(57)【要約】  混合フォーマットバックライトおよびディスプレイは、混合フォーマット表示画像のマルチビュー部分に対応する指向性放出光を提供するためのマルチビューゾーンと、混合フォーマット表示画像の２Ｄ部分に対応する広角放出光を提供するための二次元（２Ｄ）ゾーンとを利用する。マルチビューゾーンのマルチビームエミッタのサイズは、混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する。
2021528700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合フォーマットバックライトであって、
互いに離間し、指向性放出光を提供するように構成されたマルチビームエミッタのアレイを有するマルチビューゾーンであって、前記マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記指向性放出光を提供するように構成されている、マルチビューゾーンと、
広角放出光を提供するように構成された広角エミッタを有する二次元（２Ｄ）ゾーンであって、前記マルチビューゾーンおよび前記２Ｄゾーンは、前記混合フォーマットバックライトの相互に排他的な領域である、２Ｄゾーンと
を備え、
前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタのサイズは、前記混合フォーマットバックライトを利用するように構成された混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する、混合フォーマットバックライト。
【請求項２】
前記マルチビームエミッタアレイの隣接するマルチビームエミッタ間の間隔が、前記混合フォーマットディスプレイのマルチビュー部分のマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている、請求項１に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項３】
導波光として光を誘導するように構成された光導波路をさらに備え、前記広角エミッタは、前記広角放出光として前記導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備え、前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタは、前記複数指向性光ビームとして前記導波光の別の部分を散乱させるように構成されたマルチビーム素子を備える、請求項１に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項４】
マルチビーム素子が、前記複数の指向性光ビームとして前記導波光部分を散乱させるように構成された、回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上を備える、請求項３に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項５】
第１の導波光として光を誘導するように構成された第１光導波路であって、前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタは、前記複数の指向性光ビームとして前記第１光導波路からの前記第１の導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム素子を備える、第１光導波路と、
第２の導波光として光を誘導するように構成された第２光導波路であって、前記広角エミッタは、前記２Ｄゾーンに対応する前記混合フォーマットバックライトの領域内で前記広角放出光として前記第２光導波路からの前記第２の導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備える、第２光導波路と
をさらに備え、
前記第１光導波路が、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンに対応する前記第１光導波路の領域内の前記広角放出光に対して透明であるように構成されている、請求項１に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項６】
前記マルチビームエミッタアレイが、前記混合フォーマットバックライトの前記マルチビューゾーンに対応する前記第１光導波路の領域内に配置されており、前記広角散乱機能部が、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンに対応する前記第２光導波路の領域に閉じ込められている、請求項５に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項７】
前記マルチビューゾーンに対応する前記混合フォーマットバックライトの前記領域内の前記第１光導波路と前記第２光導波路との間にマスクをさらに備え、前記マスクは、前記マルチビューゾーン内の前記第１光導波路内への、およびこれを通る前記広角放出光の透過を遮断するように構成されている、請求項５に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項８】
請求項１に記載の混合フォーマットバックライトを備える混合フォーマットディスプレイであって、前記混合フォーマットディスプレイは、表示画像の二次元（２Ｄ）画像部分として前記広角放出光を変調するように構成され、前記表示画像のマルチビュー画像部分として前記指向性放出光を変調するように構成されたライトバルブのアレイをさらに備え、前記２Ｄ画像部分は、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンに対応する前記混合フォーマットディスプレイの領域内に提供され、前記マルチビュー画像部分は、前記混合フォーマットバックライトの前記マルチビューゾーンに対応する前記混合フォーマットディスプレイの領域内に提供され、前記マルチビュー画像部分は、それぞれの異なるビュー方向に対応するビュー方向を有するビューを有する、混合フォーマットディスプレイ。
【請求項９】
前記２Ｄ画像部分および前記マルチビュー画像部分が、前記混合フォーマットディスプレイによって同時に表示されるように構成されている、請求項８に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１０】
混合フォーマットディスプレイであって、
前記混合フォーマットディスプレイのマルチビューゾーン内で指向性放出光を提供するように構成された第１バックライトと、
前記第１バックライトに隣接し、前記混合フォーマットディスプレイの二次元（２Ｄ）ゾーン内で広角放出光を提供するように構成された第２バックライトと、
前記混合フォーマットディスプレイの前記マルチビューゾーン内で表示画像のマルチビュー画像部分を提供するように前記指向性放出光を変調するように構成され、前記混合フォーマットディスプレイの前記２Ｄゾーン内で前記表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように前記広角放出光を変調するように構成されたライトバルブのアレイと
を備え、
前記第１バックライトが、前記第２バックライトと前記ライトバルブのアレイとの間にある、混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１１】
前記第１バックライトと前記第２バックライトとの間に設けられたマスクをさらに備え、前記マスクは、前記広角放出光の一部が、前記混合フォーマットディスプレイの前記マルチビューゾーンに対応する前記第１バックライトの領域を透過するのを遮断するように構成されている、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１２】
前記第１バックライトが、
導波光として光を誘導するように構成された光導波路と、
互いに離間し、前記表示画像の前記マルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記指向性放出光を提供するように構成されたマルチビーム素子のアレイであって、前記マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、前記複数の指向性光ビームの指向性光ビームとして前記導波光の一部を散乱させるように構成されている、マルチビーム素子のアレイと
を備える、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１３】
前記マルチビーム素子が、回折格子、マイクロ反射素子、およびマイクロ屈折素子のうちの１つまたはそれ以上を備える、請求項１２に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１４】
前記マルチビーム素子のサイズが、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの５０パーセント（５０％）から２００パーセント（２００％）の間であり、前記マルチビーム素子アレイの隣接するマルチビーム素子間の間隔が、前記混合フォーマットディスプレイの隣接するマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている、請求項１２に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１５】
前記第２バックライトが、
導波光として光を誘導するように構成された光導波路と、
前記広角放出光として前記導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部と
を備える、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１６】
前記広角散乱機能部が、前記混合フォーマットディスプレイの前記２Ｄゾーンに対応する前記第２バックライトの前記光導波路の一部に閉じ込められている、請求項１５に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１７】
導波光として光を誘導するように構成された光導波路をさらに備え、前記第１バックライトは、前記指向性光として前記導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム素子のアレイを有する前記光導波路の第１の領域を備え、前記第２バックライトは、前記広角放出光として前記導波光の別の部分を散乱させるように構成された広角散乱機能部を有する前記光導波路の第２の領域を備え、
前記マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、前記表示画像の前記マルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記導波光部分を散乱させるように構成されている、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１８】
混合フォーマットバックライト動作の方法であって、前記方法は、
マルチビームエミッタのアレイを使用して、前記混合フォーマットバックライトのマルチビューゾーンから指向性放出光を放出するステップであって、前記マルチビームエミッタアレイの各マルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する前記指向性放出光の複数の指向性光ビームを提供する、ステップと、
広角エミッタを使用して、前記混合フォーマットバックライトの二次元（２Ｄ）ゾーンから広角放出光を放出するステップであって、前記マルチビューゾーンおよび前記２Ｄゾーンは前記混合フォーマットバックライトの相互に排他的な領域である、ステップと
を含み、
前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタのサイズは、前記混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する、混合フォーマットバックライト動作の方法。
【請求項１９】
前記指向性放出光を放出するステップが、
導波光として光導波路内の光を誘導するステップと、
前記マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタを使用して前記導波光の一部を散乱させるステップであって、前記マルチビームエミッタの回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上が、前記複数の指向性光ビームとして前記導波光部分を散乱させるように構成されている、ステップと
を含む、請求項１８に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
【請求項２０】
前記広角放出光を放出するステップが、
導波光として光導波路内の光を誘導するステップと、
広角散乱機能部を使用して前記導波光の一部を散乱させるステップであって、前記広角散乱機能部が、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンからのみ前記広角光を放出するように構成されている、ステップと
を含む、請求項１８に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
【請求項２１】
表示画像のマルチビュー画像部分を提供するように、ライトバルブのアレイを使用して前記指向性放出光を変調するステップであって、前記マルチビュー画像部分が、前記マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応するビュー方向を有する、ステップと、
前記表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように、前記ライトバルブアレイを使用して前記広角放出光を変調するステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の混合フォーマット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
なし
【０００２】
連邦政府資金による研究開発の記載
なし
【背景技術】
【０００３】
電子ディスプレイは、様々なデバイスおよび製品のユーザに情報を伝達するための、ほぼどこにでもある媒体である。最も一般的に使用されている電子ディスプレイは、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トディスプレイ（ＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）およびアクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ（ＥＰ）、および電気機械または電気流体光変調を利用する様々なディスプレイ（たとえば、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）を含む。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、光を放出するディスプレイ）またはパッシブディスプレイ（すなわち、別の光源によって提供された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最もわかりやすい例には、ＣＲＴ、ＰＤＰ、およびＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤがある。放出光を考慮したときに通常パッシブとして分類されるディスプレイは、ＬＣＤおよびＥＰディスプレイである。パッシブディスプレイは、本質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しばしば呈するが、光を放出する能力が欠如しているので、多くの実際の用途での使用は幾分制限される場合がある。
【０００４】
放出光に関連するパッシブディスプレイの制限を克服するために、多くのパッシブディスプレイが外部光源に結合されている。結合された光源は、これらの他のパッシブディスプレイに光を放出され、実質的にアクティブディスプレイとして機能させ得る。このような結合された光源の例は、バックライトである。バックライトは、パッシブディスプレイを照明するために他のパッシブディスプレイの背後に配置される光源（多くの場合、パネルバックライト）として機能し得る。たとえば、バックライトは、ＬＣＤまたはＥＰディスプレイに結合され得る。バックライトは、ＬＣＤまたはＥＰディスプレイを透過する光を放出する。放出された光はＬＣＤまたはＥＰディスプレイによって変調され、変調された光はその後、やはりＬＣＤまたはＥＰディスプレイから放出される。多くの場合、バックライトは白色光を放出するように構成されている。次に、白色光をディスプレイで使用される様々な色に変換するために、カラーフィルタが使用される。カラーフィルタは、たとえば、ＬＣＤまたはＥＰディスプレイの出力に（あまり一般的ではない）、またはバックライトとＬＣＤまたはＥＰディスプレイとの間に配置され得る。あるいは、原色などの異なる色を使用するディスプレイの面順次照明によって、様々な色が実現されてもよい。
【０００５】
本明細書に記載される原理による例および実施形態の様々な特徴は、類似の参照番号が類似の構造要素を指定する以下の添付図面と併せて、以下の詳細な説明を参照することで、より容易に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】本明細書に記載される原理と一致する一実施形態による、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。
【０００７】
【図１Ｂ】本明細書に記載される原理と一致する一実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのビュー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表示を示す。
【０００８】
【図２Ａ】本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例における混合フォーマットバックライトの断面図を示す。
【０００９】
【図２Ｂ】本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例における図２Ａの混合フォーマットバックライトの平面図を示す。
【００１０】
【図３】本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例におけるデュアル光導波路構成を有する混合フォーマットバックライトの断面図を示す。
【００１１】
【図４】本明細書に記載される原理の一実施形態による、一例における混合フォーマットディスプレイのブロック図を示す。
【００１２】
【図５Ａ】本明細書に記載される原理の一実施形態による、一例における混合フォーマットディスプレイによって提供され得る混合フォーマット画像の平面図を示す。
【００１３】
【図５Ｂ】本明細書に記載される原理の一実施形態による、別の例における混合フォーマットディスプレイによって提供され得る混合フォーマット画像の平面図を示す。
【００１４】
【図６】本明細書に記載される原理と一致する一実施形態による、一例における混合フォーマット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】
【００１５】
特定の例および実施形態は、上記で参照された図に示される特徴に追加されるかまたはこれに代わる別の特徴を有する。これらおよび別の特徴は、上記で参照された図を参照して、以下で詳述される。
【００１６】
本明細書に記載される原理による例および実施形態は、電子ディスプレイへの適用を伴う、同じバックライトまたはデュアルバックライト構成による、またはそこからの光のマルチビュー放出および広角放出を利用する背面照明を提供する。具体的には、本明細書の原理と一致する様々な実施形態によれば、マルチビューゾーンおよび二次元（２Ｄ）ゾーンの両方を有する混合フォーマットバックライトが提供される。マルチビューゾーンは、混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイによって表示される混合フォーマット画像のマルチビュー部分に対応する指向性放出光を提供するように構成されている。２Ｄゾーンは、混合フォーマット画像の２Ｄ部分に対応する広角放出光を提供するように構成されている。様々な実施形態によれば、マルチビューゾーンおよび２Ｄゾーンは、混合フォーマットバックライトにおいて互いに隣接していてもよく、混合フォーマット画像のマルチビュー部分および２Ｄ部分は、混合フォーマットディスプレイによって同時に表示されてもよい。
【００１７】
本明細書では、「二次元（２Ｄ）ディスプレイ」またはディスプレイの「２Ｄ部分」は、画像が見られる（すなわち、２Ｄディスプレイの所定の視野角または範囲内の）方向にかかわらず実質的に同じである画像のビューを提供するように構成されたディスプレイとして定義される。多くのスマートフォンおよ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。同様に、２Ｄバックライトまたはバックライトの２Ｄ部分は、２Ｄディスプレイまたは２Ｄディスプレイ部分に画像を表示することと一致する放出光を提供するように構成されたバックライトまたはバックライト部分として定義される。本明細書では対照的に、「マルチビューディスプレイ」またはディスプレイの「マルチビュー部分」は、異なるビュー方向の、または異なるビュー方向からのマルチビュー画像の異なるビューを提供するように構成された電子ディスプレイ、ディスプレイシステム、またはその一部として定義される。特に、異なるビューは、マルチビュー画像の場面または物体の異なる斜視図を表し得る。いくつかの例では、マルチビューディスプレイは、たとえばマルチビュー画像の２つの異なるビューを同時に見ることで三次元（３Ｄ）画像を見ている感覚を提供するときに、三次元（３Ｄ）ディスプレイと呼ばれることもある。したがって、「マルチビューバックライト」またはバックライトの「マルチビュー部分」は、本明細書の定義では、マルチビュー画像を表示することと一致する方向を有する光ビームを備える指向性放出光を提供するバックライトまたはその一部である。本明細書に記載されるマルチビュー画像の表示に適用可能なマルチビューディスプレイ、マルチビューバックライト、およびマルチビューシステム（その部分を含む）の使用は、携帯電話（たとえば、スマートフォン）、腕時計、タブレットコンピュータ、モバイルコンピュータ（たとえば、ラップトップコンピュータ）、パーソナルコンピュータおよびコンピュータモニタ、車載ディスプレイコンソール、カメラディスプレイ、および様々なその他のモバイルならびに非モバイルディスプレイ用途および装置を含むが、これらに限定されない。
【００１８】
図１Ａは、本明細書に記載される原理と一致する一実施形態による、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１Ａに示されるように、マルチビューディスプレイ１０は、視聴すべきマルチビュー画像を表示するためのスクリーン１２を備える。マルチビューディスプレイ１０は、スクリーン１２に対して異なるビュー方向１６のマルチビュー画像の異なるビュー１４を提供する。ビュー方向１６は、スクリーン１２から様々な異なる主角度方向に延在する矢印として示され、異なるビュー１４は、矢印の終端（すなわち、ビュー方向１６を表す）における斜線の多角形ボックスとして示され、また、４つのビュー１４および４つのビュー方向１６のみが示されており、いずれも例示であって限定ではない。なお、異なるビュー１４は図１Ａにおいてスクリーンより上に示されているが、ビュー１４は実際には、マルチビュー画像がマルチビューディスプレイ１０上に表示されているときにはスクリーン１２上またはその近傍に現れることに留意されたい。スクリーン１２の上方にビュー１４を描いているのは、単に説明を簡潔にするためであり、特定のビュー１４に対応するビュー方向１６のそれぞれからマルチビューディスプレイ１０を見ることを表すことを意味している。
【００１９】
ビュー方向、または同等にマルチビューディスプレイのビュー方向に対応する方向を有する光ビームは、一般に、本明細書の定義では、角度成分｛θ、φ｝によって与えられる主角度方向を有する。角度成分θは、本明細書では、光ビームの「仰角成分」または「仰角」と呼ばれる。角度成分φは、光ビームの「方位角成分」または「方位角」と呼ばれる。定義では、仰角θは垂直平面（たとえば、マルチビューディスプレイスクリーンの平面に対して垂直）内の角度であり、その一方で方位角φは、水平平面（たとえば、マルチビューディスプレイスクリーンの平面と平行）内の角度である。
【００２０】
図１Ｂは、本明細書に記載される原理と一致する一実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイのビュー方向（たとえば、図１Ａのビュー方向１６）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｝の図表示を示す。加えて、光ビーム２０は、本明細書の定義では、特定の点から放出され、または発する。つまり、定義では、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線を有する。図１Ｂは、光ビーム（またはビュー方向）の原点Ｏも示している。
【００２１】
さらに本明細書では、用語「マルチビュー画像」および「マルチビューディスプレイ」において使用される用語「マルチビュー」は、異なる視点を表す、または複数ビューのビュー間の角度の相違を含む、複数のビューとして定義される。加えて、本明細書で用語「マルチビュー」は明確に、本明細書の定義では、３つ以上の異なるビュー（すなわち、最低３つのビューであって通常は４つ以上のビュー）を含む。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、場面または画像を表す２つのみの異なるビューを含む立体ディスプレイとは明確に区別される。しかしながら、マルチビュー画像およびマルチビューディスプレイは３つ以上のビューを含むものの、本明細書の定義では、マルチビュー画像は、同時に見るためにマルチビュービューのうちの２つのみ（たとえば、片目につき１つのビュー）を選択することによる立体画像のペアとして（たとえば、マルチビューディスプレイ上で）視聴され得ることに、留意されたい。
【００２２】
本明細書の定義では、「マルチビーム素子」は、複数の指向性光ビームを含む光を生成するバックライトまたはディスプレイの構造または素子である。マルチビーム素子によって生成された複数の指向性光ビーム（「複数指向性光ビーム」）のうちの指向性光ビームは、本明細書の定義では、互いに異なる主角度方向を有する。具体的には、定義では、複数指向性光ビームのうちの指向性光ビームは、複数指向性光ビーム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。いくつかの実施形態によれば、マルチビーム素子のサイズは、マルチビーム素子に関連するディスプレイ（たとえば、マルチビューディスプレイ）で使用されるライトバルブのサイズに相当し得る。具体的には、マルチビーム素子サイズは、いくつかの実施形態では、ライトバルブサイズの約半分から約２倍の間であり得る。いくつかの実施形態では、マルチビーム素子は、偏光選択性散乱を提供し得る。
【００２３】
様々な実施形態によれば、複数指向性光ビームは、明視野を表してもよい。たとえば、複数指向性光ビームは、空間の実質的に円錐形の領域に閉じ込められるか、または複数光ビームにおいて異なる主角度方向の光ビームを含む所定の角度広がりを有してもよい。したがって、所定の角度広がりの指向性光ビームの組み合わせ（すなわち、複数指向性光ビーム）は、明視野を表すことができる。
【００２４】
様々な実施形態によれば、複数指向性光ビームにおける指向性光ビームの異なる主角度方向は、マルチビーム素子のサイズ（たとえば、長さ、幅、および面積などのうちの１つまたはそれ以上）を含むがこれらに限定されない特性によって決定される。たとえば、回折マルチビーム素子では、「格子ピッチ」または回折機能部間隔または回折マルチビーム素子内の回折格子の配向は、少なくとも部分的に、様々な指向性光ビームの異なる主角度方向を決定する特性であり得る。いくつかの実施形態では、マルチビーム素子は、本明細書の定義では、「拡張点光源」、すなわち、マルチビーム素子の範囲全体に分布する複数の点光源と見なされてもよい。さらに、マルチビーム素子によって生成された指向性光ビームは、図１Ｂを参照して以下で説明されるように、角度成分｛θ、φ｝によって与えられる主角度方向を有し得る。
【００２５】
本明細書では、「アクティブエミッタ」は、光のアクティブな供給源（たとえば、アクティブ化されたときに光を生成および放出するように構成された光エミッタ）として定義される。したがって、定義では、アクティブエミッタは、光の別の供給源からの光を受け取らない。代わりに、アクティブエミッタは、アクティブ化されたときに光を直接生成する。アクティブエミッタは、本明細書の定義では、電圧または電流などの電源を印加することによってアクティブ化され得る。たとえば、アクティブエミッタは、起動またはオンにされたときに光を放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光エミッタを備え得る。たとえば、ＬＥＤの端子に電圧を印加することで、ＬＥＤをアクティブ化し得る。特に、本明細書では、光源は、実質的にいずれの光のアクティブな供給源であってもよく、または発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード、プラズマベース光エミッタ、およびマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）の１つまたはそれ以上を含むがこれらに限定されない、実質的にあらゆるアクティブ光エミッタを備え得る。アクティブエミッタ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）、もしくは複数の波長または波長の範囲（たとえば、多色光または白色光）であってもよい。アクティブエミッタによって提供または生成された異なる色の光は、たとえば、原色（たとえば、赤、緑、青）を含み得るが、これらに限定されない。本明細書の定義では、「カラーエミッタ」は、色を有する光を提供するアクティブエミッタである。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタは、複数のアクティブエミッタを備えてもよい。たとえば、アクティブエミッタは、アクティブエミッタのセットまたはグループを含み得る。いくつかの実施形態では、アクティブエミッタのセットまたはグループのアクティブエミッタのうちの少なくとも１つは、複数のうちの少なくとも１つの別の光エミッタによって生成された光の色または波長とは異なる色、または同等に波長を有する光を生成し得る。
【００２６】
定義では、「広角」放出光は、マルチビュー画像またはマルチビューディスプレイのビューの円錐角よりも大きい円錐角を有する光として定義される。具体的には、いくつかの実施形態では、広角放出光は、約２０度よりも大きい（たとえば、＞±２０°）円錐角を有し得る。別の実施形態では、広角放出光円錐角は、約３０度よりも大きくてもよく（たとえば、＞±３０°）、または約４０度よりも大きくてもよく（たとえば、＞±４０°）、または約５０度よりも大きくてもよい（たとえば、＞±５０°）。たとえば、広角放出光の円錐角は、約６０度（たとえば、＞±６０°）であり得る。
【００２７】
いくつかの実施形態では、広角放出光円錐角は、広角視聴（たとえば、約±４０〜６５°）を目的とするＬＣＤコンピュータモニタ、ＬＣＤタブレット、ＬＣＤテレビ、または類似のデジタルディスプレイデバイスとほぼ同じであると定義され得る。別の実施形態では、広角放出光はまた、拡散光、実質的に拡散光、非指向性光（すなわち、特定のまたは規定された方向性を欠く）、もしくは単一のまたは実質的に均一な方向を有する光としても特徴付けまたは記載され得る。
【００２８】
本明細書では、「光導波路」は、全内反射を使用して構造内の光を誘導する構造として定義される。具体的には、光導波路は、光導波路の動作波長で実質的に透明のコアを含み得る。用語「光導波路」は一般に、光導波路の誘電体材料とこの光導波路を包囲する材料または媒体との間の界面で光を誘導するために全内反射を利用する、誘電体光導波部を指す。定義では、全内反射の条件は、光導波路の屈折率が、光導波路材料の表面に隣接する周囲の媒体の屈折率よりも高いことである。いくつかの実施形態では、光導波路は、全内反射をさらに促進するために、上述の屈折率の差に加えて、またはその代わりに、コーティングを含んでもよい。コーティングは、たとえば反射コーティングであってもよい。光導波路は、板状またはスラブガイドおよびストリップガイドの一方または両方を含むがこれらに限定されない、いくつかの光導波路のいずれであってもよい。
【００２９】
さらに、本明細書で使用される際に、冠詞「ａ」は、特許技術におけるその通常の意味、すなわち「１つまたはそれ以上」を有するように意図される。たとえば、本明細書では、「マルチビームエミッタ（ａ  ｍｕｌｔｉｂｅａｍ  ｅｍｉｔｔｅｒ）」は１つまたはそれ以上のマルチビームエミッタを意味し、したがって、「マルチビームエミッタ（ｔｈｅ  ｍｕｌｔｉｂｅａｍ  ｅｍｉｔｔｅｒ）」は１つまたはそれ以上のマルチビームエミッタを意味する。また、本明細書における「上」、「底」、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」、「前」、「後」、「第１」、「第２」、「左」、または「右」のあらゆる言及は、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、ある値に適用されるときの用語「約」は一般に、その値を生成するために使用された機器の公差範囲内を意味し、または別途明確に指定されない限り、プラスマイナス１０％、またはプラスマイナス５％、またはプラスマイナス１％を意味し得る。さらに、本明細書で使用される用語「実質的に」は、大部分、またはほぼ全て、または全て、または約５１％から約１００％までの範囲内の量を意味する。また、本明細書の例は、説明のみを意図しており、限定ではなく議論の目的で提示されている。
【００３０】
本明細書に記載される原理のいくつかの実施形態によれば、混合フォーマットバックライト１００が提供される。図２Ａは、本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例における混合フォーマットバックライト１００の断面図を示す。図２Ｂは、本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例における図２Ａの混合フォーマットバックライト１００の平面図を示す。混合フォーマットバックライト１００は、たとえば、混合フォーマットディスプレイを含むがこれに限定されない電子ディスプレイの背面照明に使用され得る。
【００３１】
図２Ａおよび図２Ｂに示される混合フォーマットバックライト１００は、マルチビューゾーン１００ａを備える。マルチビューゾーン１００ａは、指向性放出光を提供するように構成された混合フォーマットバックライト１００の一部または領域である。図示される実施形態では、マルチビューゾーン１００ａは、限定ではなく例として、混合フォーマットバックライト１００の長さの中央部分を備える。別の実施形態（図示せず）では、マルチビューゾーン１００ａは、混合フォーマットバックライト１００の１つまたは複数の別の部分を備え得る。
【００３２】
様々な実施形態によれば（たとえば、図示されるように）、マルチビューゾーン１００ａは、互いに離間したマルチビームエミッタ１２０のアレイを備える。いくつかの実施形態では、アレイのマルチビームエミッタ１２０は、マルチビューゾーン１００ａの寸法に沿って互いに離間している。たとえば、図２Ａおよび図２Ｂに示される実施形態では、マルチビームエミッタ１２０は、一次元（１Ｄ）または二次元（２Ｄ）アレイのいずれかとしてマルチビューゾーン１００ａに対応する混合フォーマットバックライト１００の表面を横切って互いに離間している。マルチビューゾーン１００ａは、指向性放出光を提供するように構成されている。
【００３３】
具体的には、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタ１２０は、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビーム１０２として、指向性放出光を提供するように構成されている。加えて、アレイのマルチビームエミッタ１２０は、有限空間によって互いに分離され、マルチビューゾーン１００ａの表面に沿った別個の異なるエミッタを表し得る。つまり、本明細書の定義では、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタ１２０は、有限の（すなわち、非ゼロの）エミッタ間距離（たとえば、有限中心間距離）にしたがって互いに離間していてもよい。さらに、いくつかの実施形態によれば、アレイのマルチビームエミッタ１２０は一般に、互いに交差、重複、または別途接触しない。つまり、アレイの各マルチビームエミッタ１２０は一般に、アレイのマルチビームエミッタ１２０の別のものとは異なっており、分離している。
【００３４】
混合フォーマットバックライト１００は、二次元（２Ｄ）ゾーン１００ｂをさらに備える。２Ｄゾーン１００ｂは、広角放出光１０６を提供するように構成された混合フォーマットバックライト１００の一部または領域である。したがって、混合フォーマットディスプレイ１００の２Ｄゾーン１００ｂは、広角放出光１０６を提供するように構成された広角エミッタ１３０を備える。広角放出光１０６は、混合フォーマットバックライト１００に関連するディスプレイの２Ｄ用途での照明光源として使用するように構成されている（たとえば、ディスプレイの２Ｄゾーン内の２Ｄ画像またはその一部を表示するため）。
【００３５】
いくつかの実施形態では、２Ｄゾーン１００ｂは、マルチビューゾーン１００ａに隣接している。いくつかの実施形態では、２Ｄゾーン１００ｂは、マルチビューゾーン１００ａを備えない混合フォーマットバックライト１００の残りの部分である。たとえば、図２Ａおよび図２Ｂに示される実施形態では、２Ｄゾーン１００ｂは、混合フォーマットバックライト１００の長さの最初と最後の３分の１に沿って延伸し、こうして２Ｄゾーン１００ｂの間にマルチビューゾーン１００ａを「サンドイッチ」する。いくつかの実施形態（図示せず）では、２Ｄゾーン１００ｂは、単一のゾーンを備え得る。図２Ａおよび図２Ｂに示されるものなど、別の実施形態では、２Ｄゾーン１００ｂは、混合フォーマットバックライト１００の異なる非隣接部分、または複数の非隣接ゾーンを備える。全ての実施形態では、マルチビューゾーン１００ａおよび２Ｄゾーン１００ｂは、混合フォーマットバックライト１００の相互に排他的な領域である。つまり、様々な実施形態によれば、マルチビューゾーン１００ａおよび２Ｄゾーン１００ｂの両方に配置される混合フォーマットバックライト１００の領域または部分はない。
【００３６】
図２Ａは、ライトバルブ１４０のアレイをさらに示す。ライトバルブアレイは、たとえば、混合フォーマットバックライト１００を利用する混合フォーマットディスプレイの一部であってもよく、本明細書での議論を容易にする目的のため、混合フォーマットバックライト１００とともに図２Ａに示されている。ライトバルブ１４０のアレイは、表示画像のマルチビュー画像部分として指向性放出光、より具体的には指向性放出光ビーム１０２を変調するように構成されてもよく、表示画像の２Ｄ画像部分として広角放出光１０６を変調するように構成されてもよい。さらに、マルチビュー画像部分および２Ｄ画像部分は、同時に表示されるように構成されている。様々な実施形態では、バルブのアレイのライトバルブ１４０として、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、およびエレクトロウェッティングに基づくライトバルブのうちの１つまたはそれ以上を含むがこれらに限定されない、異なるタイプのライトバルブが利用され得る。
【００３７】
様々な実施形態によれば、混合フォーマットバックライト１００を利用するように構成された電子ディスプレイは、視聴者に混合フォーマット画像を提供し得る。そして混合フォーマット画像は、マルチビュー部分および２Ｄ部分を備え得る。さらに、表示された混合フォーマット画像のマルチビュー部分および２Ｄ部分は、混合フォーマットバックライト１００のマルチビューゾーン１００ａおよび２Ｄゾーン１００ｂにそれぞれ対応し得る。したがって、混合フォーマットバックライト１００は、電子ディスプレイがマルチビューおよび２Ｄ部分を同時に有する単一の画像を提供することを可能にする。
【００３８】
いくつかの実施形態では、マルチビューゾーン１００ａのマルチビームエミッタ１２０のサイズは、ライトバルブアレイのライトバルブ１４０のサイズに相当する。本明細書では、「サイズ」は、長さ、幅、または面積を含むがこれらに限定されないような様々な方法のいずれかで定義され得る。たとえば、ライトバルブ１４０のサイズはその長さであってもよく、マルチビームエミッタ１２０の相当するサイズもまた、マルチビームエミッタ１２０の長さであってもよい。別の例では、サイズは、マルチビームエミッタ１２０の面積がライトバルブ１４０の面積に相当するように、面積を指してもよい。さらに別の例では、ライトバルブ１４０のサイズは、隣接するライトバルブ１４０の間の中心間間隔（またはその同等物）を指してもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタ１２０のサイズは、マルチビームエミッタサイズがライトバルブサイズの約５０パーセント（５０％）から約２００パーセント（２００％）の間となるように、ライトバルブサイズに相当する。別の例では、マルチビームエミッタサイズは、ライトバルブサイズの約６０パーセント（６０％）超、またはライトバルブサイズの約７０パーセント（７０％）超、またはライトバルブサイズの約８０パーセント（８０％）超、またはライトバルブサイズの約９０パーセント（９０％）超であり、マルチビームエミッタは、ライトバルブサイズの約１８０パーセント（１８０％）未満、またはライトバルブサイズの約１６０パーセント（１６０％）未満、またはライトバルブサイズの約１４０パーセント（１４０％）未満、またはライトバルブサイズの約１２０パーセント（１２０％）未満である。たとえば、「相当するサイズ」では、マルチビームエミッタサイズは、ライトバルブサイズの約７５パーセント（７５％）から約１５０パーセント（１５０％）の間であってもよい。別の例では、マルチビームエミッタ１２０は、マルチビームエミッタサイズがライトバルブサイズの約１２５パーセント（１２５％）から約８５パーセント（８５％）の間となるライトバルブ１４０のサイズに相当し得る。いくつかの実施形態によれば、マルチビームエミッタ１２０およびライトバルブ１４０の相当するサイズは、同時に混合フォーマットディスプレイのマルチビュー部分のビューの間の重複を減少、またはいくつかの例では最小限に抑えながら、混合フォーマットバックライト１００を利用する電子ディスプレイのマルチビュー部分のビュー間の暗いゾーンを減少、またはいくつかの例では最小限に抑えるように、選択され得る。
【００４０】
さらに、マルチビームエミッタアレイ内の隣接するマルチビームエミッタ１２０の間の間隔は、混合フォーマットディスプレイのマルチビュー部分のマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている。いくつかの実施形態では、アレイの隣接するマルチビームエミッタ１２０のペア間のエミッタ間距離（たとえば、中心間距離）は、たとえばライトバルブセットによって表される、マルチビューピクセルの対応する隣接ペア間のピクセル間距離（たとえば、中心間距離）と等しくてもよい。たとえば、隣接するマルチビームエミッタ１２０間の中心間距離は、マルチビューピクセルを表す隣接するライトバルブセット間の中心間距離と実質的に等しくてもよい。別の実施形態（図示せず）では、マルチビームエミッタ１２０のペアおよび対応するライトバルブセットの相対的な中心間距離は異なってもよく、たとえば、マルチビームエミッタ１２０は、マルチビューピクセルを表すライトバルブセット間の間隔（すなわち、中心間距離）よりも大きいかまたは小さいエミッタ間間隔（すなわち、中心間距離）を有してもよい。
【００４１】
さらに、各マルチビームエミッタ１２０は、いくつかの実施形態によれば、唯一のマルチビューピクセルに指向性光ビーム１０２を提供するように構成されている。具体的には、マルチビームエミッタ１２０の所与のものについて、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する指向性光ビーム１０２は、単一の対応するマルチビューピクセルおよびそのビューピクセル、すなわちマルチビームエミッタ１２０に対応するライトバルブ１４０の単一のセットに実質的に閉じ込められる。したがって、混合フォーマットバックライト１００の各マルチビームエミッタ１２０は、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向のセットを有する指向性光ビーム１０２の対応するセットを提供する（すなわち、指向性光ビーム１０２のセットは、異なるビュー方向の各々に対応する方向を有する光ビームを含む）。
【００４２】
いくつかの実施形態では、混合フォーマットバックライト１００は、光導波路１１０を備える。図２Ａは、限定ではなく例として、光導波路１１０を備える混合フォーマットバックライト１００の断面図を示す。光導波路１１０は、導波光１０４（すなわち、誘導光ビーム１０４）として、光導波路１１０の長さに沿って光を誘導するように構成されている。たとえば、光導波路１１０は、光導波部として構成された誘電体材料を含み得る。誘電体材料は、誘電体光導波部の周りの媒体の第２の屈折率よりも高い第１の屈折率を有し得る。屈折率の差は、たとえば、光導波路１１０の１つまたはそれ以上の誘導モードにしたがって、導波光１０４の全内反射を促進するように構成されている。
【００４３】
いくつかの実施形態では、光導波路１１０は、光学的に透明な誘電体材料の、延伸された実質的に平坦なシートを含む、スラブまたは板状の光導波部（すなわち、導光板）であってもよい。誘電体材料の実質的に平坦なシートは、全内反射を使用して導波光１０４を誘導するように構成されている。様々な例によれば、光導波路１１０の光学的に透明な材料は、様々なタイプのガラス（たとえば、シリカガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラスなど）の１つまたはそれ以上、および実質的に光学的に透明なプラスチックまたはポリマー（たとえば、ポリ（メタクリル酸メチル）または「アクリルガラス」、ポリカーボネートなど）のいずれかを含むかまたはこれらにより構成されてもよい。いくつかの例では、光導波路１１０は、光導波路１１０の表面（たとえば、第１表面および第２表面の一方または両方）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。クラッド層は、いくつかの例によれば、全内反射をさらに促進するために使用され得る。
【００４４】
さらに、いくつかの実施形態によれば、光導波路１１０は、光導波路１１０の第１表面１１０’（たとえば、前面または上面または側）と第２表面１１０”（たとえば、後面または底面または側）との間の非ゼロ伝播角度での全内反射にしたがって導波光１０４を誘導するように構成されている。具体的には、導波光１０４は、非ゼロ伝播角度で光導波路１１０の第１表面１１０’と第２表面１１０”との間を反射または「跳ね返る」ことによって伝播する。いくつかの実施形態では、異なる色の光を備える導波光１０４の複数の誘導光ビームは、異なる色固有の非ゼロ伝播角度のそれぞれで、光導波路１１０によって誘導され得る。なお、説明を簡潔にするために、非ゼロ伝播角度は図２Ａには示されていないことに留意されたい。しかしながら、伝播方向１０３を示す太矢印は、図２Ａの光導波路長に沿った導波光１０４の一般的な伝播方向を示している。
【００４５】
光導波路１１０を備える混合フォーマットバックライト１００のマルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタ１２０は、マルチビーム素子をさらに備え得る。具体的には、マルチビームエミッタ１２０のマルチビーム素子は、混合フォーマットバックライト１００のマルチビューゾーン１００ａに対応する光導波路の一部に配置され得る。マルチビーム素子は、複数指向性光ビームとして導波光１０４の一部を散乱させるように構成されている。複数のうちの指向性光ビーム１０２は、混合フォーマットバックライト１００を利用するように構成された混合フォーマットディスプレイのマルチビュー部分によって提供されたマルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する。
【００４６】
様々な実施形態によれば、マルチビーム素子は、導波光１０４の一部を散乱させるように構成された、いくつかの異なる構造のいずれかを備え得る。たとえば、異なる構造は、複数の指向性光ビーム１０２として導波光１０４を散乱させるように構成された、回折格子、マイクロ反射素子、マイクロ屈折素子、またはこれらの様々な組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、回折格子を備えるマルチビーム素子は、異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして導波光部分を回折により散乱させるように構成されている。別の実施形態では、マイクロ反射素子を備えるマルチビーム素子は、複数の指向性光ビームとして導波光部分を反射により散乱させるように構成され、またはマイクロ屈折素子を備えるマルチビーム素子は、屈折によって、または屈折を使用して、複数の指向性光ビームとして導波光部分を散乱させるように構成されている（すなわち、屈折により導波光部分を散乱させる）。
【００４７】
別の実施形態では、マルチビームエミッタ１２０は、アクティブエミッタを備え得る。たとえば、マルチビームエミッタ１２０は、マイクロ発光ダイオード（マイクロＬＥＤまたはμＬＥＤ）を備え得る。μＬＥＤは、微小発光ダイオード（ＬＥＤ）、すなわち微小寸法を有するＬＥＤとして定義される。いくつかの実施形態では、μＬＥＤは、組み合わされたときに、ライトバルブサイズに相当するサイズを有する、複数のμＬＥＤを備え得る。いくつかの実施形態によれば、マルチビームエミッタ１２０のアクティブエミッタは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備え得る。本明細書で定義されるように、ＯＬＥＤは、電流または類似の電気刺激に反応して発光するように構成された有機化合物を備える放射電界発光膜または層を有するエミッタである。別の実施形態では、ライトバルブサイズに相当するサイズを有する高輝度ＬＥＤおよび量子ドットＬＥＤなどの、ただしこれらに限定されないアクティブエミッタとして、別のタイプのアクティブ光エミッタが使用され得る。
【００４８】
いくつかの実施形態によれば、光導波路１１０を備える混合フォーマットバックライト１００の広角エミッタ１３０は、広角散乱機能部を備え得る。広角散乱機能部は、たとえば図示されるように、いくつかの実施形態では、混合フォーマットバックライト１００の２Ｄゾーン１００ｂに対応する光導波路１１０の一部に配置されている。広角散乱機能部は、広角放出光１０６として導波光１０４の別の部分を散乱させるように構成された、実質的にいずれの散乱構造も備え得る。広角放出光１０６は、混合フォーマットバックライト１００に関連するディスプレイの２Ｄ用途での照明光源として、たとえば表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように構成された照明光源として使用するように構成され得る。
【００４９】
別の実施形態では、混合フォーマットバックライトは、デュアル光導波路構成として構成され得る。デュアル光導波路構成では、１対の光導波路が利用され、各光導波路は、それぞれマルチビューゾーンおよび２Ｄゾーンを実現するために、マルチビームエミッタおよび広角エミッタのうちの１つをサポートする。図３は、本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例におけるデュアル光導波路構成を有する混合フォーマットバックライト２００の断面図を示す。図示されるように混合フォーマットバックライト２００は、マルチビューゾーン２００ａおよび２Ｄゾーン２００ｂに分割されている。マルチビューゾーン２００ａは、表示画像のマルチビューまたは３Ｄ部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビーム２０２として、指向性放出光２０２を提供するように構成されている。同様に、２Ｄゾーン２００ｂは、表示画像の２Ｄ部分に対応する広角放出光２０６を提供するように構成されている。さらに、様々な実施形態によれば、マルチビューゾーン２００ａおよび２Ｄゾーン２００ｂは、相互に排他的である。いくつかの実施形態では、混合フォーマットバックライト２００は、２つの光導波路を含むデュアル光導波路構成を除いて、混合フォーマットバックライト２００と実質的に類似している。
【００５０】
具体的には、図３に示されるように、混合フォーマットバックライト２００は、第１光導波路２１０−１および第２光導波路２１０−２を備える。第１光導波路２１０−１は、第１の導波光２０４−１として光を誘導するように構成されており、第２光導波路２１０−２は、第２の導波光２０４−２として光を誘導するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、第１光導波路２１０−１および第２光導波路２１０−２の一方または両方は、混合フォーマットバックライト１００に関して先に上記で説明した光導波路１１０と実質的に類似していてもよい。
【００５１】
図３に示される実施形態では、混合フォーマットバックライト２００は、混合フォーマットバックライト２００のマルチビューゾーン２００ａに対応する第１光導波路２１０−１の領域にマルチビームエミッタ２２０のアレイをさらに備える。様々な実施形態によれば、マルチビームエミッタ２２０のアレイのマルチビームエミッタ２２０は、図示されるように、マルチビューゾーン２００ａに対応する第１光導波路２１０−１の領域にわたって互いに離間している。いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタ２２０は、上記の混合フォーマットバックライト１００のマルチビームエミッタ１２０と実質的に類似していてもよい。
【００５２】
具体的には、いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタ２２０は、マルチビーム素子を備え得る。マルチビームエミッタ２２０のマルチビーム素子は、複数の指向性光ビーム２０２として、第１光導波路２１０−１からの第１の導波光２０４−１の一部を散乱させるように構成されている。複数指向性光ビームの指向性光ビーム２０２は、表示画像のマルチビュー部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する。したがって、マルチビーム素子は、上記のマルチビームエミッタ１２０のマルチビーム素子と実質的に類似していてもよい。
【００５３】
図３に示されるように、混合フォーマットバックライト２００は、広角放出光２０６を提供するように構成された広角エミッタ２３０をさらに備える。具体的には、広角エミッタ２３０は、広角放出光２０６として第２光導波路２１０−２からの第２の導波光２０４−２の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備え得る。いくつかの実施形態（図示せず）では、広角散乱機能部は、混合フォーマットバックライト２００の２Ｄゾーン２００ｂに対応する第２光導波路２１０−２の領域に（または同等に、第２光導波路２１０−２の２Ｄゾーンに）閉じ込められてもよい。つまり、広角散乱機能部のどの部分も、混合フォーマットバックライト２００の２Ｄゾーン２００ｂの外側に配置され得ない。したがって、広角散乱機能部は、２Ｄゾーンに対応する混合フォーマットバックライト２００の領域内でのみ、広角放出光２０６として光を散乱させ得る。
【００５４】
別の実施形態（たとえば、図３に示されるような）では、広角散乱機能部を備える広角エミッタ２３０は、第２光導波路２１０−２のかなりの部分にわたって分布し得る。したがって、広角散乱機能部は、混合フォーマットバックライト２００の２Ｄゾーン２００ｂおよびマルチビューゾーン２００ａの両方に対応する第２光導波路２１０−２の領域からの広角放出光２０６として光を散乱させ得る。これらの実施形態では、マルチビューゾーン２００ａに対応する領域内の放出光２０６の部分は、広角放出光２０６が指向性光ビーム２０２に干渉するのを防ぐために遮断され得る。
【００５５】
図３はまた、マルチビューゾーン２００ａで提供される指向性光ビーム２０２および２Ｄゾーン２００ｂで提供される広角放出光２０６、すなわち図３の延伸された破線の矢印で示されるような、第１光導波路２１０−１を透過する広角放出光２０６の両方を変調するように構成された、ライトバルブ２４０のアレイも示す。いくつかの実施形態では、ライトバルブ２４０のアレイは、上記の混合フォーマットバックライト１００のライトバルブ１４０のアレイと実質的に類似していてもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、混合フォーマットバックライト２００は、第１光導波路２１０−１と第２光導波路２１０−２との間にマスク２５０をさらに備えてもよく、マスク２５０は、広角放出光２０６がマルチビューゾーン２００ａに対応する第１光導波路２１０−１の部分に入るのを遮断するように構成されている。具体的には、マスク２５０は、図３に示されるように、マルチビューゾーン２００ａに対応する領域内の第１光導波路２１０−１および第２光導波路２１０−２の間に設けられてもよい。様々な実施形態では、マスク２５０は、広角放出光２０６に対して不透明または実質的に不透明であり、第１光導波路２１０−１内への、およびこれを通る広角放出光２０６の透過を遮断するように構成されている。マスク２５０は、第２光導波路２１０−２からの広角放出光２０６に対して不透明な、実質的にいずれの材料も備え得る。たとえば、マスク２５０は、金属の層を備え得る。別の例では、マスク２５０は、広角放出光２０６に対して不透明な、塗料または顔料（たとえば、黒色顔料）の層などの、ただしこれらに限定されない、光吸収材料層であり得る。いくつかの実施形態では、マスク２５０は、第１光導波路２１０−１に隣接する第２光導波路２１０−２の表面（たとえば、第２光導波路２１０−２の上面）に取り付けられるか、またはその上に堆積されてもよい。別の実施形態では、マスク２５０は、第２光導波路２１０−２に隣接する第１光導波路２１０−１の表面（たとえば、第１光導波路２１０−１の底面）に配置されてもよい。さらに別の実施形態では、マスク２５０は、光導波路２１０−１、２１０−２のいずれの表面にも取り付けられなくてもよく、実際にこれらと接触さえしなくてもよい。いくつかの実施形態（図示せず）では、広角エミッタが２Ｄゾーン２００ｂに対応する第２光導波路２１０−２の領域に閉じ込められたときでさえ、マスク２５０が使用され得る。
【００５７】
様々な実施形態によれば、第２光導波路２１０−２は、第１光導波路２１０−１に隣接して配置され、第２光導波路２１０−２からの散乱によって提供された広角放出光２０６が第１光導波路２１０−１に向けられるように配向される。具体的には、図３に示されるように、広角エミッタ２３０を有する第２光導波路２１０−２は、第１光導波路２１０の下に配置され、狭いギャップによってそこから分離されている。また、第１光導波路２１０−１および第２光導波路２１０−２は、図３に示されるように、第２光導波路２１０−２の上面が第１光導波路２１０−１の底面と実質的に平行になるように、重ね合わせまたは積み重ねられる。第２光導波路２１０−２からの広角放出光２０６は、第２光導波路２１０−２の上面から第１光導波路２１０−１の底面に向かって放出される。
【００５８】
さらに、第１光導波路２１０−１は、混合フォーマットバックライト２００の２Ｄゾーン２００ｂに対応する第１光導波路２１０−１の領域内で広角放出光２０６に対して透明であるように構成されている。加えて、図３に示されるように、混合フォーマットバックライト２００の２Ｄゾーン２００ｂに配置された第１光導波路２１０−１の部分は、第２光導波路２１０−２によって放出された広角放出光２０６に対して透明または少なくとも実質的に透明である。広角放出光２０６に対する第１光導波路２１０−１の部分の透過性の結果として、広角放出光２０６は、第１光導波路２１０−１の上面、または同等に混合フォーマットバックライト２００の上面、すなわちマスク２５０によって遮断されている以外の場所から出るために、第１光導波路２１０−１の厚さを通じて伝播し得る。図３の破線の矢印は、第１光導波路２１０−１を通ってライトバルブ２４０のアレイへの広角放出光２０６の伝播を示す。
【００５９】
本明細書に記載される原理のいくつかの実施形態によれば、混合フォーマットディスプレイ３００が提供される。図４は、本明細書に記載される原理の一実施形態による、一例における混合フォーマットディスプレイ３００のブロック図を示す。混合フォーマットディスプレイ３００は、同時に表示され得るマルチビュー部分および２Ｄ部分を備える混合フォーマット画像を提供するように構成されている。さらに、混合フォーマット画像のマルチビュー部分は、混合フォーマットディスプレイ３００の対応するマルチビューゾーン３００ａによって提供されるように構成されており、混合フォーマット画像の２Ｄ部分は、混合フォーマットディスプレイ３００の対応する２Ｄゾーン３００ｂによって提供されるように構成されている。
【００６０】
いくつかの実施形態では、マルチビューゾーン３００ａおよび２Ｄゾーン３００ｂの一方または両方は、複数の分離した非隣接ゾーンを各々備え得る。さらに、様々な実施形態によれば、マルチビューゾーン３００ａおよび２Ｄゾーン３００ｂは、互いに隣接している。いくつかの実施形態では、２Ｄゾーン３００ｂは、２つ以上の非隣接ゾーンを備える。いくつかの実施形態では、２Ｄゾーン３００ｂは、マルチビューゾーン３００ａによって占有されない混合フォーマットディスプレイ３００の残りの部分を備える。
【００６１】
図５Ａは、本明細書に記載される原理の一実施形態による、一例における混合フォーマットディスプレイ３００によって提供され得る混合フォーマット画像の平面図を示す。図５Ｂは、本明細書に記載される原理の一実施形態による、別の例における混合フォーマットディスプレイ３００によって提供され得る混合フォーマット画像の平面図を示す。具体的には、図５Ａは、混合フォーマットディスプレイ３００のマルチビューゾーン３００ａに対応する２つのマルチビュー部分４００ａを備える混合フォーマット画像４００を示す。さらに図５Ａでは、図示される混合フォーマット画像４００は、混合フォーマットディスプレイ３００の２Ｄゾーン３００ｂに対応する２Ｄ部分４００ｂを備える。図５Ｂでは、図示される混合フォーマット画像４００は、３つのマルチビュー部分４００ａ、ならびに２Ｄ部分を備える。さらに、図５Ｂに示されるように、２Ｄ部分４００ｂ（したがって２Ｄゾーン３００ｂも）は、マルチビュー部分４００ａ（したがって、マルチビューゾーン３００ａも）を包囲する。
【００６２】
再び図４を参照すると、混合フォーマットディスプレイ３００は、第１バックライト３１０を備える。第１バックライト３１０は、指向性放出光３０２を提供するように構成されている。また、指向性放出光３０２は、様々な実施形態によれば、混合フォーマットディスプレイ３００のマルチビューゾーン３００ａ内に、優先的かつ排他的に提供される。
【００６３】
いくつかの実施形態では、混合フォーマットディスプレイ３００の第１バックライト３１０は、導波光として光を誘導するように構成された光導波路を備える。光導波路は、いずれも前述された、混合フォーマットバックライト１００の光導波路１１０または混合フォーマットバックライト２００の第１光導波路２１０−１と実質的に類似していてもよい。したがって、光導波路は、光学的に透明な誘電体材料の、延伸された実質的に平坦なシートを含む、スラブまたは板状の光導波部（すなわち、導光板）であってもよい。誘電体材料の実質的に平坦なシートは、全内反射を使用して導波光を誘導するように構成されている。
【００６４】
いくつかの実施形態では、混合フォーマットディスプレイ３００の第１バックライト３１０は、互いに離間したマルチビーム素子のアレイをさらに備える。具体的には、マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、混合フォーマットディスプレイ３００のマルチビューゾーン３００ａに対応する光導波路の領域にわたって互いに離間している。さらに、いくつかの実施形態では、マルチビューゾーン３００ａに対応する領域を超えて配置されているマルチビーム素子はない。様々な実施形態によれば、マルチビーム素子のアレイは、表示画像のマルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして、指向性放出光３０２を提供するように構成されている。この目的のために、マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、複数指向性光ビームの指向性光ビームとして、第１バックライト３１０の光導波路内からの導波光の一部を散乱させるように構成されている。したがって、マルチビーム素子は、混合フォーマットバックライト１００に関して上述されたマルチビームエミッタ１２０のマルチビーム素子と実質的に類似していてもよい。
【００６５】
具体的には、マルチビーム素子のアレイのマルチビーム素子は、回折格子、マイクロ反射素子、およびマイクロ屈折素子のうちの１つまたはそれ以上を備えてもよい。いくつかの実施形態では、回折格子を備えるマルチビーム素子は、異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして導波光部分を回折により散乱させるように構成されている。別の実施形態では、マイクロ反射素子を備えるマルチビーム素子は、複数の指向性光ビームとして導波光部分を反射により散乱させるように構成され、またはマイクロ屈折素子を備えるマルチビーム素子は、屈折によって、または屈折を使用して、複数の指向性光ビームとして導波光部分を散乱させるように構成されている（すなわち、屈折により導波光部分を散乱させる）。
【００６６】
図４に示される混合フォーマットディスプレイ３００は、第２バックライト３２０をさらに備える。第２バックライト３２０は、混合フォーマットディスプレイ３００の２Ｄゾーン３００ｂ内に広角放出光３０６を提供するように構成されている。また、広角放出光３０６は、様々な実施形態によれば、混合フォーマットディスプレイ３００の２Ｄゾーン３００ｂ内に排他的に提供され得る。別の実施形態では（たとえば、下記のように、マスクが使用されるとき）、第２バックライト３２０は、実質的に第２バックライト３２０の放出面全体からほぼ均一な広角放出光３０６を提供するように構成され得る。
【００６７】
いくつかの実施形態では、混合フォーマットディスプレイ３００の第２バックライト３２０は、導波光として光を誘導するように構成された光導波路を備える。光導波路は、前述された混合フォーマットディスプレイ３００の第１バックライト３１０の光導波路と実質的に類似していてもよい。いくつかの実施形態によれば、第２バックライト３２０は、広角放出光３０６として、第２バックライト３２０の光導波路内からの導波光の一部を散乱させるように構成された、広角散乱機能部をさらに備える。広角散乱機能部は、広角放出光３０６を提供するように構成された、実質的にいずれの散乱機能部または散乱体も備え得る。たとえば、第２バックライト３２０は、光導波路および散乱を利用する従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）からのバックライトであってもよい。別の実施形態では、第２バックライト３２０は、散乱を利用しない別の平面光源、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイ、蛍光アレイなどを備えてもよい。
【００６８】
図４に示されるように、混合フォーマットディスプレイ３００は、ライトバルブ３４０のアレイをさらに備える。ライトバルブ３４０のアレイは、混合フォーマットディスプレイ３００のマルチビューゾーン３００ａ内に混合フォーマット画像のマルチビュー部分を提供するように、指向性放出光３０２を変調するように構成されている。ライトバルブ３４０のアレイは、混合フォーマットディスプレイの２Ｄゾーン３００ｂ内に混合フォーマット画像の２Ｄ部分を提供するように、広角放出光３０６を変調するようにさらに構成されている。様々な実施形態によれば、マルチビュー部分および２Ｄ部分の両方を備える混合フォーマット画像を提供するように、指向性放出光３０２および広角放出光３０６の両方が同時に変調され得る。いくつかの実施形態では、ライトバルブのアレイは、混合フォーマットバックライト１００に関して上記で説明されたライトバルブ１４０のアレイと実質的に類似していてもよい。たとえば、ライトバルブアレイのライトバルブ３４０として、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、およびエレクトロウェッティングに基づくライトバルブのうちの１つまたはそれ以上を含むがこれらに限定されない、異なるタイプのライトバルブが利用され得る。
【００６９】
様々な実施形態によれば、混合フォーマットディスプレイ３００の第１バックライト３１０は、第２バックライト３２０とライトバルブ３４０のアレイとの間に配置されている。たとえば、第１バックライト３１０および第２バックライト３２０は、第２バックライト３２０の上面が第１バックライト３１０の底面と実質的に平行になるように、重ね合わせまたは積み重ねられ得る。さらに、第１バックライト３１０は、第２バックライト３２０によって提供される広角放出光３０６に対して透明であるように構成されている。第１バックライト３１０に対する第２バックライト３２０の近接性および第１バックライト３１０の第１バックライト３１０の結果として、第２バックライト３２０によって提供される広角放出光３０６は、ライトバルブ３４０に向かって放出されるように第１バックライト３１０の厚さを透過でき、そこで混合フォーマット表示画像の２Ｄ部分を提供するように変調される。
【００７０】
いくつかの実施形態では（たとえば、図示されるように）、混合フォーマットディスプレイ３００は、第１バックライト３１０と第２バックライト３２０との間に設けられたマスク３５０をさらに備える。マスク３５０は、マルチビューゾーン３００ａに対応する混合フォーマットディスプレイ３００の領域内に設けられる。マスク３５０は、広角放出光３０６が混合フォーマットディスプレイ３００のマルチビューゾーン３００ａに対応する第１バックライト３１０の領域を透過するのを遮断するように構成されている。マスク３５０は、第２光導波路３２０からの広角放出光３０６に対して不透明な、いずれの材料も備え得る。いくつかの実施形態では、マスク３５０は、上記の混合フォーマットバックライト２００のマスク２５０と実質的に類似していてもよい。
【００７１】
いくつかの実施形態では、第１バックライト３１０のマルチビーム素子のサイズは、ライトバルブアレイのライトバルブ３４０のサイズの５０パーセント（５０％）から２００パーセント（２００％）の間である。さらに、マルチビーム素子アレイの隣接するマルチビーム素子間の間隔は、混合フォーマットディスプレイ３００の隣接するマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っていてもよい。たとえば、隣接するマルチビームエミッタのペア間のエミッタ間距離（たとえば、中心間距離）は、たとえばライトバルブアレイのライトバルブ３４０のセットによって表される、マルチビューピクセルの対応する隣接ペア間のピクセル間距離（たとえば、中心間距離）と等しくてもよい。
【００７２】
本明細書に記載される原理のいくつかの実施形態によれば、混合フォーマットバックライト動作の方法５００が提供される。図６は、本明細書に記載される原理と一致する一実施形態による混合フォーマットバックライト動作の方法５００のフローチャートを示す。図示されるように、混合フォーマットバックライト動作の方法５００は、マルチビームエミッタのアレイを使用して、混合フォーマットバックライトのマルチビューゾーンから指向性放出光を放出するステップ５１０を含む。混合フォーマットバックライトのマルチビューゾーンは、指向性光を提供するように構成された混合フォーマットバックライトの領域である。マルチビームエミッタアレイの各マルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する指向性放出光の複数の指向性光ビームを提供する。マルチビュー画像は、マルチビュー部分および二次元（２Ｄ）部分の両方を備える混合フォーマット画像のマルチビュー部分である。様々な実施形態によれば、指向性放出光は、混合フォーマット画像のマルチビュー部分を表示するために混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイのライトバルブによって変調され得る。
【００７３】
方法５００は、広角エミッタを使用して混合フォーマットバックライトの二次元（２Ｄ）ゾーンから広角放出光を放出するステップ５２０をさらに含む。混合フォーマットバックライトの２Ｄゾーンは、広角光を提供する混合フォーマットバックライトの領域である。様々な実施形態によれば、広角放出光は、混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイのライトバルブを使用して、混合フォーマット表示画像の２Ｄ部分として変調され得る。いくつかの実施形態では、２Ｄゾーンは、マルチビューゾーンに隣接している。いくつかの実施形態では、２Ｄゾーンは、マルチビューゾーンからの混合フォーマットバックライトの残りを備える。２Ｄゾーンおよびマルチビューゾーンは、相互に排他的である。したがって、本明細書の定義では、２Ｄゾーンおよびマルチビューゾーンの両方に属する混合フォーマットバックライトの部分はない。
【００７４】
様々な実施形態によれば、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタのサイズは、混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する。本明細書では、「サイズ」は、長さ、幅、または面積を含むがこれらに限定されないような様々な方法のいずれかで定義され得る。たとえば、ライトバルブのサイズはその長さであってもよく、マルチビームエミッタの相当するサイズもまた、マルチビームエミッタの長さであってもよい。別の例では、サイズは、マルチビームエミッタの面積がライトバルブの面積に相当するように、面積を指してもよい。したがって、いくつかの実施形態では、たとえば、マルチビームエミッタのサイズは、マルチビームエミッタサイズがライトバルブサイズの約５０パーセント（５０％）から約２００パーセント（２００％）の間となるように、ライトバルブサイズに相当する。
【００７５】
いくつかの実施形態では、混合フォーマットバックライトのマルチビューゾーンおよびマルチビームエミッタは、それぞれ上記の混合フォーマットバックライト１００のマルチビューゾーン１００ａ、２００ａ、およびマルチビームエミッタ１２０、２２０と実質的に類似していてもよい。同様に、混合フォーマットバックライトの２Ｄゾーンおよび広角エミッタは、やはりそれぞれ混合フォーマットバックライト１００、２００の２Ｄゾーン１００ｂ、２００ｂおよび広角エミッタ１３０、２３０と実質的に類似していてもよい。さらに、指向性放出光および広角放出光を変調するために使用されるライトバルブは、やはり上記のライトバルブ１４０、２４０と実質的に類似していてもよい。
【００７６】
具体的には、いくつかの実施形態では、指向性放出光を放出するステップ５１０は、導波光として光導波路内の光を誘導するステップを含み得る。光導波路は、前述された混合フォーマットバックライト１００の光導波路１１０と実質的に類似していてもよい。放出するステップ５１０は、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタを使用して導波光の一部を散乱させるステップをさらに含み得る。様々な実施形態によれば、マルチビームエミッタは、複数の指向性光ビームとして導波光部分を散乱させるように構成された、回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上を備え得る。いくつかの実施形態では、光導波路は、混合フォーマットバックライト１００、２００に関して上述された、光導波路１１０または第１光導波路２１０−１のいずれかと実質的に類似していてもよい。
【００７７】
さらに、いくつかの実施形態では、広角放出光を放出するステップ５２０は、導波光として光導波路内の光を誘導するステップを含む。いくつかの実施形態では、光導波路は、前述された混合フォーマットバックライト１００、２００の光導波路１１０または第２光導波路２１０−２のいずれかと実質的に類似していてもよい。広角放出光を放出するステップ５２０は広角散乱機能部を使用して、導波光の一部を散乱させるステップをさらに含み得る。広角散乱機能部は、様々な実施形態によれば、混合フォーマットバックライトの２Ｄゾーンからのみ広角光を放出するように構成されている。いくつかの実施形態では、広角散乱機能部は、上記の混合フォーマットバックライト１００、２００の広角エミッタ１３０、２３０の広角散乱機能部と実質的に類似していてもよい。
【００７８】
いくつかの実施形態では（限定ではなく例として図６に示されるように）、混合フォーマットバックライト動作の方法５００は、混合フォーマット画像のマルチビュー部分を提供するために、ライトバルブのアレイを使用して指向性放出光を変調するステップ５３０をさらに含む。混合フォーマットバックライト動作の方法５００は、やはり限定ではなく例として図６に示されるように、混合フォーマット画像の２Ｄ画像部分を提供するために、ライトバルブアレイを使用して広角放出光を変調するステップ５４０をさらに含み得る。様々な実施形態によれば、マルチビュー部分および２Ｄ部分の両方を備える混合フォーマット画像を提供するように、指向性放出光および広角放出光の両方が同時に変調５３０、５４０され得る。
【００７９】
このように、マルチビューゾーンおよび２Ｄゾーンを含む混合フォーマットバックライト、混合フォーマットディスプレイ、および混合フォーマットバックライト動作の方法の例および実施形態が記載されてきた。上記の例が、単に本明細書に記載される原理を表す多くの具体例のいくつかを表すに過ぎないことは、理解されるべきである。明らかに、当業者は、以下の請求項で定義される範囲を逸脱することなく、他の多くの構成を容易に考案することができる。
【図１Ａ】
2021528700.tif 000003
【図１Ｂ】
2021528700.tif 000004
【図２Ａ】
2021528700.tif 000005
【図２Ｂ】
2021528700.tif 000006
【図３】
2021528700.tif 000007
【図４】
2021528700.tif 000008
【図５Ａ】
2021528700.tif 000009
【図５Ｂ】
2021528700.tif 000010
【図６】
2021528700.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月26日(2021.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合フォーマットバックライトであって、
互いに離間し、指向性放出光を提供するように構成されたマルチビームエミッタのアレイを有するマルチビューゾーンであって、前記マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記指向性放出光を提供するように構成されている、マルチビューゾーンと、
広角放出光を提供するように構成された広角エミッタを有する二次元（２Ｄ）ゾーンであって、前記マルチビューゾーンおよび前記２Ｄゾーンは、前記混合フォーマットバックライトの相互に排他的な領域である、２Ｄゾーンと
を備え、
前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタのサイズは、前記混合フォーマットバックライトを利用するように構成された混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する、混合フォーマットバックライト。
【請求項２】
前記マルチビームエミッタアレイの隣接するマルチビームエミッタ間の間隔が、前記混合フォーマットディスプレイのマルチビュー部分のマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている、請求項１に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項３】
導波光として光を誘導するように構成された光導波路をさらに備え、前記広角エミッタは、前記広角放出光として前記導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備え、前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタは、前記複数の指向性光ビームとして前記導波光の別の部分を散乱させるように構成されたマルチビーム素子を備える、請求項１に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項４】
マルチビーム素子が、前記複数の指向性光ビームとして前記導波光の他の部分を散乱させるように構成された、回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上を備える、請求項３に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項５】
第１の導波光として光を誘導するように構成された第１光導波路であって、前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタは、前記複数の指向性光ビームとして前記第１光導波路からの前記第１の導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム素子を備える、第１光導波路と、
第２の導波光として光を誘導するように構成された第２光導波路であって、前記広角エミッタは、前記２Ｄゾーンに対応する前記混合フォーマットバックライトの領域内で前記広角放出光として前記第２光導波路からの前記第２の導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備える、第２光導波路と
をさらに備え、
前記第１光導波路が、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンに対応する前記第１光導波路の領域内の前記広角放出光に対して透明であるように構成されている、請求項１に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項６】
前記マルチビームエミッタアレイが、前記混合フォーマットバックライトの前記マルチビューゾーンに対応する前記第１光導波路の領域内に配置されており、前記広角散乱機能部が、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンに対応する前記第２光導波路の領域に閉じ込められている、請求項５に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項７】
前記マルチビューゾーンに対応する前記混合フォーマットバックライトの前記領域内の前記第１光導波路と前記第２光導波路との間にマスクをさらに備え、前記マスクは、前記マルチビューゾーン内の前記第１光導波路内への、およびこれを通る前記広角放出光の透過を遮断するように構成されている、請求項５に記載の混合フォーマットバックライト。
【請求項８】
請求項１に記載の混合フォーマットバックライトを備える混合フォーマットディスプレイであって、前記混合フォーマットディスプレイは、表示画像の二次元（２Ｄ）画像部分として前記広角放出光を変調するように構成され、前記表示画像のマルチビュー画像部分として前記指向性放出光を変調するように構成されたライトバルブのアレイをさらに備え、前記２Ｄ画像部分は、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンに対応する前記混合フォーマットディスプレイの領域内に提供され、前記マルチビュー画像部分は、前記混合フォーマットバックライトの前記マルチビューゾーンに対応する前記混合フォーマットディスプレイの領域内に提供され、前記マルチビュー画像部分は、それぞれの異なるビュー方向に対応するビュー方向を有するビューを有する、混合フォーマットディスプレイ。
【請求項９】
前記２Ｄ画像部分および前記マルチビュー画像部分が、前記混合フォーマットディスプレイによって同時に表示されるように構成されている、請求項８に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１０】
混合フォーマットディスプレイであって、
前記混合フォーマットディスプレイのマルチビューゾーン内で指向性放出光を提供するように構成された第１バックライトと、
前記第１バックライトに隣接し、前記混合フォーマットディスプレイの二次元（２Ｄ）ゾーン内で広角放出光を提供するように構成された第２バックライトと、
前記混合フォーマットディスプレイの前記マルチビューゾーン内で表示画像のマルチビュー画像部分を提供するように前記指向性放出光を変調するように構成され、前記混合フォーマットディスプレイの前記２Ｄゾーン内で前記表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように前記広角放出光を変調するように構成されたライトバルブのアレイと
を備え、
前記第１バックライトが、前記第２バックライトと前記ライトバルブのアレイとの間にある、混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１１】
前記第１バックライトと前記第２バックライトとの間に設けられたマスクをさらに備え、前記マスクは、前記広角放出光の一部が、前記混合フォーマットディスプレイの前記マルチビューゾーンに対応する前記第１バックライトの領域を透過するのを遮断するように構成されている、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１２】
前記第１バックライトが、
導波光として光を誘導するように構成された光導波路と、
互いに離間し、前記表示画像の前記マルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記指向性放出光を提供するように構成されたマルチビーム素子のアレイであって、前記マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、前記複数の指向性光ビームの指向性光ビームとして前記導波光の一部を散乱させるように構成されている、マルチビーム素子のアレイと
を備える、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１３】
前記マルチビーム素子が、回折格子、マイクロ反射素子、およびマイクロ屈折素子のうちの１つまたはそれ以上を備える、請求項１２に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１４】
前記マルチビーム素子のサイズが、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの５０パーセント（５０％）から２００パーセント（２００％）の間であり、前記マルチビーム素子アレイの隣接するマルチビーム素子間の間隔が、前記混合フォーマットディスプレイの隣接するマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている、請求項１２に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１５】
前記第２バックライトが、
導波光として光を誘導するように構成された光導波路と、
前記広角放出光として前記導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部と
を備える、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１６】
前記広角散乱機能部が、前記混合フォーマットディスプレイの前記２Ｄゾーンに対応する前記第２バックライトの前記光導波路の一部に閉じ込められている、請求項１５に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１７】
導波光として光を誘導するように構成された光導波路をさらに備え、前記第１バックライトは、前記指向性放出光として前記導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム素子のアレイを有する前記光導波路の第１の領域を備え、前記第２バックライトは、前記広角放出光として前記導波光の別の部分を散乱させるように構成された広角散乱機能部を有する前記光導波路の第２の領域を備え、
前記マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、前記表示画像の前記マルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして前記導波光部分を散乱させるように構成されている、請求項１０に記載の混合フォーマットディスプレイ。
【請求項１８】
混合フォーマットバックライト動作の方法であって、前記方法は、
マルチビームエミッタのアレイを使用して、前記混合フォーマットバックライトのマルチビューゾーンから指向性放出光を放出するステップであって、前記マルチビームエミッタアレイの各マルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する前記指向性放出光の複数の指向性光ビームを提供する、ステップと、
広角エミッタを使用して、前記混合フォーマットバックライトの二次元（２Ｄ）ゾーンから広角放出光を放出するステップであって、前記マルチビューゾーンおよび前記２Ｄゾーンは前記混合フォーマットバックライトの相互に排他的な領域である、ステップと
を含み、
前記マルチビームエミッタアレイの前記マルチビームエミッタのサイズは、前記混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する、混合フォーマットバックライト動作の方法。
【請求項１９】
前記指向性放出光を放出するステップが、
導波光として光導波路内の光を誘導するステップと、
前記マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタを使用して前記導波光の一部を散乱させるステップであって、前記マルチビームエミッタの回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上が、前記複数の指向性光ビームとして前記導波光部分を散乱させるように構成されている、ステップと
を含む、請求項１８に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
【請求項２０】
前記広角放出光を放出するステップが、
導波光として光導波路内の光を誘導するステップと、
広角散乱機能部を使用して前記導波光の一部を散乱させるステップであって、前記広角散乱機能部が、前記混合フォーマットバックライトの前記２Ｄゾーンからのみ前記広角放出光を放出するように構成されている、ステップと
を含む、請求項１８に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
【請求項２１】
表示画像のマルチビュー画像部分を提供するように、ライトバルブのアレイを使用して前記指向性放出光を変調するステップであって、前記マルチビュー画像部分が、前記マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応するビュー方向を有する、ステップと、
前記表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように、前記ライトバルブアレイを使用して前記広角放出光を変調するステップと
をさらに含む、請求項１８に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示は、以下の［１］から［２１］を含む。
［１］混合フォーマットバックライトであって、
互いに離間し、指向性放出光を提供するように構成されたマルチビームエミッタのアレイを有するマルチビューゾーンであって、上記マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして上記指向性放出光を提供するように構成されている、マルチビューゾーンと、
広角放出光を提供するように構成された広角エミッタを有する二次元（２Ｄ）ゾーンであって、上記マルチビューゾーンおよび上記２Ｄゾーンは、上記混合フォーマットバックライトの相互に排他的な領域である、２Ｄゾーンと
を備え、
上記マルチビームエミッタアレイの上記マルチビームエミッタのサイズは、上記混合フォーマットバックライトを利用するように構成された混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する、混合フォーマットバックライト。
［２］上記マルチビームエミッタアレイの隣接するマルチビームエミッタ間の間隔が、上記混合フォーマットディスプレイのマルチビュー部分のマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている、上記［１］に記載の混合フォーマットバックライト。
［３］導波光として光を誘導するように構成された光導波路をさらに備え、上記広角エミッタは、上記広角放出光として上記導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備え、上記マルチビームエミッタアレイの上記マルチビームエミッタは、上記複数の指向性光ビームとして上記導波光の別の部分を散乱させるように構成されたマルチビーム素子を備える、上記［１］に記載の混合フォーマットバックライト。
［４］マルチビーム素子が、上記複数の指向性光ビームとして上記導波光の他の部分を散乱させるように構成された、回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上を備える、上記［３］に記載の混合フォーマットバックライト。
［５］第１の導波光として光を誘導するように構成された第１光導波路であって、上記マルチビームエミッタアレイの上記マルチビームエミッタは、上記複数の指向性光ビームとして上記第１光導波路からの上記第１の導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム素子を備える、第１光導波路と、
第２の導波光として光を誘導するように構成された第２光導波路であって、上記広角エミッタは、上記２Ｄゾーンに対応する上記混合フォーマットバックライトの領域内で上記広角放出光として上記第２光導波路からの上記第２の導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部を備える、第２光導波路と
をさらに備え、
上記第１光導波路が、上記混合フォーマットバックライトの上記２Ｄゾーンに対応する上記第１光導波路の領域内の上記広角放出光に対して透明であるように構成されている、上記［１］に記載の混合フォーマットバックライト。
［６］上記マルチビームエミッタアレイが、上記混合フォーマットバックライトの上記マルチビューゾーンに対応する上記第１光導波路の領域内に配置されており、上記広角散乱機能部が、上記混合フォーマットバックライトの上記２Ｄゾーンに対応する上記第２光導波路の領域に閉じ込められている、上記［５］に記載の混合フォーマットバックライト。
［７］上記マルチビューゾーンに対応する上記混合フォーマットバックライトの上記領域内の上記第１光導波路と上記第２光導波路との間にマスクをさらに備え、上記マスクは、上記マルチビューゾーン内の上記第１光導波路内への、およびこれを通る上記広角放出光の透過を遮断するように構成されている、上記［５］に記載の混合フォーマットバックライト。
［８］上記［１］に記載の混合フォーマットバックライトを備える混合フォーマットディスプレイであって、上記混合フォーマットディスプレイは、表示画像の二次元（２Ｄ）画像部分として上記広角放出光を変調するように構成され、上記表示画像のマルチビュー画像部分として上記指向性放出光を変調するように構成されたライトバルブのアレイをさらに備え、上記２Ｄ画像部分は、上記混合フォーマットバックライトの上記２Ｄゾーンに対応する上記混合フォーマットディスプレイの領域内に提供され、上記マルチビュー画像部分は、上記混合フォーマットバックライトの上記マルチビューゾーンに対応する上記混合フォーマットディスプレイの領域内に提供され、上記マルチビュー画像部分は、それぞれの異なるビュー方向に対応するビュー方向を有するビューを有する、混合フォーマットディスプレイ。
［９］上記２Ｄ画像部分および上記マルチビュー画像部分が、上記混合フォーマットディスプレイによって同時に表示されるように構成されている、上記［８］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１０］混合フォーマットディスプレイであって、
上記混合フォーマットディスプレイのマルチビューゾーン内で指向性放出光を提供するように構成された第１バックライトと、
上記第１バックライトに隣接し、上記混合フォーマットディスプレイの二次元（２Ｄ）ゾーン内で広角放出光を提供するように構成された第２バックライトと、
上記混合フォーマットディスプレイの上記マルチビューゾーン内で表示画像のマルチビュー画像部分を提供するように上記指向性放出光を変調するように構成され、上記混合フォーマットディスプレイの上記２Ｄゾーン内で上記表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように上記広角放出光を変調するように構成されたライトバルブのアレイと
を備え、
上記第１バックライトが、上記第２バックライトと上記ライトバルブのアレイとの間にある、混合フォーマットディスプレイ。
［１１］上記第１バックライトと上記第２バックライトとの間に設けられたマスクをさらに備え、上記マスクは、上記広角放出光の一部が、上記混合フォーマットディスプレイの上記マルチビューゾーンに対応する上記第１バックライトの領域を透過するのを遮断するように構成されている、上記［１０］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１２］上記第１バックライトが、
導波光として光を誘導するように構成された光導波路と、
互いに離間し、上記表示画像の上記マルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして上記指向性放出光を提供するように構成されたマルチビーム素子のアレイであって、上記マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、上記複数の指向性光ビームの指向性光ビームとして上記導波光の一部を散乱させるように構成されている、マルチビーム素子のアレイと
を備える、上記［１０］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１３］上記マルチビーム素子が、回折格子、マイクロ反射素子、およびマイクロ屈折素子のうちの１つまたはそれ以上を備える、上記［１２］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１４］上記マルチビーム素子のサイズが、上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの５０パーセント（５０％）から２００パーセント（２００％）の間であり、上記マルチビーム素子アレイの隣接するマルチビーム素子間の間隔が、上記混合フォーマットディスプレイの隣接するマルチビューピクセル間の間隔と釣り合っている、上記［１２］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１５］上記第２バックライトが、
導波光として光を誘導するように構成された光導波路と、
上記広角放出光として上記導波光の一部を散乱させるように構成された広角散乱機能部と
を備える、上記［１０］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１６］上記広角散乱機能部が、上記混合フォーマットディスプレイの上記２Ｄゾーンに対応する上記第２バックライトの上記光導波路の一部に閉じ込められている、上記［１５］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１７］導波光として光を誘導するように構成された光導波路をさらに備え、上記第１バックライトは、上記指向性放出光として上記導波光の一部を散乱させるように構成されたマルチビーム素子のアレイを有する上記光導波路の第１の領域を備え、上記第２バックライトは、上記広角放出光として上記導波光の別の部分を散乱させるように構成された広角散乱機能部を有する上記光導波路の第２の領域を備え、
上記マルチビーム素子アレイのマルチビーム素子は、上記表示画像の上記マルチビュー画像部分のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する複数の指向性光ビームとして上記導波光部分を散乱させるように構成されている、上記［１０］に記載の混合フォーマットディスプレイ。
［１８］混合フォーマットバックライト動作の方法であって、上記方法は、
マルチビームエミッタのアレイを使用して、上記混合フォーマットバックライトのマルチビューゾーンから指向性放出光を放出するステップであって、上記マルチビームエミッタアレイの各マルチビームエミッタは、マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応する異なる主角度方向を有する上記指向性放出光の複数の指向性光ビームを提供する、ステップと、
広角エミッタを使用して、上記混合フォーマットバックライトの二次元（２Ｄ）ゾーンから広角放出光を放出するステップであって、上記マルチビューゾーンおよび上記２Ｄゾーンは上記混合フォーマットバックライトの相互に排他的な領域である、ステップと
を含み、
上記マルチビームエミッタアレイの上記マルチビームエミッタのサイズは、上記混合フォーマットバックライトを利用する混合フォーマットディスプレイのライトバルブのサイズに相当する、混合フォーマットバックライト動作の方法。
［１９］上記指向性放出光を放出するステップが、
導波光として光導波路内の光を誘導するステップと、
上記マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタを使用して上記導波光の一部を散乱させるステップであって、上記マルチビームエミッタの回折格子、マイクロ屈折素子、およびマイクロ反射素子のうちの１つまたはそれ以上が、上記複数の指向性光ビームとして上記導波光部分を散乱させるように構成されている、ステップと
を含む、上記［１８］に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
［２０］上記広角放出光を放出するステップが、
導波光として光導波路内の光を誘導するステップと、
広角散乱機能部を使用して上記導波光の一部を散乱させるステップであって、上記広角散乱機能部が、上記混合フォーマットバックライトの上記２Ｄゾーンからのみ上記広角放出光を放出するように構成されている、ステップと
を含む、上記［１８］に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
［２１］表示画像のマルチビュー画像部分を提供するように、ライトバルブのアレイを使用して上記指向性放出光を変調するステップであって、上記マルチビュー画像部分が、上記マルチビュー画像のそれぞれの異なるビュー方向に対応するビュー方向を有する、ステップと、
上記表示画像の２Ｄ画像部分を提供するように、上記ライトバルブアレイを使用して上記広角放出光を変調するステップと
をさらに含む、上記［１８］に記載の混合フォーマットバックライト動作の方法。
本明細書に記載される原理による例および実施形態の様々な特徴は、類似の参照番号が類似の構造要素を指定する以下の添付図面と併せて、以下の詳細な説明を参照することで、より容易に理解され得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
混合フォーマットバックライト１００は、二次元（２Ｄ）ゾーン１００ｂをさらに備える。２Ｄゾーン１００ｂは、広角放出光１０６を提供するように構成された混合フォーマットバックライト１００の一部または領域である。したがって、混合フォーマットバックライト１００の２Ｄゾーン１００ｂは、広角放出光１０６を提供するように構成された広角エミッタ１３０を備える。広角放出光１０６は、混合フォーマットバックライト１００に関連するディスプレイの２Ｄ用途での照明光源として使用するように構成されている（たとえば、ディスプレイの２Ｄゾーン内の２Ｄ画像またはその一部を表示するため）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2021528700.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2021528700.tif 000013
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2021528700.tif 000014
【国際調査報告】
2021528700.tif 000015
2021528700.tif 000016