수 있는 광파워의 협동에 의해 형성될 수 있다. 도 4b의 배열은 관찰 윈도우(26) 내의 측방향 위치로의 조명기 요소(15c)의 이미지 형성의 개선된 수차를 달성할 수 있다. 개선된 수차는 낮은 크로스토크 수준을 달성하면서 무안경 입체 디스플레이에 대한 확장된 관찰 자유도를 달성할 수 있다.
도 5는 실질적으로 선형의 광 추출 특징부를 갖춘 지향성 디스플레이 디바이스의 일 실시예를 정면도로 예시한 개략도이다. 또한, 도 5는 도 1과 유사한 구성요소 배열을 도시하며(대응하는 요소가 유사함), 이때 차이점 중 하나는 광 추출 특징부(12)가 실질적으로 선형이고 서로 평행하다는 것이다. 유리하게는, 그러한 배열은 디스플레이 표면을 가로질러 실질적으로 균일한 조명을 제공할 수 있고, 도 4a와 도 4b의 만곡된 추출 특징부보다 제조하기에 더욱 편리할 수 있다. 지향성 도파관(1)의 광학 축(321)은 면(4)에서 표면의 광학 축 방향일 수 있다. 면(4)의 광파워는 광학 축 방향을 가로지르도록 배열되어, 면(4)에 입사하는 광선은 광학 축(321)으로부터의 입사 광선의 측방향 편위(319)에 따라 변하는 각도 편향을 가질 것이다.
도 6a는 제1 시간 슬롯에서 시간 다중화 이미지 형성 지향성 디스플레이 디바이스에서 제1 관찰 윈도우의 생성의 일 실시예를 예시한 개략도이고, 도 6b는 제2 시간 슬롯에서 시간 다중화 이미지 형성 지향성 백라이트 장치에서 제2 관찰 윈도우의 생성의 다른 실시예를 예시한 개략도이며, 도 6c는 시간 다중화 이미지 형성 지향성 디스플레이 디바이스에서 제1 및 제2 관찰 윈도우의 생성의 다른 실시예를 예시한 개략도이다. 또한, 도 6a는 단차형 도파관(1)으로부터 관찰 윈도우(26)의 생성을 개략적으로 도시한다. 조명기 어레이(15) 내의 조명기 요소 군(31)이 관찰 윈도우(26)를 향해 지향되는 광 원추(17)를 제공할 수 있다. 도 6b는 관찰 윈도우(44)의 생성을 개략적으로 도시한다. 조명기 어레이(15) 내의 조명기 요소 군(33)이 관찰 윈도우(44)를 향해 지향되는 광 원추(19)를 제공할 수 있다. 시간 다중화 디스플레이와 협동하여, 윈도우(26, 44)가 도 6c에 도시된 바와 같이 순서대로 제공될 수 있다. 공간 광 변조기(48)(도 6a, 도 6b 및 도 6c에 도시되지 않음) 상의 이미지가 광 방향 출력에 상응하게 조절되면, 적합하게 위치된 관찰자에 대해 무안경 입체 이미지가 달성될 수 있다. 유사한 작동이 본 명세서에 기술된 모든 이미지 형성 지향성 백라이트로 달성될 수 있다. 조명기 요소 군(31, 33)이 각각 조명 요소(15a 내지 15n)(여기에서 n은 1보다 큰 정수임)로부터 하나 이상의 조명 요소를 포함하는 것에 유의하여야 한다.
도 7은 시간 다중화 지향성 디스플레이 디바이스를 포함하는 관찰자 추적 무안경 입체 디스플레이 장치의 일 실시예를 예시한 개략도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 축(29)을 따라 조명기 요소(15a 내지 15n)를 선택적으로 켜고 끄는 것은 관찰 윈도우의 방향 제어를 제공한다. 머리(45) 위치가 카메라, 동작 센서, 동작 검출기, 또는 임의의 다른 적합한 광학적, 기계적 또는 전기적 수단으로 모니터링될 수 있고, 조명기 어레이(15)의 적절한 조명기 요소가 머리(45) 위치와 관계없이 각각의 눈에 실질적으로 독립적인 이미지를 제공하도록 켜지고 꺼질 수 있다. 머리 추적 시스템(또는 제2 머리 추적 시스템)은 하나 초과의 머리(45, 47)(머리(47)는 도 7에 도시되지 않음)의 모니터링을 제공할 수 있고, 각각의 관찰자의 좌안 및 우안에 동일한 좌안 및 우안 이미지를 제공하여 모든 관찰자에게 3D를 제공할 수 있다. 역시 유사한 작동이 본 명세서에 기술된 모든 이미지 형성 지향성 백라이트로 달성될 수 있다.
도 8은 이미지 형성 지향성 백라이트를 포함하는 일례로서 다중-관찰자 지향성 디스플레이 디바이스의 일 실시예를 예시한 개략도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 관찰자가 공간 광 변조기(48) 상의 상이한 이미지를 볼 수 있도록 적어도 2개의 2D 이미지가 한 쌍의 관찰자(45, 47)를 향해 지향될 수 있다. 도 8의 2개의 2D 이미지는 2개의 이미지가 순서대로 그리고 그것의 광이 2명의 관찰자를 향해 지향되는 광원과 동기화되어 표시될 것이라는 점에서 도 7에 관하여 기술된 바와 유사한 방식으로 생성될 수 있다. 하나의 이미지가 제1 위상으로 공간 광 변조기(48) 상에 표시되고, 제2 이미지가 제1 위상과 상이한 제2 위상으로 공간 광 변조기(48) 상에 표시된다. 제1 및 제2 위상에 상응하게, 출력 조명이 각각 제1 및 제2 관찰 윈도우(26, 44)를 제공하도록 조절된다. 양안이 관찰 윈도우(26) 내에 있는 관찰자가 제1 이미지를 인식할 것인 한편, 양안이 관찰 윈도우(44) 내에 있는 관찰자가 제2 이미지를 인식할 것이다.
도 9는 이미지 형성 지향성 백라이트를 포함하는 프라이버시 지향성 디스플레이 디바이스를 예시한 개략도이다. 2D 디스플레이 시스템이 또한 도 9에 도시된 바와 같이 광이 주로 제1 관찰자(45)의 눈으로 지향될 수 있는 지향성 백라이팅을 보안 및 효율 목적으로 사용할 수 있다. 또한, 도 9에 예시된 바와 같이, 제1 관찰자(45)가 디바이스(50) 상의 이미지를 볼 수 있지만, 광이 제2 관찰자(47)를 향해 지향되지 않는다. 따라서, 제2 관찰자(47)는 디바이스(50) 상의 이미지를 보는 것이 방지된다. 본 개시 내용의 실시예 각각은 유리하게도 무안경 입체 이중 이미지 또는 프라이버시 디스플레이 기능을 제공할 수 있다.
도 10은 이미지 형성 지향성 백라이트를 포함하는 일례로서 시간 다중화 지향성 디스플레이 디바이스의 구조를 측면도로 예시한 개략도이다. 또한, 도 10은 단차형 도파관(1)과 단차형 도파관(1) 출력 표면을 가로질러 실질적으로 시준된 출력을 위해 관찰 윈도우(26)를 제공하도록 배열되는 프레넬 렌즈(62)를 포함할 수 있는 무안경 입체 지향성 디스플레이 디바이스를 측면도로 도시한다. 수직 확산기(68)가 관찰 윈도우(26)의 높이를 더욱 연장시키도록 배열될 수 있다. 광은 이어서 공간 광 변조기(48)를 통해 이미지 형성될 수 있다. 조명기 어레이(15)는 예를 들어 인광체 변환 청색 LED일 수 있거나 별개의 RGB LED일 수 있는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 조명기 어레이(15) 내의 조명기 요소는 별개의 조명 영역을 제공하도록 배열되는 균일한 광원과 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 대안적으로, 조명기 요소는 레이저 광원(들)을 포함할 수 있다. 레이저 출력은 예를 들어 갈보(galvo) 또는 MEMS 스캐너를 사용한 스캐닝에 의해 확산기 상으로 지향될 수 있다. 일례에서, 레이저 광은 따라서 적절한 출력각을 갖는 실질적으로 균일한 광원을 제공하기 위해 그리고 또한 스페클(speckle)의 감소를 제공하기 위해 조명기 어레이(15) 내의 적절한 조명기 요소를 제공하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 조명기 어레이(15)는 레이저 광 방출 요소의 어레이일 수 있다. 또한, 일례에서, 확산기는 파장 변환 인광체일 수 있어, 조명이 가시 출력 광과 상이한 파장에 있을 수 있다.
도 11a는 다른 이미지 형성 지향성 백라이트, 즉 예시된 바와 같은 웨지 유형 지향성 백라이트의 정면도를 예시한 개략도이고, 도 11b는 동일한 웨지 유형 지향성 디스플레이 디바이스의 측면도를 예시한 개략도이다. 웨지 유형 지향성 백라이트는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 발명의 명칭이 "평면 패널 렌즈(Flat Panel Lens)"인 미국 특허 제7,660,047호에 의해 개괄적으로 논의된다. 이러한 구조체는 우선적으로 반사 층(1106)으로 코팅될 수 있는 저부 표면을 갖춘 그리고 역시 우선적으로 반사 층(1106)으로 코팅될 수 있는 단부 파형 표면(1102)을 갖춘 웨지 유형 도파관(1104)을 포함할 수 있다.
도 11b의 일 실시예에서, 지향성 디스플레이 디바이스는 웨지 유형 도파관(1104)과 같은 도파관을 포함할 수 있고, 도파관은 입력 단부, 광을 도파관을 따라 안내하기 위한 제1 및 제2 대향 안내 표면, 및 입력 광으로부터의 광을 다시 도파관을 통해 반사하기 위한, 입력 단부를 향하는 반사 단부를 갖는다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한 도파관의 입력 단부를 가로질러 상이한 입력 위치들에 배치되는 광원들의 어레이를 포함할 수 있다. 도파관은 광원으로부터의 입력 광을, 주로 입력 위치에 의존할 수 있는, 제1 안내 표면의 법선에 대한 출력 방향으로 광학 윈도우들 내로 반사 단부로부터의 반사 후 제1 안내 표면을 통해 출력 광으로서 지향시키도록 배열될 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한, 제1 안내 표면으로부터 출력 광을 수광하도록 배열되고 제1 편광을 갖는 출력 광의 제1 편광 성분을 변조시키도록 배열되는, 디스플레이 패널(1110)과 같은 투과성 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 또한, 지향성 디스플레이 디바이스는 또한, 도파관의 제1 안내 표면과 공간 광 변조기 사이에 배치되고 제1 편광 성분을 투과시키도록 그리고 제1 편광에 직교하는 편광을 갖는 출력 광의 제2 편광 성분을 차단된 광으로서 반사하도록 배열되는 반사 편광기를 포함할 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한, 차단된 광을 공간 광 변조기로 다시 공급하기 위해 반사하도록 배열되는, 제2 안내 표면 뒤에 배치되는 후방 반사기를 포함할 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 공간 광 변조기로 다시 공급된 차단된 광의 편광을 제1 편광으로 변환시키도록 추가로 배열될 수 있다.
웨지 유형 지향성 백라이트의 일 실시예에서, 제1 안내 표면은 광을 내부 전반사에 의해 안내하도록 배열될 수 있고, 제2 안내 표면은 실질적으로 평탄하고 제1 안내 표면을 통해 광을 출력하기 위해 내부 전반사를 파괴하는 방향으로 광을 반사하도록 비스듬히 경사질 수 있다. 웨지 유형 지향성 백라이트는 지향성 디스플레이 디바이스의 일부일 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 또한 광을 공간 광 변조기의 법선을 향해 편향시키기 위해 도파관의 제1 안내 표면을 가로질러 연장되는 편향 요소를 포함할 수 있다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 광이 국소 광원(1101)으로부터 웨지 유형 도파관(1104)에 입사할 수 있고, 이러한 광은 단부 표면으로부터 반사되기 전에 제1 방향으로 전파될 수 있다. 광은 그것의 복귀 경로 상에 있는 동안 웨지 유형 도파관(1104)으로부터 출사할 수 있고, 디스플레이 패널(1110)을 조명할 수 있다. 광학 밸브와의 비교로서, 웨지 유형 도파관은 광이 출력 표면에 임계각으로 입사할 때 그것이 출사할 수 있도록 전파되는 광의 입사각을 감소시키는 테이퍼에 의한 추출을 제공한다. 웨지 유형 도파관에서 임계각으로 출사하는 광은 프리즘 어레이와 같은 방향 전환 층(1108)에 의해 편향될 때까지 표면에 실질적으로 평행하게 전파된다. 웨지 유형 도파관 출력 표면 상의 오차 또는 먼지가 임계각을 변화시켜 미광과 균일성 오차를 생성할 수 있다. 또한, 웨지 유형 지향성 백라이트에서 빔 경로를 폴딩하기 위해 미러를 사용하는 이미지 형성 지향성 백라이트가 웨지 유형 도파관에서 광 원추 방향을 편향시키는 다면 미러(faceted mirror)를 채용할 수 있다. 그러한 다면 미러는 대체로 제조하기에 복잡하고, 조명 균일성 오차와 미광을 유발할 수 있다.
웨지 유형 지향성 백라이트와 광학 밸브는 또한 광 빔을 상이한 방식으로 처리한다. 웨지 유형 도파관에서는, 적절한 각도로 입력된 광이 주 표면 상의 한정된 위치에서 출력될 것이지만, 광선이 실질적으로 동일한 각도로 그리고 주 표면에 실질적으로 평행하게 출사할 것이다. 그에 비해, 소정 각도로 광학 밸브의 단차형 도파관에 입력된 광은 제1 면에 걸친 지점으로부터 출력될 수 있으며, 이때 출력각은 입력각에 의해 결정된다. 유사하게, 광학 밸브의 단차형 도파관은 광을 관찰자를 향해 추출하기 위해 추가의 광 방향 전환 필름을 필요로 하지 않을 수 있고, 입력의 각도 불균일성이 디스플레이 표면을 가로질러 불균일성을 제공하지 않을 수 있다.
도 12는 디스플레이 디바이스(100)와 제어 시스템을 포함하는 지향성 디스플레이 장치를 예시한 개략도이다. 이제 제어 시스템의 배열과 작동이 설명될 것이고, 본 명세서에 개시된 디스플레이 디바이스 각각에 필요한 만큼 변경되어 적용될 수 있다.
지향성 디스플레이 디바이스(100)는 도파관(1) 및 전술된 바와 같이 배열되는 조명기 요소의 어레이(15)를 포함하는 지향성 백라이트를 포함한다. 제어 시스템은 광을 선택가능 관찰 윈도우 내로 지향시키기 위해 조명 요소(15a-15n)를 선택적으로 작동시키도록 배열된다.
도파관(1)은 전술된 바와 같이 배열된다. 반사 단부(4)는 반사 광을 수렴시킨다. 프레넬 렌즈(62)가 관찰자(99)에 의해 관찰되는 관찰 평면(106)에서 관찰 윈도우(26)를 달성하기 위해 반사 단부(4)와 협동하도록 배열될 수 있다. 투과성 공간 광 변조기(SLM)(48)가 지향성 백라이트로부터 광을 수광하도록 배열될 수 있다. 또한, 확산기(68)가 도파관(1)과 SLM(48)의 픽셀 및 프레넬 렌즈(62) 사이의 모아레 맥놀이(Moire beating)를 실질적으로 제거하기 위해 제공될 수 있다.
제어 시스템은 디스플레이 디바이스(100)에 대한 관찰자(99)의 위치를 검출하도록 배열되는 센서 시스템을 포함할 수 있다. 센서 시스템은 카메라와 같은 위치 센서(70)와, 예를 들어 컴퓨터 비전 이미지 처리 시스템을 포함할 수 있는 머리 위치 측정 시스템(72)을 포함한다. 제어 시스템은 둘 모두 머리 위치 측정 시스템(72)으로부터 제공되는 관찰자의 검출된 위치를 제공받는 조명 컨트롤러(74)와 이미지 컨트롤러(76)를 추가로 포함할 수 있다.
조명 컨트롤러(74)는 조명기 요소(15)를 도파관(1)과 협동하여 광을 관찰 윈도우(26) 내로 지향시키도록 선택적으로 작동시킨다. 조명 컨트롤러(74)는 광이 지향되는 관찰 윈도우(26)가 관찰자(99)의 좌안 및 우안에 대응하는 위치에 있도록 머리 위치 측정 시스템(72)에 의해 검출된 관찰자의 위치에 따라 작동될 조명기 요소(15)를 선택한다. 이러한 방식으로, 도파관(1)의 측방향 출력 지향성이 관찰자 위치에 상응한다.
이미지 컨트롤러(76)는 SLM(48)을 이미지를 표시하도록 제어한다. 무안경 입체 디스플레이를 제공하기 위해, 이미지 컨트롤러(76)와 조명 컨트롤러(74)는 다음과 같이 작동할 수 있다. 이미지 컨트롤러(76)는 SLM(48)을 시간 다중화된 좌안 및 우안 이미지를 표시하도록 제어한다. 조명 컨트롤러(74)는 광원(15)을 좌안 및 우안 이미지의 디스플레이와 동기식으로 광을 관찰자의 좌안 및 우안에 대응하는 위치에 있는 관찰 윈도우 내로 지향시키도록 작동시킨다. 이러한 방식으로, 무안경 입체 효과가 시분할 다중화 기술을 사용하여 달성된다.
도 12에 예시된 바와 같이, 지향성 백라이트 디바이스는 단차형 도파관(1) 및 광원 조명기 어레이(15)를 포함할 수 있다. 도 12에 예시된 바와 같이, 단차형 도파관(1)은 광 지향 면(8), 반사 면(4), 안내 특징부(10) 및 광 추출 특징부(12)를 포함한다.
위의 설명은 이제 설명될 다음의 장치들, 변형들 및/또는 추가의 특징부들 각각 또는 모두에 개별적으로 또는 그 임의의 조합으로 적용될 수 있다.
다른 실시예에서, 지향성 디스플레이 디바이스는 광을 앞서 논의된 바와 같이 출력 방향에 대응하는 관찰 윈도우 내로 지향시키기 위해 광원을 선택적으로 작동시키도록 배열될 수 있는 제어 시스템을 추가로 포함할 수 있다. 이 실시예는 또한 본 명세서에 설명된 바와 같은 지향성 백라이트, 지향성 디스플레이 디바이스, 지향성 디스플레이 장치 등 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 지향성 디스플레이 장치는 제어 시스템을 가진 무안경 입체 디스플레이 장치일 수 있다. 제어 시스템은 시간 다중화된 좌측 및 우측 이미지를 표시하기 위해 지향성 디스플레이 디바이스를 제어하도록 그리고 표시된 이미지를 관찰자의 적어도 좌안 및 우안에 대응하는 위치에서 관찰 윈도우 내로 실질적으로 동기식으로 지향시키도록 추가로 배열될 수 있다. 제어 시스템은 디스플레이 디바이스를 가로지르는 관찰자의 위치를 검출하도록 배열될 수 있는 센서 시스템을 추가로 포함할 수 있고, 또한 표시된 이미지를 관찰자의 적어도 좌안 및 우안에 대응하는 위치에 있는 관찰 윈도우 내로 지향시키도록 배열될 수 있다. 관찰 윈도우의 위치는 주로 관찰자의 검출된 위치에 의존할 수 있다.
도 11a 및 도 11b의 웨지 유형 지향성 백라이트 시스템에 기초한 편광 회복 접근법이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고 도 13a에 개략적으로 예시된 미국 특허 출원 제13/470,291호에 전반적으로 논의되어 있다. 도 13a는 도 11b와 관련하여 도시되고 설명된 배열을 갖는 웨지 유형 도파관(1104)을 채용하는 웨지 유형 도파관 구조체가 채용된 편광 회복 접근법을 예시한 개략도이다.
도 13a에 도시된 바와 같이, 웨지 유형 지향성 백라이트(1104)의 도파관의 상부 표면은 출사하는 그러한 광선(1206, 1208)에 대한 편광 선택성 반사 및 투과를 제공하도록 교번하는 고 및 저 굴절률 재료의 층(1202)으로 코팅될 수 있다. 도파관의 제1 안내 표면 상에 형성된 층(1202)은 (1) 도파관의 제1 안내 표면으로부터의 출력 광의, 제1 편광을 갖는 제1 편광 성분을 투과시키고, (2) 출력 광의, 제1 편광에 직교하는 편광을 갖는 제2 편광 성분을 차단된 광으로 반사함으로써 반사 편광기를 형성할 수 있다. 광이 이러한 웨지 유형 지향성 백라이트에서 출사하는 각도의 좁은 범위는 매우 적은 코팅 층(1202)에 의한 높은 편광 선택성을 가능하게 할 수 있다.
후방 반사기로서 기능하는 후방 반사 층(1212)이 도파관의 제2 안내 표면 상에 형성된다. 도파관의 저부 또는 도파관의 제2 안내 표면에 라미네이팅된 지연기 필름(1214)이 반사 층(1212)으로부터의 반사에 이어서 출사하도록 반사된 광의 편광을 변환시킬 수 있다. 비편광된 광선(1204)이 층(1202)에 입사하여, 광선(1206)이 제1 편광 상태를 갖고서 출력되고, 광선(1210)이 제1 편광 상태에 직교하는 제2 편광 상태를 갖고서 반사되고 층(1212)에 의해 회전되어 제1 편광 상태로 광선(1208)으로서 출력된다.
도 13a의 논의를 계속하면, 지연기 필름(1214)은 위상 지연기로서 기능하고, 층(1202)에 의해 형성된 반사 편광기와 반사 층(212)에 의해 형성된 후방 반사기 사이에 배치될 수 있다. 지연기 필름(1214)은 광이 공간 광 변조기로 다시 공급되도록 웨지 유형 도파관(1104)에서 출사할 때 차단된 광의 편광을 제1 편광으로 변환시키도록 배열될 수 있다.
도 13b는 편광 회복 시스템의 요소를 예시한 개략도이다. 또한, 도 13b는 본 개시 내용의 개괄적인 실시예를 예시한다. 이미지 형성 지향성 백라이트 시스템은 조명 광의 적어도 50%를 흡수할 수 있는 편광 시트가 사용될 수 있는 LCD를 위해 편광된 광을 제공하기 위해 비편광된 광(1302)으로 조명될 수 있다. 이러한 흡수된 광의 회복은 반사 편광기로서 기능하는 반사 편광기 층(1306)을 도입함으로써 가능할 수 있다. 반사 편광기 층(1306)은, 제1 편광의 원하는 제1 편광 성분(1310)의 광의 투과를 허용하면서, 그렇지 않을 경우 손실되는 제1 편광에 직교하는 편광을 갖는 제2 편광 성분(1314)을 차단된 광으로서 반사할 수 있다. 이러한 반사된 성분은 이어서 위상 지연기로서 기능하는 광의 편광 축에 대략 45°로 배향된 1/4파 지연기(1304)에 의해 가장 효율적으로 편광이 변경될 수 있다. 미러(1308)로부터의 반사를 통한 광의 방향 전환은 광이 1/4파 지연기(1304)를 통한 제2 패스를 완성하게 하여, 실질적으로 편광 변환을 완성하고 반사 편광기(1306)를 통한 효율적인 투과를 허용할 뿐만 아니라 광(1312)이 최초로 투과된 광(1310)에 대략 평행하게 전파되게 할 수 있다. 이상적인 경우에, 손실되는 광이 거의 내지 전혀 없을 수 있고, 조합된 조명의 지향성이 실질적으로 보존될 수 있다. 반사된 성분의 편광 변환 및 방향 전환은 아래에 놓인 백라이트 조명기의 특성일 수 있는 산란과 같은 다른 수단에 의해 달성될 수 있다. 그러므로, 일정 정도의 편광 회복을 달성하기 위해, 최소한의 반사 편광 요소가 채용될 수 있다.
미국 특허 출원 제13/470,291호의 앞서 개시된 접근법과 달리, 본 개시 내용의 실시예는 편광된 출사 광선의 대략 2° 미만의 좁은 대역의 반사에 의존하지 않을 수 있고, 디스플레이 관찰 각도의 대략 45°까지 그리고 이를 넘는 확산을 가진 각도에서 광선에 작용할 수 있는 반사 편광기를 채용할 수 있다.
도 14a는 편광 회복 접근법을 채용한 지향성 백라이트를 예시한 개략도이고, 도 14b는 도 14a의 지향성 백라이트의 시스템 측면도를 예시한 개략도이다. 또한, 도 14a는 다음과 같이 배열되는, 그의 측면도가 도 14b에 도시된 지향성 백라이트의 도파관 구조체의 실시예를 도시한다. 단차형 도파관(1406)이 후방 반사기를 형성하도록 은 또는 알루미늄과 같은 그러나 이에 제한되지 않는 반사 재료로 코팅된 단차형 표면(1502)(제1 안내 표면)을 구비할 수 있다.
밸브(1406) 내에서 전파되고 표면(1502)의 광 추출 특징부로부터 반사되는 광선(1401)은 실질적으로 비편광될 수 있다. 1/4파 지연기(1404)와 같은 위상 지연기를 통한 투과 후, 광은 비편광된 상태로 유지된다. 원하는 수직 편광 상태(1403)의 광선(1405)은 공간 광 변조기(48)를 통한 투과를 위해 수직 편광 투과 배향을 가진 클린업(clean-up) 시트 편광기(1410)와 반사 편광기(1408)를 통해 투과된다. 그러한 광선(1405)은 광의 지향성에 대해 실질적으로 변화 없이 공간 광 변조기를 통해 투과될 수 있다.
이러한 실시예에서, 반사 편광기(1408)는 단차형 도파관(1406)의 전방에 배열되고, 위상 지연기로서 기능하는 1/4파 지연기(1404)는 단차형 도파관(1406)과 반사 편광기(1408) 사이에 그리고 그에 따라 단차형 표면(1502) 상에 형성된 후방 반사기와 반사 편광기(1408) 사이에 배치될 수 있다.
원하지 않는 수평 선형 편광 상태(1409)의 광선(1407)은 단차형 도파관(1406)에서 출사할 수 있고, 반사 편광기(1408)로부터 반사된 광으로서 반사될 수 있다. 반사 편광기(1408)에 의한 수평 편광 상태(1409)의 광의 잔류 투과는 반사 편광기(1408)의 전방에 배열된 시트 편광기(1410)에 의해 클린업될 수 있다.
1/4파 지연기(1404)는 다음과 같이, 시트 편광기(1410)의 전방에 배열되는 공간 광 변조기(미도시)로 다시 공급될 때 차단된 광의 편광을 제1 편광으로 변환시키도록 배열될 수 있다. 수평 편광 상태를 가진 차단된 광선(1407)은 대략 45°로 배향된 광학 축을 가진 1/4파 지연기(1404)로 다시 통과하여 원형 편광 상태(1411)로 변환될 수 있다. 각각의 반사된 광은 이어서 도파관(1406)의 후방 단차형 표면(1502)으로부터 추가로 반사되기 전에 투과성 광학 밸브(1406)를 통해 투과될 수 있다. 광선(1407)의 원형 편광 상태(1411)는 반사시 직교 원형 편광 상태(1413)로 변환되고, 1/4파 지연기(1404)를 통한 제2 패스에 이어서 원하는 수직 편광 상태(1417)로 우세하게 변환되어, 반사 편광기(1408) 및 클린업 편광기(1410)를 통한 투과를 달성할 수 있다. 광선(1415)은 이어서 효과적으로 최초 세기의 실질적으로 2배이고 실질적으로 동일한 지향성을 가진 실질적으로 균일하게 편광되고 지향된 빔을 형성하도록 편광기(1410)에 의해 최초로 투과된 그러한 광선(1405)과 조합될 수 있다. 따라서, 관찰 윈도우의 세기는 낮은 이미지 크로스토크를 갖고서 증가될 수 있다. 광선(1415)의 세기의 작은 손실이 감소된 면(1502)에서의 반사율 및 반사된 광선(1407)의 프레넬 반사로부터의 다른 추가의 손실에 의해 제공될 수 있다. 1/4파 지연기(1404)는 단일 광학 축 방향을 가진 단일 층 지연기일 수 있다. 대안적으로, 증가된 개수의 층 및 지연 및 광학 축 방향의 조합을 가진 지연기 층 적층체가 알려진 바와 같이 지연기의 스펙트럼 대역폭을 증가시키도록 배열될 수 있다. 따라서, 지연기의 적층체의 각각의 지연기의 광학 축은 요구되는 대로 선형 편광 상태로부터 원형 편광 상태로 광을 변환시키도록 배열될 수 있다. 편광 상태(1403, 1417)는 편광기(1410)의 원하는 입력 편광 방향과 정렬되도록 배열될 수 있고, 트위스티드 네마틱 액정 모드(twisted nematic liquid crystal mode)에 대해 +/-45°에 있을 수 있거나, 수직 정렬 모드와 같은 다른 알려진 광학 모드에 대해 수직 또는 수평일 수 있다.
최초 빔의 지향성 충실도를 유지하기 위해, 반사 편광기(1408)는 반사 표면(1502)에 대해 대략 평행할 수 있고, 예를 들어 실질적으로 평탄한 표면을 제공하도록 공간 광 변조기(48)로의 입력부 상에 배열될 수 있다. 이는 패널에 인접한 또는 패널 바로 위에 있는 클린업 편광기 필름 상으로 예를 들어 라미네이션에 의해 부착된 가요성 필름으로 달성될 수 있다. 클린업 편광기는 전형적으로 요오드 및 신장된 필름과 같은 흡수 편광기를 포함할 수 있다. 이는 패널에 인접한 또는 패널 바로 위에 있는 클린업 편광기 필름에 부착된 가요성 필름으로 달성될 수 있다.
본 명세서에 논의되는 바와 같이, 적합한 반사 편광기는 다층 복굴절성 필름, 예를 들어 쓰리엠에 의해 공급되는 제품 DBEF일 수 있다. 다른 후보는 목스텍(Moxtek)에 의해 공급되는 것과 같은, 가시광의 파장 아래의 주기성을 가진 유리 상의 주기적 금속 와이어 그리드 구조체일 수 있다. 또한, 본 명세서에 논의된 바와 같은 반사 편광기는 아사이 카세이(Asai Kasei)에 의해 필름 스톡 상에 제공될 수 있는 유사한 금속 그리드 구조체일 수 있다.
효율적인 편광 변환은 단차형 도파관(1406)의 재료가 복굴절을 거의 또는 전혀 나타내지 않을 때 달성될 수 있다. 복굴절이 주로 도파관의 물리적 구조에 의해 결정되는 바와 같이 수직 또는 수평 방향을 따라 배향되는 경우, 그러면 복굴절은 추가의 지연기 필름에 의해 보상될 수 있거나, 더욱 바람직하게는 실질적으로 평행하게 정렬된 1/4파 지연기로부터 차감될 수 있다. 이 마지막 경우에, 필름 배향은 바람직하게는 도 14a 및 도 14b에 도시된 배향에 대해 대략 45도에 있는 광학 축을 갖고서 배향될 수 있다.
비대칭 확산기 또는 프레넬 렌즈와 같은 임의의 추가의 광학 요소가 반사 편광기(1408)와 시트 편광기(1410) 사이에 위치될 수 있다.
반사 편광기(1408)가 비대칭 산란을 야기할 수 있는 경우에, 최대 산란의 배향은 도 14b에 의해 예시된 바와 같이 수직일 수 있다. 기본 형태의 광학 밸브가 수평 평면에서 이미지 형성하도록 작용할 수 있고, 수직 산란을 용인할 수 있다.
도 15a는 도파관에 기초한 편광 회복 접근법을 채용한 지향성 백라이트를 다른 시스템 개략도를 예시한 개략도이고, 도 15b는 도 15a의 지향성 백라이트의 시스템 측면도 예시를 예시한 개략도이다. 또한, 도 15a 및 도 15b는 본 개시 내용의 추가의 실시예를 도시한다.
도 14a 및 도 14b의 실시예와 관련하여, 이러한 지향성 백라이트의 도파관 구조체는 전술된 바와 같이 도파관(1406), 반사 편광기(1408) 및 시트 편광기(1410)를 채용할 수 있다. 도파관의 단차형 표면(1502)(제1 안내 표면) 상에 경면화된 코팅을 대체함으로써, 후방 반사기로서 작용하는 도파관(1406) 후방의 별도의 반사기 층(1402)이 존재할 수 있고, 1/4파 지연기(1404)는 도파관의 후방에, 특히 도 15a 및 도 15b에 예시된 바와 같이, 도파관과 반사기 층(1402) 사이에 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 반사 편광기는 교번하는 고 및 저 굴절률의 재료의 층일 수 있다. 따라서, 광선(1415, 1405)은 실질적으로 동일한 지향성 및 편광 상태로 달성될 수 있다. 이러한 실시예는 도 14a 및 도 14b의 실시예와 동일한 방식으로 작동한다.
단차형 표면을 코팅하지 않은 것이 산란 및 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 도파관 후방에 지연기 층을 배치하여, 선형 편광 상태를 가진 광이 단차형 도파관을 통해 다시 반사되어, 임의의 성형된 부분에서 예상될 수 있는, 비록 평행 배향이지만, 불균일한 복굴절을 대한 허용을 제공할 수 있다. 유리하게는, 도파관(1406)의 복굴절의 광학 축의 가장 통상적인 방향이 편광 변환의 감소된 불균일성 및 그에 따른 감소된 디스플레이 불균일성을 달성하도록 편광 상태(1417)에 평행하거나 직교하도록 배열될 수 있다.
도 16a는 대안적인 도파관 구조체에 기초한 편광 회복 접근법을 채용한 다른 지향성 백라이트를 예시한 개략도이다. 또한, 도 16a는 대안적인 도파관 구조체가 채용될 수 있는 다른 실시예이다. 도 14a와 유사하게, 예시된 바와 같이, 도 16a의 도파관 구조체는 도 14a의 실시예와 동일한 방식으로 배열되고 작동되는 단차형 도파관(1406), 1/4파 지연기(1404), 반사 편광기(1408) 및 시트 편광기(1410)를 포함한다. 도 16a에서, 단차형 도파관(1406)의 만곡된 반사기 단부는 프레넬 반사기 등가 구조체에 의해 대체될 수 있고, 만곡된 추출 단차부가 도 12에 도시된 프레넬 렌즈(62)와 같은 시스템 상의 임의의 추가의 이미지 형성 요소를 관련없게 만들 수 있다. 도파관(1406)의 단차형 표면(1502)은 이전 실시예에 대해 설명된 바와 같이 편광 회복을 위해 광을 다시 반사하도록 반사 코팅으로 직접 코팅될 수 있다.
도 16b는 다른 대안적인 도파관 구조체에 기초한 편광 회복 접근법을 채용한 또 다른 지향성 백라이트를 예시한 개략도이다. 또한, 도 16b는 추가의 편광 회전 필름(1602)이 반사 편광기(1408)와 공간 광 변조기(미도시) 사이에 배치되는 관련 시스템 실시예이다. 편광 회전 필름(1602)은 반사 편광기(1408)로부터 출력된 제1 편광 성분을 SLM으로 공급하기 전에 회전시키는 편광 회전기로서 작용한다. 이는 적절하게 배향된 광학 축을 가진 광대역 지연기 적층체일 수 있는 반파 지연기일 수 있는 지연기(1602)로부터 출력 선형 편광 상태(1405, 1417)를 편광 상태(1419)로 변환하는 데 사용될 수 있다. 편광기(1604)에 의해 클린업 후에, 편광 상태(1421)는 트위스티드 네마틱(TN) 액정 디스플레이(LCD) 패널에서 더욱 최적의 작동을 위해 수직에 대해 대략 45도로 배향된다. 실질적으로 평행한 45° 정렬된 클린업 편광기 시트(1604)는 높은 콘트라스트 작동을 위해 적절한 배향에서 고도로 편광된 광을 제공하도록 시트 편광기(1410) 대신에 사용될 수 있다.
도 16b에 예시된 바와 같이, 지향성 디스플레이 디바이스는 단차형 도파관(1406), 1/4파 지연기(1404), 편광 민감 층(1408) 및 시트 편광기(1410)를 포함할 수 있다. 지향성 디스플레이 디바이스는 반사 편광기와 공간 광 변조기 사이에 배치되는 편광 회전기를 추가로 포함할 수 있다. 편광 회전기는 제1 편광 성분을 회전시키도록 배열될 수 있다.
도 17은 대략 45° 배향된 출력 편광이 제공되는 대안적인 광학 밸브 구조체를 제공하도록 도 16b의 실시예와 비교할 때 변형된 편광 회복 접근법을 채용한 다른 지향성 백라이트를 예시한 개략도이다. 또한, 도 17은 필름 배향이 TN의 원하는 편광된 광의 직접 회복을 위해 대략 45°만큼 회전된 편광 회복 접근법을 채용한 또 다른 지향성 백라이트이다. 따라서, 편광 상태(1423, 1425)는 수평 및 수직 이외의 각도로 배열될 수 있고, 지연기(1606)가 전술된 바와 같은 편광 회전을 달성하기 위해 입사 편광 상태와 협동하도록 배열된다. 전술된 바와 같이, 1/4파 지연기(1606)의 배향은 광학 밸브의 물리적 면에 실질적으로 평행하고 임의의 잔류 복굴절과 관련하여 배향될 수 있다. 1/4파의 그것과 상이한 지연 값을 선택하는 것은 임의의 잔류 도파관 복굴절을 보상하도록 작용할 수 있다.
도 18a는 편광 반사 층이 도 18b에 더욱 상세히 예시된 웨지 유형 지향성 백라이트 내에서 빔 편향 기능을 가진 단일 필름으로 통합된 실시예를 예시하는 개략도이다. 또한, 도 18a 및 도 18b는 편광 회복이 웨지 유형 지향성 도파관에 채용될 수 있는 실시예를 예시한다. 편광 민감 반사기 층이 방향 전환 필름(1108)의 소면(1810) 상으로 코팅될 수 있다. 웨지 유형 지향성 백라이트는 출사 표면으로부터 작은 각도로 전파될 수 있는, 비록 지향되지만, 비편광된 출사 빔(1802)을 제공하는 방식으로 작동할 수 있다. 원하지 않은 편광 상태의 이러한 빔 내의 광은 소면(1810) 상의 편광 민감 반사기 층으로부터 하향으로 그리고 조명 방향으로부터 멀어지게 반사될 수 있다. 원하는 편광 상태의 광(1804)은 대조적으로 투과되어 상향으로 방향 전환되도록 허용될 수 있다. 하향으로 전파되는 빔은 투과성 웨지 안내체 재료로 통과할 수 있고, 1/4파 지연기(1814) 및 반사 표면(1106)에 의해 변환 및 다시 방향 전환되는 것 둘 모두로 될 수 있다. 이러한 변환된 광은 원하는 편광의 초기 광 빔과 조합되도록 도파관(1104) 및 방향 전환 필름(1108)으로 다시 통과할 수 있다.
일 실시예에서, 지향성 디스플레이 디바이스는, 제1 안내 표면이 광을 내부 전반사에 의해 안내하도록 배열될 수 있고 제2 안내 표면이 복수의 광 추출 특징부를 포함할 수 있는 도파관을 포함할 수 있다. 광 추출 특징부는 도파관을 통해 안내된 광을 제1 안내 표면을 통해 출력 광으로서 출사하도록 허용하는 방향으로 반사하도록 배향될 수 있다. 제2 안내 표면은 또한 광을 도파관을 통해 그 광을 실질적으로 추출함이 없이 지향시키도록 배열될 수 있는 광 추출 특징부들 사이의 중간 영역을 포함할 수 있다. 또한, 광 추출 특징부는 제2 안내 표면의 소면일 수 있고, 제2 안내 표면은 반사 소면과 중간 영역을 포함할 수 있는 단차형 형상을 가질 수 있다. 도파관의 이러한 실시예 및 설명은 지향성 디스플레이 디바이스 및/또는 도파관을 채용하는 전술된 실시예 중 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있다.
도 18c는 도 18d에 더욱 상세히 도시된 웨지 유형 지향성 백라이트 내에서의 다른 편광 회복 실시예를 예시한 개략도이다. 도 18d는 도 18c의 편광 회복 실시예의 확대된 단면도이다. 또한, 도 18b는 1/4파 지연기(1814)가 도파관과 반사 층(1812) 사이보다는 도파관의 출사 표면 상에 위치될 수 있는, 도 18a의 실시예에 관련된 실시예를 예시한다.
도 19는 편광 회복 실시예의 측면도를 예시한 개략도이다. 실시예는 도 15a에 도시되고 전술된 것과 대체로 유사하지만, 1/4파 지연기(1404)를 제공하는 대신에, 후방 반사기가 차단된 광의 편광을 공간 광 변조기로 다시 공급될 때 제1 편광으로 변환시키기 위해 배열되도록 변형된다.
이 실시예에서, 지향성 디스플레이 디바이스는 전술된 바와 같이 배열되는, 도파관(1)과 조명기 어레이(15)뿐만 아니라, 도파관(1)으로부터 출력 광을 수광하는 SLM(48)을 포함한다. 디스플레이 디바이스는 도파관(1)과 SLM(48) 사이에서 직렬로 하기의 구성요소, 즉 프레넬 렌즈(62), 반파 지연기(204)와 같은 선택적인 위상 지연기, 비대칭 확산기(68), 반사 편광기(202), 및 공간 광 변조기(48)에 대한 입력부에서 클린업 편광기(206)를 추가로 포함할 수 있다. 프리즘형 반사 필름(200)이 SLM(48)의 제2 안내 표면 뒤에 배치되고, 후방 반사기로서 기능한다.
제1 편광 성분을 투과시키도록 배열되는 SLM(48)과 도파관(1)의 제1 안내 표면 사이에 배열되는 반사 편광기(202)로 인해, 광학 밸브(1) 내에서 전파되는 비편광된 광선(208)은 반사 편광기(202)와 클린업 편광기(206)를 통해 투과되는 제1 편광을 갖고서 전술된 실시예와 동일한 방식으로 관찰 윈도우(26)로 광선(210)으로서 지향된다. 제1 편광에 직교하는 편광을 갖는 제2 편광 성분의 광선(210)은 반사 편광기(202)에 의해 차단된 광으로서 반사되고, 도파관(1)을 통해 프리즘형 반사 필름(200)으로 투과되며, 그 상에서 이들은 반사되고 광선(212)으로서 SLM(48)으로 다시 지향된다. 따라서, 윈도우(216)에서 광선(212)의 수직 위치는 광선(210)의 위치와 상이할 수 있다. 그러나, 그러한 광선은 측방향(y-축)으로 동일한 광학 윈도우 지향성을 포함할 수 있다.
프리즘형 반사 필름(200)은 차단된 광의 편광을 후술될 바와 같이 제1 편광으로 변환시킨다.
도 20은 도 19의 편광 회복 실시예의 상세 사항의 측면도를 예시한 개략도이고, 도 21은 도 19의 편광 회복 실시예의 개략적인 정면도를 예시한 개략도이다. 명확화의 목적을 위해, 프레넬 렌즈(62)와 확산기(68)는 도시되지 않는다.
광학 밸브(1)의 도파관 내에서 전파되는 광선(208)은 비편광된 광 상태(230)를 포함한다. 광 추출 특징부(12)로부터 반사된 광선은 실질적으로 비편광되고 전술된 바와 같이 반사 편광기(202)에 입사한다. 제1 편광 성분의 투과된 광선(210)은 공간 광 변조기(48)의 클린업 편광기(206)의 투과 축 상으로 제1 편광 성분 상태(236)를 지향시키도록 배열되는 적절하게 배향된 광학 축을 가진 반파 지연기일 수 있는 선택적인 지연기(204)를 통해 지향된다.
공간 광 변조기(48)는 기판(220, 224), 예컨대 유리 기판, 액정 층(222) 및 출력 편광기(226)를 추가로 포함할 수 있다.
반사 편광기(202)에 의해 차단된 광으로서 반사된 광선(212)은 광학 밸브(1)를 통해 투과되고, 알루미늄 또는 은 재료와 같은 반사 층(201)을 포함할 수 있는 프리즘형 반사 필름(200)에 입사한다. 프리즘형 반사 필름(200)은 반사 모서리 소면(reflective corner facet)(203, 205)의 쌍들의 선형 어레이이다. 모서리 소면(203, 205)은 개별 광선(212)이 한 쌍의 모서리 소면(212)으로부터 반사를 겪도록 공통 평면 내에서 반대 방향들로 경사진다. 모서리 소면(203, 205)이 경사지는 그러한 공통 평면은 후방 반사기가 공간 광 변조기로 다시 공급되는 차단된 광의 편광을 한 쌍의 모서리 소면으로부터의 반사 시에 제1 편광으로 변환시키도록 SLM(48)의 법선 주위에 배향된다. 이는 프리즘형 반사 필름(200)에서 제2 편광 성분의 편광에 대해 45°로 연장되는 공통 평면에 의해 달성될 수 있다.
따라서, 도 20에 도시된 바와 같이, 광선(212)은 프리즘형 필름의 양 소면(203, 205)에 의해 반사되고, 도시된 바와 같이 실질적으로 재귀반사될 수 있다. 광선(234)은 프리즘형 필름(200)의 긴 프리즘형 소면(203, 205)에 대해 45°의 각도로 입사한다. 이중 반사 후에, 편광 회전은 편광 상태(234)가 각각의 경사진 소면에서의 반사 시에 각각의 위상 변화로 인해 편광 상태(236)로 회전되도록 달성된다. 따라서, 공간 광 변조기(48)를 통해 출력되는 광선(212)은 광선(212)의 편광 상태와 실질적으로 동일한 편광 상태(236)를 갖는다. 유리하게는, 본 실시예는 복잡한 지연기 적층체에 대한 요구 없이 증가된 광대역 편광 회전을 달성하고, 따라서 감소된 비용으로 높은 휘도의 출력 관찰 윈도우를 달성할 수 있다.
도 22는 추가의 편광 회복 실시예의 상세 사항의 측면도를 예시한 개략도이다. 이 실시예는 도 20의 실시예와 유사하지만, 프리즘형 필름(200)이 역전된다. 그러한 배열은 필름(200)의 전방 표면에서의 굴절로 인해 보다 넓은 조명 각도에 걸쳐 편광 회전을 달성할 수 있다. 또한, 지연기 층이 편광 회전의 추가의 제어를 달성하도록 필름(200) 내에 통합될 수 있다.
본 명세서에 사용될 수 있는 바와 같이, 용어 "실질적으로"와 "대략"은 그것의 대응하는 용어 및/또는 항목들 사이의 상대성에 대해 업계-용인 허용오차를 제공한다. 그러한 업계-용인 허용오차는 0 퍼센트로부터 10 퍼센트까지의 범위이고, 구성요소 값, 각도 등에 이로 제한됨이 없이 해당한다. 항목들 사이의 그러한 상대성은 대략 0 퍼센트 내지 10 퍼센트의 범위이다.
본 명세서에 개시된 원리에 따른 다양한 실시예가 전술되었지만, 그것들이 제한이 아닌 단지 예로서 제시되었음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 개시 내용의 범위와 범주는 전술된 예시적인 실시예 중 임의의 것에 의해 제한되지 않아야 하고, 단지 본 개시 내용으로부터 유래되는 임의의 특허청구범위와 그것들의 등가물에 따라서만 한정되어야 한다. 또한, 위의 이점과 특징이 기술된 실시예에 제공되지만, 위의 이점 중 임의의 것 또는 모두를 달성하는 공정 및 구조에 대한 그러한 유래된 특허청구범위의 적용을 제한하지 않아야 한다.
또한, 본 명세서의 섹션 표제는 37 CFR 1.77 하의 제안과의 일관성을 위해 또는 달리 조직적 단서를 제공하기 위해 제공된다. 이들 표제는 본 개시 내용으로부터 유래될 수 있는 임의의 특허청구범위에 기재된 실시예(들)를 제한하거나 특성화하지 않아야 한다. 구체적으로 그리고 예로서, 표제가 "기술분야"를 지칭하지만, 특허청구범위는 그렇게 불리는 분야를 설명하기 위해 이러한 표제 하에 선택된 언어에 의해 제한되지 않아야 한다. 또한, "배경기술"에서의 기술의 설명은 소정 기술이 본 개시 내용의 임의의 실시예(들)에 대한 종래 기술임을 인정하는 것으로 해석되지 않아야 한다. "발명의 내용"도 또한 유래된 특허청구범위에 기재된 실시예(들)의 특성화로 간주되지 않아야 한다. 또한, 본 개시 내용에서 단수형으로 "발명"에 대한 임의의 언급은 본 개시 내용에 단지 하나의 신규성의 사항만이 존재한다고 주장하기 위해 사용되지 않아야 한다. 다수의 실시예가 본 개시 내용으로부터 유래되는 다수의 특허청구범위의 제한에 따라 기재될 수 있으며, 따라서 그러한 특허청구범위는 그에 의해 보호되는 실시예(들)와 그 등가물을 정의한다. 모든 경우에, 그러한 특허청구범위의 범주는 본 개시 내용을 고려하여 그 자체의 장점에 따라 고려되어야 하지만, 본 명세서에 기재된 표제에 의해 구속되지 않아야 한다.

Claims (35)

  1. 지향성 디스플레이 디바이스(directional display device)로서,
    입력 단부를 구비한 도파관(waveguide);
    상기 도파관의 상기 입력 단부를 가로질러 측방향으로 상이한 입력 위치들에 배치되는 광원들의 어레이로서, 상기 도파관은 광을 상기 도파관을 따라 안내하기 위한 서로 대향하는 제1 및 제2 안내 표면들을 추가로 포함하고, 상기 제1 안내 표면은 광을 내부 전반사에 의해 안내하도록 배열되며, 상기 제2 안내 표면은 상기 도파관을 통해 안내된 광을 상기 제1 안내 표면을 통해 출력 광으로서 출사하도록 허용하는 방향들로 반사하도록 배향되는 광 추출 특징부들과, 광을 상기 도파관을 통해 상기 광을 추출함이 없이 지향시키도록 배열되는, 상기 광 추출 특징부들 사이의 중간 영역들을 포함하고, 상기 도파관은 상기 제1 안내 표면을 통한 상이한 광원들로부터의 입력 광을 상기 입력 위치들에 따라 상기 측방향으로 분포되는 출력 방향들로 각각의 광학 윈도우(optical window)들 내로 상기 출력 광으로서 지향시키도록 배열되는, 상기 광원들의 어레이;
    상기 제1 안내 표면으로부터 상기 출력 광을 수광하도록 배열되고, 제1 편광(polarisation)을 갖는 상기 출력 광의 제1 편광 성분을 변조시키도록 배열되는, 투과성 공간 광 변조기(transmissive spatial light modulator);
    상기 도파관의 상기 제1 안내 표면과 상기 공간 광 변조기 사이에 배치되고, 상기 제1 편광 성분을 투과시키도록 그리고 상기 제1 편광에 직교하는 편광을 갖는 상기 출력 광의 제2 편광 성분을 차단된 광(rejected light)으로서 반사하도록 배열되는, 반사 편광기(reflective polariser); 및
    상기 차단된 광을 상기 공간 광 변조기로 다시 공급하기 위해 반사하도록 배열되는, 상기 제2 안내 표면 뒤에 배치되는 후방 반사기(rear reflector)를 포함하고,
    상기 지향성 디스플레이 디바이스는 공간 광 변조기로 다시 공급된 상기 차단된 광의 상기 편광을 상기 제1 편광으로 변환시키도록 추가로 배열되는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 편광기와 상기 후방 반사기 사이에 배치되고, 상기 차단된 광의 상기 편광을 상기 공간 광 변조기로 다시 공급될 때 상기 제1 편광으로 변환시키도록 배열되는, 위상 지연기(phase retarder)를 추가로 포함하는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 위상 지연기는 상기 도파관과 상기 반사 편광기 사이에 배치되는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 후방 반사기는 상기 제2 안내 표면 상에 형성된 층인, 지향성 디스플레이 디바이스.
  5. 제2항에 있어서, 상기 위상 지연기는 상기 도파관과 상기 후방 반사기 사이에 배치되는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 후방 반사기는 상기 공간 광 변조기의 법선 주위에 배향되는 평면 내에서 반대 방향들로 경사지는 반사 모서리 소면(reflective corner facet)들의 쌍들의 선형 어레이를 포함하여, 상기 후방 반사기가 공간 광 변조기로 다시 공급되는 상기 차단된 광의 상기 편광을 한 쌍의 모서리 소면들로부터의 반사 시에 상기 제1 편광으로 변환시키는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 편광기는 다층 복굴절성 필름(multi-layer birefringent film)인, 지향성 디스플레이 디바이스.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 편광기는 유리 상에 제공된 주기적 금속 와이어 그리드 구조체(periodic metal wire grid structure)인, 지향성 디스플레이 디바이스.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 편광기는 필름 스톡(film stock) 상에 제공된 금속 그리드 구조체인, 지향성 디스플레이 디바이스.
  10. 제7항에 있어서, 상기 반사 편광기와 상기 공간 광 변조기 사이에 배치되고, 상기 제1 편광 성분을 회전시키도록 배열되는, 편광 회전기(polarisation rotator)를 추가로 포함하는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  11. 제7항에 있어서, 상기 도파관은 상기 입력 광을 다시 상기 도파관을 통해 반사하기 위한, 상기 입력 단부를 향하는 반사 단부를 추가로 포함하고, 상기 광 추출 특징부들은 상기 도파관을 통해 안내된 광을 상기 반사 단부로부터의 반사 후 상기 제1 안내 표면을 통해 상기 출력 광으로서 출사하도록 허용하는 상기 방향들로 반사하도록 배향되는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  12. 제7항에 있어서, 상기 광 추출 특징부들은 상기 제2 안내 표면의 반사 소면들이고, 상기 제2 안내 표면은 상기 반사 소면들과 상기 중간 영역들을 포함하는 단차형 형상을 갖는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 반사 단부는 상기 도파관을 가로질러 측방향으로 양의 광파워(positive optical power)를 갖는, 지향성 디스플레이 디바이스.
  14. 제7항에 따른 지향성 디스플레이 디바이스를 포함하고, 광을 상기 출력 방향들에 대응하는 관찰 윈도우(viewing window)들 내로 지향시키도록 상기 광원들을 선택적으로 작동시키도록 배열되는 제어 시스템을 추가로 포함하는, 디스플레이 장치(display apparatus).
  15. 제14항에 있어서, 무안경 입체(autostereoscopic) 디스플레이 장치이고, 상기 제어 시스템은 시간 다중화된(temporally multiplexed) 좌측 및 우측 이미지들을 표시하기 위해 그리고 상기 표시된 이미지들을 관찰자의 좌안 및 우안에 대응하는 위치들에 있는 관찰 윈도우들 내로 동기식으로 지향시키기 위해 상기 디스플레이 디바이스를 제어하도록 추가로 배열되는, 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 상기 디스플레이 디바이스를 가로지르는 관찰자의 상기 위치를 검출하도록 배열되는 센서 시스템을 추가로 포함하고,
    상기 제어 시스템은 상기 관찰자의 상기 검출된 위치에 따라 상기 표시된 이미지들을 관찰자의 좌안 및 우안에 대응하는 위치들에 있는 관찰 윈도우들 내로 지향시키도록 배열되는, 입체 디스플레이 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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  21. 삭제
  22. 삭제
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  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 이미지 형성 지향성 백라이트로서,
    도파관의 제1 단부에 위치되고, 적어도 조명기 어레이로부터 광을 수광하도록 작동가능한, 입력 면;
    상기 도파관의 제2 단부에 위치되는 반사 면;
    상기 도파관의 상기 입력 면과 상기 반사 면 사이에 위치되는 제1 광 지향 면 및 제2 광 지향 면으로서, 상기 제2 광 지향 면은 광을 상기 도파관에서 출사되게 허용하도록 작동가능한, 상기 제1 광 지향 면 및 상기 제2 광 지향 면; 및
    상기 도파관의 상기 제1 광 지향 면에 근접하고, 적어도 편광 선택성 반사를 제공하기 위한, 편광 민감 반사기를 포함하는, 이미지 형성 지향성 백라이트.
  30. 편광 회복(polarization recovery)을 제공하는 광학 밸브 시스템으로서,
    광을 안내하기 위한 도파관으로서, 상기 도파관은,
    제1 광 안내 표면; 및
    상기 제1 광 안내 표면에 대향하는 제2 광 안내 표면으로서, 적어도 하나의 안내 특징부와 복수의 추출 특징부들을 추가로 포함하고, 상기 복수의 추출 특징부들은 광이 제1 방향으로 전파되고 있을 때 상기 광을 실질적으로 낮은 손실을 갖고서 통과하도록 허용하고 광이 상기 복수의 추출 특징부들 중 적어도 제1 추출 특징부와 충돌 시에 상기 도파관에서 출사하도록 허용하는, 상기 제2 광 안내 표면을 추가로 포함하는, 상기 도파관;
    상기 도파관에 근접한 공간 광 변조기; 및
    상기 도파관의 상기 제1 광 지향 면에 근접하고, 적어도 편광 선택성 반사를 제공하기 위한, 편광 민감 반사기를 포함하는, 편광 회복을 제공하는 광학 밸브 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 도파관과 상기 편광 민감 반사기 사이에 위치되는 1/4파 지연기 판(quarter wave retarder plate)을 추가로 포함하는, 편광 회복을 제공하는 광학 밸브 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 클린업 편광기(clean up polarizer)로서 기능하도록 작동가능하고 상기 편광 민감 반사기 후의 광 경로 내에 위치되는 시트 편광기(sheet polarizer)를 추가로 포함하는, 편광 회복을 제공하는 광학 밸브 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 광학 밸브는 반사 재료로 코팅된 단차형 표면을 추가로 포함하는, 편광 회복을 제공하는 광학 밸브 시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 반사 재료는 은(silver)인, 편광 회복을 제공하는 광학 밸브 시스템.
  35. 제33항에 있어서, 상기 편광 민감 반사기는 상기 단차형 표면에 평행한, 편광 회복을 제공하는 광학 밸브 시스템.
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KR1020147035267A KR102055541B1 (ko) 2012-05-18 2013-05-15 지향성 디스플레이 디바이스에서의 편광 회복

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9235057B2 (ko)
EP (1) EP2850483B1 (ko)
JP (1) JP2015520415A (ko)
KR (1) KR102055541B1 (ko)
CN (1) CN104380177B (ko)
TW (1) TWI628468B (ko)
WO (1) WO2013173514A2 (ko)

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11726332B2 (en) 2009-04-27 2023-08-15 Digilens Inc. Diffractive projection apparatus
US9933684B2 (en) 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
US9678266B2 (en) * 2013-06-27 2017-06-13 Himax Display, Inc. Display module
US9967546B2 (en) 2013-10-29 2018-05-08 Vefxi Corporation Method and apparatus for converting 2D-images and videos to 3D for consumer, commercial and professional applications
US20150116458A1 (en) 2013-10-30 2015-04-30 Barkatech Consulting, LLC Method and apparatus for generating enhanced 3d-effects for real-time and offline appplications
CN105301689B (zh) 2014-05-30 2018-04-10 扬升照明股份有限公司 导光单元以及光源模块
US10158847B2 (en) 2014-06-19 2018-12-18 Vefxi Corporation Real—time stereo 3D and autostereoscopic 3D video and image editing
JP6962521B2 (ja) * 2014-06-26 2021-11-05 リアルディー スパーク エルエルシー 指向性プライバシーディスプレイ
US9602767B2 (en) * 2014-10-10 2017-03-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Telepresence experience
KR102332159B1 (ko) 2014-11-19 2021-11-30 엘지디스플레이 주식회사 초박막 라이트 유닛
US9632226B2 (en) 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
EP3779527A1 (en) 2015-04-13 2021-02-17 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
EP3359999A1 (en) 2015-10-05 2018-08-15 Popovich, Milan Momcilo Waveguide display
EP3369034B1 (en) * 2015-10-26 2023-07-05 RealD Spark, LLC Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
KR101697286B1 (ko) * 2015-11-09 2017-01-18 경북대학교 산학협력단 사용자 스타일링을 위한 증강현실 제공 장치 및 방법
DE102016007814B4 (de) 2016-06-20 2018-07-19 Sioptica Gmbh Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus
DE102016003627A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Sioptica Gmbh Bildschirm und Verfahren für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus
EP3347765B1 (de) 2015-11-27 2019-07-17 Sioptica GmbH Bildschirm mit betriebsarten fuer eine freie und eine eingeschraenkte sicht
DE102015015516B4 (de) 2015-11-27 2018-04-12 Sioptica Gmbh Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus
DE102016002584A1 (de) 2016-02-29 2017-08-31 Sioptica Gmbh Bildschirm und Verfahren für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus sowie Verfahren zur Herstellung eines dazu geeigneten Lichtleiters
KR102010716B1 (ko) 2015-12-10 2019-08-13 시옵티카 게엠베하 자유 보기 모드 및 제한 보기 모드를 위한 스크린
DE102015016134B3 (de) * 2015-12-10 2016-12-15 Sioptica Gmbh Bildschirm und Verfahren für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus
DE102016003509B4 (de) 2016-03-21 2023-02-02 Sioptica Gmbh Verfahren zur einfachen Visualisierung des Sichtmodus eines Bildschirms
DE102016004842B4 (de) 2016-04-15 2022-01-27 Sioptica Gmbh Bildschirm und Verfahren für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus sowie Verwendung eines solchen Bildschirms
US10425635B2 (en) 2016-05-23 2019-09-24 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
CN107561625A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 扬升照明股份有限公司 光源模组以及导光板
KR102560709B1 (ko) 2016-08-30 2023-07-27 삼성전자주식회사 지향성 백라이트 유닛, 이를 포함한 입체 영상 표시 장치
KR102646789B1 (ko) * 2016-09-22 2024-03-13 삼성전자주식회사 지향성 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 입체 영상 표시 장치
US10649131B2 (en) * 2016-11-09 2020-05-12 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and head-mounted display
WO2018129059A1 (en) 2017-01-04 2018-07-12 Reald Spark, Llc Optical stack for imaging directional backlights
US10545346B2 (en) 2017-01-05 2020-01-28 Digilens Inc. Wearable heads up displays
EP4227728A1 (en) 2017-03-08 2023-08-16 Meta Platforms Technologies, LLC Wide angle variable neutral density filter
JP6756281B2 (ja) 2017-03-14 2020-09-16 オムロン株式会社 表示方法および表示装置
CA3057136A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-27 Magic Leap, Inc. Display system with spatial light modulator illumination for divided pupils
JP7204073B2 (ja) 2017-05-08 2023-01-16 リアルディー スパーク エルエルシー 指向性ディスプレイ用の光学積層体
DE102017006285A1 (de) 2017-06-30 2019-01-03 Sioptica Gmbh Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus
CN111108428A (zh) 2017-07-17 2020-05-05 加里夏普创新有限责任公司 单轴延迟器堆栈的广角补偿
DE102017007669A1 (de) 2017-08-14 2019-02-14 Sioptica Gmbh Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus und Verwendung desselben
TW201921060A (zh) 2017-09-15 2019-06-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 用於可切換定向顯示器的光學堆疊結構
US11115647B2 (en) 2017-11-06 2021-09-07 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
FI128594B (en) * 2017-12-22 2020-08-31 Dispelix Oy Stair waveguide elements, personal display device and method for producing an image
CN111566571B (zh) 2018-01-08 2022-05-13 迪吉伦斯公司 波导单元格中全息光栅高吞吐量记录的系统和方法
CN115718382A (zh) 2018-01-25 2023-02-28 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于防窥显示装置的反射式光学堆叠物
US11249355B2 (en) 2018-01-29 2022-02-15 Gary Sharp Innovations, Llc Color switch for reduced color cross-talk
EP3746822A4 (en) 2018-01-29 2022-01-12 Gary Sharp Innovations, LLC TRIPLE PASS HOLLOW OPTICAL ELEMENTS
WO2019169170A1 (en) 2018-03-02 2019-09-06 Sharp Gary D Retarder stack pairs for polarization basis vector transformations
WO2019183525A1 (en) 2018-03-22 2019-09-26 Reald Spark, Llc Optical waveguide for directional backlight
US10955715B2 (en) 2018-06-29 2021-03-23 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
WO2020018552A1 (en) 2018-07-18 2020-01-23 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
WO2020023779A1 (en) 2018-07-25 2020-01-30 Digilens Inc. Systems and methods for fabricating a multilayer optical structure
WO2020146091A1 (en) 2019-01-07 2020-07-16 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
EP3924776A4 (en) 2019-02-12 2022-10-19 RealD Spark, LLC DIFFUSER FOR PRIVACY DISPLAY
US11307347B2 (en) 2019-05-20 2022-04-19 Facebook Technologies, Llc Display illumination using a wedge waveguide
US11709308B2 (en) * 2019-05-20 2023-07-25 Meta Platforms Technologies, Llc Optical waveguide beam splitter for directional illumination of display
TW202102883A (zh) 2019-07-02 2021-01-16 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 定向顯示設備
DE102020002797B3 (de) 2020-05-05 2021-07-22 Sioptica Gmbh Optisches Element mit veränderbarer winkelabhängiger Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
CN113614631A (zh) 2019-08-21 2021-11-05 矽光学有限公司 具有可变透射率的光学元件和具有这种光学元件的屏幕
DE102020003265B3 (de) 2020-05-14 2021-07-29 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
KR20220054386A (ko) 2019-08-29 2022-05-02 디지렌즈 인코포레이티드. 진공 브래그 격자 및 이의 제조 방법
US11391948B2 (en) 2019-09-10 2022-07-19 Facebook Technologies, Llc Display illumination using a grating
US11726336B2 (en) 2019-09-10 2023-08-15 Meta Platforms Technologies, Llc Active zonal display illumination using a chopped lightguide
US11592608B2 (en) 2019-09-10 2023-02-28 Meta Platforms Technologies, Llc Switchable polarization retarder array for active zonal illumination of display
US11611058B2 (en) * 2019-09-24 2023-03-21 Apple Inc. Devices and systems for under display image sensor
WO2021067638A1 (en) 2019-10-02 2021-04-08 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
WO2021097066A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-20 Reald Spark, Llc Off-axis display device
CN114761844A (zh) 2019-12-10 2022-07-15 瑞尔D斯帕克有限责任公司 显示装置的反射的控制
DE102020000347A1 (de) 2020-01-17 2021-07-22 Sioptica Gmbh Verfahren und Bildschirm zur Darstellung von Bildinhalten in mindestens zwei Betriebsarten
US11506939B2 (en) 2020-04-30 2022-11-22 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
EP4143632A1 (en) 2020-04-30 2023-03-08 RealD Spark, LLC Directional display apparatus
CN115768643A (zh) 2020-04-30 2023-03-07 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向显示设备
DE102020008013B3 (de) 2020-05-14 2021-10-07 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
DE102020004374A1 (de) 2020-07-16 2022-01-20 Sioptica Gmbh Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus
TW202204818A (zh) 2020-07-29 2022-02-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 光瞳照明裝置
US11624944B2 (en) 2020-07-29 2023-04-11 Reald Spark, Llc Backlight for switchable directional display
GB2598397A (en) * 2020-09-01 2022-03-02 Uni Glory Holdings Ltd A chroma key and presentation system, method, and kit
EP4222554A1 (de) 2020-09-30 2023-08-09 Sioptica GmbH Schaltbarer lichtfilter und seine verwendung
DE102020006110B3 (de) 2020-09-30 2021-09-23 Sioptica Gmbh Schaltbarer Lichtfilter mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen schaltbaren Lichtfilter und Verwendung eines solchen Bildschirms
DE102021112947A1 (de) 2021-05-19 2022-11-24 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
DE102020008055A1 (de) 2020-09-30 2022-03-31 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
DE102020006442B3 (de) 2020-10-13 2021-10-28 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission, Verfahren zur Herstellung eines solchenoptischen Elements und Verwendung eines solchen optischen Elements in einem Bildschirm
DE102020008062A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission, zugehöriges Verfahren und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
US20240036322A1 (en) * 2020-12-21 2024-02-01 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Optical display system and electronic device
DE102020007974B3 (de) 2020-12-22 2021-10-07 Sioptica Gmbh Optisches Element mit variabler Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
DE102021000968B3 (de) 2021-02-12 2022-04-28 Sioptica Gmbh Bildschirm mit zwei Betriebsarten B1 für einen freien Sichtmodus und B2 für einen im Winkelbereich eingeschränkten oder einen dualen Sichtmodus
DE102021105595B3 (de) 2021-03-09 2022-05-12 Sioptica Gmbh Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm mit mindestens zwei Betriebsarten, Anordnung mit Beleuchtungseinrichtung und Verwendung dieser
DE102021108786B4 (de) 2021-04-08 2023-03-02 Sioptica Gmbh Beleuchtungseinrichtung für einen Bildschirm für einen freien und einen eingeschränkten Sichtmodus und Verwendung einer solchen Beleuchtungseinrichtung
US20220334392A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 Nvidia Corporation Holographic virtual reality display
US11892717B2 (en) 2021-09-30 2024-02-06 Reald Spark, Llc Marks for privacy display
DE102022102390B3 (de) 2022-02-02 2022-06-30 Sioptica Gmbh Bildschirm mit veränderbarer relativer Leuchtdichteverteilungskurve
WO2023154217A1 (en) 2022-02-09 2023-08-17 Reald Spark, Llc Observer-tracked privacy display
US11892718B2 (en) 2022-04-07 2024-02-06 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
DE102022116315A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Sioptica Gmbh Datenverarbeitungsgerät und Verfahren zum Aktivieren eines Sicherheitsmodus eines Datenverarbeitungsgerätes mit einem Bildschirm
DE102022134518B3 (de) 2022-12-22 2024-03-28 Sioptica Gmbh Optisches Element, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Beleuchtungseinrichtung
DE102023118933B3 (de) 2023-07-18 2024-05-23 Sioptica Gmbh Hintergrundbeleuchtung mit einem optischen Film sowie Beleuchtungsvorrichtung und Bildschirm

Family Cites Families (322)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1128979A (en) 1912-06-01 1915-02-16 Walter Hess Stereoscopic picture.
US1970311A (en) 1931-02-14 1934-08-14 Bell Telephone Labor Inc Projection of images for viewing in stereoscopic relief
US2133121A (en) 1936-04-02 1938-10-11 Richard I Stearns Stereoscopic screen and method stereoscopic vision
US2810905A (en) 1949-08-23 1957-10-22 Sperry Rand Corp High frequency directive beam apparatus
US3409351A (en) 1966-02-07 1968-11-05 Douglas F. Winnek Composite stereography
DE2011417A1 (de) 1970-03-11 1971-09-23 Agfa Gevaert Ag Projektionsschirm für Projektion mit dreidimensionalem Eindruck
US3992841A (en) 1974-08-30 1976-11-23 Ward Jr Robertson Panel construction and projection screen constructed from such panels
US4528617A (en) 1982-02-08 1985-07-09 Sheltered Workshop For The Disabled, Inc. Light distribution apparatus
US4542958A (en) 1983-01-13 1985-09-24 Vasco, Ltd. Variable aspect display
JPS6134583A (ja) 1984-07-26 1986-02-18 シャープ株式会社 照明装置
US4829365A (en) 1986-03-07 1989-05-09 Dimension Technologies, Inc. Autostereoscopic display with illuminating lines, light valve and mask
US4804253A (en) 1986-05-15 1989-02-14 General Electric Company Lenticular filter for display devices
US4807978A (en) 1987-09-10 1989-02-28 Hughes Aircraft Company Color display device and method using holographic lenses
US6392689B1 (en) 1991-02-21 2002-05-21 Eugene Dolgoff System for displaying moving images pseudostereoscopically
JP2566087B2 (ja) 1992-01-27 1996-12-25 株式会社東芝 有色マイクロレンズアレイ及びその製造方法
JP2746790B2 (ja) 1992-03-02 1998-05-06 富士写真フイルム株式会社 立体画像記録方法および立体画像記録装置
US6002829A (en) 1992-03-23 1999-12-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Luminaire device
US5528720A (en) 1992-03-23 1996-06-18 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Tapered multilayer luminaire devices
JPH05289208A (ja) 1992-04-15 1993-11-05 Fuji Photo Film Co Ltd 立体画像記録方法および立体画像記録装置
US5459592A (en) 1992-04-24 1995-10-17 Sharp Kabushiki Kaisha Projection display system including a collimating tapered waveguide or lens with the normal to optical axis angle increasing toward the lens center
US5278608A (en) 1992-05-19 1994-01-11 Eastman Kodak Company Electronically printed depth photography system with improved viewing range
US5903388A (en) 1992-06-11 1999-05-11 Sedlmayr Steven R High efficiency electromagnetic beam projector and systems and method for implementation thereof
US5347644A (en) 1992-06-11 1994-09-13 Sedlmayr Steven R Three-dimensional image display device and systems and methods for implementation thereof
DE69328371D1 (de) 1992-09-09 2000-05-18 Jesse B Eichenlaub Stroboskopisches beleuchtungssystem für videoanzeigen
US5896225A (en) 1993-05-24 1999-04-20 Deutsche Thomson Brandt Gmbh Device for stereoscopic image observation within an increased observation area
JPH0736032A (ja) * 1993-07-23 1995-02-07 Fuji Xerox Co Ltd バックライト光源
US5796451A (en) 1993-10-23 1998-08-18 Samsung Display Devices Co., Ltd. Liquid crystal cell with an external color filter
US5581402A (en) 1993-11-22 1996-12-03 Eastman Kodak Company Method for producing an improved stereoscopic picture and stereoscopic picture obtained according to this method
EP0656555B1 (en) * 1993-12-01 2003-03-19 Sharp Kabushiki Kaisha Display for 3D images
GB2294350A (en) 1994-10-21 1996-04-24 Sharp Kk Light source and display
KR100349284B1 (ko) * 1993-12-21 2002-12-31 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 광학디스플레이
JPH09508476A (ja) 1994-01-31 1997-08-26 エス・ディー・エル・インコーポレイテッド レーザ照明ディスプレイシステム
US5510831A (en) 1994-02-10 1996-04-23 Vision Iii Imaging, Inc. Autostereoscopic imaging apparatus and method using suit scanning of parallax images
JP3384867B2 (ja) * 1994-03-31 2003-03-10 株式会社エンプラス 偏光変換手段を備えた偏光化機能付面光源装置
US5588526A (en) 1994-04-01 1996-12-31 Insight, Inc. Flat box system with multiple view optics
EP0760962B1 (en) * 1994-04-11 2002-10-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Tapered multilayer luminaire device
US5933276A (en) 1994-04-13 1999-08-03 Board Of Trustees, University Of Arkansas, N.A. Aberration-free directional image window sheet
US5575549A (en) 1994-08-12 1996-11-19 Enplas Corporation Surface light source device
US6184969B1 (en) 1994-10-25 2001-02-06 James L. Fergason Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement
GB2296617A (en) 1994-12-29 1996-07-03 Sharp Kk Observer tracking autosteroscopic display
JPH08254617A (ja) 1995-01-30 1996-10-01 Hoshi Seisakusho:Kk 面発光装置
GB2297876A (en) 1995-02-09 1996-08-14 Sharp Kk Observer tracking autostereoscopic display
JP3459721B2 (ja) 1995-05-22 2003-10-27 キヤノン株式会社 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
JP3516774B2 (ja) 1995-06-14 2004-04-05 三菱電機株式会社 立体映像表示装置
JPH0915532A (ja) 1995-06-29 1997-01-17 Canon Inc 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
US6023315A (en) 1995-07-04 2000-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha Spatial light modulator and directional display
GB9513658D0 (en) 1995-07-05 1995-09-06 Philips Electronics Uk Ltd Autostereoscopic display apparatus
JP3286138B2 (ja) 1995-08-03 2002-05-27 日東電工株式会社 導光板、面光源装置、偏光光源装置及び液晶表示装置
US6061179A (en) 1996-01-23 2000-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display apparatus with two-/three-dimensional image display switching function
EP0788008B1 (en) 1996-01-31 2006-04-26 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display apparatus whose observation area is widened
US6064424A (en) 1996-02-23 2000-05-16 U.S. Philips Corporation Autostereoscopic display apparatus
TW413993B (en) 1996-03-15 2000-12-01 Sharp Kk Image display device
IT1285368B1 (it) 1996-05-27 1998-06-03 Fiat Ricerche Dispositivo a microfiltri e microchopper per la selezione dinamica di colori ed immagini.
JP2865618B2 (ja) 1996-05-31 1999-03-08 嶋田プレシジョン株式会社 導光板および導光板アセンブリ
GB2320156A (en) 1996-12-07 1998-06-10 Sharp Kk Directional display and method of making a mask for a directional display
GB2317291A (en) 1996-09-12 1998-03-18 Sharp Kk Observer tracking directional display
GB2321815A (en) 1997-02-04 1998-08-05 Sharp Kk Autostereoscopic display with viewer position indicator
DE19638081A1 (de) 1996-09-19 1998-03-26 Hella Kg Hueck & Co Leuchte für Fahrzeuge
GB2317771A (en) 1996-09-27 1998-04-01 Sharp Kk Observer tracking directional display
GB2317710A (en) 1996-09-27 1998-04-01 Sharp Kk Spatial light modulator and directional display
US5959702A (en) 1996-10-04 1999-09-28 Goodman; John Mott Lensless video projector
US6219113B1 (en) 1996-12-17 2001-04-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for driving an active matrix display panel
US5771066A (en) 1997-01-03 1998-06-23 Barnea; Daniel I. Three dimensional display device
JP3441911B2 (ja) 1997-02-20 2003-09-02 キヤノン株式会社 情報処理装置及び方法
CA2284915C (en) 1997-03-27 2005-08-23 Litton Systems, Inc. Autostereoscopic projection system
GB2324428A (en) 1997-04-17 1998-10-21 Sharp Kk Image tracking; observer tracking stereoscopic display
DE69841268D1 (de) 1997-06-12 2009-12-10 Sharp Kk Anzeigevorrichtung mit vertikal ausgerichtetem Flüssigkristall
GB9715397D0 (en) 1997-07-23 1997-09-24 Philips Electronics Nv Lenticular screen adaptor
DE19737449A1 (de) 1997-08-22 1999-02-25 Hertz Inst Heinrich Vorrichtung zum Nachführen eines autostereoskopischen Flachbildschirms
JP3199313B2 (ja) 1997-11-10 2001-08-20 キヤノン株式会社 反射型液晶表示装置及びそれを用いた投射型液晶表示装置
JPH11160701A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Sanyo Electric Co Ltd バックライト装置および液晶ディスプレイ装置
US6295109B1 (en) 1997-12-26 2001-09-25 Sharp Kabushiki Kaisha LCD with plurality of pixels having reflective and transmissive regions
US7239293B2 (en) 1998-01-21 2007-07-03 New York University Autostereoscopic display
JPH11242908A (ja) * 1998-02-25 1999-09-07 Hitachi Ltd 照明装置およびそれを用いた液晶表示装置
JP3642381B2 (ja) 1998-02-26 2005-04-27 日東電工株式会社 導光板、面光源装置及び反射型液晶表示装置
JPH11259007A (ja) 1998-03-10 1999-09-24 Sony Corp 反射型表示装置
US20040108971A1 (en) 1998-04-09 2004-06-10 Digilens, Inc. Method of and apparatus for viewing an image
CA2329941A1 (en) 1998-04-27 1999-11-04 Marc B. Garnick Methods for treating hot flashes and gynaecomastia
DE19827590C2 (de) 1998-06-20 2001-05-03 Christoph Grosmann Verfahren und Vorrichtung zur Autostereoskopie
JP3862422B2 (ja) 1998-07-10 2006-12-27 キヤノン株式会社 画像読取装置
US6456340B1 (en) 1998-08-12 2002-09-24 Pixonics, Llc Apparatus and method for performing image transforms in a digital display system
US6144118A (en) 1998-09-18 2000-11-07 General Scanning, Inc. High-speed precision positioning apparatus
US6476850B1 (en) 1998-10-09 2002-11-05 Kenneth Erbey Apparatus for the generation of a stereoscopic display
JP2000131683A (ja) * 1998-10-29 2000-05-12 Hitachi Ltd カラー表示装置
US6816158B1 (en) 1998-10-30 2004-11-09 Lemelson Jerome H Three-dimensional display system
JP2000200049A (ja) 1998-11-02 2000-07-18 Sony Corp 反射型表示装置
GB9828287D0 (en) 1998-12-23 1999-02-17 Secr Defence Brit Image display system
US6256447B1 (en) 1998-12-31 2001-07-03 Physical Optics Corporation Backlight for correcting diagonal line distortion
JP2000231339A (ja) 1999-02-10 2000-08-22 Dainippon Printing Co Ltd 表示装置
US7088333B1 (en) 1999-03-12 2006-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface lighting device and portable terminal using the same
US6464365B1 (en) 1999-07-23 2002-10-15 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Light collimator for liquid crystal displays
US6305813B1 (en) 1999-08-11 2001-10-23 North American Lighting, Inc. Display device using a light guide for exterior automotive lighting
US6859240B1 (en) 2000-01-27 2005-02-22 Mems Optical Inc. Autostereoscopic display
JP4262368B2 (ja) 1999-09-22 2009-05-13 株式会社日立製作所 照明装置、及びこれを用いた表示装置
JP3457591B2 (ja) 1999-10-08 2003-10-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 液晶表示装置
KR100798711B1 (ko) * 1999-10-08 2008-01-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 조광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
GB0003311D0 (en) 2000-02-15 2000-04-05 Koninkl Philips Electronics Nv Autostereoscopic display driver
US6347874B1 (en) 2000-02-16 2002-02-19 3M Innovative Properties Company Wedge light extractor with risers
HU0000752D0 (en) 2000-02-21 2000-04-28 Pixel element for three-dimensional screen
US6490094B2 (en) 2000-03-17 2002-12-03 Zograph, Llc High acuity lens system
US6847354B2 (en) 2000-03-23 2005-01-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Three dimensional interactive display
JP3968742B2 (ja) 2000-03-30 2007-08-29 株式会社エンプラス 導光板、面光源装置及び表示装置
US6975455B1 (en) * 2000-04-18 2005-12-13 3M Innovative Properties Company Transflective layer for displays
JP4412441B2 (ja) 2000-07-11 2010-02-10 日本電気株式会社 液晶表示装置
JP3554257B2 (ja) 2000-07-31 2004-08-18 キヤノン株式会社 表示制御装置及び方法
US6373637B1 (en) 2000-09-13 2002-04-16 Eastman Kodak Company Diagonal lenticular image system
GB0024112D0 (en) 2000-10-03 2000-11-15 Cambridge 3D Display Ltd Flat panel display
US6422713B1 (en) 2000-10-17 2002-07-23 Ford Global Technologies, Inc. Thin-sheet collimation optics for diode laser illumination systems for use in night vision and exterior lighting applications
GB0028800D0 (en) 2000-11-25 2001-01-10 Cambridge 3D Display Ltd Achromatic flat panel display
GB0029340D0 (en) 2000-11-30 2001-01-17 Cambridge 3D Display Ltd Flat panel camera
JP3845060B2 (ja) 2000-12-18 2006-11-15 ビョンホ リ 反射型立体ディスプレイシステム
US6891200B2 (en) 2001-01-25 2005-05-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting unit, light-emitting unit assembly, and lighting apparatus produced using a plurality of light-emitting units
JP2002237211A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Nitto Denko Corp 偏光面光源及びこれを備えた液晶表示装置
GB0108838D0 (en) 2001-04-07 2001-05-30 Cambridge 3D Display Ltd Far field display
WO2002097324A1 (en) 2001-06-01 2002-12-05 Lumileds Lighting U.S., Llc Compact illumination system and display device
EP1412803A2 (en) 2001-07-13 2004-04-28 Mems Optical, Inc. Autostereoscopic display with rotated microlens-array and method of displaying multidimensional images, especially color images
GB0118866D0 (en) 2001-08-02 2001-09-26 Cambridge 3D Display Ltd Shaped taper flat panel display
GB0119176D0 (en) 2001-08-06 2001-09-26 Ocuity Ltd Optical switching apparatus
US7084838B2 (en) 2001-08-17 2006-08-01 Geo-Rae, Co., Ltd. Method and system for controlling the motion of stereoscopic cameras using a three-dimensional mouse
CA2456907C (en) 2001-09-25 2010-03-09 Cambridge Flat Projection Displays Limited Flat-panel projection display
KR100403599B1 (ko) 2001-11-06 2003-10-30 삼성전자주식회사 조명계 및 이를 채용한 프로젝션 시스템
US7365908B2 (en) 2001-11-08 2008-04-29 Eugene Dolgoff Tiling of panels for multiple-image displays
JP4174216B2 (ja) 2002-01-18 2008-10-29 フジノン株式会社 バリア層を有する光学素子、光学系および投映プロジェクタ装置
JP3980890B2 (ja) * 2002-01-23 2007-09-26 シャープ株式会社 導光板並びにそれを備えた光源装置及び表示装置
CN100445824C (zh) 2002-01-31 2008-12-24 三菱丽阳株式会社 光偏转元件及使用该元件的光源装置
US7256881B2 (en) 2002-02-15 2007-08-14 Coopervision, Inc. Systems and methods for inspection of ophthalmic lenses
JP2003262734A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Citizen Electronics Co Ltd 導光板
EP2378507B1 (en) 2002-03-13 2018-05-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Light emitting element failure compensation in a display
JP3867597B2 (ja) 2002-03-19 2007-01-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置並びに電子機器及び投射型表示装置
EP1493050B1 (en) 2002-03-28 2011-10-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compact lighting system and display device
US20040046709A1 (en) 2002-09-05 2004-03-11 Kazutora Yoshino 3 Dimensional image projector and holodeck
KR100513718B1 (ko) 2002-06-20 2005-09-07 삼성전자주식회사 평판표시소자용 조명장치
US8100552B2 (en) 2002-07-12 2012-01-24 Yechezkal Evan Spero Multiple light-source illuminating system
US9955551B2 (en) 2002-07-12 2018-04-24 Yechezkal Evan Spero Detector controlled illuminating system
JP3969252B2 (ja) 2002-08-27 2007-09-05 日本電気株式会社 立体画像平面画像切換表示装置及び携帯端末装置
JP2004095390A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Fujitsu Display Technologies Corp 照明装置及び表示装置
GB2393344A (en) 2002-09-17 2004-03-24 Sharp Kk Autostereoscopic display
WO2004027492A1 (ja) 2002-09-19 2004-04-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 表示装置および表示装置を備えた電子機器
JP4398141B2 (ja) 2002-10-31 2010-01-13 パイオニア株式会社 表示装置及び方法
KR100499133B1 (ko) 2002-11-04 2005-07-04 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
US20040263969A1 (en) 2002-11-25 2004-12-30 Lenny Lipton Lenticular antireflection display
US6811274B2 (en) 2002-12-04 2004-11-02 General Electric Company Polarization sensitive optical substrate
US7125131B2 (en) 2002-12-06 2006-10-24 General Electric Company Brightness enhancement film with improved view angle
CN1751525B (zh) 2003-02-21 2012-02-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 自动立体显示器
JP4143444B2 (ja) 2003-03-07 2008-09-03 キヤノン株式会社 照明光学系
JP3961973B2 (ja) 2003-03-14 2007-08-22 富士通株式会社 Ｏｔｄｒによる測定方法及び端局装置
EP1614299A1 (en) 2003-04-16 2006-01-11 Upstream Engineering Oy 2d/3d data projector
JP2004319364A (ja) 2003-04-18 2004-11-11 Alps Electric Co Ltd 照明装置および液晶表示装置
US7245430B2 (en) 2003-04-21 2007-07-17 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for displaying three-dimensional stereo image using light deflector
US7976169B2 (en) 2003-05-14 2011-07-12 Sun Innovations, Inc. Waveguide display
GB0313044D0 (en) 2003-06-06 2003-07-09 Cambridge Flat Projection Flat panel scanning illuminator
GB2403814A (en) * 2003-07-10 2005-01-12 Ocuity Ltd Directional display apparatus with birefringent lens structure
GB2403815A (en) 2003-07-10 2005-01-12 Ocuity Ltd Birefringent lens array structure
JP4727629B2 (ja) * 2003-07-23 2011-07-20 シャープ株式会社 液晶表示装置
US7599021B2 (en) * 2003-07-23 2009-10-06 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
GB2405542A (en) 2003-08-30 2005-03-02 Sharp Kk Multiple view directional display having display layer and parallax optic sandwiched between substrates.
BRPI0414613A (pt) 2003-09-22 2006-12-26 Gene Dolgoff exibições de imagens lenticulares e de grade de barreira onidirecional e métodos para realizá-las
GB2406730A (en) 2003-09-30 2005-04-06 Ocuity Ltd Directional display.
JP2005135844A (ja) 2003-10-31 2005-05-26 Sony Corp 光学素子及びバックライト装置
JP2005183030A (ja) 2003-12-16 2005-07-07 Seiko Epson Corp 導光板及び照明装置
US7052168B2 (en) 2003-12-17 2006-05-30 3M Innovative Properties Company Illumination device
DE10359403B4 (de) 2003-12-18 2005-12-15 Seereal Technologies Gmbh Autostereoskopisches Multi-User-Display
JP4408368B2 (ja) * 2003-12-24 2010-02-03 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置および表示方法およびこれらを用いる機器
JPWO2005068900A1 (ja) 2004-01-15 2007-12-27 日立化成工業株式会社 リフレクタおよびバックライト装置
GB2410116A (en) 2004-01-17 2005-07-20 Sharp Kk Illumination system and display device
WO2005071474A2 (en) 2004-01-20 2005-08-04 Sharp Kabushiki Kaisha Directional backlight and multiple view display device
US7300177B2 (en) 2004-02-11 2007-11-27 3M Innovative Properties Illumination system having a plurality of light source modules disposed in an array with a non-radially symmetrical aperture
JP4558651B2 (ja) 2004-02-13 2010-10-06 三菱電機株式会社 液晶表示装置及び情報機器
US6962415B2 (en) 2004-02-27 2005-11-08 Honeywell International Inc. Electro-optical dimming system
JP4394977B2 (ja) 2004-03-09 2010-01-06 五洋紙工株式会社 面光源装置
US7375886B2 (en) 2004-04-19 2008-05-20 Stereographics Corporation Method and apparatus for optimizing the viewing distance of a lenticular stereogram
JP4616577B2 (ja) 2004-04-22 2011-01-19 株式会社日立製作所 映像表示装置
JP2005321693A (ja) 2004-05-11 2005-11-17 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
GB2414127A (en) 2004-05-12 2005-11-16 Sharp Kk Time sequential colour projection
TWI254166B (en) 2004-05-25 2006-05-01 Au Optronics Corp 3D display system and method
US7064353B2 (en) 2004-05-26 2006-06-20 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED chip with integrated fast switching diode for ESD protection
JP4367258B2 (ja) 2004-06-18 2009-11-18 日本電気株式会社 入出力装置及び端末装置
JP2006004877A (ja) 2004-06-21 2006-01-05 Nippon Leiz Co Ltd 導光板および平面照明装置
JP2006031941A (ja) 2004-07-12 2006-02-02 Sharp Corp 面状光源ユニット
US7088488B2 (en) 2004-07-13 2006-08-08 Imation Corp. Spatial light modulator device with diffusive element
US7215391B2 (en) 2004-07-16 2007-05-08 United Microelectronics Corp. Liquid crystal on silicon display with micro color filters positioned on the top surface of the transparent substrate
US7278775B2 (en) 2004-09-09 2007-10-09 Fusion Optix Inc. Enhanced LCD backlight
US20080128728A1 (en) * 2004-09-10 2008-06-05 Luminus Devices, Inc. Polarized light-emitting devices and methods
GB2418315A (en) 2004-09-21 2006-03-22 Sharp Kk Multiple view display
JP4186918B2 (ja) 2004-12-01 2008-11-26 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
DE102004059729B3 (de) 2004-12-11 2006-04-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur autostereoskopischen Erzeugung von dreidimensionalen Bildinformationen aus gerasterten Subpixelauszügen und Anordnung zur Verfahrensdurchführung
US20060139447A1 (en) 2004-12-23 2006-06-29 Unkrich Mark A Eye detection system and method for control of a three-dimensional display
DE102004063838A1 (de) 2004-12-23 2006-07-06 Seereal Technologies Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Berechnen computer generierter Videohologramme
GB0502453D0 (en) 2005-02-05 2005-03-16 Cambridge Flat Projection Flat panel lens
US7355800B2 (en) 2005-02-07 2008-04-08 Coherent, Inc. Apparatus for projecting a line of light from a diode-laser array
JP5058967B2 (ja) 2005-03-17 2012-10-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 裸眼立体視ディスプレイ装置およびそのためのカラー・フィルタ
JP4600317B2 (ja) * 2005-03-31 2010-12-15 カシオ計算機株式会社 指向性を持った少なくとも２つの照明光を出射する照明装置及びそれを用いた表示装置
US20070115551A1 (en) 2005-04-01 2007-05-24 Alexis Spilman Space-variant waveplate for polarization conversion, methods and applications
JP5090337B2 (ja) 2005-04-08 2012-12-05 リアルディー インコーポレイテッド 平面パススルーを有する自動立体ディスプレイ
WO2006118784A2 (en) 2005-04-20 2006-11-09 Wavefront Technology, Inc. Elliptical diffusers used in displays
US8675125B2 (en) 2005-04-27 2014-03-18 Parellel Consulting Limited Liability Company Minimized-thickness angular scanner of electromagnetic radiation
US7188953B2 (en) 2005-05-03 2007-03-13 Eastman Kodak Company Display apparatus using LCD panel
KR101263968B1 (ko) 2005-05-06 2013-05-13 씨리얼 테크놀로지스 게엠베하 삼차원 장면의 홀로그래픽 재구성을 위한 장치
GB2426351A (en) 2005-05-19 2006-11-22 Sharp Kk A dual view display
TW200641416A (en) * 2005-05-31 2006-12-01 Bright View Electronics Co Ltd A lighting device providing longitudinal illumination
JP4741887B2 (ja) 2005-06-24 2011-08-10 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 光源装置、表示装置及び端末装置
KR100813977B1 (ko) 2005-07-08 2008-03-14 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고해상도 입체 영상 디스플레이장치
GB2428345A (en) 2005-07-13 2007-01-24 Sharp Kk A display having multiple view and single view modes
JP2009503793A (ja) 2005-07-28 2009-01-29 ライト プレスクリプションズ イノベーターズ エルエルシー バックライトおよびフロントライト用のエテンデュ保存型照明光学部品
KR101128519B1 (ko) 2005-08-04 2012-03-27 삼성전자주식회사 고해상도 오토스테레오스코픽 디스플레이
JP3872810B1 (ja) 2005-08-12 2007-01-24 シャープ株式会社 光源制御装置、照明装置及び液晶表示装置
US20070115552A1 (en) 2005-09-02 2007-05-24 Colorlink, Inc. Polarization beam splitter and combiner
JP4626467B2 (ja) * 2005-09-29 2011-02-09 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
US7663712B2 (en) 2005-10-10 2010-02-16 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Backlight unit with linearly reduced divergence having the width of an output aperture vary over the length of a light divergence reduction structure
US7378686B2 (en) 2005-10-18 2008-05-27 Goldeneye, Inc. Light emitting diode and side emitting lens
WO2007059054A2 (en) 2005-11-14 2007-05-24 Real D Monitor with integral interdigitation
KR20070071293A (ko) 2005-12-29 2007-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법
US7528906B2 (en) 2006-01-23 2009-05-05 Real D Achromatic polarization switches
KR20070080985A (ko) 2006-02-09 2007-08-14 삼성전자주식회사 레이저 디스플레이 장치
US7593615B2 (en) 2006-02-10 2009-09-22 Rpc Photonics, Inc. Optical devices for guiding illumination
KR100813975B1 (ko) 2006-02-27 2008-03-14 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 고해상도 입체 영상 표시 장치
CN2872404Y (zh) 2006-03-06 2007-02-21 胡国辉 高亮度导光板
US20070223252A1 (en) 2006-03-24 2007-09-27 Junwon Lee Illumination apparatus and film
JP4385031B2 (ja) 2006-03-31 2009-12-16 日本ライツ株式会社 導光板および平面照明装置
JP2007279474A (ja) 2006-04-10 2007-10-25 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
US8040458B2 (en) * 2006-09-26 2011-10-18 Panasonic Corporation Planar illumination device and liquid crystal display device using the same
GB0619366D0 (en) 2006-10-02 2006-11-08 Cambridge Flat Projection Distortionless wedge projection
JP4197716B2 (ja) 2006-10-03 2008-12-17 株式会社東芝 立体映像表示装置
JP5243439B2 (ja) 2006-10-06 2013-07-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 自動立体３ｄディスプレイ装置用のバックライトモジュール及びｌｃｄデバイス用の走査式バックライト
GB0620014D0 (en) 2006-10-10 2006-11-22 Cambridge Flat Projection Prismatic film backlight
KR101398507B1 (ko) 2006-10-27 2014-06-27 도레이 카부시키가이샤 광 반사판용 백색 폴리에스테르 필름
CN200983052Y (zh) 2006-11-27 2007-11-28 比亚迪股份有限公司 一种用于立体液晶显示器的背光模组
CN101617252B (zh) 2006-12-29 2012-06-20 莫迪尼斯有限公司 用于照明应用的内耦合结构
JP4974703B2 (ja) 2007-02-21 2012-07-11 富士フイルム株式会社 面状照明装置
GB0704803D0 (en) 2007-03-13 2007-04-18 Cambridge Flat Projection Structured colour illumination of lcd's
US7806579B2 (en) 2007-03-30 2010-10-05 Honeywell International Inc. Luminaire having a two-way waveguide
RU2377623C2 (ru) 2007-04-20 2009-12-27 Василий Александрович ЕЖОВ Способ наблюдения стереоизображений с полным разрешением для каждого ракурса и устройство для его реализации
DE102008021721A1 (de) 2007-05-08 2008-11-27 Citizen Electronics Co., Ltd., Fujiyoshida-shi Optisches Bauteil, Hintergrundbeleuchtungseinheit und Anzeigevorrichtung
US7528893B2 (en) 2007-05-18 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Backlight for liquid crystal display
JP4902431B2 (ja) 2007-06-07 2012-03-21 富士フイルム株式会社 面状照明装置
US7618178B2 (en) 2007-06-11 2009-11-17 SKC Haas Display Films Co., Lt.d Backlight containing formed birefringence reflective polarizer
KR20090009436A (ko) 2007-07-20 2009-01-23 엘지이노텍 주식회사 엘이디 백라이트
KR100897804B1 (ko) 2007-08-07 2009-05-15 (주)비젼텍 패턴이 형성된 백라이트 유닛용 도광판
KR100932304B1 (ko) 2007-10-30 2009-12-16 제일모직주식회사 배면에 비대칭 프리즘을 구비하는 백라이트 유닛용 도광판및 이를 이용한 액정표시장치
US7791683B2 (en) 2007-11-19 2010-09-07 Honeywell International Inc. Backlight systems for liquid crystal displays
JP4996433B2 (ja) 2007-11-27 2012-08-08 ミネベア株式会社 面状照明装置
EP2232470A4 (en) 2007-12-20 2012-04-11 Real Inc INTRA PIXEL LIGHTING SYSTEM AND METHOD
EP2233823B1 (en) * 2008-01-23 2018-11-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wavelength separator, planar illumination device and liquid crystal display device using the wavelength separator
WO2009102951A2 (en) * 2008-02-15 2009-08-20 3M Innovative Properties Company Brightness enhancing film and film based diffuser for improved illumination uniformity of displays
US7750982B2 (en) 2008-03-19 2010-07-06 3M Innovative Properties Company Autostereoscopic display with fresnel lens element and double sided prism film adjacent a backlight having a light transmission surface with left and right eye light sources at opposing ends modulated at a rate of at least 90 hz
CN101983352A (zh) 2008-04-03 2011-03-02 住友化学株式会社 液晶显示装置
US8068187B2 (en) 2008-06-18 2011-11-29 3M Innovative Properties Company Stereoscopic 3D liquid crystal display apparatus having a double sided prism film comprising cylindrical lenses and non-contiguous prisms
WO2010019922A1 (en) 2008-08-15 2010-02-18 Real D Enhanced ghost compensation for stereoscopic imagery
US8223296B2 (en) 2008-08-25 2012-07-17 Lg Display Co. Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device having the same
US7660047B1 (en) 2008-09-03 2010-02-09 Microsoft Corporation Flat panel lens
TWI396873B (zh) 2008-12-31 2013-05-21 Nat Univ Tsing Hua 一種微結構偏極化之導光裝置
US20110043501A1 (en) 2009-01-15 2011-02-24 Tyler Jon Daniel Material Simulation Device
US8152349B2 (en) 2009-01-15 2012-04-10 Microsoft Corporation End reflector for a flat panel lens
JP2010164914A (ja) 2009-01-19 2010-07-29 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
US8026997B2 (en) 2009-01-28 2011-09-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Area active backlight with steerable light source
DE102009010538B4 (de) 2009-02-25 2022-02-03 tooz technologies GmbH Multifunktionsglas mit einer optisch wirksamen Fläche, die zumindest teilweise eine Fresnel-Struktur mit mehreren Fresnel-Segmenten aufweist, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Multifunktionsglases
US20100214135A1 (en) 2009-02-26 2010-08-26 Microsoft Corporation Dynamic rear-projected user interface
JP5143770B2 (ja) 2009-03-02 2013-02-13 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
US20100231498A1 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Microsoft Corporation Image display via multiple light guide sections
WO2010124028A2 (en) 2009-04-21 2010-10-28 Vasylyev Sergiy V Light collection and illumination systems employing planar waveguide
US8639072B2 (en) 2011-10-19 2014-01-28 Milan Momcilo Popovich Compact wearable display
WO2010127285A2 (en) 2009-04-30 2010-11-04 Tetracam, Inc. Method and apparatus for providing a 3d image via media device
DE102009003069A1 (de) 2009-05-13 2010-11-25 Seereal Technologies S.A. 3D-Anzeigedisplay mit steuerbarer Vorrichtung zum Nachführen von Sichtbarkeitsbereichen
US8203595B2 (en) 2009-05-21 2012-06-19 Alcatel Lucent Method and apparatus for enabling improved eye contact in video teleconferencing applications
CN102450026B (zh) 2009-05-28 2015-01-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 自动立体显示设备
US8216405B2 (en) 2009-05-28 2012-07-10 Microsoft Corporation Making an optic with a cladding
GB2470752B (en) 2009-06-03 2015-01-07 Au Optronics Corp Autostereoscopic Display Apparatus
KR20110006773A (ko) 2009-07-15 2011-01-21 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 텔레비전
EP2282231A3 (en) 2009-08-07 2011-05-04 JDS Uniphase Corporation Multi-segment optical retarder for creating 3d images
JP5375424B2 (ja) 2009-08-10 2013-12-25 東芝ライテック株式会社 発光装置及びその製造方法、灯具、並びに灯具システム
FR2949264B1 (fr) 2009-08-18 2012-02-24 Screen Res Procede de fabrication d'un ecran de projection et ecran correspondant
US20110242298A1 (en) 2009-08-21 2011-10-06 Microsoft Corporation Private video presentation
US20110044582A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Microsoft Corporation Efficient collimation of light with optical wedge
US20110044056A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Microsoft Corporation Light collector for an illumination optic
US8354806B2 (en) 2009-08-21 2013-01-15 Microsoft Corporation Scanning collimation of light via flat panel lamp
JP5333050B2 (ja) 2009-08-25 2013-11-06 ソニー株式会社 立体映像表示装置および立体映像表示装置の製造方法
CN102741744B (zh) 2009-12-01 2014-12-24 鲁米尼特有限责任公司 用于显示二维和三维电影的投影银幕及其使用方法
KR101676872B1 (ko) 2009-12-14 2016-11-16 엘지전자 주식회사 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101684478B1 (ko) 2010-01-20 2016-12-09 삼성디스플레이 주식회사 복수의 도광판을 갖는 백라이트 어셈블리
US20110188120A1 (en) 2010-01-29 2011-08-04 Beam Engineering For Advanced Measurement Co. Broadband optics for manipulating light beams and images
KR101680771B1 (ko) 2010-02-04 2016-11-30 삼성전자주식회사 입체 영상 디스플레이 장치 및 방법
JP2013080562A (ja) 2010-02-10 2013-05-02 Sharp Corp バックライト装置および液晶表示装置並びにテレビジョン受像機
US20110216266A1 (en) 2010-03-02 2011-09-08 Microsoft Corporation Wedge backlight with diffraction grating
JP5055398B2 (ja) * 2010-03-12 2012-10-24 株式会社ジャパンディスプレイイースト 照明装置および液晶表示装置
JP5462672B2 (ja) 2010-03-16 2014-04-02 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び電子機器
US9628722B2 (en) 2010-03-30 2017-04-18 Personify, Inc. Systems and methods for embedding a foreground video into a background feed based on a control input
KR20110109565A (ko) 2010-03-31 2011-10-06 삼성전자주식회사 백라이트 유닛, 이를 구비한 3ｄ 디스플레이 및 3ｄ 영상 형성 방법
BR112012026325A2 (pt) * 2010-04-16 2019-09-24 Flex Lighting Ii Llc dispositivo de iluminação compreendendo um guia de luz baseado em película
US8564740B2 (en) 2010-05-24 2013-10-22 3M Innovative Properties Company Directional backlight with reduced crosstalk
US8477261B2 (en) 2010-05-26 2013-07-02 Microsoft Corporation Shadow elimination in the backlight for a 3-D display
US10089937B2 (en) 2010-06-21 2018-10-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Spatial and temporal multiplexing display
KR101680770B1 (ko) 2010-07-09 2016-11-29 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 디스플레이장치
WO2012008152A1 (ja) 2010-07-14 2012-01-19 パナソニック株式会社 表示装置
KR101729556B1 (ko) 2010-08-09 2017-04-24 엘지전자 주식회사 입체영상 디스플레이 시스템, 입체영상 디스플레이 장치 및 입체영상 디스플레이 방법, 그리고 위치 추적 장치
US8534901B2 (en) 2010-09-13 2013-09-17 Teledyne Reynolds, Inc. Collimating waveguide apparatus and method
US8854356B2 (en) 2010-09-28 2014-10-07 Nintendo Co., Ltd. Storage medium having stored therein image processing program, image processing apparatus, image processing system, and image processing method
JP2012074308A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Asahi Kasei Corp 光源ユニットおよび液晶表示装置
US8651725B2 (en) 2010-09-30 2014-02-18 Global Lighting Technology Inc. Backlight module
US8848040B2 (en) 2010-10-08 2014-09-30 3Dv Co., Ltd. 3D display system with active shutter plate
KR20120045098A (ko) 2010-10-29 2012-05-09 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정 표시 장치
KR101670927B1 (ko) 2010-11-05 2016-11-01 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 방법
CN103329029A (zh) 2010-11-19 2013-09-25 瑞尔D股份有限公司 导向性平坦照射器
US20130328866A1 (en) 2010-11-19 2013-12-12 Reald Inc. Spatially multiplexed imaging directional backlight displays
US9250448B2 (en) 2010-11-19 2016-02-02 Reald Inc. Segmented directional backlight and related methods of backlight illumination
US8651726B2 (en) 2010-11-19 2014-02-18 Reald Inc. Efficient polarized directional backlight
US8988336B2 (en) 2010-12-16 2015-03-24 3M Innovative Properties Company Dual-orientation autostereoscopic backlight and display
US8823769B2 (en) 2011-01-05 2014-09-02 Ricoh Company, Ltd. Three-dimensional video conferencing system with eye contact
JP2012204370A (ja) 2011-03-23 2012-10-22 Sony Corp 光源回路ユニットおよび照明装置、並びに表示装置
KR101788723B1 (ko) 2011-04-28 2017-10-20 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
KR101912408B1 (ko) 2011-06-29 2018-10-26 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이동 단말기의 제어 방법
KR101884628B1 (ko) 2011-08-24 2018-08-02 엘지이노텍 주식회사 발광 모듈 및 백라이트 유닛
US20130107340A1 (en) 2011-10-31 2013-05-02 Yoon Kean Wong Autostereoscopic Steering Light-Guide Three-Dimensional Displays
US20130135588A1 (en) 2011-11-29 2013-05-30 Milan Momcilo Popovich 3D display apparatus
EP2810108B1 (en) 2012-01-31 2018-01-10 Alphamicron Incorporated Electronically dimmable optical device
CN202486493U (zh) 2012-02-07 2012-10-10 天津三多水科技有限公司 一种投影幕布
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
CN104302965B (zh) 2012-05-18 2017-04-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于成像定向背光源的光源调节
US9350980B2 (en) 2012-05-18 2016-05-24 Reald Inc. Crosstalk suppression in a directional backlight
CN108089340B (zh) 2012-05-18 2021-08-10 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向显示设备
CN104321686B (zh) 2012-05-18 2017-04-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光源的光源
CN104685867B (zh) 2012-07-23 2017-03-08 瑞尔D斯帕克有限责任公司 观察者跟踪自动立体显示器
JP6584008B2 (ja) 2013-02-22 2019-10-02 リアルディー スパーク エルエルシー 指向性バックライト

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