【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用:本申请涉及2013年10月14日提交的名称为“Control of directional display”(定向显示器的控制)的美国临时申请No.61/890,469(代理人参考号95194936.366000)并要求其优先权,该临时申请全文以引用方式并入本文。本申请涉及2011年11月18日提交的名称为“Directional flat illuminators”(定向平面照明器)的美国专利申请No.13/300,293(代理人参考号95194936.281001)和2013年5月17日提交的名称为“Controlling light sources of a directional backlight”(控制定向背光源的光源的方法)的美国专利申请No.13/896,870(代理人参考号95194936.348001),这两份专利申请均全文以引用方式并入本文。
本专利技术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以便在2D、3D和/或自动立体显示装置中使用的光导。
技术介绍
空间多路复用自动立体显示器通常使视差组件(诸如柱状透镜屏幕或视差屏障)与图像阵列对准,所述图像阵列被布置成空间光调制器(例如LCD)上的至少第一组像素和第二组像素。视差组件将来自像素组的每组的光导向到相应的不同方向以在显示器前面提供第一观察窗和第二观察窗。眼睛置于第一观察窗中的观察者用来自第一组像素的光可看到第一图像;而眼睛置于第二观察窗中时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 ...
【技术保护点】
一种定向背光源设备,所述定向背光源设备包括:定向背光源,所述定向背光源包括:波导,所述波导包括用于沿所述波导引导输入光的相对的第一引导表面和第二引导表面,以及被布置成在跨所述波导的横向方向上的不同输入位置处产生所述输入光的光源阵列,所述波导还包括反射端,用来将输入光反射回穿过所述波导,所述第二引导表面被布置成将从所述反射端反射后的光偏转穿过所述第一引导表面作为输出光,并且所述波导被布置成在输出方向上将所述输出光导向到光学窗中,所述输出方向根据所述输入光的所述输入位置在横向方向上分布;以及传感器系统,所述传感器系统被布置成检测观察者头部位置;以及控制系统,所述控制系统被布置成选择性地操作相邻光源组,以便将光导向到相邻光学窗的对应组中,采用的方式为:根据检测到的观察者头部位置,所述组中所述光源的组成特性变化,并且就给定组的光源来说,所述光源的光通量变化。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.14 US 61/890,4691.一种定向背光源设备,所述定向背光源设备包括:定向背光源,所述定向背光源包括:波导,所述波导包括用于沿所述波导引导输入光的相对的第一引导表面和第二引导表面,以及被布置成在跨所述波导的横向方向上的不同输入位置处产生所述输入光的光源阵列,所述波导还包括反射端,用来将输入光反射回穿过所述波导,所述第二引导表面被布置成将从所述反射端反射后的光偏转穿过所述第一引导表面作为输出光,并且所述波导被布置成在输出方向上将所述输出光导向到光学窗中,所述输出方向根据所述输入光的所述输入位置在横向方向上分布;以及传感器系统,所述传感器系统被布置成检测观察者头部位置;以及控制系统,所述控制系统被布置成选择性地操作相邻光源组,以便将光导向到相邻光学窗的对应组中,采用的方式为:根据检测到的观察者头部位置,所述组中所述光源的组成特性变化,并且就给定组的光源来说,所述光源的光通量变化。2.根据权利要求1所述的定向背光源设备,其中所述控制系统被布置成选择性地操作相邻光源组,采用的方式为:就给定组的光源来说,所述光源的所述光通量跨所述检测到的观察者头部位置的过渡范围变化。3.根据权利要求2所述的定向背光源设备,其中所述控制系统被布置成选择性地操作相邻光源组,采用的方式为:跨所述检测到的观察者头部位置的所述过渡范围,将新光源作为所述组的组成部分来操作,所述新光源的光通量随着所述检测到的观察者头部位置朝与所述新光源对应的所述输出方向移动而增大。4.根据权利要求3所述的定向背光源设备,其中所述控制系统被布置成选择性地操作相邻光源组,采用的方式为:跨所述检测到的观察者头部位置的所述过渡范围,操作位于所述组的与所述新光源相对的末端处的光源,所述光源的光通量随着所述检测到的观察者头部位置朝与所述新光源对应的所述输出方向移动而减小。5.根据权利要求2至4中任一项所述的定向背光源设备,其中所述控制系统被布置成选择性地操作相邻光源组,采用的方式为:跨所述检测到的观察者头部位置的紧邻所述过渡范围的范围,所述组中所述光源的所述组成特性和所述光通量保持不变。6.根据权利要求1至5中任一项所述的定向背光源设备,其中所述第一引导表面被布置成通过全内反射来引导光,并且所述第二引导表面包括多个光提取结构特征以及位于所述光提取结构特征之间的中间区域,所述光提取结构特征被取向为在允许作为所述输出光穿过所述第一引导表面离开的方向上导向被引导穿过所述波导的光,所述中间区域被布置成将光引导穿过所述波导。7.根据权利要求6所述的定向背光源设备,其中所述第二引导表面具有阶梯式形状,其包括作为所述光提取结构特征的小平面、以及所述中间区域。8.根据权利要求6或7所述的定向背光源设备,其中所述光提取结构特征在所述横向方向上具有正光焦度。9.根据权利要求1至5中任一项所述的定向背光源设备,其中所述第一引导表面被布置成通过全内反射来引导光,并且所述第二引导表面是基本上平坦的并且以一定角度倾斜以在打破所述全内反射的方向上导向光,以用于穿过所述第一引导表面输出光,并且显示装置还包括跨所述波导的所述第一引导表面延伸的偏转元件,以用于使光朝所述第一引导表面的法线偏转。10.根据权利要求1至9中任一项所述的定向背光源设备,其中所述反射端在所述横向方向上具有正光焦度。11.一种显示设备,所述显示设备包括:根据权利要求1至10中任一项所述的背光源设备;以及透射式空间光调制器,所述透射式空间光调制器被布置成接收来自所述波导的所述第一引导表面的所述输出光并对所述输出光进行调制,从而显示图像。12.根据权利要求11所述的显示设备,所述显示设备为自动立体显示设备,其中所述控制系统被进一步布置成控制所述空间光调制器以显示时间上多路复用的左图像和右图像,并且同步地来选择性地操作相邻光源组,以将所显示的左图像和右图像导向到位于与观察者左右眼对应的位置处的相邻光学窗的相应组中。13.一种定向显示设备,所述定向显示设备包括:定向显示装置,所述定向显示装置能够在跨所述显示装置分布的输出方向上选择性地将输出光导向进入一组光学窗中的光学窗;以及控制系统,所述控制系统被布置成控制所述显示装置将输出光导向进入所述组中的至少一个所选光学窗,所述定向显示设备被布置成感测观察者的手的放置,所述控制系统被布置成响应于感测到的所述观察者的所述手的所述放置,来改变对所述显示装置的控制。14.根据权利要求13所述的定向显示设备,其中所述控制系统被布置成响应于所述定向显示设备感测到的所述观察者的所述手跨所述显示装置在所述输出方向所分布的方向上的移动,跨整组光学窗移动所述至少一个所选光学窗。15.根据权利要求14所述的定向显示设备,其中所述控制系统被布置成响应于所述定向显示设备感测到的所述观察者的所述手跨所述显示装置在与所述输出方向所分布的所述方向垂直的方向上的移动,改变所述至少一个所选光学窗的亮度。16.根据权利要求13至15中任一项所述的定向显示设备,其中所述控制系统被布置成响应于所述定向显示设备感测到的所述观察者的所述手的手指分开的变化,改变所选光学窗的数量。17.根据权利要求13至16中任一项所述的定向显示设备,其中所述定向显示设备被布置成借助于所述定向显示装置感测观察者的手的放置,所述定向显示装置为触敏定向显示装置,所述触敏定向显示装置被布置成感测接近所述定向显示装置的所述观察者的所述手的所述放置。18.根据权利要求13至17中任一项所述的定向显示设备,其中所述定向显示设备包括被布置成感测观察者的手的放置的图像传感器系统。19.根据权利要求13至18中任一项所述的定向显示设备,其中所述定向显示设备包括:定向背光源,所述定向背光源能够选择性地将输出光导向到所述光学窗中;以及透射式空间光调制器,所述透射式空间光调制器被布置成接收来自所述定向背光源的所述输出光并且对所述输出光进行调制以显示图像。20.根据权利要求19所述的定向显示设备,其中所述定向背光源包括:波导,所述波导包括用于沿所述波导引导输入光的相对的第一引导表面和第二引导表面;被布置成在跨所述波导的横向方向上的不同输入位置处产生所述输入光的光源阵列,所述波导还包括反射端,用来将输入光反射回穿过所述波导,所述第二引导表面被布置成将从所述反射端反射后的光偏转穿过所述第一引导表面作为输出光,并且所述波导被布置成在输出方向上将所述输出光导向到光学窗中,所述输出方向根据所述输入光的所述输入位置在跨所述显示装置的横向方向上分布。21.根据权利要求20所述的定向显示设备,其中所述第一引导表面被布置成通过全内反射来引导光,并且所述第二引导表面包括多个光提取结构特征以及位于所述光提取结构特征之间的中间区域,所述光提取结构特征被取向为在允许作为所述输出光穿过所述第一引导表面离开的方向上导向被引导穿过所述波导的光,...
【专利技术属性】
技术研发人员:G·J·伍德盖特,M·G·鲁宾逊,A·J·希尔,
申请(专利权)人:瑞尔D股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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