KR20210073598A - 멀티뷰 디스플레이 및 방법 - Google Patents

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KR20210073598A
KR20210073598A KR1020217016830A KR20217016830A KR20210073598A KR 20210073598 A KR20210073598 A KR 20210073598A KR 1020217016830 A KR1020217016830 A KR 1020217016830A KR 20217016830 A KR20217016830 A KR 20217016830A KR 20210073598 A KR20210073598 A KR 20210073598A
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데이비드 에이. 파탈
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레이아 인코포레이티드
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Abstract

멀티뷰 디스플레이 및 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법은 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들의 어레이 및 지향성 광빔들을 제공하는 멀티빔 방출기들의 어레이를 이용한다. 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들의 어레이는 지향성 광빔들을 멀티뷰 이미지의 뷰들의 컬러 픽셀들로서 변조하도록 구성된다. 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기는 광 밸브들의 어레이에 대하여 서로 오프셋된다. 오프셋은, 서로에 대해 대등한 각도 방향을 갖는 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기 각각으로부터의 변조된 지향성 광빔을 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀에 지향시키도록 구성된다. 대등한 각도 방향은 컬러 픽셀 내의 컬러 프린징을 완화시킬 수 있다.

Description

멀티뷰 디스플레이 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
N/A
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
N/A
전자 디스플레이들은 매우 다양한 기기들 및 제품들의 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 아주 보편적인 매체이다. 가장 일반적으로 이용되는 전자 디스플레이들은 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD), 전계 발광(electroluminescent; EL) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 및 능동 매트릭스(active matrix) OLED(AMOLED) 디스플레이, 전기 영동(electrophoretic; EP) 디스플레이 및 전자 기계(electromechanical) 또는 전자 유체(electrofluidic) 광 변조를 이용하는 다양한 디스플레이들(예를 들어, 디지털 미세 거울(micromirror) 기기, 전기 습윤(electrowetting) 디스플레이 등)을 포함한다. 일반적으로, 전자 디스플레이들은 능동형 디스플레이들(즉, 광을 방출하는 디스플레이들) 또는 수동형 디스플레이들(즉, 다른 원천에 의하여 제공되는 광을 변조하는 디스플레이들)로 분류될 수 있다. 능동형 디스플레이들의 가장 명백한 예들로는 CRT, PDP 및 OLED/AMOLED가 있다. 방출광을 고려하면 일반적으로 수동형으로 분류되는 디스플레이들은 LCD 및 EP 디스플레이들이다. 수동형 디스플레이들은 본질적으로 낮은 전력 소모를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 매력적인 성능 특성들을 종종 나타내지만, 광을 방출하는 능력이 부족한 많은 실제 응용들에서 다소 제한적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들의 다양한 특징들은 동일한 도면 부호가 동일한 구조적 요소를 나타내는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 용이하게 이해될 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔의 각도 성분들의 그래픽 표현을 도시한다.
도 2a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 단면도를 도시한다.
도 2b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 평면도를 도시한다.
도 2c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 도 2b의 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 3은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 부분들의 단면도를 도시한다.
도 4a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 4b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 다른 예로서 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 5a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 다른 예로서 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 5b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 또 다른 예로서 멀티뷰 디스플레이의 일부의 평면도를 도시한다.
도 6은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 멀티뷰 디스플레이의 블록도를 도시한다.
도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
일부 예들 및 실시 예들은 상술한 도면들에 도시된 특징들에 부가되거나 그 대신에 포함되는 다른 특징들을 가질 수 있다. 이들 및 다른 특징들은 상술한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 예들 및 실시 예들은 전자 디스플레이들에 적용되는 서로 오프셋(offset)된 멀티빔 방출기들(multibeam emitters)의 어레이를 이용하는 백라이팅을 제공한다. 본 명세서의 원리들에 일치되는 다양한 실시 예들에서, 멀티뷰 디스플레이가 제공된다. 멀티뷰 디스플레이는 반복되는(repeating) 복수의 컬러 서브 픽셀들(color sub-pixels)을 갖는 광 밸브들(light valves)의 어레이를 포함한다. 디스플레이는 지향성 광빔들(directional light beams)을 광 밸브들의 어레이에 제공하도록 구성된 멀티빔 방출기들의 어레이를 더 포함한다. 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들은 광 밸브 어레이에 대하여 서로 오프셋된다. 일부 실시 예들 및 예들에 따르면, 오프셋은 멀티뷰 이미지에서 컬러 프린징(color fringing)을 완화시킬 수 있다.
본 명세서에서, '2차원 디스플레이(two-dimensional display)' 또는 '2D 디스플레이'는 이미지가 보여지는 방향에 관계 없이 (즉, 2D 디스플레이의 정해진 시야각 또는 시야 범위 내에서) 실질적으로 동일한 이미지의 뷰를 제공하도록 구성된 디스플레이로서 정의된다. 스마트 폰들 및 컴퓨터 모니터들에서 찾아볼 수 있는 액정 디스플레이(LCD)는 2D 디스플레이들의 예들이다. 대조적으로, 본 명세서에서, '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'는 상이한 뷰 방향들로 또는 상이한 뷰 방향들로부터 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들을 제공하도록 구성된 전자 디스플레이 또는 디스플레이 시스템으로서 정의된다. 특히, 상이한 뷰들은 멀티뷰 이미지의 객체 또는 장면(scene)의 상이한 시점 뷰들(perspective views)을 나타낼 수 있다. 일부 예들에서, 멀티뷰 디스플레이는, 예를 들어 멀티뷰 이미지의 2개의 상이한 뷰들을 동시에 볼 때3차원 이미지(3D 이미지)를 보는 것과 같은 인식을 제공하는 경우, 3차원(three-dimensional; 3D) 디스플레이로도 언급될 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(10)의 사시도를 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(10)는 보여질 멀티뷰 이미지를 디스플레이하기 위한 스크린(12)을 포함한다. 멀티뷰 디스플레이(10)는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들(14)을 스크린(12)에 대하여 상이한 뷰 방향들(16)로 제공한다. 뷰 방향들(16)은 스크린(12)으로부터 여러 상이한 주 각도 방향들(principal angular directions)로 연장되는 화살표들로서 도시되었고, 상이한 뷰들(14)은 화살표들(즉, 뷰 방향들(16)을 묘사함)의 말단에 음영 표시된 다각형 박스들로서 도시되었으며, 제한이 아닌 예로서 단지 4개의 뷰들(14) 및 4개의 뷰 방향들(16)이 도시되었다. 도 1a에는 상이한 뷰들(14)이 스크린 위에 있는 것으로 도시되었으나, 멀티뷰 이미지가 멀티뷰 디스플레이(10) 상에 디스플레이되는 경우 뷰들(14)은 실제로 스크린(12) 상에 또는 스크린(12)의 부근에 나타날 수 있다는 것에 유의한다. 뷰들(14)을 스크린(12) 위에 묘사한 것은 단지 도시의 단순화를 위한 것이며, 특정 뷰(14)에 대응되는 각각의 뷰 방향들(16)로부터 멀티뷰 디스플레이(10)를 보는 것을 나타내기 위함이다.
본 명세서의 정의에 의하면, 뷰 방향 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 방향을 갖는 광빔(light beam)은 일반적으로 각도 성분들(angular components) {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향을 갖는다. 본 명세서에서, 각도 성분(θ)은 광빔의 '고도 성분(elevation component)' 또는 '고도각(elevation angle)'으로 언급된다. 각도 성분(φ)은 광빔의 '방위 성분(azimuth component)' 또는 '방위각(azimuth angle)'으로 언급된다. 정의에 의하면, 고도각(θ)은 수직 평면(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 수직인)에서의 각도이고, 방위각(φ)은 수평 평면(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 평행인)에서의 각도이다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치하는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향(예를 들어, 도 1a의 뷰 방향(16))에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔(20)의 각도 성분들 {θ, φ}의 그래픽 표현을 도시한다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 광빔(20)은 특정 지점으로부터 방출되거나 발산된다. 즉, 정의에 의하면, 광빔(20)은 멀티뷰 디스플레이 내의 특정 원점(point of origin)과 관련된 중심 광선(central ray)을 갖는다. 또한, 도 1b는 광빔(또는 뷰 방향)의 원점(O)을 도시한다.
또한, 본 명세서에서, '멀티뷰 이미지(multiview image)' 및 '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'라는 용어들에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰(multiview)'라는 용어는 복수의 뷰들의 뷰들 간의 각도 시차(angular disparity)를 포함하거나 상이한 시점들(perspectives)을 나타내는 복수의 뷰들로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 본 명세서에서 '멀티뷰'라는 용어는 3개 이상의 상이한 뷰들(즉, 최소 3개의 뷰들로서 일반적으로 4개 이상의 뷰들)을 명백히 포함한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰 디스플레이'는 장면 또는 이미지를 나타내기 위하여 단지 2개의 상이한 뷰들만을 포함하는 스테레오스코픽(stereoscopic) 디스플레이와는 명백히 구분된다. 그러나, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티뷰 이미지들 및 멀티뷰 디스플레이들은 3개 이상의 뷰들을 포함하지만, 멀티뷰의 뷰들 중 단지 2개만을 동시에 보게끔(예를 들어, 하나의 눈 당 하나의 뷰) 선택함으로써 멀티뷰 이미지들이 (예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 상에서) 스테레오스코픽 쌍의 이미지들(stereoscopic pair of images)로서 보일 수 있다는 것에 유의한다.
본 명세서에서, '멀티뷰 픽셀(multiview pixel)'은 멀티뷰 디스플레이의 유사한 복수의 상이한 뷰들 각각의 '뷰' 픽셀들을 나타내는 한 세트의 픽셀들로서 정의된다. 특히, 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 각각의 뷰 픽셀에 대응되거나 그 뷰 픽셀을 나타내는 개별 픽셀 또는 픽셀들의 세트를 가질 수 있다. 따라서, 본 명세서의 정의에 의하면, '뷰 픽셀(view pixel)'은 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀의 뷰에 대응되는 픽셀 또는 픽셀들의 세트이다. 일부 실시 예들에서, 뷰 픽셀은 하나 이상의 컬러 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티뷰 픽셀의 뷰 픽셀들은 뷰 픽셀들 각각이 상이한 뷰들 중 대응되는 하나의 뷰의 정해진 뷰 방향과 관련된다는 점에서 소위 '지향성 픽셀들(directional pixels)'이다. 또한, 다양한 예들 및 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 픽셀의 상이한 뷰 픽셀들은 상이한 뷰들 각각에서 동등한 또는 적어도 실질적으로 유사한 위치들 또는 좌표들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 각각의 {x1, y1}에 위치하는 개별 뷰 픽셀들을 가질 수 있고, 제 2 멀티뷰 픽셀은 상이한 뷰들 각각의 {x2, y2}에 위치하는 개별 뷰 픽셀들을 가질 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티뷰 픽셀의 뷰 픽셀들의 개수는 멀티뷰 디스플레이의 뷰들의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 멀티뷰 픽셀은 64개의 상이한 뷰들을 갖는 멀티뷰 디스플레이와 관련하여 64개의 뷰 픽셀들을 제공할 수 있다. 다른 예에서, 멀티뷰 디스플레이는 8x4 어레이의 뷰들(즉, 32개의 뷰들)을 제공할 수 있고, 멀티뷰 픽셀은 32개의 뷰 픽셀들(즉, 각각의 뷰마다 하나)을 포함할 수 있다. 또한, 전술한 예들에서, 각각의 상이한 뷰 픽셀은, 예를 들어 64개의 상이한 뷰들에 대응되는 뷰 방향들 중 상이한 하나에 대응되는 관련 방향(예를 들어, 광빔의 주 각도 방향)을 가질 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀들의 개수는 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰들의 '뷰' 픽셀들(즉, 선택된 뷰를 구성하는 픽셀들)의 개수와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 뷰가 640x480개의 뷰 픽셀들을 포함하는 경우(즉, 640x480 뷰 해상도), 멀티뷰 디스플레이는 307,220 개의 멀티뷰 픽셀들을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 뷰들이 100x100개의 픽셀들을 포함하는 경우, 멀티뷰 디스플레이는 총 10,000(즉, 100x100=10,000)개의 멀티뷰 픽셀들을 포함할 수 있다.
본 명세서의 정의에 의하면, '멀티빔 방출기(multibeam emitter)'는 복수의 광빔들을 포함하는 광을 생성하는 백라이트의 또는 디스플레이의 구조물 또는 소자이다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기는 도광체(light guide) 내에서 안내된 광의 일부를 커플링 아웃(coupling out)시킴으로써 광빔들을 제공하기 위하여 백라이트의 도광체에 광학적으로 결합될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 멀티빔 방출기는 '멀티빔 소자(multibeam element)'를 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 멀티빔 방출기는 광빔들로서 방출되는 광을 생성할 수 있다(즉, 광원을 포함할 수 있음). 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티빔 방출기에 의하여 생성되는 복수의 광빔들의 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 특히, 정의에 의하면, 복수의 광빔들 중 소정의 광빔은 복수의 광빔들 중 다른 광빔과는 상이한 정해진 주 각도 방향을 갖는다. 또한, 복수의 광빔들은 광 필드(light field)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 복수의 광빔들은 실질적으로 원추형 공간 영역에 국한되거나 복수의 광빔들 내의 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 포함하는 정해진 각도 확산(angular spread)을 가질 수 있다. 따라서, 광빔들의 정해진 각도 확산은 그 조합으로써(즉, 복수의 광빔들) 광 필드를 나타낼 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 여러 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티빔 방출기의 크기(예를 들어, 길이, 폭, 면적 등)를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 특성에 의하여 결정된다. 본 명세서의 정의에 의하면, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기는 '연장된 점 광원(extended point light source)', 즉 멀티빔 방출기의 범위(extent)에 걸쳐(across) 분포된 복수의 점 광원들로 간주될 수 있다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 그리고 도 1b와 관련하여 전술한 바와 같이, 멀티빔 방출기에 의하여 생성되는 광빔은 각도 성분들 {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향을 갖는다.
본 명세서에서, '도광체(light guide)'는 내부 전반사(total internal reflection)를 이용하여 그 내에서 광을 안내하는 구조물로서 정의된다. 특히, 도광체는 도광체의 동작 파장(operational wavelength)에서 실질적으로 투명한 코어(core)를 포함할 수 있다. '도광체(light guide)'라는 용어는 일반적으로 도광체의 유전체 재료와 도광체를 둘러싸는 재료 또는 매질 사이의 경계에서 광을 안내하기 위하여 내부 전반사를 이용하는 유전체 광학 도파로(dielectric optical waveguide)를 지칭한다. 정의에 의하면, 내부 전반사를 위한 조건은 도광체의 굴절률이 도광체 재료의 표면에 인접한 주변 매질의 굴절률보다 커야 한다는 것이다. 일부 실시 예들에서, 도광체는 내부 전반사를 더 용이하게 하기 위하여 전술한 굴절률 차이에 부가하여 또는 그에 대신하여 코팅(coating)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅은 반사 코팅일 수 있다. 도광체는 판(plate) 또는 슬래브(slab) 가이드 및 스트립(strip) 가이드 중 하나 또는 모두를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 도광체들 중 임의의 것일 수 있다.
본 명세서에서, '시준 계수(collimation factor)'는 광이 시준되는 정도로서 정의된다. 특히, 본 명세서의 정의에 의하면, 시준 계수는 시준된 광의 빔 내의 광선들(light rays)의 각도 확산을 정의한다. 예를 들어, 시준 계수(σ)는 시준된 광의 빔 내의 대부분의 광선들이 특정한 각도 확산 내에(예를 들어, 시준된 광빔의 중심 또는 주 각도 방향에 대하여 +/- σ도) 있음을 명시할 수 있다. 일부 예들에 따르면, 시준된 광빔의 광선들은 각도 측면에서 가우시안(Gaussian) 분포를 가질 수 있고, 각도 확산은 시준된 광빔의 피크(peak) 세기의 절반만큼에 의하여 결정되는 각도일 수 있다.
본 명세서에서, '광원(light source)'은 광의 원천(예를 들어, 광을 생성하고 방출하도록 구성된 광학 방출기(optical emitter))으로서 정의된다. 예를 들어, 광원은 활성화되거나 턴 온 되는 경우 광을 방출하는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)와 같은 광학 방출기를 포함할 수 있다. 특히, 본 명세서에서, 광원은 실질적으로 임의의 광의 원천이거나, LED, 레이저, OLED, 중합체 LED, 플라즈마 기반 광학 방출기, 형광 램프, 백열 램프 및 사실상 임의의 다른 광의 원천 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 실질적으로 임의의 광학 방출기를 포함할 수 있다. 광원에 의하여 생성된 광은 컬러를 가질 수 있거나(즉, 광의 특정 파장을 포함할 수 있음), 또는 파장들의 범위일 수 있다(예를 들어, 백색광). 일부 실시 예들에서, 광원은 복수의 광학 방출기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원은 한 세트 또는 그룹의 광학 방출기들을 포함할 수 있으며, 광학 방출기들 중 적어도 하나는 같은 세트 또는 그룹의 적어도 하나의 다른 광학 방출기에 의하여 생성되는 광의 컬러 또는 파장과는 상이한 컬러를, 또는 대등하게는 파장을, 갖는 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상이한 컬러들은 원색들(예를 들어, 적색, 녹색, 청색)을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은, 단수 표현은 특허 분야에서의 통상적인 의미, 즉 '하나 이상'의 의미를 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 명세서에서, '컬러 서브 픽셀(color sub-pixel)'은 하나 이상의 컬러 서브 픽셀을 의미하며, 따라서 '상기 컬러 서브 픽셀'은 '상기 컬러 서브 픽셀(들)'을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 '상단', '하단', '상부', '하부', '상', '하', '전', '후', '제1', '제 2', '좌' 또는 '우'에 대한 언급은 본 명세서에서 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서, 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 수치 값에 적용되는 경우의 '약'이라는 용어는 일반적으로 수치 값을 생성하기 위하여 이용되는 장비의 허용 오차 범위 내를 의미하거나, ±10%, 또는 ±5%, 또는 ±1%를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '실질적으로'라는 용어는 대부분, 또는 거의 전부, 또는 전부, 또는 약 51% 내지 약 100% 범위 내의 양을 의미한다. 또한, 본 명세서의 예들은 단지 예시적인 것으로 의도된 것이며, 제한이 아닌 논의의 목적으로 제시된다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이가 제공된다. 도 2a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 단면도를 도시한다. 도 2b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 평면도를 도시한다. 도 2c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 도 2b의 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)는 멀티뷰 디스플레이(100)에 의하여 디스플레이되거나 멀티뷰 디스플레이(100) 상에 디스플레이되는 멀티뷰 이미지와 관련된 컬러 프린징을 완화시킬 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)는 광 밸브들(110)의 어레이를 포함한다. 도 2a 및 도 2b는 또한, 도 2b에서 점선으로 윤곽이 그려진 복수의 멀티뷰 픽셀들(120)로서 배열된 광 밸브 어레이의 광 밸브들(110)을 도시한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 광 밸브 어레이는, 액정 광 밸브, 전기 영동 광 밸브 및 전기 습윤 기반의 광 밸브를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 상이한 유형의 광 밸브들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 광 밸브들(110)의 어레이는, 지향성 광빔들을 멀티뷰 디스플레이(100) 상에 디스플레이되거나 또는 멀티뷰 디스플레이(100)에 의하여 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들의 컬러 픽셀들로서 변조하도록 구성된 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)을 포함한다. 특히, 광 밸브 어레이의 각각의 광 밸브(110)는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)을 포함한다. 따라서, 광 밸브 어레이에 걸쳐 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)은 하나의 광 밸브(110)로부터 인접한 광 밸브(110)까지, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들로서, 반복된다.
일부 실시 예들에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 광 밸브들(110)의 어레이의 광 밸브(110)는 제 1 컬러 서브 픽셀(112-1), 제 2 컬러 서브 픽셀(112-2) 및 제 3 컬러 서브 픽셀(112-3)을 갖는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)을 포함할 수 있다. 또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)은 광 밸브 어레이의 각각의 광 밸브(110)에서 동일할 수 있다. 결과적으로, 다양한 실시 예들에 따르면, 제 1, 제 2 및 제 3 컬러 서브 픽셀들(112-1, 112-2, 112-3)을 갖는 복수의 컬러 서브 픽셀들은 광 밸브 어레이에 걸쳐(즉, 행(row) 방향으로) 반복될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 소정의 컬러 서브 픽셀(112)은, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 다른 컬러 서브 픽셀과는 상이한 컬러를 갖거나 나타낼 수 있다(예를 들어, 각각의 컬러 서브 픽셀(112)은 상이한 컬러를 나타내는 상이한 컬러 필터를 포함할 수 있음). 예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 컬러 서브 픽셀(112-1)은 적색 서브 픽셀(R)일 수 있고, 제 2 컬러 서브 픽셀(112-2)은 녹색 서브 픽셀(G)일 수 있으며, 제 3 컬러 서브 픽셀(112-3)은 청색 서브 픽셀(B)일 수 있다. 제한이 아닌 예로서 도 2c에 도시된 바와 같이, 복수의 컬러 서브 픽셀들은 광 밸브들(110)의 어레이의 행을 따라 반복되기 때문에, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀들(112)의 반복되는 세트를 포함한다. 일부 실시 예들에 따르면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀들(112)의 반복되는 세트는 멀티뷰 디스플레이(100)로 컬러 멀티뷰 이미지들을 디스플레이하는 데 이용되는 RGB(red-green-blue) 색 모델과 일치될 수 있다. 다른 비제한적인 예들 및 실시 예들에서(미도시), 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)은 적색, 녹색, 청색 및 황색 서브 픽셀들(112)을 포함하는 반복되는 세트 및 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 픽셀들(112)을 포함하는 반복되는 세트를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
구체적으로 다시 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)는 멀티빔 방출기들(130)의 어레이를 더 포함한다. 멀티빔 방출기들(130)은 광 밸브 어레이의 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)에 의하여 변조된 지향성 광빔들(102)을 제공하도록 구성된다. 지향성 광빔들(102)은 멀티뷰 디스플레이(100)의 상이한 뷰들의, 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이(100) 상에 디스플레이되거나 멀티뷰 디스플레이(100)에 의하여 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들의, 각각의 뷰 방향들에 대응되는 주 각도 방향들을 가질 수 있다. 특히, 도 2a는 광 밸브 어레이를 향하는 방향으로 멀티빔 방출기들(130)로부터 멀어지게 지향되는 것으로 묘사된 복수의 분기되는 화살표들로서 지향성 광빔들(102)을 도시한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 방출기들(130)의 어레이의 제 1 멀티빔 방출기(130-1) 및 제 2 멀티빔 방출기(130-2)는 광 밸브 어레이에 대하여 서로 오프셋된다. 특히, 제 1 멀티빔 방출기(130-1) 및 제 2 멀티빔 방출기(130-2)는 행 방향으로 오프셋 거리(Δ)만큼 광 밸브 어레이에 대하여 서로 오프셋될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 멀티빔 방출기들은 열(column) 방향으로 오프셋될 수 있고, 여기서 오프셋은 예를 들어 오프셋 거리(Δ)일 수도 있다. 일부 실시 예들에 따르면, 오프셋 거리(Δ)는 컬러 서브 픽셀(112)의 폭과 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 컬러 서브 픽셀의 폭은 광 밸브들(110)의 어레이의 행 방향에 있을 수 있다.
일부 실시 예들에서, 예를 들어 도 2b에서와 같이, 제 1 멀티빔 방출기(130-1)는 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 행(I)의 멤버(member)일 수 있고, 제 2 멀티빔 방출기(130-2)는 멀티빔 방출기 어레이의 제 2 행의 멤버일 수 있다. 또한, 멀티빔 방출기 어레이의 제 2 행(II)은 광 밸브 어레이에 대하여, 예를 들어 오프셋 거리(Δ)만큼, 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 행(I)으로부터 오프셋될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기들(130)의 제 1 행(I) 및 멀티빔 방출기들(130)의 제 2 행(II)은 서로 인접할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 오프셋 또는 오프셋 거리(Δ)는, 서로에 대해 대등한 각도 방향을 갖는 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기 각각으로부터의 변조된 지향성 광빔을, 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀들에 지향시키도록 구성된다. 도 3은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 단면도를 도시한다. 특히, 도 3에 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부는, 광 밸브들(110)의 어레이의 일부뿐만 아니라 광 밸브 어레이 내의 3개의 상이한 멀티뷰 픽셀들(120-1, 120-2, 120-3)의 일부들을 포함한다. 또한, 3개의 상이한 멀티뷰 픽셀들(120-1, 120-2, 120-3)은 3개의 상이한 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2, 130-3)에 대응된다(예를 들어, 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들(120-1, 120-2) 및 제 3 멀티빔 방출기(130-3)에 대응됨). 예를 들어, 도시된 바와 같이, 3개의 상이한 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2, 130-3)은 멀티빔 방출기 어레이의 3개의 인접한 행들(I, II, III)에 있을 수 있다. 도 3에서, 3개의 상이한 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2, 및 130-3)은 오프셋 또는 오프셋 거리(Δ)만큼 서로 오프셋된 것으로 묘사되었다. 도시된 오프셋 또는 오프셋 거리(Δ)는 컬러 서브 픽셀(112)의 폭(W)과 동일하다. 도 3은 또한 광 밸브 어레이의 광 밸브들(110) 각각이 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)을 갖는 것으로서 도시한다.
도 3에서, 3개의 상이한 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2, 130-3) 각각에 대하여, 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2, 130-3) 중 개별적인 각각에 의하여 방출되는 지향성 광빔(102)은 하나의 광 밸브(110)에 의하여 또는 보다 구체적으로는 광 밸브(110)의 컬러 서브 픽셀(112)에 대응되는 것에 의하여 변조된다. 도시된 바와 같이, 묘사된 지향성 광빔들(102)은 고도각(θ)으로 표시되는 동일한 각도 방향을 갖는다. 그러나, 멀티빔 방출기들 간의 오프셋으로 인하여, 광빔들은 상이한 컬러들을 갖는 컬러 서브 픽셀들(112)에 의하여 변조된다. 특히, 도시된 바와 같이, 도 3에서, 제 1 지향성 광빔(102-1)은 적색(R) 서브 픽셀(112-1)에 의하여 변조되고, 제 2 지향성 광빔(102-2)은 녹색(G) 서브 픽셀(112-2)에 의하여 변조되며, 제 3 지향성 광빔(102-3)은 청색 서브 픽셀(112-3)에 의하여 변조된다. 따라서, 오프셋의 오프셋 거리(Δ)는 각각이 동일한 각도 방향들(θ)을 갖는 변조된 지향성 광빔들(102-1, 102-2, 및 102-3)을 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀에 지향시키도록 구성된다.
제 1, 제 2 및 제 3 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2, 130-3)로부터의 변조된 지향성 광빔들(102)은 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀 내의 각각의 상이한 컬러들을 나타낸다. 따라서, 지향성 광빔(102-1)은 적색을 갖고, 지향성 광빔(102-2)은 녹색을 갖고, 지향성 광빔(102-3)은 청색을 가지며, 지향성 광빔(102)의 각각의 컬러는 지향성 광빔(102)을 변조한 광 밸브(110)의 컬러 서브 픽셀(112)의 컬러에 대응된다.
다양한 실시 예들에 따르면, 지향성 광빔들(102)의 대등한 각도 방향들(θ)은 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀과 관련된 컬러 프린징을 완화시키도록 구성된다. 특히, 광빔들의 대등한 방향들은, 멀티뷰 이미지가 보여지는 방향에 따라 다른 컬러 픽셀들보다 멀티뷰 이미지의 소정의 컬러 픽셀에서 특정 컬러들을 강조할 수 있는 상이한 컬러들의 지향성 광빔들(102) 간의 불균일한 중첩을 최소화시킬 수 있다. 예를 들어, 멀티뷰 이미지에 백색 픽셀을 생성하기 위하여 3개의 상이한 컬러 서브 픽셀들(112-1, 112-2, 112-3)이 모두 활성화되는 컬러 픽셀에서, 대등한 각도 방향들(θ)은 상이한 컬러 서브 픽셀들(112-1, 112-2, 112-3)에 의하여 변조된 상이하게 색상화된 지향성 광빔들(102-1, 102-2, 102-3)이 균일하게 혼합되어 백색광이 생성되는 것을 보장한다.
광 밸브 어레이의 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 컬러 서브 픽셀들(112)의 상이한 서브 세트는 멀티빔 방출기 어레이의 각각의 멀티빔 방출기(130)에 대응된다. 또한, 상이한 서브 세트 각각은 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀(120)을 나타낸다. 따라서, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들(130) 및 대응되는 멀티뷰 픽셀들(120)(예를 들어, 광 밸브들(110)의 세트들) 간의 관계는 일대일 관계일 수 있다. 즉, 동일한 개수의 멀티뷰 픽셀들(120) 및 멀티빔 방출기들(130)이 존재할 수 있다. 도 2b 및 도 3은 일대일 관계를 에로서 명시적으로 도시하며, 광 밸브들(110)의 상이한 세트를 포함하는 각각의 멀티뷰 픽셀(120)이 보다 두꺼운 선으로 둘러싸인 것으로서 도시한다.
다시 도 2b를 참조하면, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 컬러 서브 픽셀들(112)은 광 밸브 어레이의 행들을 따라 배열된다. 예를 들어, 컬러 서브 픽셀들(112-1)을 포함하는 행은 광 밸브(110i)를 포함하는 광 밸브들(110)의 행과 정렬된다. 또한, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들(130)은 광 밸브 어레이의 행들의 행 방향에 대응되는 행 방향을 갖는 행들에 배열된다. 따라서, 일부 실시 예들에 따르면, 멀티빔 방출기(130-1)를 포함하는 멀티빔 방출기들(130)의 행은 광 밸브들(110)을 포함하는 광 밸브들(110)의 행들과 동일한 행 방향을 갖는다.
다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 방출기들(130) 간의(예를 들어, 제 1 멀티빔 방출기(130-1)와 제 2 멀티빔 방출기(130-2) 간의) 오프셋의 오프셋 거리(Δ)는 행들의 행 방향으로의(또는 대등하게는 열들의 열 방향으로의) 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112) 중 인접한 컬러 서브 픽셀들(112) 간의(예를 들어, 제 1 컬러 서브 픽셀(112-1)과 제 2 컬러 서브 픽셀(112-2) 간의) 거리의 정수 배이다. 전술한 바와 같이, 도 2b는 제 1 멀티빔 방출기(130-1)와 제 2 멀티빔 방출기(130-2) 간의 오프셋을 도시하며, 오프셋 거리(Δ)는 컬러 서브 픽셀(112)의 폭과 동일하며, 즉 행을 따라 인접한 컬러 서브 픽셀(112) 간의 거리와 동일하다. 다른 실시 예들에서, 오프셋의 오프셋 거리(Δ)는 컬러 서브 픽셀(112)의 폭의 2배와 동일할 수 있고, 즉 행 내의 인접한 컬러 서브 픽셀들(112) 간의 거리의 2배와 동일할 수 있다. 또 다른 실시 예들에서, 오프셋의 오프셋 거리(Δ)는 컬러 서브 픽셀(112)의 폭의 3배, 4배 등일 수 있고, 즉 행 내의 인접한 컬러 서브 픽셀들(112) 간의 거리의 3배, 4배 등과 동일할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2)은 멀티빔 방출기 어레이의 상이한 행들의 멤버들이다. 다른 실시 예들에서, 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기 모두는 멀티빔 방출기 어레이의 단일(single)(즉, 동일한) 행 또는 열의 멤버들일 수 있다. 또한, 이러한 실시 예들에서, 오프셋은 단일 행 또는 열을 따라 양의 방향 또는 음의 방향에 있을 수 있다. 즉, 오프셋은 행 또는 열을 따르는 양의 오프셋 거리(Δ) 또는 음의 오프셋 거리(-Δ)일 수 있다.
도 4a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 특히, 도 4a에 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)는 지향성 광빔들을 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀들로서 변조하도록 구성된 반복되는 복수의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀들(112)을 갖는 광 밸브들(110)의 어레이를 포함한다. 또한, 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(100)는 광 밸브 어레이에 대하여 서로 오프셋된 제 1 멀티빔 방출기(130-1) 및 제 2 멀티빔 방출기(130-2)를 포함하는 멀티빔 방출기들(130)의 어레이를 더 포함한다. 도 2b 및 도 2c의 멀티뷰 디스플레이(100)와 마찬가지로, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들의 컬러 서브 픽셀들(112)은 광 밸브 어레이의 행들을 따라 배열되고, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들(130)은 광 밸브 어레이의 행들의 행 방향들에 대응되는 행 방향들을 갖는 행들에 배열된다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 멀티빔 방출기(130-1) 및 제 2 멀티빔 방출기(130-2)는 광 밸브 어레이에 대하여 양의 오프셋 거리(Δ)만큼 서로 오프셋된다. 그러나, 도 2b의 멀티뷰 디스플레이(100)와는 달리, 제 1 멀티빔 방출기(130-1) 및 제 2 멀티빔 방출기(130-2)는 멀티빔 방출기들(130)의 동일한 행에 있다. 컬러 서브 픽셀들(112)의 상이한 서브 세트 또는 대등하게는 멀티뷰 픽셀(120)은 각각의 멀티빔 방출기(130)에 대응되기 때문에, 도시된 바와 같이, 제 1 멀티빔 방출기(130-1) 및 제 2 멀티빔 방출기(130-2)에 각각 대응되는 제 1 멀티뷰 픽셀(120-1) 및 제 2 멀티뷰 픽셀(120-2)은 또한 광 밸브 어레이에 대하여 그리고 동일한 행을 따라 서로 오프셋된다.
도 4a에 도시된, 제 1 멀티빔 방출기(130-1)와 제 2 멀티빔 방출기(130-2) 간의 양의 오프셋 거리(Δ)는 전술한 바와 같은 컬러 서브 픽셀 간의 거리를 나타내는 컬러 서브 픽셀의 폭(W)에 멀티뷰 픽셀(120)의 폭을 더한 것과 동일하다. 즉, 제 2 멀티빔 방출기(130-2) 및 제 2 멀티뷰 픽셀(120-2)은 모두, 시프트(shift) 없는 위치에 대하여, 양의 오프셋 방향(Δ)으로 시프트된다. 따라서, 대응되는 제 1 및 제 2 멀티뷰 픽셀들(120-1, 120-2)은 컬러 서브 픽셀들(112)의 열에 의하여 분리되며, 멀티뷰 픽셀들(120)의 동일한 행의 멤버들이다. 전술한 바와 같이, 일부 실시 예들에 따르면, 양의 오프셋 거리(Δ)는 2개의 컬러 서브 픽셀들의 폭 또는 3개의 컬러 서브 픽셀들의 폭 등과 동일할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 오프셋은 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀들과 관련된 컬러 프린징을 완화시키도록 구성된다.
도 4b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 다른 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 본 명세서에서, 도 4a에서와 같이, 오프셋은 멀티빔 방출기들(130)의 동일한 행의 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2)(그리고 따라서 멀티뷰 픽셀들(120-1, 120-2)) 간에 존재한다. 그러나, 서로로부터 멀어지게 오프셋된 도 4a와 달리, 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2)은 동일한 행에서 서로를 향하여 오프셋된다. 따라서, 오프셋은 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들(130-1, 130-2) 간의 음의 오프셋 거리(-Δ)를 가지지만, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112) 중 제 1 컬러 서브 픽셀(112)과 제 2 컬러 서브 픽셀(112) 간의 거리의 정수 배가 여전히 유지된다.
도 5a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 다른 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 도 5b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 또 다른 예로서 멀티뷰 디스플레이(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 제한이 아닌 예로서, 도 5a에 도시된 바와 같이 멀티뷰 디스플레이(100)는 4x3 디스플레이이고(즉, 완전 시차(full parallax) 모드에서 12개의 뷰들을 제공함), 도 5b에 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)는 4x4 디스플레이이다(즉, 완전 시차 모드에서 16개의 뷰들을 제공함). 또한, 도 5a 및 도 5b의 도시된 멀티뷰 디스플레이(100)는, 지향성 광빔들을 제공하도록 구성된 멀티빔 방출기들(130)의 어레이뿐만 아니라, 지향성 광빔들을 컬러 픽셀들로서 변조하도록 구성된 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)을 포함한다. 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들(112)은 적색(R) 서브 픽셀(112), 녹색(G) 서브 픽셀(112) 및 청색 (B) 서브 픽셀(112)을 포함한다. 그러나, 도 2b, 도 4a 및 도 4b의 멀티뷰 디스플레이(100)와는 달리, 주어진 뷰(즉, 뷰들(1, 2, 3, 등)에 대하여 각각 '1', '2', '3', 등으로 레이블된(labeled))에 대한 2개의 컬러 서브 픽셀들(112)이 멀티뷰 픽셀들(120) 각각에 포함된다. 예를 들어, 제 1 멀티뷰 픽셀(120-1)의 제 1 뷰(뷰 1)는 적색(R) 서브 픽셀(112) 및 인접한 녹색(G) 서브 픽셀(112)을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 뷰(뷰 1)에 대하여, 제 2 멀티뷰 픽셀(120-2)은 청색(B) 서브 픽셀(112) 및 적색(R) 서브 픽셀(112)을 포함할 수 있고, 제 3 멀티뷰 픽셀(120-3)은 녹색(G) 서브 픽셀(112) 및 청색(B) 서브 픽셀(112)을 포함할 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 멀티뷰 픽셀들(120-1, 120-2, 120-3)은 함께 조합되어 적색, 녹색 및 청색의 변조된 지향성 광빔 각각을 멀티뷰 이미지의 제 1 뷰(뷰 1)에 제공한다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 멀티뷰 픽셀들(120-1, 120-2, 120-3) 각각에 대응되는 멀티빔 방출기들(130)이 광 밸브 어레이에 대하여 서로 오프셋되기 때문에, 제 1 뷰(뷰 1)에 제공되는 변조된 지향성 광빔들 각각은 서로에 대하여 대등한 각도 방향을 가지며, 따라서 컬러 프린징이 완화된다.
다시 도 2a를 참조하면, 일부 실시 예들에서, 멀티뷰 디스플레이(100)는 도시된 바와 같이 도광체(140)를 더 포함한다. 도광체(140)는 도광체의 길이를 따라 광을 안내된 광(104)(즉, 안내된 광빔(104))으로서 안내하도록 구성된다. 예를 들어, 도광체(140)는 광학 도파로(optical waveguide)로서 구성된 유전체 재료를 포함할 수 있다. 유전체 재료는 유전체 광학 도파로를 둘러싸는 매질의 제 2 굴절률보다 큰 제 1 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 굴절률들의 차이는 도광체(140)의 하나 이상의 안내 모드에 따라 안내된 광(104)의 내부 전반사를 용이하게 하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 도광체(140)는 연장된, 광학적으로 투명한 실질적으로 평면형 시트의, 유전체 재료를 포함하는 슬래브 또는 판 광학 도파로(즉, 판 도광체)일 수 있다. 실질적으로 평면형 시트의 유전체 재료는 내부 전반사를 이용하여 안내된 광(104)을 안내하도록 구성된다. 다양한 예들에 따르면, 도광체(140)의 광학적으로 투명한 재료는 다양한 유형의 유리(예를 들어, 실리카 유리(silica glass), 알칼리-알루미노실리케이트 유리(alkali-aluminosilicate glass), 보로실리케이트 유리(borosilicate glass) 등), 실질적으로 광학적으로 투명한 플라스틱들 또는 중합체들(예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)) 또는 '아크릴 유리(acrylic glass)', 폴리카보네이트(polycarbonate) 등) 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 유전체 재료들 중 임의의 것으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도광체(140)는 도광체(140)의 표면(예를 들어, 제 1 표면 및 제 2 표면 중 하나 또는 모두)의 적어도 일부 상에 클래딩층(cladding layer)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 일부 예들에 따르면, 클래딩층은 내부 전반사를 더 용이하게 하기 위하여 이용될 수 있다.
또한, 일부 실시 예들에 따르면, 도광체(140)는 도광체(140)의 제 1 표면(140')(예를 들어, 전방 또는 상단 표면 또는 앞쪽 또는 위쪽)과 제 2 표면(140")(예를 들어, 후방 또는 하단 표면 또는 뒤쪽 또는 아래쪽) 사이에서 0이 아닌 전파 각도로 내부 전반사에 따라 안내된 광(104)을 안내하도록 구성된다. 특히, 안내된 광(104)은 도광체(140)의 제 1 표면(140')과 제 2 표면(140") 사이에서 0이 아닌 전파 각도로 반사 또는 '바운싱(bouncing)'됨으로써 전파한다. 일부 실시 예들에서, 광의 상이한 컬러들을 포함하는 복수의 안내된 광빔들(104)은 상이한 컬러별 0이 아닌 전파 각도들 중 개별적인 하나로 도광체(140)에 의하여 안내될 수 있다. 도시의 단순화를 위하여 도 2a에는 0이 아닌 전파 각도가 도시되지 않았음에 유의한다. 그러나, 도 2a에서 전파 방향(103)을 묘사하는 굵은 화살표는 도광체의 길이를 따르는 안내된 광(104)의 일반적인 전파 방향을 도시한다.
일부 실시 예들에 따르면, 어레이의 멀티빔 방출기들(130)은, 예를 들어 도 2a에 도시된 바와 같이, 도광체(140)의 제 1 표면(140')에 또는 이에 인접하여 위치될 수 있다. 다른 실시 예들에서(미도시), 복수의 멀티빔 방출기들(140)은 도광체(140)의 제 2 표면(140") 상에 위치할 수 있다. 또 다른 실시 예들에서(미도시), 복수의 멀티빔 방출기들 중 멀티빔 방출기들(130)은 제 1 표면(140')과 제 2 표면(140") 사이의 도광체(140)의 내부에 위치할 수도 있다. 또한, 또 다른 실시 예들에서(미도시), 도광체(140)는 다른 기판(예를 들어, 도광체가 아닌(non light guide) 기판)으로 대체될 수 있다.
일부 실시 예들에서(예를 들어, 도 2a에서와 같이 도광체(140)를 이용하는), 멀티뷰 디스플레이(100)의 멀티빔 방출기(130)는 멀티빔 소자(130')를 포함할 수 있다. 멀티뷰 디스플레이(100)의 멀티빔 소자(130')는 광을 멀티뷰 이미지의 뷰 방향들에 대응되는 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들로서 도광체(140)로부터 산란시키도록 구성된다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자(130')는 안내된 광(104)의 일부를 산란시키도록 구성된 많은 상이한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 구조물들은, 회절 격자들(diffraction gratings), 미세 반사 소자들(micro-reflective elements), 미세 굴절 소자들(micro-refractive elements) 또는 이들의 다양한 조합들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 실시 예들에서, 회절 격자를 포함하는 멀티빔 소자(130')는 안내된 광의 일부를 상이한 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들로서 회절적으로(diffractively) 산란시키도록 구성된다. 다른 실시 예들에서, 미세 반사 소자를 포함하는 멀티빔 소자(130')는 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들로서 반사적으로(reflectively) 산란시키도록 구성되고, 또는 미세 굴절 소자를 포함하는 멀티빔 소자(130')는 안내된 광의 일부를 굴절에 의하여 또는 굴절을 이용하여 복수의 지향성 광빔들로서 산란시키도록 구성된다(즉, 안내된 광의 일부를 굴절적으로(refractively) 산란시킴).
또한, 도광체(140)를 이용하는 실시 예들에서, 멀티뷰 디스플레이(100)는 도광체(140) 내에서 안내될 광을 제공하도록 구성된 광원(150)을 더 포함할 수 있다. 특히, 광원(150)은 도광체(140)의 입구 표면 또는 단부(입력 단부)에 인접하여 위치할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 광원(150)은, 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 또는 레이저(예를 들어, 레이저 다이오드)를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 실질적으로 임의의 광의 원천(예를 들어, 광학 방출기)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광원(150)은 특정한 컬러로 나타나는 협대역 스펙트럼을 갖는 실질적으로 단색광(monochromatic light)을 생성하도록 구성된 광학 방출기를 포함할 수 있다. 특히, 단색광의 컬러는 특정한 색 공간 또는 색 모델(예를 들어, 적-녹-청(red-green-blue; RGB) 색 모델)의 원색일 수 있다. 다른 예들에서, 광원(150)은 실질적으로 광대역 또는 다색광(polychromatic light)을 제공하도록 구성된 실질적으로 광대역 광원일 수 있다. 예를 들어, 광원(150)은 백색광을 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광원(150)은 광의 상이한 컬러들을 제공하도록 구성된 복수의 상이한 광학 방출기들을 포함할 수 있다. 상이한 광학 방출기들은 광의 상이한 컬러들 각각에 대응되는 안내된 광의 상이한, 컬러별, 0이 아닌 전파 각도들을 갖는 광을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 안내된 광(104)은 시준될 수 있거나 실질적으로 시준된 광빔(예를 들어, 후술될 바와 같이 시준기에 의하여 제공되는)일 수 있다. 본 명세서에서, '시준된 광(collimated light)' 또는 '시준된 광빔(collimated light beam)'은 일반적으로 광빔(예를 들어, 안내된 광(104))의 광선들(rays)이 광빔 내에서 정해진 또는 정의된 각도 확산에 실질적으로 국한되는 광의 빔으로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 시준된 광빔으로부터 분기되거나 산란되는 광의 광선들은 시준된 광빔의 일부인 것으로 간주되지 않는다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 안내된 광(104)은 시준 계수(σ)에 따라 시준되거나 시준 계수(σ)를 가질 수 있다.
다른 실시 예들에서(미도시), 멀티빔 방출기들(130)은 미세(micro) 발광 다이오드 및 미세 유기 발광 다이오드와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 능동형 방출기를 포함할 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 도광체 및 광원은 생략될 수 있다. 대신, 도광체(140)는, 전술한 바와 같이, 멀티빔 소자들(130)을 지지하고 이들에 전력을 공급하기 위한 기판으로 대체될 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이(200)가 제공된다. 도 6은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 멀티뷰 디스플레이(200)의 블록도를 도시한다. 도 6에 도시된 멀티뷰 디스플레이(200)는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들(212)을 포함하는 멀티뷰 픽셀들(210)의 어레이를 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 픽셀 어레이의 멀티뷰 픽셀들(210)은 멀티뷰 픽셀들(210)의 행들로 또는 열들로 배열될 수 있다. 멀티뷰 픽셀들(210)의 어레이에서, 제 1 멀티뷰 픽셀(210)은 제 1 컬러의 컬러 서브 픽셀에 대응될 수 있고, 제 2 멀티뷰 픽셀(210)은 제 2 컬러의 컬러 서브 픽셀에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제 1 멀티뷰 픽셀(210)은 적색(R)을 갖는 컬러 서브 픽셀 또는 '적'색 서브 픽셀에 대응될 수 있다. 유사하게, 제 2 멀티뷰 픽셀(210)은 녹색(G)을 갖는 컬러 서브 픽셀 또는 '녹'색 서브 픽셀에 대응될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 3 멀티뷰 픽셀(210)은 제 3 컬러의 컬러 서브 픽셀, 예를 들어 청색(B)을 갖는 컬러 서브 픽셀 또는 '청'색 서브 픽셀에 대응될 수 있다.
멀티뷰 픽셀들(210), 멀티뷰 픽셀들(210)의 광 밸브들(212) 및 이의 대응되는 컬러 서브 픽셀들은, 멀티뷰 디스플레이(100)와 관련하여 전술한 멀티뷰 픽셀들(120), 광 밸브들(110) 및 컬러 서브 픽셀들(112)과 각각 유사할 수 있다. 따라서, 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 상이한 유형들의 광 밸브들이 멀티뷰 디스플레이(200)의 광 밸브들(212)로서 이용될 수 있다. 또한, 광 밸브들(212)은 RGB 색 모델의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀들을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 컬러 서브 픽셀들의 여러 상이한 조합들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 멀티뷰 디스플레이는 멀티빔 방출기(220)의 어레이를 더 포함한다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기(220)는 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 멀티빔 방출기(130)와 실질적으로 유사할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들(220)은, 멀티뷰 디스플레이(200)의 각각의 뷰 방향들 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이(200)를 이용하여 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 뷰 방향들에 대응되는 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들(202)로 멀티뷰 픽셀들(210)을 조명하도록 구성된다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 방출기 어레이의 각각의 멀티빔 방출기는 멀티뷰 디스플레이(200)의 상이한 멀티뷰 픽셀(210)을 조명하도록 구성된다. 따라서, 멀티빔 방출기들(220)의 어레이의 멀티빔 방출기(220)와 멀티뷰 픽셀들(210)의 어레이의 멀티뷰 픽셀(210) 간에 일대일 관계가 존재한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제 1 및 제 2 멀티뷰 픽셀들(210) 간의 상이한 오프셋(differential offset)은, 서로에 대해 유사한 각도 방향들 및 상이한 컬러들을 모두 갖는 한 쌍의 지향성 광빔들(202)을 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀에 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 멀티뷰 디스플레이(200)의 한 쌍의 지향성 광빔들(202)은 멀티뷰 디스플레이(100)와 관련하여 도 4에 도시된 바와 같은 지향성 광빔들(102-1, 102-2)과 실질적으로 유사할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 멀티뷰 픽셀들(210)은 광 밸브들(212)의 어레이에 대하여 오프셋될 수 있다. 특히, 오프셋은 광 밸브 어레이의 행 방향에 있거나 광 밸브 어레이의 열 방향에 있을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 1 멀티뷰 픽셀(210)은 멀티뷰 픽셀 어레이의 제 1 행에 있을 수 있고, 제 2 멀티뷰 픽셀(210)은 멀티뷰 픽셀 어레이의 제 2 행에 있을 수 있으며, 제 2 행은 제 1 행에 인접한다. 이러한 실시 예들에서, 멀티뷰 픽셀 어레이의 제 1 행은 멀티뷰 픽셀 어레이의 제 2 행에 대해 오프셋될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티뷰 픽셀 어레이의 제 1 멀티뷰 픽셀(210)과 제 2 멀티뷰 픽셀(210) 간의 상이한 오프셋은, 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 제 1 컬러 서브 픽셀과 제 2 컬러 서브 픽셀 간의 거리의 정수 배이다. 예를 들어, 상이한 오프셋은 컬러 서브 픽셀의 폭과 대등할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상이한 오프셋은 컬러 서브 픽셀의 폭의 2배와 동일할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상이한 오프셋은, 예를 들어 컬러 서브 픽셀의 폭의 3배일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제 1 멀티뷰 픽셀(210)과 제 2 멀티뷰 픽셀(210) 간의 상이한 오프셋은, 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀과 관련된 컬러 프린징을 완화시키도록 구성된다.
또한, 멀티뷰 픽셀 어레이의 멀티뷰 픽셀(210)과 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기(220) 간의 일대일 관계의 결과로서, 제 1 멀티뷰 픽셀(210)과 제 2 멀티뷰 픽셀(210) 간의 상이한 오프셋은 제 1 멀티빔 방출기(220)와 제 2 멀티빔 방출기(220) 간의 상이한 오프셋으로 미러링될(mirrored) 수 있다. 예를 들어, 제 1 멀티뷰 픽셀(210)이 멀티뷰 픽셀들(210)의 제 1 행에 있고 제 2 멀티뷰 픽셀(210)이 멀티뷰 픽셀들(210)의 인접한 제 2 행에 있는 실시 예들에서, 멀티빔 방출기들(220)의 대응되는 제 1 행은 멀티빔 방출기들(220)의 대응되는 인접한 제 2 행으로부터 오프셋될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 멀티뷰 픽셀(210) 및 제 2 멀티뷰 픽셀(210)은 모두 멀티뷰 픽셀 어레이의 단일한 또는 동일한 행의 멤버이다. 이러한 실시 예들에서, 상이한 오프셋은 멀티뷰 픽셀들(210)의 단일 행을 따라 존재할 수 있다. 또한, 상이한 오프셋은 행을 따라 양의 방향 또는 음의 방향에 있을 수 있다. 상이한 오프셋이 양의 방향에 있는 경우, 제 1 및 제 2 멀티뷰 픽셀들(210)은 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 컬러 서브 픽셀만큼 분리될 수 있다. 음의 방향에서, 제 1 및 제 2 멀티뷰 픽셀들(210)은 오프셋의 거리만큼, 예를 들어 컬러 서브 픽셀의 폭만큼 중첩될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티뷰 디스플레이(200)는 도광체를 더 포함한다. 도광체는 도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 광을 안내하도록 구성된다. 도광체는 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 도광체(140)와 실질적으로 유사할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 도광체는 내부 전반사를 이용하여 안내된 광을 안내하도록 구성될 수 있다. 또한, 안내된 광은 도광체에 의하여 또는 그 내에서 0이 아닌 전파 각도로 안내될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 안내된 광은 시준될 수 있거나, 또는 시준된 광빔일 수 있다. 특히, 다양한 실시 예들에서, 안내된 광은 시준 계수(σ)에 따라 시준되거나 시준 계수(σ)를 가질 수 있다.
멀티뷰 디스플레이(200)는 도광체의 길이를 따라 서로 이격된 멀티빔 소자들의 어레이를 더 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 어레이의 멀티빔 소자들은 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 멀티빔 소자들(130')과 실질적으로 유사할 수 있다. 또한, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자는 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기(220)에 대응될 수 있다. 특히, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기(220)는 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자들은 안내된 광의 일부를 멀티뷰 디스플레이(200)의 멀티뷰 픽셀들(210)과 관련된 지향성 광빔들(202)로서 산란시키도록 구성된다. 지향성 광빔들은 멀티뷰 디스플레이(200)의 각각의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 주 각도 방향들을 갖는다.
다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자들은 도광체의 표면 상에 또는 도광체 내에 위치될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자의 크기는 멀티뷰 픽셀 어레이의 광 밸브(212)의 크기와 유사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기의 크기는 광 밸브의 크기와 유사할 수 있고, 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 50% 내지 약 200% 사이일 수 있다. 또한, 멀티빔 소자들의 형상은 멀티뷰 픽셀들(210)의 형상과 유사할 수 있다. 예를 들어, 멀티빔 소자는 정사각 형상을 가질 수 있고, 멀티뷰 픽셀(210)은 실질적으로 정사각형일 수 있다. 다른 예에서, 멀티빔 소자는 직사각형 형상을 가질 수 있고, 즉 폭 또는 횡방향 치수보다 큰 길이 또는 종방향 치수를 가질 수 있고, 멀티뷰 픽셀(210)은 실질적으로 직사각형일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자 어레이의 인접한 멀티빔 소자들 간의 거리는 멀티뷰 디스플레이(200)의 인접한 멀티뷰 픽셀들(210) 간의 거리와 비례(commensurate)할 수 있다. 예를 들어, 멀티빔 소자 어레이의 한 쌍의 인접한 멀티빔 소자들 간의 소자간 거리(예를 들어, 중심간 거리)는, 대응되는 한 쌍의 인접한 멀티뷰 픽셀들(210) 간의 픽셀간 거리(예를 들어, 중심간 거리)와 동일할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 어레이의 멀티빔 소자들은 안내된 광의 일부를 산란시키도록 구성된 여러 상이한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 구조물들은 회절 격자들, 미세 반사 소자들, 미세 굴절 소자들 또는 이의 다양한 조합들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 실시 예들에서, 회절 격자를 포함하는 멀티빔 소자는 안내된 광의 일부를 상이한 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들로서 회절적으로 산란시키도록 구성된다. 다른 실시 예들에서, 미세 반사 소자를 포함하는 멀티빔 소자는 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들로서 반사적으로 산란시키도록 구성되고, 미세 굴절 소자를 포함하는 멀티빔 소자는 안내된 광의 일부를 굴절에 의하여 또는 굴절을 이용하여 복수의 지향성 광빔들로서 산란시키도록 구성된다(즉, 안내된 광의 일부를 굴절적으로 산란시킴).
다른 실시 예들에서, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기는 광을 지향성 광빔들로서 방출하도록 구성된 능동형 광학 방출기를 포함한다. 능동형 광학 방출기는, 활성화되거나 턴 온(turned on)되는 경우, 광의 다른 원천으로부터 수신되는 않는 광을 생성하거나 발생시키도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 능동형 광학 방출기는 발광 다이오드(LED), 미세 발광 다이오드(μLED) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 전술한 멀티빔 소자와 마찬가지로, 능동형 광학 방출기들 중 하나 이상은 멀티뷰 픽셀 어레이의 광 밸브의 크기와 유사한 크기를 가질 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)이 제공된다. 도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)의 흐름도를 도시한다. 방법은 멀티빔 방출기들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 방출(310)하는 단계를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 어레이의 멀티빔 방출기들은 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 멀티빔 방출기들(130)과 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 어레이의 멀티빔 방출기들은 멀티빔 방출기들의 행들로 그리고 열들로 배열될 수 있고, 지향성 광빔들은 멀티뷰 디스플레이의 또는 대등하게는 이에 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기는 서로 오프셋된다. 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기 간의 오프셋은 멀티빔 방출기 어레이의 행 방향을 따를 수 있다. 다른 실시 예들에서, 오프셋은 멀티빔 방출기 어레이의 열 방향을 따를 수 있다.
멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 변조(320)하는 단계를 더 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 지향성 광빔들을 변조(320)하는 단계는 멀티뷰 이미지의, 예를 들어 멀티뷰 디스플레이에 의하여 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의, 뷰들의 컬러 픽셀들을 제공한다. 일부 실시 예들에서, 광 밸브들의 어레이는 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 광 밸브들(110)의 어레이와 실질적으로 유사할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같은 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 상이한 유형들의 광 밸브들이 광 밸브 어레이의 광 밸브들로서 이용될 수 있다. 또한, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 컬러 서브 픽셀들은 광 밸브 어레이의 행들을 따라(또는 열들을 따라) 배열될 수 있다. 본 명세서에서, 정의에 의하면, 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들이 오프셋될 수 있는 행 방향은, 광 밸브 어레이의 광 밸브들의 행들의 행 방향에 대응된다. 유사하게, 정의에 의하면, 멀티빔 방출기들이 오프셋될 수 있는 열 방향은 광 밸브 어레이의 광 밸브들의 열들의 열 방향에 대응된다.
일부 실시 예들에 따르면, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 각각의 컬러 서브 픽셀은 상이한 컬러를 가질 수 있다. 예를 들어, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들은 광 밸브들의 어레이의 광 밸브들의 행을 따라 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 픽셀들(예를 들어, RGB 색 모델에 일치되는)의 순서의 반복되는 세트로 구성될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들은, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 황색(Y) 서브 픽셀들의 반복되는 세트, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 서브 픽셀들의 반복되는 세트, 및 청록색(C), 황색(Y), 심홍색(M) 및 흑색(K) 서브 픽셀들의 반복되는 세트를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 컬러 서브 픽셀들의 다른 반복되는 세트를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 오프셋은, 대등한 각도 방향들을 갖는 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기 각각으로부터의 변조된 지향성 광빔을 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀로 지향시킨다. 유사하게, 오프셋은, 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들로부터의 지향성 광빔들에 대응되는 각도 방향과 대등한 각도 방향을 또한 갖는 제 3 멀티빔 방출기로부터의 변조된 지향성 광빔을 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀로 지향시킬 수 있다. 제 1 멀티빔 방출기와 제 2 멀티빔 방출기 간의(또는 제 1 제2 및 제 3 멀티빔 방출기 간의) 오프셋은 컬러 픽셀 내의 컬러 프린징을 완화시키도록 구성된다. 특히, 컬러 프린징은 특정 뷰 포인트(viewpoint)를 기준으로 인접한 컬러들보다 소정의 픽셀에서 특정 컬러들을 강조할 수 있는 상이한 컬러의 광빔들 간의 불균일한 중첩을 최소화시킴으로써 완화될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기와 제 2 멀티빔 방출기 간의 오프셋은, 행들의 행 방향으로의 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 제 1 컬러 서브 픽셀과 제 2 컬러 서브 픽셀 간의 거리의 정수 배이다. 예를 들어, 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기와 제 2 멀티빔 방출기 간의 오프셋은 하나의 컬러 서브 픽셀의 폭일 수 있다. 다른 예에서, 오프셋은, 예를 들어 2개, 3개 또는 그 이상의 컬러 서브 픽셀들의 폭일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기는 모두 멀티빔 방출기 어레이의 단일 행의 멤버들일 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 제 1 멀티빔 방출기와 제 2 멀티빔 방출기 간의 오프셋은 멀티빔 방출기 어레이의 단일 행을 따라 존재할 수 있다. 또한, 오프셋은 양의 방향 또는 음의 방향에 있을 수 있다. 오프셋이 양의 방향에 있는 경우, 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들은 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 컬러 서브 픽셀만큼 분리될 수 있다. 음의 방향에서, 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들은 오프셋의 거리만큼 중첩될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 방출(310)하는 단계는 광을 도광체 내에서 안내된 광으로서 안내하는 단계를 포함한다. 일부 실시 예들에 따르면, 도광체는 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 도광체(140)와 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광은 도광체의 대향하는 내부 표면들 사이에서 0이 아닌 전파 각도로 안내될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 방출기들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 방출(310)하는 단계는 지향성 광빔들을 제공하기 위하여 멀티빔 소자들의 어레이의 멀티빔 소자를 이용하여 안내된 광의 일부를 산란시키는 단계를 더 포함한다. 이러한 실시 예들에서, 멀티빔 소자 어레이는 멀티빔 방출기 어레이이고, 멀티빔 소자 어레이의 각각의 멀티빔 소자는 멀티빔 방출기 어레이의 상이한 멀티빔 방출기에 대응된다. 일부 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자는 전술한 멀티뷰 디스플레이(100)의 멀티빔 소자(130')와 실질적으로 유사할 수 있다. 또한, 멀티빔 소자(또는 이에 대한 멀티빔 방출기)는 광 밸브 어레이의 광 밸브의 크기와 유사한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기와 유사할 수 있고, 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 50% 내지 약 200% 사이일 수 있다.
이상에서는, 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들의 어레이 및 컬러 프린징을 완화시키기 위하여 서로 오프셋된 멀티빔 방출기들의 어레이를 포함하는 멀티뷰 디스플레이의 예들 및 실시 예들이 설명되었다. 전술한 예들은 단지 본 명세서에 설명된 원리들을 나타내는 많은 구체적인 예들 중 일부를 예시하는 것임을 이해하여야 한다. 명백히, 당업자는 다음의 청구 범위에 의하여 정의되는 범위를 벗어나지 않고 수 많은 다른 구성들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (20)

  1. 멀티뷰 디스플레이로서,
    지향성 광빔들을 멀티뷰 이미지의 뷰들의 컬러 픽셀들로서 변조하도록 구성된 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들의 어레이; 및
    상기 지향성 광빔들을 제공하도록 구성된 멀티빔 방출기들의 어레이 - 상기 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기는 상기 광 밸브 어레이에 대하여 서로 오프셋됨 -; 를 포함하되,
    상기 오프셋은, 서로에 대해 대등한 각도 방향을 갖는 상기 제 1 멀티빔 방출기 및 상기 제 2 멀티빔 방출기 각각으로부터의 변조된 지향성 광빔을, 상기 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀에 지향시키도록 구성되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 밸브 어레이의 상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 컬러 서브 픽셀들의 상이한 서브 세트는 상기 멀티빔 방출기 어레이의 각각의 멀티빔 방출기에 대응되고,
    상기 상이한 서브 세트는 멀티뷰 픽셀을 나타내는,
    멀티뷰 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 각각의 컬러 서브 픽셀은 상이한 컬러를 갖고,
    상기 제 1 및 제 2 멀티빔 방출기들로부터의 상기 변조된 지향성 광빔들은 상기 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀 내의 각각의 상이한 컬러들을 나타내며,
    상기 대등한 방향은 상기 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀과 관련된 컬러 프린징(color fringing)을 완화시키도록 구성되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 컬러 서브 픽셀들은 상기 광 밸브 어레이의 행들(rows)을 따라 배열되고,
    상기 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들은 상기 광 밸브 어레이의 행들의 행 방향들에 대응되는 행 방향들을 갖는 행들로 배열되며,
    상기 오프셋은 상기 행들의 행 방향으로의 상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 제 1 컬러 서브 픽셀과 제 2 컬러 서브 픽셀 간의 거리의 정수 배인,
    멀티뷰 디스플레이.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 멀티빔 방출기는 상기 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 행의 멤버이고,
    상기 제 2 멀티빔 방출기는 상기 멀티빔 방출기 어레이의 제 2 행의 멤버이며,
    상기 제 1 및 제 2 행들은 서로 인접하고,
    상기 오프셋은 상기 멀티빔 방출기 어레이의 상기 인접한 제 1 및 제 2 행들 사이에 있는,
    멀티뷰 디스플레이.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 멀티빔 방출기 및 상기 제 2 멀티빔 방출기는 모두 상기 멀티빔 방출기 어레이의 단일 행의 멤버들이고,
    상기 오프셋은 상기 단일 행을 따라 양의 방향 또는 음의 방향에 있는,
    멀티뷰 디스플레이.
  7. 제 1 항에 있어서,
    도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 광을 안내하도록 구성된 상기 도광체; 및
    상기 도광체의 길이를 따라 서로 이격된 멀티빔 소자들의 어레이 - 상기 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자는 상기 광 밸브 어레이의 광 밸브의 크기와 유사한 크기를 갖고, 상기 안내된 광의 일부를 상기 지향성 광빔들로서 상기 도광체로부터 산란시키도록 구성됨 -; 를 포함하되,
    상기 멀티빔 소자 어레이는 상기 멀티빔 방출기 어레이이고,
    상기 멀티빔 소자 어레이의 각각의 멀티빔 소자는 상기 멀티빔 방출기 어레이의 상이한 멀티빔 방출기에 대응되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는 상기 안내된 광의 일부를 산란시키기 위하여 상기 도광체에 광학적으로 연결된 회절 격자, 미세 반사 소자 및 미세 굴절 소자 중 하나 이상을 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 도광체의 입력에 광학적으로 결합된 광원을 더 포함하고,
    상기 광원은, 0이 아닌 전파 각도를 갖는 것 및 정해진 시준 계수에 따라 시준되는 것 중 하나 또는 둘 다에 해당하는 안내된 광으로서, 상기 도광체 내에서 안내될 광을 제공하도록 구성되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  11. 멀티뷰 디스플레이로서,
    복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들을 포함하는 멀티뷰 픽셀들의 어레이 - 제 1 멀티뷰 픽셀은 제 1 컬러의 컬러 서브 픽셀에 대응되고, 제 2 멀티뷰 픽셀은 제 2 컬러의 컬러 서브 픽셀에 대응됨 -; 및
    지향성 광빔들로 상기 멀티뷰 픽셀들을 조명하도록 구성된 멀티빔 방출기들의 어레이 - 각각의 멀티빔 방출기는 상기 멀티뷰 픽셀 어레이의 상이한 멀티뷰 픽셀과 정렬되고, 상기 상이한 멀티뷰 픽셀을 조명하도록 구성됨 -; 를 포함하되,
    상기 제 1 및 제 2 멀티뷰 픽셀들 간의 상이한 오프셋은, 서로에 대해 유사한 각도 방향들 및 상이한 컬러들을 모두 갖는 한 쌍의 지향성 광빔들을, 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀에 제공하도록 구성되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 멀티뷰 픽셀 어레이의 상기 멀티뷰 픽셀들은 행들로 배열되고,
    상기 제 1 멀티뷰 픽셀은 제 1 행에 있고,
    상기 제 2 멀티뷰 픽셀은 상기 제 1 행에 인접한 제 2 행에 있는,
    멀티뷰 디스플레이.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 멀티뷰 픽셀 및 상기 제 2 멀티뷰 픽셀은 모두 상기 멀티뷰 픽셀 어레이의 단일 행의 멤버들이고,
    상기 상이한 오프셋은 상기 단일 행을 따라 양의 방향 또는 음의 방향에 있는,
    멀티뷰 디스플레이.
  14. 제 11 항에 있어서,
    도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 광을 안내하도록 구성된 상기 도광체; 및
    상기 도광체의 길이를 따라 서로 이격된 멀티빔 소자들의 어레이 - 상기 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자는 상기 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기에 대응되고, 상기 멀티뷰 픽셀 어레이의 광 밸브의 크기와 유사한 크기를 가지며, 상기 안내된 광의 일부를 지향성 광빔들로서 상기 도광체로부터 산란시키도록 구성됨 -;
    를 더 포함하는 멀티뷰 디스플레이.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는 상기 안내된 광의 일부를 산란시키기 위하여 상기 도광체에 광학적으로 연결된 회절 격자, 미세 반사 소자 및 미세 굴절 소자 중 하나 이상을 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자는 광을 상기 지향성 광빔들로서 방출하도록 구성된 능동형 광학 방출기를 포함하고,
    상기 능동형 광학 방출기는 상기 멀티뷰 픽셀 어레이의 광 밸브의 크기와 유사한 크기를 갖는,
    멀티뷰 디스플레이.
  17. 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법으로서,
    멀티빔 방출기들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 방출하는 단계 - 상기 멀티빔 방출기 어레이의 제 1 멀티빔 방출기 및 제 2 멀티빔 방출기는 서로 오프셋됨 -; 및
    멀티뷰 이미지의 뷰들의 컬러 픽셀들을 제공하기 위하여 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들을 갖는 광 밸브들의 어레이를 이용하여 상기 지향성 광빔들을 변조하는 단계를 포함하되,
    상기 오프셋은, 대등한 각도 방향들을 갖는 상기 제 1 멀티빔 방출기 및 상기 제 2 멀티빔 방출기 각각으로부터의 변조된 지향성 광빔을, 상기 멀티뷰 이미지의 컬러 픽셀에 지향시킴으로써, 상기 컬러 픽셀 내의 컬러 프린징을 완화시키는,
    멀티뷰 디스플레이 동작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 컬러 서브 픽셀들은 상기 광 밸브 어레이의 행들을 따라 배열되고,
    상기 멀티빔 방출기 어레이의 멀티빔 방출기들은 상기 광 밸브 어레이의 행들의 행 방향들에 대응되는 행 방향을 갖는 행들로 배열되며,
    상기 오프셋은 상기 행들의 행 방향으로의 상기 반복되는 복수의 컬러 서브 픽셀들 중 제 1 컬러 서브 픽셀 및 제 2 컬러 서브 픽셀 간의 거리의 정수 배인,
    멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 멀티빔 방출기 및 상기 제 2 멀티빔 방출기는 모두 상기 멀티빔 방출기 어레이의 단일 행의 멤버들이고,
    상기 오프셋은 상기 단일 행을 따라 양의 방향 또는 음의 방향에 있는,
    멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    멀티빔 방출기들의 어레이를 이용하여 지향성 광빔들을 방출하는 단계는,
    도광체 내에 광을 안내된 광으로서 안내하는 단계; 및
    상기 지향성 광빔들을 제공하기 위하여 멀티빔 소자들의 어레이의 멀티빔 소자를 이용하여 상기 안내된 광의 일부를 산란시키는 단계 - 상기 멀티빔 소자의 크기는 상기 광 밸브 어레이의 광 밸브의 크기와 유사함 -; 를 포함하되,
    상기 멀티빔 소자 어레이는 상기 멀티빔 방출기 어레이이고,
    상기 멀티빔 소자 어레이의 각각의 멀티빔 소자는 상기 멀티빔 방출기 어레이의 상이한 멀티빔 방출기에 대응되는,
    멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
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