特許 7407281 マイクロスリットマルチビーム要素を有するマルチビューバックライト、マルチビューディスプレイ、及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】マイクロスリットマルチビーム要素を有するマルチビューバックライト、マルチビューディスプレイ、及び方法

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20231221BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALN20231221BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 435

F21S2/00 431

G02F1/13357

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2022523561

(86)(22)【出願日】2020-10-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-27

(86)【国際出願番号】 US2020056533

(87)【国際公開番号】W WO2021081004

(87)【国際公開日】2021-04-29

【審査請求日】2022-06-09

(31)【優先権主張番号】62/924,650

(32)【優先日】2019-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514274546

【氏名又は名称】レイア、インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＬＥＩＡ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120134

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 規雄

(74)【代理人】

【識別番号】100093676

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 純子

(74)【代理人】

【識別番号】100126354

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 尚

(72)【発明者】

【氏名】ファタル，デイヴィッド エー．

(72)【発明者】

【氏名】ホークマン，トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ブコウスキー，コルトン

(72)【発明者】

【氏名】マー，ミン

【審査官】下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１８６９５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－０４６０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１４０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５１１８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２０８３０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチビューバックライトであって、
非ゼロ伝播角及び所定のコリメーション係数を有する導波光として伝播方向に光を導くように構成された光ガイドと、
前記光ガイドにわたって互いに離隔したマイクロスリットマルチビーム要素のアレイであって、前記マイクロスリットマルチビーム要素アレイの各マイクロスリットマルチビーム要素が複数のマイクロスリットサブ要素を備え、マルチビューディスプレイの各視線方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む放射光として前記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイとを備え、
前記複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素が、前記導波光の前記伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える、
マルチビューバックライト。

【請求項2】

各マイクロスリットマルチビーム要素のサイズが、前記マルチビューディスプレイの光バルブのアレイにおける光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項3】

前記マイクロスリットマルチビーム要素が前記光ガイドの放射面上に配置され、前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が、前記放射面から離れて前記光ガイドの内部に延在する、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項4】

前記マイクロスリットマルチビーム要素が、前記光ガイドの表面上に位置する光ガイド材料層内に配置され、前記光ガイド材料層の表面が放射面であり、前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が前記放射面から離れて前記光ガイド表面に向かって延在する、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項5】

前記光ガイドの前記表面上に位置する前記光ガイド材料層の屈折率が前記光ガイドの材料の屈折率よりも大きい、請求項４に記載のマルチビューバックライト。

【請求項6】

前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の前記傾斜反射側壁が、内部全反射に従って前記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項7】

前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の前記傾斜反射側壁が、前記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された反射材料を備える、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項8】

前記傾斜反射側壁の前記傾斜角が、前記光ガイドの放射面の表面法線に対して０度～約４５度であり、前記傾斜角が、前記光ガイドの前記放射面の方向に、かつ前記光ガイドの前記放射面とは反対側の表面から離れるように光を優先的に散乱させるように構成された、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項9】

前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が、前記導波光伝播方向に直交し、かつ前記光ガイドの表面の平面に平行な方向に湾曲形状を有し、前記湾曲形状が前記導波光伝播方向に直交する平面内の散乱光の放射パターンを制御するように構成された、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項10】

前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちの前記マイクロスリットサブ要素の深さが、前記複数のマイクロスリットサブ要素内の隣接するマイクロスリットサブ要素間の間隔にほぼ等しいか、前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の第１の側壁が、前記マイクロスリットサブ要素の第２の側壁の傾斜角とは異なる傾斜角を有し、前記第１の側壁が前記傾斜反射側壁であるか、のいずれかまたは両方である、請求項１に記載のマルチビューバックライト。

【請求項11】

請求項１に記載のマルチビューバックライトを備えるマルチビューディスプレイであって、前記マルチビューディスプレイが、前記マルチビューディスプレイの前記視線方向に対応する指向性ビューを有するマルチビュー画像を供給するために、前記指向性光ビームを変調するように構成された光バルブのアレイをさらに備える、マルチビューディスプレイ。

【請求項12】

マルチビューディスプレイであって、
導波光として伝播方向に光を導くように構成された光ガイドと、
前記光ガイドにわたって互いに離隔したマイクロスリットマルチビーム要素のアレイであって、前記マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素が、複数のマイクロスリットサブ要素を備え、マルチビュー画像の各視線方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む放射光として前記導波光を反射的に散乱させるように構成された、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイと、
前記マルチビュー画像を供給するために前記指向性光ビームを変調するように構成された光バルブのアレイと
を備え、前記複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素が、前記導波光の前記伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える、
マルチビューディスプレイ。

【請求項13】

前記マイクロスリットマルチビーム要素のサイズが、前記光バルブアレイの光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。

【請求項14】

前記導波光が所定のコリメーション係数に従ってコリメートされ、前記放射光の放射パターンが、前記導波光の前記所定のコリメーション係数の関数である、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。

【請求項15】

前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が前記光ガイドの放射面上に配置され、前記マイクロスリットサブ要素が前記光ガイドの内部に延在する、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。

【請求項16】

前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の前記傾斜反射側壁が、内部全反射に従って前記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。

【請求項17】

傾斜反射側壁の前記傾斜角が、前記光ガイドの放射面の表面法線に対して０度～約４５度であるか、前記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が、前記導波光伝播方向に直交し、かつ前記光ガイドの表面に平行な方向に湾曲形状を有し、前記湾曲形状が前記導波光伝播方向に直交する平面内の散乱光の放射パターンを制御するように構成されているか、のいずれかまたは両方である、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。

【請求項18】

前記光バルブアレイの光バルブが前記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルを表すセットに配置され、前記光バルブが前記マルチビューピクセルのサブピクセルを表し、前記マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素が、前記マルチビューディスプレイの前記マルチビューピクセルと一対一に対応する、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。

【請求項19】

マルチビューバックライト動作の方法であって、
非ゼロ伝播角及び所定のコリメーション係数を有する導波光として、光ガイドの長さに沿った伝播方向に光を導くステップと、
マルチビューディスプレイのそれぞれの異なる視線方向に対応する異なる方向を有する指向性光ビームを含む放射光を供給するために、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイを使用して前記導波光の一部を前記光ガイドから反射させるステップであって、前記マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素が複数のマイクロスリットサブ要素を備える、ステップと
を含み、前記複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素が、前記導波光の前記伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える、
方法。

【請求項20】

前記傾斜反射側壁が、内部全反射に従って光を反射的に散乱させて、前記導波光の前記一部を前記光ガイドから反射させて、前記放射光を供給する、請求項１９に記載のマルチビューバックライト動作の方法。

【請求項21】

前記傾斜反射側壁の前記傾斜角が、前記光ガイドの放射面の表面法線に対して０度～約４５度であり、前記傾斜角が、前記光ガイドの前記放射面の方向に、かつ前記光ガイドの前記放射面とは反対側の表面から離れるように光を優先的に散乱させるために、前記導波光の前記非ゼロ伝播角と併せて選択される、請求項１９に記載のマルチビューバックライト動作の方法。

【請求項22】

光バルブのアレイを使用して前記指向性光ビームを変調してマルチビュー画像を供給するステップ
をさらに含み、
前記マイクロスリットマルチビーム要素のサイズが、前記光バルブアレイの光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである、
請求項１９に記載のマルチビューバックライト動作の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１０月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／９２４，６５０号の優先権を主張し、その全体は参照によって本明細書中に引用するものとする。

【0002】

連邦政府資金による研究開発の記載
適用なし

【背景技術】

【0003】

電子ディスプレイは、ユーザに多種多様なデバイス及び製品の情報を伝達するためのほぼユビキタスな媒体である。最も一般的に採用されている電子ディスプレイには、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンスディスプレイ（ＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及びアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ（ＥＰ）、並びに電気機械的又は電気流体的な光変調（例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス、エレクトロウェッティング・ディスプレイなど）を採用する様々なディスプレイが含まれる。一般に、電子ディスプレイは、アクティブディスプレイ（すなわち、光を放射するディスプレイ）又はパッシブディスプレイ（すなわち、他の光源から供給される光を変調するディスプレイ）のいずれかに分類され得る。アクティブディスプレイの例には、ＣＲＴ、ＰＤＰ及びＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤがある。パッシブディスプレイの例には、ＬＣＤ及びＥＰディスプレイがある。パッシブディスプレイは、本来的に低消費電力を含むがこれに限定されない魅力的な性能特性を示すことが多いが、発光能力がないことを考慮すると、多くの実用的な応用において用途が幾分限られることもある。

【発明の概要】

【0004】

本開示は、以下の［１］から［２２］を含む。
［１］マルチビューバックライトであって、
非ゼロ伝播角及び所定のコリメーション係数を有する導波光として伝播方向に光を導くように構成された光ガイドと、
上記光ガイドにわたって互いに離隔したマイクロスリットマルチビーム要素のアレイであって、上記マイクロスリットマルチビーム要素アレイの各マイクロスリットマルチビーム要素が複数のマイクロスリットサブ要素を備え、マルチビューディスプレイの各視線方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む放射光として上記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイとを備え、
上記複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素が、上記導波光の上記伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える、
マルチビューバックライト。
［２］各マイクロスリットマルチビーム要素のサイズが、上記マルチビューディスプレイの光バルブのアレイにおける光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［３］上記マイクロスリットマルチビーム要素が上記光ガイドの放射面上に配置され、上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が、上記放射面から離れて上記光ガイドの内部に延在する、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［４］上記マイクロスリットマルチビーム要素が、上記光ガイドの表面上に位置する光ガイド材料層内に配置され、上記光ガイド材料層の表面が放射面であり、上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が上記放射面から離れて上記光ガイド表面に向かって延在する、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［５］上記光ガイドの上記表面上に位置する上記光ガイド材料層の屈折率が上記光ガイドの材料の屈折率よりも大きい、上記［４］に記載のマルチビューバックライト。
［６］上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の上記傾斜反射側壁が、内部全反射に従って上記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［７］上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の上記傾斜反射側壁が、上記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された反射材料を備える、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［８］上記傾斜反射側壁の上記傾斜角が、上記光ガイドの放射面の表面法線に対して０度～約４５度であり、上記傾斜角が、上記光ガイドの上記放射面の方向に、かつ上記光ガイドの上記放射面とは反対側の表面から離れるように光を優先的に散乱させるように構成された、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［９］上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が、上記導波光伝播方向に直交し、かつ上記光ガイドの表面の平面に平行な方向に湾曲形状を有し、上記湾曲形状が上記導波光伝播方向に直交する平面内の散乱光の放射パターンを制御するように構成された、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［１０］上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちの上記マイクロスリットサブ要素の深さが、上記複数のマイクロスリットサブ要素内の隣接するマイクロスリットサブ要素間の間隔にほぼ等しいか、上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の第１の側壁が、上記マイクロスリットサブ要素の第２の側壁の傾斜角とは異なる傾斜角を有し、上記第１の側壁が上記傾斜反射側壁であるか、のいずれかまたは両方である、上記［１］に記載のマルチビューバックライト。
［１１］上記［１］に記載のマルチビューバックライトを備えるマルチビューディスプレイであって、上記マルチビューディスプレイが、上記マルチビューディスプレイの上記視線方向に対応する指向性ビューを有するマルチビュー画像を供給するために、上記指向性光ビームを変調するように構成された光バルブのアレイをさらに備える、マルチビューディスプレイ。
［１２］マルチビューディスプレイであって、
導波光として伝播方向に光を導くように構成された光ガイドと、
上記光ガイドにわたって互いに離隔したマイクロスリットマルチビーム要素のアレイであって、上記マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素が、複数のマイクロスリットサブ要素を備え、マルチビュー画像の各視線方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む放射光として上記導波光を反射的に散乱させるように構成された、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイと、
上記マルチビュー画像を供給するために上記指向性光ビームを変調するように構成された光バルブのアレイと
を備え、上記複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素が、上記導波光の上記伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える、
マルチビューディスプレイ。
［１３］上記マイクロスリットマルチビーム要素のサイズが、上記光バルブアレイの光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１４］上記導波光が所定のコリメーション係数に従ってコリメートされ、上記放射光の放射パターンが、上記導波光の上記所定のコリメーション係数の関数である、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１５］上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が上記光ガイドの放射面上に配置され、上記マイクロスリットサブ要素が上記光ガイドの内部に延在する、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１６］上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素の上記傾斜反射側壁が、内部全反射に従って上記導波光の一部を反射的に散乱させるように構成された、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１７］傾斜反射側壁の上記傾斜角が、上記光ガイドの放射面の表面法線に対して０度～約４５度であるか、上記複数のマイクロスリットサブ要素のうちのあるマイクロスリットサブ要素が、上記導波光伝播方向に直交し、かつ上記光ガイドの表面に平行な方向に湾曲形状を有し、上記湾曲形状が上記導波光伝播方向に直交する平面内の散乱光の放射パターンを制御するように構成されているか、のいずれかまたは両方である、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１８］上記光バルブアレイの光バルブが上記マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルを表すセットに配置され、上記光バルブが上記マルチビューピクセルのサブピクセルを表し、上記マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素が、上記マルチビューディスプレイの上記マルチビューピクセルと一対一に対応する、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１９］マルチビューバックライト動作の方法であって、
非ゼロ伝播角及び所定のコリメーション係数を有する導波光として、光ガイドの長さに沿った伝播方向に光を導くステップと、
マルチビューディスプレイのそれぞれの異なる視線方向に対応する異なる方向を有する指向性光ビームを含む放射光を供給するために、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイを使用して上記導波光の一部を上記光ガイドから反射させるステップであって、上記マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素が複数のマイクロスリットサブ要素を備える、ステップと
を含み、上記複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素が、上記導波光の上記伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える、
方法。
［２０］上記傾斜反射側壁が、内部全反射に従って光を反射的に散乱させて、上記導波光の上記一部を上記光ガイドから反射させて、上記放射光を供給する、上記［１９］に記載のマルチビューバックライト動作の方法。
［２１］上記傾斜反射側壁の上記傾斜角が、上記光ガイドの放射面の表面法線に対して０度～約４５度であり、上記傾斜角が、上記光ガイドの上記放射面の方向に、かつ上記光ガイドの上記放射面とは反対側の表面から離れるように光を優先的に散乱させるために、上記導波光の上記非ゼロ伝播角と併せて選択される、上記［１９］に記載のマルチビューバックライト動作の方法。
［２２］光バルブのアレイを使用して上記指向性光ビームを変調してマルチビュー画像を供給するステップ
をさらに含み、
上記マイクロスリットマルチビーム要素のサイズが、上記光バルブアレイの光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである、
上記［１９］に記載のマルチビューバックライト動作の方法。
本明細書に記載の原理による例及び実施形態の様々な特徴は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解することができ、これらの図面と詳細な説明において、同様の参照番号は同様の構造要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの斜視図を示す。

【0006】

【図2】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの視線方向に対応する特定の主角度方向を有する光ビームの角度成分の図式表示を示す。

【0007】

【図3A】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの断面図を示す。

【0008】

【図3B】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの平面図を示す。

【0009】

【図3C】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの斜視図を示す。

【0010】

【図4A】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの平面図を示す。

【0011】

【図4B】本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの平面図を示す。

【0012】

【図5A】本明細書に記載の原理の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの一部の断面図を示す。

【0013】

【図5B】本明細書に記載の原理の別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの一部の断面図を示す。

【図5C】本明細書に記載の原理の別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライトの一部の断面図を示す。

【0014】

【図6】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマイクロスリットサブ要素を含むマルチビューバックライトの一部の断面図を示す。

【0015】

【図7】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における湾曲したマイクロスリットサブ要素の斜視図を示す。

【0016】

【図8】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのブロック図を示す。

【0017】

【図9】本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト動作の方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

特定の例及び実施形態は、上記参照図面に示された特徴に、加えて、及びその代わりの一方で、他の特徴を有する。これら及び他の特徴は、上記参照図面を参照して以下に詳述される。

【0019】

本明細書に記載の原理による実施例及び実施形態は、マルチビューディスプレイに適用されるマルチビューバックライトを提供する。特に、本明細書に記載の原理と一致する実施形態は、放射光を供給するように構成されたマイクロスリットマルチビーム要素のアレイを使用するマルチビューバックライトを提供する。放射光は、マルチビューディスプレイの各視線方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む。様々な実施形態によれば、マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素は、光ガイドからの光を放射光として反射的に散乱させるように構成された複数のマイクロスリットサブ要素を備える。マイクロスリットマルチビーム要素内の複数のマイクロスリットサブ要素の存在により、放射光の反射散乱特性の粒度制御が容易になる。例えば、マイクロスリットサブ要素は、様々なマイクロスリットマルチビーム要素に関連する散乱方向、大きさ、及びモアレ緩和の粒度制御を行ってもよい。本明細書に記載のマルチビューバックライトを使用するマルチビューディスプレイの用途には、携帯電話（スマートフォンなど）、時計、タブレットコンピュータ、モバイルコンピュータ（ラップトップコンピュータなど）、パーソナルコンピュータ及びコンピュータモニタ、自動車のディスプレイコンソール、カメラディスプレイ、並びに他の様々なモバイル、さらには実質的に非モバイルのディスプレイアプリケーション及びデバイスが含まれるが、これらに限定されない。

【0020】

本明細書では、「二次元ディスプレイ」又は「２Ｄディスプレイ」は、画像が視認される方向（すなわち、２Ｄディスプレイの所定の視野角又は視野範囲内）にかかわらず実質的に同じである画像のビューを供給するように構成されたディスプレイと定義している。多くのスマートフォン及びコンピュータモニタに見られる従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、２Ｄディスプレイの例である。本明細書ではそれとは対照的に、「マルチビューディスプレイ」は、異なる視線方向における、又は異なる視線方向からのマルチビュー画像の異なるビューを供給するように構成された電子ディスプレイ又はディスプレイシステムと定義している。特に、いくつかの実施形態によれば、異なるビューはマルチビュー画像のシーン又はオブジェクトの異なる斜視図を表してもよい。

【0021】

図１は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ１０の斜視図を示す。図１に示すように、マルチビューディスプレイ１０は、視認されるマルチビュー画像を表示するための画面１２を備える。画面１２は、例えば、電話（携帯電話、スマートフォンなど）、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータのコンピュータモニタ、カメラディスプレイ、又は実質的に任意の他の電子ディスプレイの表示画面であってもよい。マルチビューディスプレイ１０は、画面１２に対して異なる視線方向１６にマルチビュー画像の異なるビュー１４を供給する。視線方向１６は、画面１２から様々な異なる主角度方向に延びる矢印として示されている。異なるビュー１４は、矢印（すなわち視線方向１６を示す）の終端にある影付きの多角形ボックスとして示されている。限定ではなく例示として、４つのビュー１４及び４つの視線方向１６のみが示されている。なお、図１では異なるビュー１４が画面の上方にあるように示されているが、マルチビュー画像がマルチビューディスプレイ１０に表示されるとき、ビュー１４は実際には画面１２上又はその近傍に現れる。画面１２の上方にビュー１４を示しているのは、単に説明を簡単にするためであり、特定のビュー１４に対応する視線方向１６のそれぞれの方向からマルチビューディスプレイ１０を見ることを表す意図がある。２Ｄディスプレイは、マルチビューディスプレイ１０によって供給されるマルチビュー画像の異なるビュー１４に対して２Ｄディスプレイが一般に表示画像の単一のビュー（例えば、図１４と同様の１つの視野）を供給するように構成されることを除いて、マルチビューディスプレイ１０と実質的に同様であり得る。

【0022】

視線方向、又は等価的にマルチビューディスプレイの視線方向に対応する方向を有する光ビームは、一般に、本明細書の定義上角度成分｛θ、φ｝によって与えられる主角度方向又は単に「方向」を有する。角度成分θは、本明細書では光ビームの「仰角成分」又は「仰角」と呼んでいる。角度成分φは、光ビームの「方位角成分」又は「方位角」と呼んでいる。定義上、仰角θは垂直面（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に垂直）における角度であり、方位角φは水平面（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に平行）における角度である。

【0023】

図２は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイの視線方向（図１の視線方向１６など）に対応する特定の主角度方向を有する光ビーム２０の角度成分｛θ、φ｝の図式表示を示す。さらに、光ビーム２０は、本明細書の定義上特定の点から放射されるか発する。すなわち、定義上、光ビーム２０は、マルチビューディスプレイ内の特定の原点に関連付けられた中心光線を有する。図２は、光ビーム（又は視線方向）の原点Ｏも示している。

【0024】

本明細書では、「マルチビュー画像」及び「マルチビューディスプレイ」という用語で使用される「マルチビュー」という用語は、異なる視点を表すか、又は複数のビューのビュー間の角度視差を含む複数のビューとして定義している。さらに、本明細書では、「マルチビュー」という用語は、明示的に３つ以上の異なるビュー（すなわち最小で３つのビュー、一般的には３つを超えるビュー）を含み得る。したがって、本明細書で使用される「マルチビューディスプレイ」は、シーン又は画像を表すために２つの異なるビューのみを含む立体ディスプレイとは明確に区別され得る。しかしながら、マルチビュー画像及びマルチビューディスプレイが３つ以上のビューを含む一方で、本明細書の定義上、マルチビュー画像は、マルチビューのうちの２つのみを一度に選択する（例えば、１つの眼につき１つの視野）ことによって、（例えば、マルチビューディスプレイ上で）画像の立体ペアとして見られることもある点に留意されたい。

【0025】

「マルチビューピクセル」は、本明細書では、マルチビューディスプレイの類似の複数の異なるビューのそれぞれにおける「ビュー」ピクセルを表すピクセルのセットと定義している。特に、マルチビューピクセルは、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれにおけるビューピクセルに対応するか又はビューピクセルを表す個々のピクセル又はピクセルのセットを有してもよい。したがって、本明細書の定義上、「ビューピクセル」は、マルチビューディスプレイのマルチビューピクセル内のビューに対応するピクセル又はピクセルのセットである。いくつかの実施形態では、ビューピクセルは、１つ又は複数のカラーサブピクセルを含んでもよい。さらに、マルチビューピクセルのビューピクセルは、本明細書の定義上、ビューピクセルのそれぞれが異なるビューのうちの対応するビューの所定の視線方向に関連付けられているという点で、いわゆる「指向性ピクセル」である。さらに、様々な例及び実施形態によれば、マルチビューピクセルの異なるビューピクセルは、異なるビューのそれぞれにおいて同等又は少なくとも実質的に類似の位置又は座標を有してもよい。例えば、第１のマルチビューピクセルは、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれの｛ｘ１、ｙ１｝に位置する個々のビューピクセルを有してもよく、第２のマルチビューピクセルは、異なるビューのそれぞれの｛ｘ２、ｙ２｝に位置するビューピクセルを有してもよく、以下同様である。

【0026】

本明細書では、「光ガイド」は、内部全反射を用いて構造内で光を導く構造物と定義している。特に光ガイドは、光ガイドの動作波長で実質的に透明となるコアを含んでもよい。「光ガイド」という用語は、一般に、光ガイドの誘電体材料と光ガイドを取り囲む材料又は媒体との間の界面で光を導くために内部全反射を用いた誘電体光導波路を指す。定義上、内部全反射の条件は、光ガイドの屈折率が光ガイド材料の表面に隣接する周囲媒体の屈折率よりも大きいことである。いくつかの実施形態では、光ガイドは内部全反射をさらに促進するために、前述の屈折率差に加えて又はその代わりにコーティングを含んでもよい。コーティングは、例えば反射コーティングであってもよい。光ガイドは、プレート若しくはスラブガイド及びストリップガイドの一方又は両方を含むがこれらに限定されないいくつかの光ガイドのいずれかであってもよい。

【0027】

さらに本明細書では、「プレート光ガイド」のように光ガイドに適用される場合の「プレート」という用語は、区分的又は微分的に平面の層又はシートと定義し、「スラブ」ガイドと呼ぶことがある。特に、プレート光ガイドは、光ガイドの上面及び下面（すなわち、反対側の表面）によって境界が定められた２つの実質的に直交する方向に光を導くように構成された光ガイドとして定義される。さらに、本明細書の定義上、上面及び下面は両方とも互いに分離されており、少なくとも微分的な意味で互いに実質的に平行であってもよい。すなわち、プレート光ガイドの任意の微分的に小さな区間内で上面及び下面は実質的に平行又は同一平面上にある。いくつかの実施形態では、プレート光ガイドは実質的に平坦（すなわち、平面に限定される）であり得るため、プレート光ガイドは平面光ガイドである。他の実施形態では、プレート光ガイドは、１つ又は２つの直交する次元で湾曲してもよい。例えば、プレート光ガイドは、一次元で湾曲して円筒形のプレート光ガイドを形成してもよい。ただし、曲率は、光を導くために内部全反射がプレート光ガイド内で維持されることを保証するのに十分な大きさの曲率半径を有する。

【0028】

本明細書の定義上、「マルチビーム要素」は、複数の指向性光ビームを含む放射光を生成するバックライト又はディスプレイの構造又は要素である。いくつかの実施形態では、マルチビーム要素は、バックライトの光ガイドに光学的に結合されて、光ガイド内で導かれた光の一部を結合又は散乱させることによって複数の光ビームを供給してもよい。他の実施形態では、マルチビーム要素は、指向性光ビームとして放射される光を生成してもよい（例えば、光源を備えてもよい）。さらに、マルチビーム要素によって生成された複数の指向性光ビームの指向性光ビームは、本明細書の定義上、互いに異なる主角度方向を有する。特に、定義上、複数の光ビームのうちの１つの指向性光ビームは、複数の指向性光ビームのうちの別の指向性光ビームとは異なる所定の主角度方向を有する。さらに、複数の指向性光ビームは光照射野を表してもよい。例えば、複数の指向性光ビームは、実質的に円錐形の空間領域に限定され、又は複数の光ビームにおける指向性光ビームの異なる主角度方向を含む所定の角度広がりを有してもよい。したがって、組み合わせた指向性光ビームの所定の角度広がり（すなわち、複数の光ビーム）は、光照射野を表してもよい。

【0029】

様々な実施形態によれば、複数の様々な指向性光ビームの異なる主角度方向は、サイズ（例えば、長さ、幅、面積など）及び向き又は回転を含むがこれらに限定されないマルチビーム要素の特性によって決定される。いくつかの実施形態では、マルチビーム要素は、本明細書の定義上、「拡張された点光源」、すなわちマルチビーム要素の範囲にわたって分布する複数の点光源と見なすことができる。さらに、マルチビーム要素によって生成された指向性光ビームは、本明細書の定義上、図２に関して上述したように角度成分｛θ、φ｝によって与えられる主角度方向を有する。

【0030】

本明細書では、「角度維持散乱特徴部」、又はそれと等価の「角度維持散乱体」は、特徴部又は散乱体に入射する光の角度広がりを散乱光において実質的に維持するように光を散乱するよう構成された任意の特徴部又は散乱体として定義している。特に、定義上、角度維持散乱特徴部によって散乱される光の角度広がりσ_ｓは、入射光の角度広がりσの関数である（すなわち、σ_ｓ＝ｆ（σ））。いくつかの実施形態では、散乱光の角度広がりσ_ｓは、入射光の角度広がり又はコリメーション係数σの一次関数である（例えば、σ_ｓ＝ａ・σであり、ａは整数）。すなわち、角度維持散乱特徴部によって散乱された光の角度広がりσ_ｓは、入射光の角度広がり又はコリメーション係数σに実質的に比例してもよい。例えば、散乱光の角度広がりσ_ｓは、入射光の角度広がりσ（例えば、σ_ｓ≒σ）と実質的に等しくてもよい。均一回折格子（すなわち、実質的に均一又は一定の回折特徴部間隔又は格子ピッチを有する回折格子）は、角度維持散乱機構の一例である。対照的に、ランバート散乱体又は反射体、並びに一般的な拡散体（例えば、ランバート散乱を有するか、又は近似するもの）は、本明細書の定義上、角度維持散乱体ではない。

【0031】

本明細書では、「コリメータ」は、光をコリメートするように構成された実質的に任意の光学デバイス又は装置と定義している。様々な実施形態によれば、コリメータによって供給されるコリメーションの量は、実施形態ごとに所定の程度又は量で変動してもよい。さらに、コリメータは、２つの直交する方向（例えば、垂直方向及び水平方向）の一方又は両方においてコリメーションをもたらすように構成されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態によれば、コリメータは、光コリメーションをもたらす２つの直交方向の一方又は両方の形状を含んでもよい。

【0032】

本明細書では、「コリメーション係数」は、光がコリメートされる程度と定義している。特に、コリメーション係数は、本明細書の定義上、コリメートされた光ビーム内の光線の角度広がりを決定する。例えば、コリメーション係数σは、コリメートされた光のビーム内の光線の大部分が特定の角度広がり（例えば、コリメートされた光ビームの中心角度方向又は主角度方向から＋／－σ度）内にあるように指定してもよい。いくつかの例によれば、コリメートされた光ビームの光線は、角度に関してガウス分布を有してもよく、その角度広がりは、コリメートされた光ビームのピーク強度の半分で決定される角度であってもよい。

【0033】

本明細書では、「光源」は、光の供給源（光を生成して放射するように構成された光エミッタなど）と定義している。例えば、光源は、起動又はオンにされると光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光エミッタを備えてもよい。特に本明細書では、光源は実質的に任意の光の供給源であるか、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード、プラズマベースの光エミッタ、蛍光灯、白熱灯、及び実質的に他の任意の光の供給源のうちの１又はそれ以上を含むがこれらに限定されない実質的に任意の光エミッタを備えてもよい。光源によって生成された光は、色を有してもよく（すなわち、特定の波長の光を含んでもよく）、又は波長の範囲（白色光など）であってもよい。いくつかの実施形態では、光源は、複数の光エミッタを備えてもよい。例えば、光源は、光エミッタのセット又はグループのうち少なくとも１つの光エミッタがそのセット又はグループの少なくとも１つの他の光エミッタによって生成される光の色、又は等価的に波長とは異なる波長を有する光を生成する、セット又はグループを含んでもよい。異なる色は、例えば原色（赤色、緑色、青色など）を含んでもよい。

【0034】

本明細書で使用される場合、冠詞「ａ」は、特許技術におけるその通常の意味を有すること、すなわち「１つ以上」であることを意図している。例えば、「マイクロスリットマルチビーム要素（a micro-slit multibeam element）」は１つ又は複数のマイクロスリットマルチビーム要素を意味し、したがって、本明細書では「マイクロスリットマルチビーム要素（the micro-slit multibeam element）」は「（１つ以上の）マイクロスリットマルチビーム要素（micro-slit multibeam elements(s)）」を意味する。また、本明細書における「上（top）」、「底（bottom）」、「上（upper）」、「下（lower）」、「上（up）」、「下（down）」、「前（front）」、「後（back）」、「第１（first）」、「第２（second）」、「左（left）」、又は「右（right）」への言及は、いずれも本明細書における限定を意図するものではない。本明細書では、「約（about）」という用語は、値に適用される場合、一般に、値を生成するために使用される機器の許容範囲内を意味するか、特に明記しない限り、プラス若しくはマイナス１０％、プラス若しくはマイナス５％、又はプラス若しくはマイナス１％を意味し得る。さらに、本明細書で使用される「実質的に（substantially）」という用語は、大部分、ほぼ全て、全て、又は約５１％～約１００％の範囲内の量を意味する。さらに、本明細書の例は、例示のみを意図し、限定ではなく説明の目的で提示されたものである。

【0035】

本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライトが提供される。図３Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の断面図を示す。図３Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の平面図を示す。図３Ｃは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の斜視図を示す。図３Ｃの斜視図は、本明細書での説明のみを容易にするために部分的に切り取られて示されている。

【0036】

図３Ａ～図３Ｃに示すマルチビューバックライト１００は、（例えば、光照射野となる、又は光照射野を表す）互いに異なる主角度方向を有する指向性光ビームを含む放射光１０２を供給するように構成される。特に、放射光１０２の指向性光ビームは、マルチビューバックライト１００から反射的に散乱され、マルチビューディスプレイの各視線方向、又は等価的に、マルチビューディスプレイによって表示されるマルチビュー画像の異なる視線方向に対応する異なる方向に、マルチビューバックライト１００から離れるように向けられる。いくつかの実施形態では、放射光１０２の指向性光ビームは、マルチビューコンテンツ、例えばマルチビュー画像を有する情報の表示を容易にするために（例えば、後述するように光バルブを使用して）変調されてもよい。マルチビュー画像は、例えば、三次元（３Ｄ）コンテンツを表すか、又は含んでもよい。図３Ａ～図３Ｃはまた、光バルブ１０８のアレイを備えるマルチビューピクセル１０６を示す。放射光１０２の指向性光ビームが光バルブ１０８から出たり光バルブ１０８に向かったりして反射的に散乱されるマルチビューバックライト１００の表面は、マルチビューバックライト１００の「放射面」と呼ぶことがある。

【0037】

図３Ａ～図３Ｃに示すように、マルチビューバックライト１００は光ガイド１１０を備える。光ガイド１１０は、導波光１０４として伝播方向１０３に光を導くように構成される。さらに、様々な実施形態において、導波光１０４は、所定のコリメーション係数σを有するか、又はそれに従って導かれてもよい。例えば、光ガイド１１０は、光導波路として構成された誘電材料を含んでもよい。誘電体材料は、誘電体光導波路を取り囲む媒体の第２の屈折率よりも大きい第１の屈折率を有してもよい。屈折率の差は、光ガイド１１０の１つ又は複数の導波モードに従って、導波光１０４の内部全反射を促進するように構成されてもよい。

【0038】

いくつかの実施形態では、光ガイド１１０は、光学的に透明な誘電体材料による、延長された実質的に平面のシートを含むスラブ又はプレートの光導波路（すなわち、プレート光ガイド）であってもよい。誘電材料による実質的に平面のシートは、内部全反射を用いて導波光１０４を導くように構成される。様々な実施例によれば、光ガイド１１０の光学的に透明な材料は、様々な種類のガラス（シリカガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラスなど）及び実質的に光学的に透明なプラスチック又はポリマー（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）又は「アクリルガラス」、ポリカーボネートなど）のうち１又はそれ以上を含むがこれらに限定されない、様々な誘電材料のいずれかを含むか、又はそれらから構成されてもよい。いくつかの実施形態では、光ガイド１１０は、光ガイド１１０の表面（例えば、上面及び底面の一方又は両方）の少なくとも一部にクラッド層（図示せず）をさらに含んでもよい。いくつかの実施例によれば、クラッド層は、内部全反射をさらに促進するために使用されてもよい。特に、クラッドは、光ガイド材料の屈折率よりも大きい屈折率を有する材料を備えてもよい。

【0039】

さらに、いくつかの実施形態によれば、光ガイド１１０は、光ガイド１１０の第１の表面１１０’（例えば、「前部」又は「頂部」の表面又は側面）と第２の表面１１０’’（例えば、「後部」又は「底部」の表面又は側面）との間の非ゼロ伝播角での内部全反射に従って導波光１０４を導くように構成される。特に、導波光１０４は、光ガイド１１０の第１の表面１１０’と第２の表面１１０’’との間で非ゼロ伝播角で反射又は「跳ね返る」ことによって、導波光ビームとして伝播する。いくつかの実施形態では、導波光１０４は、異なる色の光を表す複数の導波光ビームを含んでもよい。異なる色の光は、色固有の非ゼロな異なる伝播角のそれぞれにおいて光ガイド１１０によって導かれてもよい。なお、説明を簡単にするために、非ゼロ伝播角は図３Ａ～図３Ｃには示されていない。しかしながら、伝播方向１０３を表す太い矢印は、図３Ａの光ガイド長に沿った導波光１０４の一般的な伝播方向を示す。

【0040】

本明細書の定義上、「非ゼロ伝播角」は、光ガイド１１０の表面（例えば、第１の表面１１０’又は第２の表面１１０’’）に対する角度である。さらに、様々な実施形態によれば、非ゼロ伝播角は、ゼロよりも大きく、光ガイド１１０内の内部全反射の臨界角よりも小さい。例えば、導波光１０４の非ゼロ伝播角は、約１０度（１０°）～約５０度（５０°）、又は約２０度（２０°）～約４０度（４０°）、又は約２５度（２５°）～約３５度（３５°）であってもよい。例えば、非ゼロ伝播角は約３０度（３０°）度であってもよい。他の例では、非ゼロ伝播角は、約２０°、又は約２５°、又は約３５°であってもよい。さらに、個別の非ゼロ伝播角が光ガイド１１０内の内部全反射の臨界角よりも小さくなるように選択される限り、個別の非ゼロ伝播角が特定の実施態様に対して（例えば、任意に）選択されてもよい。

【0041】

光ガイド１１０内の導波光１０４は、非ゼロ伝播角（例えば、約３０～３５度）で光ガイド１１０に導入又は誘導されてもよい。いくつかの実施形態では、限定はしないが、構造、例えばレンズ、ミラー又は同様の反射器（例えば、傾斜コリメートリフレクタ）、回折格子、及びプリズム（図示せず）、並びにこれらの様々な組み合わせなど、を使用して、光を導波光１０４として光ガイド１１０に導入してもよい。他の例では、光は、構造（すなわち、直接又は「突合せ」結合を使用したもの）を使用せずに、又は実質的に使用せずに、光ガイド１１０の入光端に直接導入してもよい。光ガイド１１０内に導かれると、導波光１０４は、入光端から概して離れた伝播方向１０３に光ガイド１１０内を伝播するように構成される。

【0042】

さらに、所定のコリメーション係数σを有する導波光１０４は、「コリメートされた光ビーム」又は「コリメートされた導波光」と呼ぶことがある。本明細書では、「コリメートされた光」又は「コリメートされた光ビーム」は、一般に、コリメーション係数σによって許容される場合を除いて、光ビームの光線が光ビーム（例えば、導波光ビーム）内で互いに実質的に平行である光のビームとして定義している。さらに、コリメートされた光ビームから発散又は散乱される光線は、本明細書の定義上、コリメートされた光ビームの一部とは見なされない。

【0043】

図３Ａ～図３Ｃに示すように、マルチビューバックライト１００は、光ガイド１１０にわたって互いに離隔したマイクロスリットマルチビーム要素１２０のアレイをさらに備える。特に、アレイのマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、有限の空間によって互いに分離され、光ガイド１１０にわたって個々に明確に分けられた要素を表す。すなわち、本明細書の定義上、アレイのマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、有限（すなわち、非ゼロ）の要素間距離（例えば、有限の中心間距離）に従って互いに離隔している。さらに、いくつかの実施形態によれば、アレイのマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、一般に、互いに交差したり、重なり合ったり、他の方法で接触したりしない。したがって、アレイの各マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、一般に別個であり、他のマイクロスリットマルチビーム要素１２０から分離されている。いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の個々のサイズよりも大きい距離だけ離隔していてもよい。

【0044】

いくつかの実施形態によれば、アレイのマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、一次元（１Ｄ）アレイ又は二次元（２Ｄ）アレイのいずれかに配置されてもよい。例えば、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、線形１Ｄアレイ（例えば、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の互い違いのラインを含む複数のライン）として配置されてもよい。別の例では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、長方形の２Ｄアレイ又は円形の２Ｄアレイとして配置されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、アレイ（すなわち、１Ｄ又は２Ｄアレイ）は、規則的又は均一なアレイであってもよい。特に、マイクロスリットマルチビーム要素１２０間の要素間距離（例えば、中心間距離又は間隔）は、アレイにわたって実質的に均一又は一定であってもよい。他の例では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０間の要素間距離は、アレイにわたる範囲、光ガイド１１０の長さに沿った範囲、又は光ガイド１１０にわたる範囲のうちの一方又は両方において変化してもよい。

【0045】

図４Ａは、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の平面図を示す。特に、図４Ａは、光ガイド１１０にわたって２Ｄアレイに配置されたマイクロスリットマルチビーム要素１２０を有するマルチビューバックライト１００を示している。導波光伝播方向１０３も図４Ａに示されている。図示のように、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の２Ｄアレイは、長方形アレイを表す。２Ｄアレイに配置されたマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、ビューの２Ｄ配置、例えば、長方形ビュー配置（例えば、２×４ビュー、２×８ビュー、４×８ビューなど）又は正方形ビュー配置（例えば、２×２のビュー又は４×４のビューなど）などを有する全視差マルチビューディスプレイと併用してもよい。

【0046】

図４Ｂは、本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の平面図を示す。図４Ｂに示すように、マルチビューバックライト１００は、光ガイド１１０にわたって１Ｄアレイに配置されたマイクロスリットマルチビーム要素１２０を備える。特に、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、図示のように、傾斜した線形又は傾斜した線散乱要素として１Ｄアレイに配置される。（例えば、傾斜した線散乱要素として）１Ｄアレイに配置されたマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、ビューの１Ｄ配置（例えば、１×４のビュー、１×８のビューなど）を有する水平視差のみ（ＨＰＯ）マルチビューディスプレイと併用してもよい。図４Ｂは、１Ｄアレイを横切るように向けられた導波光伝播方向１０３も示す。いくつかの実施形態によれば、導波光伝播方向１０３はビューの１Ｄ配置に対応してもよい。

【0047】

様々な実施形態によれば、マイクロスリットマルチビーム要素アレイの各マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、複数のマイクロスリットサブ要素１２２を備える。さらに、マイクロスリットマルチビーム要素アレイの各マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、指向性光ビームを含む放射光１０２として導波光１０４の一部を反射的に散乱させるように構成される。特に、様々な実施形態によれば、導波光の一部は、反射又は反射散乱を用いて、マイクロスリットマルチビーム要素１２０のマイクロスリットサブ要素によって集合的に反射的に散乱される。様々な実施形態によれば、本明細書の定義上、複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素１２２は、導波光の伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える。様々な実施形態によれば、反射散乱は、マイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁で発生するように構成されるか、又は傾斜反射側壁によってもたらされる。図３Ａ及び図３Ｃは、放射光１０２の指向性光ビームを、光ガイド１１０の第１の表面１１０’（すなわち、放射面）から離れる向きの複数の分岐矢印として示している。

【0048】

様々な実施形態によれば、（例えば、図３Ａの小文字「ｓ」に示すように）そのサイズ内に複数のマイクロスリットサブ要素を含むマイクロスリットマルチビーム要素１２０のそれぞれのサイズは、（例えば、図３Ａの大文字「Ｓ」に示すように）マルチビューディスプレイの光バルブ１０８のサイズに相当する。本明細書では、「サイズ」は、限定はしないが、長さ、幅、又は面積を含むように様々な方法のいずれかで定義され得る。例えば、光バルブ１０８のサイズはその長さであってもよく、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の相当するサイズはまた、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の長さであってもよい。別の例では、サイズは、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の面積が光バルブ１０８の面積に相当するような面積のことであってもよい。

【0049】

いくつかの実施形態では、各マイクロスリットマルチビーム要素１２０のサイズは、マルチビューディスプレイの光バルブアレイ内の光バルブ１０８のサイズの約２５パーセント（２５％）～約２００パーセント（２００％）である。他の例では、マイクロスリットマルチビーム要素のサイズは、光バルブのサイズの約５０パーセント（５０％）より大きいか、又は光バルブのサイズの約６０パーセント（６０％）より大きいか、又は光バルブのサイズの約７０パーセント（７０％）より大きいか、又は光バルブのサイズの約７５パーセント（７５％）より大きいか、又は光バルブのサイズの約８０パーセント（８０％）より大きいか、又は光バルブのサイズの約８５パーセント（８５％）より大きいか、又は光バルブのサイズの約９０パーセント（９０％）より大きい。他の例では、マイクロスリットマルチビーム要素のサイズは、光バルブのサイズの約１８０パーセント（１８０％）未満か、又は光バルブのサイズの約１６０パーセント（１６０％）未満か、又は光バルブのサイズの約１４０パーセント（１４０％）未満か、又は光バルブのサイズの約１２０パーセント（１２０％）未満である。

【0050】

いくつかの実施形態によれば、マイクロスリットマルチビーム要素１２０及び光バルブ１０８の相当するサイズは、マルチビューディスプレイのビュー間のダークゾーンを低減するように、又はいくつかの実施形態では最小化するように選択してもよい。さらに、マイクロスリットマルチビーム要素１２０及び光バルブ１０８の相当するサイズは、マルチビューディスプレイのビュー（又はビューピクセル）間のオーバーラップを低減し、いくつかの実施形態では最小化するように選択してもよい。図３Ａ～図３Ｃは、放射光１０２の指向性光ビームを変調するように構成された光バルブ１０８のアレイを示す。光バルブアレイは、例えば、マルチビューバックライト１００を使用するマルチビューディスプレイの一部であってもよい。説明を容易にする目的で、光バルブ１０８のアレイがマルチビューバックライト１００と共に図３Ａ～図３Ｃに示されている。

【0051】

図３Ａ～図３Ｃに示すように、異なる主角度方向を有する放射光１０２の指向性光ビームのうちの異なるものが光バルブアレイにおける光バルブ１０８の異なるものを通過し、それらによって変調されてもよい。さらに、図示のように、アレイの光バルブ１０８は、マルチビューピクセル１０６のサブピクセルに対応し、光バルブ１０８のセットは、マルチビューディスプレイのマルチビューピクセル１０６に対応してもよい。特に、いくつかの実施形態では、光バルブアレイの光バルブ１０８の異なるセットは、マイクロスリットマルチビーム要素１２０のうちの対応するものによって供給された、又はそこからの放射光１０２の指向性光ビームを受光かつ変調するように構成され、すなわち、図示のように、各マイクロスリットマルチビーム要素１２０につき唯一の光バルブ１０８のセットがある。様々な実施形態では、光バルブアレイの光バルブ１０８として、液晶光バルブ、電気泳動光バルブ、及びエレクトロウェッティングに基づく光バルブのうちの１つ又は複数を含むがこれらに限定されない異なるタイプの光バルブを採用してもよい。

【0052】

なお、図３Ａに示すように、マルチビューピクセル１０６のサブピクセルのサイズは、光バルブアレイ内の光バルブ１０８のサイズに対応してもよい。他の例では、光バルブのサイズは、光バルブアレイの隣接する光バルブ１０８間の距離（例えば、中心間距離）として定義してもよい。例えば、光バルブ１０８は、光バルブアレイ内の光バルブ１０８間の中心間距離よりも小さくてもよい。光バルブのサイズは、例えば、光バルブ１０８のサイズ、又は光バルブ１０８間の中心間距離に対応するサイズのいずれかとして定義してもよい。

【0053】

いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０と、対応するマルチビューピクセル１０６（すなわち、サブピクセルのセット及び対応する光バルブ１０８のセット）との間の関係は、一対一の関係であってもよい。すなわち、マルチビューピクセル１０６とマイクロスリットマルチビーム要素１２０とは同数存在してもよい。図３Ｂは、一対一の関係を一例として明示的に示しており、光バルブ１０８の異なるセットを備える各マルチビューピクセル１０６が破線で囲まれて示されている。他の実施形態（図示せず）では、マルチビューピクセル１０６の数及びマイクロスリットマルチビーム要素１２０の数は互いに異なっていてもよい。

【0054】

いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットマルチビーム要素１２０のうち一対のマイクロスリットマルチビーム要素の間の要素間距離（例えば、中心間距離）は、例えば光バルブセットによって表される、対応する一対のマルチビューピクセル１０６の間のピクセル間距離（例えば、中心間距離）に等しくてもよい。例えば、図３Ａに示すように、第１のマイクロスリットマルチビーム要素１２０ａと第２のマイクロスリットマルチビーム要素１２０ｂとの間の中心間距離は、第１の光バルブセット１０８ａと第２の光バルブセット１０８ｂとの間の中心間距離に実質的に等しい。他の実施形態（図示せず）では、一対のマイクロスリットマルチビーム要素１２０と、対応する光バルブセットとの相対的な中心間距離は異なっていてもよく、例えば、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、マルチビューピクセル１０６を表す光バルブセット間の間隔よりも大きいか小さい要素間間隔を有してもよい。

【0055】

さらに（例えば、図３Ａに示すように）、いくつかの実施形態によれば、各マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、放射光１０２の指向性光ビームを唯一のマルチビューピクセル１０６に供給するように構成されてもよい。特に、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の所与の１つについて、マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なる主角度方向を有する指向性光ビームは、単一の対応するマルチビューピクセル１０６及びそのサブピクセル、すなわち、マイクロスリットマルチビーム要素１２０に対応する光バルブ１０８の単一のセットに実質的に限定されてもよい。したがって、マルチビューバックライト１００の各マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、マルチビューディスプレイの異なるビューに対応する異なる主角度方向のセットを有する放射光１０２の対応する指向性光ビームのセット（すなわち、指向性光ビームのセットは、異なる視線方向のそれぞれに対応する方向を有する光ビームを含む）を供給する。

【0056】

図３Ａに示すように、第１の光バルブセット１０８ａは、第１のマイクロスリットマルチビーム要素１２０ａからの放射光１０２の指向性光ビームを受光して変調するように構成される。さらに、第２の光バルブセット１０８ｂは、第２のマイクロスリットマルチビーム要素１２０ｂからの放射光１０２の指向性光ビームを受光して変調するように構成される。結果として、光バルブアレイ内の光バルブセットのそれぞれ（例えば、第１及び第２の光バルブセット１０８ａ、１０８ｂ）は、異なるマイクロスリットマルチビーム要素１２０（例えば、要素１２０ａ、１２０ｂ）及び異なるマルチビューピクセル１０６の両方にそれぞれ対応し、光バルブセットの個々の光バルブ１０８は、各マルチビューピクセル１０６のサブピクセルに対応する。

【0057】

いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、光ガイド１１０の表面上又は表面に配置されてもよい。例えば、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、例えば図３Ａに示すように、光ガイド１１０の放射面（例えば、第１の表面１１０’）に対向する第２の表面１１０’’上に配置されてもよい。この例では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２は、光ガイド１１０の内部及び放射面に向かって延在する。別の例では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、光ガイド１１０の放射面（例えば、第１の表面１１０’）上又は放射面に配置されてもよく、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２は、放射面から離れて光ガイド１１０の内部に延在してもよい。

【0058】

他の実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は光ガイド１１０内に配置されてもよい。これらの実施形態では、特に、マイクロスリットマルチビーム要素１２０の複数のマイクロスリットサブ要素は、光ガイド１１０の第１の表面１１０’と第２の表面１１０’’の両方の間に、それらから離隔して配置されてもよい。例えば、マイクロスリットマルチビーム要素１２０を光ガイド１１０の表面に設け、次いで光ガイド材料の層で覆ってマイクロスリットマルチビーム要素１２０を光ガイド１１０の内部に効果的に埋め込んでもよい。

【0059】

さらに別の実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は光ガイド１１０の表面上に位置する光学材料層内に配置されてもよい。いくつかのこれらの実施形態では、光学材料層の表面は放射面であってもよく、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２は、放射面から離れて光ガイド面に向かって延在してもよい。いくつかの実施形態では、光ガイド１１０の表面上に位置する光学材料層は、光ガイド１１０と材料層との間の界面での光の反射を低減又は実質的に最小化するために、光ガイド１１０の材料に対する屈折率に屈折率整合されてもよい。他の実施形態では、材料は光ガイド材料の屈折率よりも高い屈折率を有してもよい。このような高屈折率材料層は、例えば、放射光１０２の輝度を改善するために使用してもよい。

【0060】

図５Ａは、本明細書に記載の原理の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の一部の断面図を示す。図５Ａに示すように、マルチビューバックライト１００は、光ガイド１１０の第１の表面１１０’上に配置されたマイクロスリットマルチビーム要素１２０を有する光ガイド１１０を備える。図５Ａに示すマイクロスリットマルチビーム要素１２０は、光ガイド１１０の内部に延在するマイクロスリットサブ要素１２２を有する複数のマイクロスリットサブ要素を備える。図示のように、導波光１０４は、マイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁１２２ａによって反射され、放射光１０２として光ガイド１１０（例えば、第１の表面１１０’）の放射面を出る。さらに、図５Ａに示すように、マイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁１２２ａは、導波光１０４の伝播方向１０３から離れるように傾斜した傾斜角αを有する。いくつかの実施形態では、マイクロスリットサブ要素１２２の深さｄは、マイクロスリットマルチビーム要素１２０内の隣接するマイクロスリットサブ要素１２２間のピッチｐ（又は間隔）にほぼ等しくてもよい。

【0061】

図５Ｂは、本明細書に記載の原理の別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の一部の断面図を示す。図５Ｂに示すように、マルチビューバックライト１００は、光ガイド１１０と、マイクロスリットマルチビーム要素１２０とを備える。しかしながら、図５Ｂでは、マイクロスリットマルチビーム要素１２０は、第１の表面１１０’と第２の表面１１０’’との間の光ガイド１１０内に配置される。図５Ａと同様、導波光１０４は、マイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁１２２ａによって反射され、放射光１０２として光ガイド１１０の放射面（第１の表面１１０’）を出るものとして図５Ｂに示されている。

【0062】

図５Ｃは、本明細書に記載の原理の別の実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト１００の一部の断面図を示す。図示のように、マルチビューバックライト１００はまた、光ガイド１１０の第１の表面１１０’上に配置された光学材料層１１２を有する光ガイド１１０を備える。図５Ｃに示すマイクロスリットマルチビーム要素１２０は光学材料層１１２内に配置され、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２は、光学材料層１１２の表面を含む放射面から離れて、光ガイド１１０の第１の表面１１０’に向かって延在する。さらに、マイクロスリットサブ要素１２２の深さは、例えば図示のように、光学材料層１１２の厚さ又は高さｈに相当してもよい。図５Ｃでは、光ガイド１１０から光学材料層１１２内を通過し、次いでマイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁１２２ａによって反射されて放射光１０２を供給する導波光１０４が示されている。

【0063】

なお、マイクロスリットマルチビーム要素１２０のマイクロスリットサブ要素１２２のそれぞれは、図５Ａ～図５Ｃにはサイズ及び形状が類似しているものとして示されているが、いくつかの実施形態（図示せず）では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２は互いに異なっていてもよい。例えば、マイクロスリットサブ要素１２２は、マイクロスリットマルチビーム要素１２０内及びそれにわたって異なるサイズ、異なる断面プロファイル、さらには異なる向き（例えば、導波光伝播方向に対する回転）のうちの１つ又は複数を有してもよい。特に、いくつかの実施形態によれば、複数のマイクロスリットサブ要素のうちの少なくとも２つのマイクロスリットサブ要素１２２は、放射光１０２内で互いに異なる反射散乱プロファイルを有してもよい。

【0064】

いくつかの実施形態によれば、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁１２２ａは、内部全反射に従って（すなわち、傾斜反射側壁１２２ａの両側の材料の屈折率の差のために）導波光１０４の一部を反射的に散乱させるように構成される。すなわち、傾斜反射側壁１２２ａで臨界角未満の入射角を有する導波光１０４は、傾斜反射側壁１２２ａによって反射されて放射光１０２となる。

【0065】

いくつかの実施形態では、傾斜反射側壁１２２ａの傾斜角αは、光ガイド１１０の（又は等価的にマルチビューバックライト１００の）放射面の表面法線に対して０度（０°）～約４５度（４５°）である。いくつかの実施形態では、傾斜反射側壁１２２ａの傾斜角αは、１０度（１０°）～約４０度（４０°）である。例えば、傾斜反射側壁１２２ａの傾斜角αは、光ガイド１１０の放射面の表面法線に対して約２０度（２０°）、又は約３０度（３０°）、又は約３５度（３５°）であってもよい。

【0066】

様々な実施形態によれば、傾斜角αは、指向性光ビームを含む放射光１０２の目標角を得るために、導波光１０４の非ゼロ伝播角と併せて選択される。さらに、選択された傾斜角αは、光ガイド１１０の放射面（例えば、第１の表面１１０’）の方向及び光ガイド１１０の放射面とは反対側の表面（例えば、第２の表面１１０’’）から離れる方向に光を優先的に散乱させるように構成されてもよい。すなわち、いくつかの実施形態では、傾斜反射側壁１２２ａは放射面から離れる方向に導波光１０４をほとんどか又は実質的に全く散乱させなくてもよい。

【0067】

いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素１２２の傾斜反射側壁１２２ａは、導波光１０４の一部を反射的に散乱させるように構成された反射材料を備える。例えば、反射材料は、傾斜反射側壁１２２ａにコーティングされた反射金属（例えば、アルミニウム、ニッケル、金、銀、クロム、銅など）又は反射金属ポリマー（例えば、ポリマーアルミニウム）の層であってもよい。別の例では、マイクロスリットサブ要素１２２の内部が反射材料で充填又は実質的に充填されてもよい。いくつかの実施形態では、マイクロスリットサブ要素１２２に充填される反射材料は、傾斜反射側壁１２２ａで導波光の一部の反射散乱をもたらしてもよい。

【0068】

いくつかの実施形態では（例えば、図５Ａ～図５Ｃに示すように）、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素の第１の側壁は、マイクロスリットサブ要素の第２の側壁の傾斜角と実質的に同様の傾斜角を有する。すなわち、マイクロスリットサブ要素の対向する側壁は、互いに実質的に平行であってもよい。他の実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素の第１の側壁は、第１の側壁が傾斜反射側壁１２２ａである場合、マイクロスリットサブ要素の第２の側壁の傾斜角とは異なる傾斜角を有してもよい。

【0069】

図６は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマイクロスリットサブ要素１２２を含むマルチビューバックライト１００の一部の断面図を示す。図示のように、マイクロスリットサブ要素１２２は、光ガイド１１０の第１の表面１１０’に示され、マイクロスリットサブ要素１２２の第１の側壁１２２－１は、傾斜角αを有する傾斜反射側壁１２２ａを表す。さらに、マイクロスリットサブ要素１２２の第２の側壁１２２－２は、図示のように、第１の側壁１２２－１の傾斜角αとは異なる傾斜角を有する。特に、図６に示す第２の側壁１２２－２は約０度（０°）の傾斜角を有し、すなわち、第２の側壁１２２－２の傾斜角は、図示のように、光ガイド１１０の第１の表面１１０’の表面法線に実質的に平行である。

【0070】

いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、導波光伝播方向１０３に直交する方向に湾曲した形状を有してもよい。特に、湾曲形状は、伝播方向１０３に直交する方向であってもよく、光ガイド１１０の表面に平行な平面内であってもよい。いくつかの実施形態によれば、湾曲形状は、導波光伝播方向に直交する平面内の散乱光の放射パターンを制御するように構成されてもよい。

【0071】

図７は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例における湾曲したマイクロスリットサブ要素１２２の斜視図を示す。図示のように、湾曲したマイクロスリットサブ要素１２２は光ガイド１１０内に配置され、導波光の伝播方向１０３に対して凸状の湾曲形状を有する。マイクロスリットサブ要素１２２の凸湾曲形状は、図示のように、反射散乱光のｘ－ｙ方向の広がりを増加させるために使用してもよい。別の例（図示せず）では、マイクロスリットサブ要素１２２の湾曲形状は、例えば、反射散乱光の広がりを減少させるために伝播方向１０３に対して凹状であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、湾曲形状の曲率半径を優先的に選択して、反射散乱光の広がり量を制御してもよい。また、図４Ａ～図４Ｂは湾曲したマイクロスリットサブ要素１２２を示す。

【0072】

本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューディスプレイが提供される。マルチビューディスプレイは、マルチビューディスプレイのビューピクセルとして変調光ビームを放射してマルチビュー画像を供給するように構成される。放射された変調光ビームは、互いに異なる主角度方向を有する。さらに、放射された変調光ビームは、マルチビューディスプレイの複数の視線方向若しくはビュー又はマルチビュー画像の同等物に優先的に向けられてもよい。非限定的な例では、マルチビュー画像は、対応する数の視線方向を有する、１×４、１×８、２×２、４×８、又は８×８のビューを含んでもよい。ある方向にあって別の方向にはない複数のビュー（例えば、１×４及び１×８のビュー）を含むマルチビューディスプレイは、これらの構成が、ある方向（例えば、水平視差としての水平方向）では異なるビュー又はシーン視差を表すが、直交方向（例えば、視差のない垂直方向）では表さないビューを供給し得るという点で、「水平視差のみ」マルチビューディスプレイと呼ばれることがある。直交する２つの方向に２つ以上のシーンを含むマルチビューディスプレイは、ビュー又はシーン視差が直交する両方の方向（例えば、水平視差と垂直視差の両方）で変化し得るという点で、完全視差マルチビューディスプレイと呼ばれることがある。いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイは、三次元（３Ｄ）コンテンツ又は情報を有するマルチビューディスプレイを提供するように構成される。マルチビューディスプレイ又はマルチビュー画像の異なるビューは、例えば、マルチビューディスプレイによって表示されているマルチビュー画像内の情報の「グラスレスの」（例えば、自動立体視の）表現を提供してもよい。

【0073】

図８は、本明細書で説明される原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ２００のブロック図を示す。様々な実施形態によれば、マルチビューディスプレイ２００は、異なる視線方向の異なるビューに従ってマルチビュー画像を表示するように構成される。特に、マルチビューディスプレイ２００によって放射された放射光２０２の変調指向性光ビームは、マルチビュー画像を表示するために使用され、異なるビューのピクセル（すなわち、ビューピクセル）に対応してもよい。図８では、限定ではなく例として、破線を有する矢印が放射光２０２の変調指向性光ビームを表すために使用されている。

【0074】

図８に示すように、マルチビューディスプレイ２００は光ガイド２１０を備える。光ガイド２１０は、導波光として伝播方向に光を導くように構成される。様々な実施形態において、光は、例えば導波光ビームとして内部全反射に従って導かれてもよい。例えば、光ガイド２１０は、その入光縁からの光を導波光ビームとして導くように構成されたプレート光ガイドであってもよい。いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ２００の光ガイド２１０は、マルチビューバックライト１００に関して上述した光ガイド１１０と実質的に同様であってもよい。

【0075】

図８に示すマルチビューディスプレイ２００は、マイクロスリットマルチビーム要素２２０のアレイをさらに備える。様々な実施形態によれば、マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素２２０は、光ガイド１１０にわたり互いに離隔している。マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素２２０は、複数のマイクロスリットサブ要素を備える。さらに、マイクロスリットマルチビーム要素２２０は、マルチビューディスプレイ２００によって表示されるマルチビュー画像の各視線方向に対応する方向を有する指向性光ビームを含む放射光２０２として導波光を反射的に散乱させるように構成される。放射光２０２の指向性光ビームは、互いに異なる主角度方向を有する。様々な実施形態によれば、指向性光ビームの異なる主角度方向は、マルチビュー画像の異なるビューのそれぞれの異なる視線方向に対応する。いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ２００のマイクロスリットサブ要素を含むマイクロスリットマルチビーム要素２２０は、上述のマルチビューバックライト１００のマイクロスリットマルチビーム要素１２０及びマイクロスリットサブ要素１２２とそれぞれ実質的に同様であってもよい。特に、複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素は、導波光の伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える。

【0076】

図８に示すように、マルチビューディスプレイ２００は光バルブ２３０のアレイをさらに備える。光バルブ２３０のアレイは、放射光２０２の指向性光ビームを変調してマルチビュー画像を供給するように構成される。いくつかの実施形態では、光バルブ２３０のアレイは、マルチビューバックライト１００に関して上述した光バルブ１０８のアレイと実質的に同様であってもよい。いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素のサイズは、光バルブアレイの光バルブ２３０のサイズの約２５パーセント（２５％）～約２００パーセント（２００％）である。他の実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素１２０及び光バルブ１０８に関して上述したように、他の相対サイズのマイクロスリットマルチビーム要素２２０及び光バルブ２３０を使用してもよい。

【0077】

いくつかの実施形態では、導波光は所定のコリメーション係数に従ってコリメートされてもよい。いくつかの実施形態では、放射光の放射パターンは、導波光の所定のコリメーション係数の関数である。例えば、所定のコリメーション係数は、マルチビューバックライト１００に関して上述した所定のコリメーション係数σと実質的に同様であってもよい。

【0078】

いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素２２０の複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、光ガイド２１０の表面上に配置されてもよい。例えば、表面は、マルチビューバックライト１００に関して上述したように、光ガイド２１０の放射面、又は光ガイド２１０の放射面の反対側の光ガイドの表面のいずれかであってもよい。これらの実施形態では、マイクロスリットサブ要素は、光ガイドの内部に延在してもよい。他の実施形態では、マイクロスリットサブ要素は、光ガイド２１０内において光ガイド表面の間に、それらから離隔して配置されてもよい。

【0079】

いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、内部全反射に従って導波光の一部を反射的に散乱させるように構成される。いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、上述のマイクロスリットサブ要素の傾斜反射側壁に隣接してこれを被覆する反射材料（例えば、限定されないが、反射性金属又は金属ポリマー）をさらに備える。

【0080】

いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素の傾斜反射側壁の傾斜角は、光ガイド２１０の放射面の表面法線に対して０度（０°）～約４５度（４５°）である。いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、導波光伝播方向に直交しかつ光ガイドの表面に平行な湾曲形状を有する。湾曲形状は、例えば、導波光伝播方向に直交する平面内の散乱光の放射パターンを制御するように構成されてもよい。

【0081】

いくつかの実施形態では、光バルブアレイの光バルブ２３０は、マルチビューディスプレイ２００のマルチビューピクセルを表すセットに配置される。いくつかの実施形態では、光バルブはマルチビューピクセルのサブピクセルを表す。いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素２２０は、マルチビューディスプレイ２００のマルチビューピクセルに一対一に対応する。

【0082】

これらの実施形態のいくつか（図８には図示せず）では、マルチビューディスプレイ２００は光源をさらに備えてもよい。光源は、光ガイド２１０に非ゼロ伝播角で光を供給するように構成されてもよく、いくつかの実施形態では、光ガイド２１０内の導波光の所定の角度広がりをもたらすために所定のコリメーション係数に従ってコリメートされる。いくつかの実施形態によれば、光源は、マルチビューバックライト１００に関して上述した光源１３０と実質的に同様であってもよい。

【0083】

本明細書に記載の原理のいくつかの実施形態によれば、マルチビューバックライト動作の方法が提供される。図９は、本明細書に記載の原理と一致する実施形態による、一例におけるマルチビューバックライト動作の方法３００のフローチャートを示す。図９に示すように、マルチビューバックライト動作の方法３００は、導波光として光ガイドの長さに沿った伝播方向に光を導くステップ３１０を含む。いくつかの実施形態では、光は非ゼロ伝播角で導かれてもよい（３１０）。また、導波光をコリメートしてもよい。特に、導波光は所定のコリメーション係数に従ってコリメートされてもよい。いくつかの実施形態によれば、光ガイドは、マルチビューバックライト１００に関して上述した光ガイド１１０と実質的に同様であってもよい。特に、様々な実施形態によれば、光は光ガイド内の内部全反射に従って導かれてもよい。同様に、所定のコリメーション係数及び非ゼロ伝播角は、マルチビューバックライト１００の光ガイド１１０に関して上述した所定のコリメーション係数σ及び非ゼロ伝播角と実質的に同様であってもよい。

【0084】

図９に示すように、マルチビューバックライト動作の方法３００は、マイクロスリットマルチビーム要素のアレイを使用して導波光の一部を光ガイドから反射させて、マルチビューディスプレイのそれぞれの異なる視線方向に対応する異なる方向を有する指向性光ビームを含む放射光を供給するステップ３２０をさらに含む。様々な実施形態では、指向性光ビームの異なる方向は、マルチビューディスプレイのそれぞれの視線方向に対応する。様々な実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素は、複数のマイクロスリットサブ要素を備える。さらに、本明細書の定義上、複数のマイクロスリットサブ要素の各マイクロスリットサブ要素は、導波光の伝播方向から離れるように傾斜した傾斜角を有する傾斜反射側壁を備える。いくつかの実施形態では、各マイクロスリットマルチビーム要素のサイズは、マルチビューディスプレイの光バルブのアレイ内の光バルブのサイズの２５パーセント～２００パーセントである。

【0085】

いくつかの実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素は、上述のマルチビューバックライト１００のマイクロスリットマルチビーム要素１２０と実質的に同様である。特に、マイクロスリットマルチビーム要素の複数のマイクロスリットサブ要素は、上述の複数のマイクロスリットサブ要素１２２と実質的に同様であってもよい。

【0086】

いくつかの実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、光ガイドの表面、例えば、光ガイドの放射面又は放射面の反対側の表面のいずれかに配置される。他の実施形態では、複数のマイクロスリットサブ要素のうちのマイクロスリットサブ要素は、対向する光ガイド表面の間に、それらから離隔して配置される。様々な実施形態によれば、放射光の放射パターンは、少なくとも部分的に、導波光の所定のコリメーション係数の関数であってもよい。

【0087】

いくつかの実施形態では、傾斜反射側壁は、内部全反射に従って光ガイドから光を反射的に散乱させて放射光を供給する。他の実施形態では、マイクロスリットマルチビーム要素アレイのマイクロスリットマルチビーム要素は、複数のマイクロスリットサブ要素の傾斜反射側壁に隣接しこれを被覆する反射材料をさらに備える。

【0088】

いくつかの実施形態では、傾斜反射側壁の傾斜角は、光ガイドの放射面の表面法線に対して０度（０°）～約４５度（４５°）である。様々な実施形態によれば、傾斜角は、光ガイドの放射面の方向に、かつ光ガイドの放射面とは反対側の表面から離れるように光を優先的に散乱させるために、導波光の非ゼロ伝播角と併せて選択される。

【0089】

いくつかの実施形態（図示せず）では、マルチビューバックライト動作の方法は、光源を使用して光ガイドに光を供給するステップをさらに含む。供給された光は、光ガイド内で非ゼロ伝播角を有し、コリメーション係数に従って光ガイド内でコリメートされて、光ガイド内で導波光の所定の角度広がりをもたらしてもよい。いくつかの実施形態では、光源は、上述のマルチビューバックライト１００の光源１３０と実質的に同様であってもよい。

【0090】

いくつかの実施形態では（例えば、図９に示すように）、マルチビューバックライト動作の方法３００は、マルチビュー画像を供給するために光バルブを使用してマイクロスリットマルチビーム要素によって反射的に散乱された放射光の指向性光ビームを変調するステップ３３０をさらに含む。いくつかの実施形態によれば、複数又はアレイの光バルブのうちの光バルブは、マルチビューピクセルのサブピクセルに対応し、光バルブアレイの光バルブのセットは、マルチビューディスプレイのマルチビューピクセルに対応するか、マルチビューピクセルとして配置される。すなわち、光バルブは、例えば、サブピクセルのサイズに相当するサイズ、又はマルチビューピクセルのサブピクセル間の中心間間隔に相当するサイズを有してもよい。いくつかの実施形態によれば、複数の光バルブは、上述した通り、マルチビューバックライト１００に関して上述した光バルブ１０８のアレイと実質的に同様であってもよい。特に、光バルブの異なるセットは、第１及び第２の光バルブセット１０８ａ、１０８ｂが異なるマルチビューピクセル１０６に対応するのと同様に、異なるマルチビューピクセルに対応してもよい。さらに、光バルブアレイの個々の光バルブは、上述の光バルブ１０８が上記参照の説明のサブピクセルに対応するため、マルチビューピクセルのサブピクセルに対応してもよい。

【0091】

以上より、傾斜反射側壁を有するマイクロスリットサブ要素を備えるマイクロスリットマルチビーム要素を使用して、マルチビュー画像の異なる指向性ビューに対応する方向を有する指向性光ビームを含む放射光を供給するマルチビューバックライト、マルチビューバックライトの動作方法、及びマルチビューディスプレイの実施例及び実施形態が説明された。上述の例は、本明細書に記載の原理を表す多くの具体例のうちのいくつかの単なる例示であることを理解されたい。明らかに、当分野の技術者は、以下の特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、多数の他の構成を容易に考案することができる。

【符号の説明】

【0092】

１０ マルチビューディスプレイ
１２ 画面
１４ ビュー
１６ 視線方向
２０ 光ビーム
１００ マルチビューバックライト
１０２ 放射光
１０３ 導波光伝播方向
１０４ 導波光
１０６ マルチビューピクセル
１０８ 光バルブ
１０８ａ 第１の光バルブセット
１０８ｂ 第２の光バルブセット
１１０ 光ガイド
１１０’ 第１の表面
１１０’’ 第２の表面
１１２ 光学材料層
１２０ マイクロスリットマルチビーム要素
１２０ａ 第１のマイクロスリットマルチビーム要素
１２０ｂ 第２のマイクロスリットマルチビーム要素
１２２ マイクロスリットサブ要素
１２２ａ 傾斜反射側壁
１２２－１ 第１の側壁
１２２－２ 第２の側壁
１３０ 光源
２００ マルチビューディスプレイ
２０２ 放射光
２１０ 光ガイド
２２０ マイクロスリットマルチビーム要素
２３０ 光バルブ
３００ 方法

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】