[发明专利]定向背光源

说明书

本发明提供了一种可包括波导的定向显示器。所述波导可包括：光提取特征，所述光提取特征被布置成使来自光源阵列的光通过全内反射导向到观察窗阵列；以及反射器，所述反射器被布置成使来自所述波导的光通过透射穿过所述波导的提取特征导向到相同的观察窗阵列。包括空间光调制器和视差元件的另一空间多路复用显示设备，被布置成与来自所述波导的照明配合。这样就可得到具有低串扰和高分辨率的高效且明亮的自动立体显示系统。

本申请是2015年3月19日递交的PCT国际申请PCT/US2015/021583于2016年9月21日进入中国国家阶段的中国专利申请号为201580015468.0、发明名称为“定向背光源(其被变更为“定向显示装置以及定向显示设备”)”的发明专利申请的分案申请。

相关专利申请的交叉引用：PCT国际申请PCT/US2015/021583涉及并要求2014年3月21日提交的名称为“Directional backlight”(定向背光源)的共同转让的美国临时专利申请No.61/968,935(代理人参考号：371000)的优先权，其全文以引用方式并入本文。另外，PCT国际申请PCT/US2015/021583涉及：2011年11月18日提交的名称为“Directional flatilluminators”(定向扁平式照明器)的美国专利申请No.13/300,293(代理人参考号95194936.281001)；2013年10月2日提交的名称为“Temporally multiplexed displaywith landscape and portrait operation modes”(具有横向操作模式和纵向操作模式的时间多路复用显示器)的美国专利申请No.14/044,767(代理人参考号95194936.339001)；2013年12月20日提交的名称为“Superlens component for directional display”(用于定向显示器的超透镜组件)的美国专利申请No.14/137,569(代理人参考号95194936.351001)；2014年2月21日提交的名称为“Directional backlight”(定向背光源)的美国专利申请No.14/186,862(代理人参考号95194936.355001)；以及2013年5月17日提交的名称为“Control system for a directional light source”(用于定向光源的控制系统)的美国专利申请No.13/897191(代理人参考号95194936.362001)，这些专利申请全文均以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及光调制装置的照明，并且更具体地讲，涉及用于从局部光源提供大面积照明的光导，以便在2D、3D和/或自动立体显示装置中使用。

背景技术

空间多路复用自动立体显示器通常使视差组件(诸如透镜状屏幕或视差屏障)与图像阵列对准，所述图像阵列被布置成在空间光调制器(例如LCD)上的至少第一组像素和第二组像素。视差组件将来自该像素组中的每个的光导向至不同的相应方向，以在显示器前面提供第一观察窗和第二观察窗。观察者将眼睛置于第一观察窗中用来自第一组像素的光可看到第一图像；而将眼睛置于第二观察窗中用来自第二组像素的光可看到第二图像。

与空间光调制器的原始分辨率相比，此类显示器具有降低的空间分辨率，并且此外，观察窗的结构由像素孔形状和视差组件成像功能决定。像素之间的间隙(例如对于电极而言)通常产生不均匀的观察窗。不期望的是，当观察者相对于显示器横向移动时，此类显示器呈现图像闪烁，因此限制了显示器的观察自由度。此类闪烁可通过使光学元件散焦而减少；然而，此类散焦导致图像串扰程度加大并增加观察者的视觉疲劳。可通过调整像素孔的形状来减少此类闪烁，然而此类改变可降低显示器亮度并且可包括对空间光调制器中的电子器件进行寻址。