JP7270050B2 - 光制御フィルムを有するマルチビューディスプレイ及び方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年２月１６日に出願された米国仮出願第６２／８０６，８０７号、及び２０１９年４月２９日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０２９７３０号の優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

連邦政府による資金提供を受けた研究開発に関する記載
なし

電子ディスプレイは、多種多様なデバイス及び製品の情報をユーザに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トディスプレイ（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、光を発するディスプレイ）又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最も明白な例は、ＣＲＴ、ＰＤＰ及びＯＬＥＤ／ＡＭＯＬＥＤである。放射光を考慮するときに典型的にパッシブとして分類されるディスプレイは、ＬＣＤ及びＥＰディスプレイである。パッシブディスプレイは、本質的に低電力消費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、多くの実用的な用途では幾分用途が限られる場合がある。

本開示は、以下の［１］から［２１］を含む。
［１］マルチビューディスプレイであって、
反復する複数のカラーサブピクセルの行を有し、マルチビュー画像のビューのカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成された複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイであって、上記反復する複数のカラーサブピクセルの第１の行が、上記反復する複数のカラーサブピクセルの第２の行から、カラーサブピクセルの幅の整数倍だけ行方向にオフセットされている、ライトバルブのアレイと、
上記マルチビュー画像の画角を制御するように構成された光制御フィルムと、
を備え、
上記第１及び第２の行の上記オフセットが、異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル内の対応するカラーサブピクセルを提供して、上記マルチビュー画像の上記カラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減するように構成される、
マルチビューディスプレイ。
［２］上記反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは異なる色を有し、上記変調された光ビームは、上記マルチビュー画像の上記カラーピクセル内の上記それぞれの異なる色を表す、上記［１］に記載のマルチビューディスプレイ。
［３］上記反復する複数のカラーサブピクセルは、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、及び青色サブピクセルを含む、上記［２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［４］互いに離間され、上記指向性光ビーム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さらに備え、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が、上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの半分～２倍のサイズを有する、上記［１］に記載のマルチビューディスプレイ。
［５］上記ライトバルブのアレイの上記反復する複数のカラーサブピクセルのカラーサブピクセルの異なるサブセットは、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に対応し、上記異なるサブセットが、上記マルチビューディスプレイの上記複数のマルチビューピクセルのうちのマルチビューピクセルを表す、上記［４］に記載のマルチビューディスプレイ。
［６］上記マルチビューディスプレイの長さに沿って互いに離間した複数のマルチビーム列であって、上記複数のマルチビーム列は、上記指向性光ビームを水平のみの指向性パターンで提供するように構成される、複数のマルチビーム列をさらに備え、
上記複数のマルチビーム列は、上記マルチビームエミッタのアレイであり、上記マルチビューディスプレイは、水平視差のみのディスプレイであり、上記光制御フィルムは、上記指向性光ビームの上記水平のみの指向性パターンに直交して配向された光制御軸を有する、
上記［４］に記載のマルチビューディスプレイ。
［７］上記マルチビーム列は連続マルチビーム要素を含む、上記［６］に記載のマルチビューディスプレイ。
［８］ライトガイドの長さに沿って光を誘導するように構成された上記ライトガイドと、
上記ライトガイド長に沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、上記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、上記指向性光ビームとして上記導波光の一部を上記ライトガイドから散乱させるように構成されている、マルチビーム要素のアレイと、
をさらに備え、
上記マルチビーム要素アレイは、上記マルチビームエミッタアレイであり、上記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、上記マルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタに対応し、上記光制御フィルムは、上記ライトガイドと上記ライトバルブのアレイとの間に配置され、上記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素の列と位置合わせされた光制御軸を有する、
上記［４］に記載のマルチビューディスプレイ。
［９］上記マルチビーム要素は、上記導波光の上記一部を上記指向性光ビームとして回折的に散乱させるように構成された回折格子と、上記導波光の上記一部を上記指向性光ビームとして反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射構造と、上記導波光の上記一部を上記指向性光ビームとして屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折構造と、のうちの１つ又はそれ以上を備える、上記［８］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１０］上記ライトバルブアレイに隣接する側とは反対の上記ライトガイドの側に隣接する広角バックライトであって、上記広角バックライトは、上記マルチビューディスプレイの２次元（２Ｄ）モード中に広角放射光を提供するように構成され、上記ライトバルブアレイは、上記広角放射光を２Ｄ画像として変調するように構成される、広角バックライトをさらに備え、
上記ライトガイド及びマルチビーム要素アレイは、上記広角放射光に対して透過的であるように構成され、上記マルチビューディスプレイは、マルチビューモード中に上記マルチビュー画像を表示し、上記２Ｄモード中に上記２Ｄ画像を表示するように構成される、
上記［８］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１１］上記光制御フィルムは、上記ライトバルブアレイのライトバルブの列と位置合わせされた光制御軸を有する、上記［１］に記載の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、
オフセット行に配置された反復する複数のカラーサブピクセルを有するライトバルブのアレイであって、上記ライトバルブアレイのライトバルブは、マルチビュー画像のカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成されたマルチビューピクセルとして配置されている、ライトバルブアレイと、
上記指向性光ビームの異なるセットを有する異なるマルチビューピクセルを照明するように構成されたマルチビームエミッタのアレイと、
上記マルチビュー画像の画角を制御するように構成された光制御フィルムであって、上記光制御フィルムの光制御軸が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の列と位置合わせされている、光制御フィルムと、
を備え、
隣接するオフセット行は、カラーサブピクセルの幅の整数倍だけ互いにオフセットされ、上記隣接する行間の上記オフセットは、第２のマルチビューピクセルの対応するカラーサブピクセルとは異なる色を有する第１のマルチビューピクセルのカラーサブピクセル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。
［１３］上記反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは異なる色を有し、上記変調された光ビームは、上記マルチビュー画像の上記カラーピクセル内の上記それぞれの異なる色を表す、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１４］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、上記指向性光ビームとして光を放射するように構成されたアクティブ光エミッタを備え、上記アクティブ光エミッタが、上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当するサイズを有する、上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１５］ライトガイドの長さに沿った伝播方向に光を誘導するように構成された上記ライトガイドと、
上記ライトガイド長に沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、上記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素は、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に対応し、上記マルチビューピクセルのライトバルブのサイズに相当するサイズを有し、上記導波光の一部を上記指向性光ビームとして上記ライトガイドから散乱させるように構成されている、マルチビーム要素のアレイと、
をさらに備え、
ライトバルブアレイは、上記光制御フィルムと上記ライトガイドとの間に配置される、
上記［１２］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１６］上記マルチビーム要素は、上記導波光の上記一部を散乱させるために上記ライトガイドに光学的に接続された回折格子、マイクロ反射要素、及びマイクロ屈折要素のうちの１つ又はそれ以上を備える、上記［１５］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１７］上記ライトガイドの入力に光学的に結合された光源をさらに備え、上記光源は、非ゼロ伝播角を有すること、及び所定のコリメーション係数に従ってコリメートされていることの一方又は両方の導波光として上記ライトガイド内で誘導される光を提供するように構成される、上記［１５］に記載のマルチビューディスプレイ。
［１８］マルチビューディスプレイの動作の方法であって、
マルチビームエミッタのアレイを使用して指向性光ビームを放射するステップと、
マルチビュー画像を提供するために、反復する複数のカラーサブピクセルの行を有し、複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイを使用して上記指向性光ビームを変調するステップと、
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の列と位置合わせされた光制御軸を有する光制御フィルムを使用して上記マルチビュー画像の画角を制御するステップと、
を含み、
上記反復する複数のカラーサブピクセルの第１の行が、上記反復する複数のカラーサブピクセルの第２の行からオフセットされて、異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル内の対応するカラーサブピクセルを提供して、上記マルチビューディスプレイによって表示されている上記マルチビュー画像の上記カラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減する、
方法。
［１９］上記反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは異なる色を有し、上記変調された光ビームは、上記マルチビュー画像の上記カラーピクセル内の上記それぞれの異なる色を表し、上記第２の行は、上記複数のカラーサブピクセルのうちのカラーサブピクセルの幅の整数倍だけ行方向に上記第１の行からオフセットされている、上記［１８］に記載のマルチビューディスプレイの動作の方法。
［２０］上記指向性光ビームを放射するステップは、上記指向性光ビームを放射するために上記マルチビューディスプレイの長さに沿って互いに離間した複数のマルチビーム列を使用するステップを含み、上記複数のマルチビーム列の各マルチビーム列は、上記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複数の指向性光ビームを放射するように構成され、
上記複数のマルチビーム列は、上記マルチビームエミッタのアレイであり、上記マルチビューディスプレイは、水平視差のみのディスプレイであり、上記ビュー方向は、水平視差配置に配置され、上記光制御フィルムは、上記ビュー方向の上記水平視差配置と直交して配向された光制御軸を有する、
上記［１８］に記載のマルチビューディスプレイの動作の方法。
［２１］上記マルチビームエミッタのアレイを使用して上記指向性光ビームを放射するステップは、
導波光としてライトガイド内で光を誘導するステップと、
上記指向性光ビームを提供するためにマルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素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、上記マルチビーム要素のサイズは、上記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当する、散乱させるステップと、
を含み、
上記マルチビーム要素アレイは上記マルチビームエミッタアレイであり、上記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は上記マルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタに対応する、
上記［１８］に記載のマルチビューディスプレイの動作の方法。
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、同様の参照番号は同様の構造要素を示す。

本明細書に記載の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。

本明細書に記載の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グラフ表示を示す。

本明細書に記載の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断面図を示す。

本明細書に記載の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ライトバルブのアレイの一部の詳細図を示す。

本明細書に記載の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ライトバルブのアレイの一部の詳細図を示す。

本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例における光制御フィルムを有するマルチビューディスプレイの平面図を示す。

本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例における光制御フィルムの斜視図を示す。

本明細書に記載の原理と一致する別の実施形態による、一例における光制御フィルムを有するマルチビューディスプレイの側面図を示す。

本明細書に記載の原理の一実施形態による、一例における広角バックライトを備えるマルチビューディスプレイの断面図を示す。

本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイシステムのブロック図を示す。

本明細書に記載の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システムの動作の方法のフローチャートを示す。

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、及びその代わりのうちの一方である他の特徴を有する。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。

本明細書に記載の原理による例及び実施形態は、オフセット行に配置された反復する複数のカラーサブピクセルを有するライトバルブのアレイを採用するバックライトを提供する。さらに、バックライトは、様々な例及び実施形態において、光制御フィルム（ＬＣＦ）を含む。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、反復する複数のカラーサブピクセルを有し、マルチビュー画像のビューのカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成された複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイを備える。反復する複数のカラーサブピクセルの第１の行は、行方向に反復する複数のカラーサブピクセルの第２の行からオフセット又は第２の行に対してシフトされる。オフセット又はシフトは、マルチビュー画像に関連付けられたカラーフリンジを軽減するように構成される。追加で、マルチビューディスプレイは、様々な実施形態によれば、マルチビュー画像の画角を制御するように構成された光制御フィルム（ＬＣＦ）をさらに備える。

本明細書では、「２次元ディスプレイ」又は「２Ｄディスプレイ」は、画像が見られる方向（すなわち、２Ｄディスプレイの所定の画角又は範囲内）にかかわらず実質的に同じ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。対称的に、本明細書では、「マルチビューディスプレイ」は、異なるビュー方向で又は異なるビュー方向から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又はディスプレイシステムとして定義される。具体的には、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すことができる。本明細書に記載のマルチビュー画像のディスプレイに適用可能なマルチビューバックライト及びマルチビューディスプレイの使用には、携帯電話（例えば、スマートフォン）、時計、タブレットコンピュータ、モバイルコンピュータ（例えば、ラップトップコンピュータ）、パーソナルコンピュータ及びコンピュータモニタ、自動車ディスプレイコンソール、カメラディスプレイ、及び様々な他のモバイル並びに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。

図１Ａは、本明細書に記載の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に示すように、マルチビューディスプレイ１０は、見ら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。マルチビューディスプレイ１０は、画面１２に対して異なるビュー方向１６に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、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、異なるビュー１４は、矢印の終端（すなわち、ビュー方向１６を描写する）に網掛け多角形ボックスとして示されていて、限定ではなく例として、４つのビュー１４及び４つのビュー方向１６のみが示されている。図１Ａでは異なるビュー１４が画面の上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、ビュー１４は実際には画面１２上又はその近傍に現れることに留意されたい。画面１２の上にビュー１４を描写することは、説明を簡単にするためだけであり、特定のビュー１４に対応するビュー方向１６の各々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する。

ビュー方向、すなわち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、本明細書の定義により、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」又は「仰角」と呼ばれる。角度成分φは、光ビームの「方位角成分」又は「方位角」と呼ばれる。定義により、仰角θは、垂直面における角度（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に垂直）であるが、方位角φは水平面における角度（例えば、マルチビューディスプレイ画面の平面に平行）である。

図１Ｂは、本明細書に記載の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（例えば、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｝のグラフ表示を示す。追加で、光ビーム２０は、本明細書の定義により、特定の点から放射又は発散される。すなわち、定義により、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１Ｂは、光ビーム（又はビュー方向）の原点Ｏも示している。

さらに本明細書では、「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、複数のビューのビュー間の異なる視点を表すか、又は角度視差を含む複数のビューとして定義される。追加で、本明細書では、「マルチビュー」 という用語は、本明細書の定義により、３つ以上の異なるビュー（すなわち、最低３つのビュー、一般に３つを超えるビュー）を明示的に含む。したがって、本明細書で採用される「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は３つ以上のビューを含むが、本明細書の定義により、マルチビュー画像は、マルチビューのビューのうちの２つのみを選択して一度に見る（例えば、１つの眼につき１つのビュー）ことによって、画像の立体ペアとして見る（例えば、マルチビューディスプレイ上で）ことができることに留意されたい。

「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同様の複数の異なるビューのそれぞれの「ビュー」ピクセルを表すピクセルのセットとして定義される。具体的には、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ビューピクセルに対応する、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することができる。したがって、本明細書の定義により、「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つ又はそれ以上のカラーサブピクセルを含むことができる。さらに、マルチビューピクセルのビューピクセルは、本明細書の定義により、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ビュー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同様の位置又は座標を有することができる。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において｛ｘ１、ｙ１｝に配置され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において｛ｘ２、ｙ２｝に配置される個々のビューピクセルを有してもよく、以下同様である。

いくつかの実施形態では、マルチビューピクセル内のビューピクセルの数は、マルチビューディスプレイのビューの数に等しくてもよい。例えば、マルチビューピクセルは、６４個の異なるビューを有するマルチビューディスプレイに関連付けられた６４個のビューピクセルを提供することができる。別の例では、マルチビューディスプレイは、８×４個のビューのアレイ（すなわち、３２個のビュー）を提供することができ、マルチビューピクセルは、３２個のビューピクセル（すなわち、各ビューに１個）を含むことができる。加えて、それぞれの異なるビューピクセルは、例えば、６４個の異なるビューに対応するビュー方向のうちの異なる１つに対応する関連方向（例えば、光ビーム主角度方向）を有することができる。さらに、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のマルチビューピクセルの数は、マルチビューディスプレイの各ビューのマルチビューディスプレイビュー内のビューピクセル（すなわち、選択されたビューを構成するピクセル）の数に実質的に等しくてもよい。例えば、ビューが６４０×４８０個のビューピクセル（すなわち、６４０×４８０のビュー解像度）を含む場合、マルチビューディスプレイは３０７，２００個のマルチビューピクセルを有することができる。別の例では、ビューが１００×１００個のピクセルを含む場合、マルチビューディスプレイは合計１万（すなわち、１００×１００＝１万）個のマルチビューピクセルを含み得る。

本明細書の定義により、「マルチビームエミッタ」は、複数の光ビームを含む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、マルチビームエミッタは、バックライトのライトガイドに光学的に結合されて、ライトガイド内でガイドされた光の一部を結合することによって光ビームを提供することができる。そのような実施形態では、マルチビームエミッタは「マルチビーム要素」を含むことができる。他の実施形態では、マルチビームエミッタは、光ビーム（すなわち、光源を備えていてもよい）として放射される光を生成することができる。さらに、本明細書の定義により、マルチビームエミッタによって生成された複数の光ビームの光ビームは、互いに異なる主角度方向を有する。具体的には、定義により、複数の光ビームのうちの１つの光ビームは、複数の光ビームのうちの別の光ビームとは異なる所定の主角度方向を有する。さらに、複数の光ビームは、明視野を表すことができる。例えば、複数の光ビームは、実質的に円錐形の空間領域に限定されてもよく、又は複数の光ビームにおける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、明視野を表すことができる。様々な実施形態によれば、様々な光ビームの異なる主角度方向は、マルチビームエミッタのサイズ（例えば、長さ、幅、面積など）を含むがこれに限定されない特性によって決定される。いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタは、本明細書の定義により、「拡張点光源」、すなわちマルチビームエミッタの範囲にわたって分布した複数の点光源と考えることができる。さらに、マルチビームエミッタによって生成された光ビームは、本明細書の定義により、図１Ｂ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。

本明細書では、「マルチビーム列」は、行すなわちカラムに配置された複数のマルチビーム要素を含む細長い構造として定義される。具体的には、マルチビーム列は、列すなわちカラムに配置された複数のマルチビーム要素のうちのマルチビーム要素で構成される。さらに、マルチビーム列は、定義により、複数の指向性光ビームを含む光を提供又は放射するように構成される。したがって、マルチビーム列は、その光散乱特性に関してマルチビーム要素と機能的に同様であり得る。すなわち、本明細書の定義により、マルチビーム列の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うちの指向性光ビームは、互いに異なる主角度方向を有する。いくつかの実施形態では、マルチビーム列は、バックライト又はマルチビューディスプレイの同様の構成要素の幅にわたって実質的に延在する狭い細長い構造であってもよい。具体的には、マルチビーム列は、例えば、バックライト幅にわたって延在する列に配置された複数の個別マルチビーム要素（discrete multibeam elements）で構成されてもよい。上記の定義の例外は、いくつかの実施形態では、マルチビーム列が個々の個別マルチビーム要素の代わりに単一の連続回折格子構造を含むことである。例外として、連続回折格子のセクションは、上述のマルチビーム列の個別マルチビーム要素と実質的に同様の方法で効果的に機能する。

様々な実施形態によれば、マルチビーム列の幅は、マルチビーム列の複数のマルチビーム要素のうちのマルチビーム要素のサイズによって定義されてもよい。したがって、マルチビーム列の幅は、マルチビーム列に関連付けられる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幅に相当し得る。さらに、いくつかの実施形態では、マルチビーム列の幅は、ライトバルブのサイズの約半分～約２倍であってもよい。

本明細書では、「アクティブエミッタ」又は同等の「アクティブ光エミッタ」は、起動又はオンにされたときに光を生成又は放射するように構成された光エミッタとして定義される。アクティブエミッタは、別の光源からの光を受けない。代わりに、アクティブエミッタは、起動時にそれ自体の光を生成する。アクティブエミッタは、いくつかの例では、発光ダイオード（ＬＥＤ）、マイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）、又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含んでもよい。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、特定の光の波長を含むことができる）、又は波長の範囲（例えば、白色光）であってもよい。本明細書の定義により、「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、複数の光エミッタを含んでもよい。いくつかの実施形態では、アクティブ光エミッタ内の少なくとも１つの光エミッタは、複数のうちの少なくとも１つの他の光エミッタによって生成される光の色又は波長とは異なる色又は同等の波長を有する光を生成することができる。

本明細書では、「ライトガイド」は、全内部反射を使用して構造体内で光を誘導する構造体として定義される。具体的には、ライトガイドは、ライトガイドの動作波長で実質的に透明なコアを含むことができる。「ライトガイド」という用語は、一般に、ライトガイドの誘電体材料とそのライトガイドを取り囲む材料又は媒体との間の界面で光を誘導するために全内部反射を採用する誘電体光導波路を指す。定義により、全内部反射の条件は、ライトガイドの屈折率がライト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、ライトガイドは、全内部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。ライトガイドは、限定はしないが、平板（ｐｌａｔｅ）又はスラブ（ｓｌａｂ）ガイド及びストリップ（ｓｔｒｉｐ）ガイドの一方又は両方を含むいくつかのライトガイドのいずれかであってもよい。

定義により、「広角」放射光は、マルチビュー画像又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、広角放射光は、約２０度（例えば、＞±２０°）より大きい円錐角を有することができる。他の実施形態では、広角放射光円錐角は、約３０度より大きくてもよく（例えば、＞±３０°）、又は約４０度より大きくてもよく（例えば、＞±４０°）、又は約５０度より大きくてもよい（例えば、＞±５０°）。例えば、広角放射光の円錐角は、約６０度（例えば、＞±６０°）より大きくてもよい。

いくつかの実施形態では、広角放射光円錐角は、ＬＣＤコンピュータモニタ、ＬＣＤタブレット、ＬＣＤテレビ、又は広角視野（例えば、約±４０～６５°）を意図した同様のデジタルディスプレイデバイスの画角とほぼ同じになるように定義することができる。他の実施形態では、広角放射光はまた、拡散光、実質的に拡散光、非指向性光（すなわち、特定の又は定義された方向性を欠いている）として、又は単一もしくは実質的に均一な方向を有する光として特徴付けられ又は説明され得る。

本明細書では、「光源」は、光の供給源（例えば、光を生成して放射するように構成された光エミッタ）として定義される。例えば、光源は、光エミッタ、例えば、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）などを備えてもよい。具体的には、本明細書では、光源は、実質的に任意の光の供給源であってもよく、又は、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、及び実質的に任意の他の光の供給源のうちの１つ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含んでもよい。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、特定の光の波長を含むことができる）、又は波長の範囲（例えば、白色光）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、光エミッタの少なくとも１つが、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波長とは異なる色又は同等の波長を有する光を生成する、光エミッタの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（例えば、赤色、緑色、青色）を含むことができる。

さらに、本明細書で使用される場合、冠詞「１つの（ａ）」は、特許分野におけるその通常の意味、すなわち「１つ又はそれ以上の」を有することが意図されている。例えば、「カラーサブピクセル」は１つ又はそれ以上のカラーサブピクセルを意味し、したがって、本明細書では「カラーサブピクセル」は「カラーサブピクセル（複数可）」を意味する。また、本明細書における「上部（top）」、「下部（bottom）」、「上側（upper）」、「下側（lower）」、「上向き（up）」、「下向き（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」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差範囲内を意味するか、又は特に明記しない限り、プラスマイナス１０％、プラスマイナス５％、又はプラスマイナス１％を意味し得る。さらに、本明細書で使用される「実質的に」という用語は、大部分、又はほとんどすべて、又はすべて、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、例示のみを意図しており、限定ではなく説明の目的で提示されている。

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。図２は、本明細書に記載の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１００の断面図を示す。

マルチビューディスプレイ１００は、ライトバルブ１１０のアレイを備える。様々な実施形態では、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、及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つ又はそれ以上を含むがこれらに限定されない、ライトバルブアレイのライトバルブ１１０として異なるタイプのライトバルブを採用することができる。ライトバルブ１１０のアレイは、マルチビュー画像のビューのカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成された反復する複数のカラーサブピクセル１１２を備える。

図３は、本明細書に記載の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１００のライトバルブ１１０のアレイの一部の詳細図を示す。ライトバルブ１１０のアレイは、反復する複数のカラーサブピクセル１１２を備える。いくつかの実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセル１１２は、異なる色を有する。図示の実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセル１１２は、ライトバルブ１１０のアレイの列に沿って赤色、青色、及び緑色のカラーサブピクセル（ＲＧＢ）のこの順序での反復セットからなる（反復する複数のカラーサブピクセルの１つのカラーサブピクセルの各色は、図では対応する初期値で示されている）。他の実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセル１１２は、赤色、青色、緑色、及び黄色のカラーサブピクセル（ＲＧＢＹ）の反復セットを含んでもよい。さらに別の実施形態では、反復セットは、赤色、青色、緑色、及び白色ピクセル（ＲＧＢＷ）を含んでもよい。

図３に示すように、反復する複数のカラーサブピクセルは、マルチビューディスプレイ１００の複数のマルチビューピクセル１２０として配置される。複数のマルチビューピクセルの各マルチビューピクセル１２０は、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の異なるサブセットを含む。各マルチビューピクセル１２０は、マルチビューディスプレイ１００のビューのカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成される。変調された光ビームは、マルチビューディスプレイ１００のカラーピクセル内の複数のカラーサブピクセル１１２のそれぞれの異なる色を表す。図示の実施形態では、マルチビューディスプレイ１００は４×４ディスプレイ（すなわち、全視差モード（full parallax mode）で１６個のビューを提供する）である。したがって、複数のマルチビューピクセル１２０の各々は、マルチビュー画像の１６個の異なるビューの１６個のカラーピクセルに対応する１６個のカラービューピクセルを提供する。各カラービューピクセルは、赤色サブピクセル１１２、緑色サブピクセル１１２、及び青色サブピクセル１１２を含む３つの連続するカラーサブピクセル１１２のセットを備える。複数のマルチビューピクセル１２０は、マルチビューピクセル１２０の行及び列に配置されてもよい。

反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第１の行は、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第２の行からオフセットされるか又は第２の行に対してシフトされている。図３は、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第２の行ＩＩからオフセットされている反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第１の行Ｉを示す。第１の行Ｉ及び第２の行ＩＩは、カラーサブピクセル１１２の列内で、第１の行Ｉのカラーサブピクセル１１２が第２の行ＩＩのカラーサブピクセル１１２とは異なる色を有するように、行方向にオフセットされている。図示の実施形態では、第１の行Ｉ及び第２の行ＩＩは隣接している。さらに、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第１の行Ｉと第２の行ＩＩとの間のオフセット（又は等価的に、オフセット距離）は、カラーサブピクセル１１２の幅の整数倍に等しい。図３に示す実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第１の行Ｉは、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第２の行ＩＩから、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の方向にカラーサブピクセル１１２の１つの幅の距離だけオフセット又はシフトされる。他の実施形態では、第１の行Ｉと第２の行ＩＩとの間のオフセット距離又はシフト距離は、例えば、カラーサブピクセル１１２の２つの幅になり得る。

第１の行Ｉと第２の行ＩＩとの間のオフセット又はシフトは、異なる色を備えるか、又は異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル１２０内の対応するカラーサブピクセル１１２を提供するように構成される。図３は、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第１の行Ｉと第２の行ＩＩとの間のオフセットの結果として異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル１２０ａ、１２０ｂのセット内の対応するカラーサブピクセル１１２を示す。例えば、図示のマルチビューピクセル１２０ａの第１のカラーサブピクセル１１２ａは、オフセットのために隣接するマルチビューピクセル１２０ｂの対応するカラーサブピクセル１１２ｂの青色とは異なる緑色を有することができる。同様に、オフセットは、異なる色、すなわち、それぞれ青及び赤を有する対応するカラーサブピクセル１１２ｂ、１１２ｃをもたらす。いくつかの実施形態によれば、隣接するマルチビューピクセル内の行のオフセットによって提供される対応するカラーサブピクセル１１２の異なる色は、マルチビューディスプレイ１００のカラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減するのに役立ち得る。

いくつかの実施形態（例えば、図２及び図３に示すように）では、マルチビューディスプレイ１００は、マルチビームエミッタ１３０のアレイをさらに備えてもよい。マルチビームエミッタ１３０は、複数のカラーサブピクセル１１２によって変調された指向性光ビームを提供するように構成される。指向性光ビームは、マルチビューディスプレイ１００のそれぞれの異なるビュー方向に対応する主角度方向を有することができる。具体的には、図２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１３０から離れる方に向けられた図示の複数の発散矢印としての指向性光ビーム１０２を示している。

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１３０は、図２に示すように、マルチビームエミッタ１３０又は同等の「マルチビームバックライト」を支持する基板の第１の（上部）表面に又はそれに隣接して配置されてもよい。他の実施形態（図示せず）では、複数のマルチビームエミッタ１３０は、第１の表面とは反対の、マルチビームバックライトの第２の（又は底部）表面に配置されてもよい。さらに他の実施形態（図示せず）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１３０は、第１の表面と第２の表面との間のマルチビームバックライトの内側に配置されてもよい。

いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタ１３０のサイズは、マルチビューディスプレイ１００のライトバルブ１１０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することができる。例えば、ライトバルブ１１０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１３０に相当するサイズもマルチビームエミッタ１３０の長さであってよい。別の例では、サイズは、マルチビームエミッタ１３０の面積がライトバルブ１１０の面積に相当し得るような面積を指すことができる。いくつかの実施形態では、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のサイズがライトバルブサイズの約５０％～約２００％であるようなライトバルブのサイズに相当する。

図２及び図３に示すように、ライトバルブ１１０のアレイの反復する複数のカラーサブピクセル１１２のうちのカラーサブピクセル１１２の異なるサブセットは、マルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタ１３０に対応する。さらに、カラーサブピクセル１１２の異なるサブセットのそれぞれは、図示のように、マルチビューディスプレイ１００のマルチビューピクセル１２０を表すことができる。したがって、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１３０と対応するマルチビューピクセル１２０（例えば、ライトバルブ１１０のセット）との間の関係は、一対一の関係であり得る。すなわち、同数のマルチビューピクセル１２０及びマルチビームエミッタ１３０があってもよい。図２及び図３は、限定ではなく例として、ライトバルブ１１０の異なるセットを備える各マルチビューピクセル１２０がより太い線で囲まれて示されている一対一の関係を示している。

図４は、本明細書に記載の原理と一致する一実施形態による、一例における別のマルチビューディスプレイ１００の平面図を示す。図示のマルチビューディスプレイ１００は、水平視差マルチビューディスプレイを表すことができる。例えば、図示のように、マルチビューディスプレイ１００は、８×１の水平視差マルチビューディスプレイであってもよい。図示の実施形態では、水平視差マルチビューディスプレイとしてのマルチビューディスプレイ１００は、マルチビューディスプレイ１００の長さに沿って離間した複数のマルチビーム列１３５を備える。複数のマルチビーム列のうちのマルチビーム列１３５は、指向性光ビームを水平のみの指向性パターンで提供するように構成される。複数のマルチビーム列１３５によって提供される指向性光ビームは、例えば上述したように、反復する複数のカラーサブピクセル１１２のオフセット行を有するライトバルブ１１０のアレイによって変調される。指向性光ビームは、マルチビューディスプレイ１００のそれぞれの異なるビュー方向に対応する主角度方向を有することができ、異なるビュー方向に対応するビューは、水平のみの指向性パターンに対応する水平のみの配置で配置される。

図４において、マルチビューディスプレイ１００の反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第１の行Ｉは、反復する複数のカラーサブピクセル１１２の第２の行ＩＩからオフセット又はシフトされている。さらに、第１の行Ｉ及び第２の行ＩＩは、カラーサブピクセル１１２の列内で、第１の行Ｉのカラーサブピクセル１１２が第２の行ＩＩのカラーサブピクセル１１２と異なる色を有するように、行方向にオフセットされている。様々な実施形態によれば、行間のオフセット距離又はシフト距離は、カラーサブピクセル１１２の幅、例えば、単色サブピクセル１１２の幅の整数倍に等しくてもよい。オフセット距離により、複数の色ごとに平行な傾斜縦ストライプに配置される反復する複数のカラーサブピクセル１１２のカラーサブピクセル１１２をもたらし得る。カラーサブピクセル１１２は、ＲＧＢカラーモデルに対応する色Ｒ、Ｇ、Ｂに従ってラベル付けされ、一方、８つのビューに対応するカラーサブピクセル１１２は、図４において番号付けされる（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８）。

図２及び図３の実施形態と同様に、図４に示す傾斜縦ストライプとしてのカラーサブピクセル１１２のこの配置は、いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ１００のカラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減するのに役立ち得る。さらに、カラーサブピクセル１１２の傾斜ストライプ配置は、観察者の頭部が縦方向又はマルチビーム列に沿って移動するときに水平方向の視野シフトを防止することができる。

いくつかの実施形態では、複数のマルチビーム列１３５は、マルチビームエミッタ１３０のアレイである。すなわち、複数のマルチビーム列のうちのマルチビーム列１３５は、列内に配置されたマルチビームエミッタのアレイの複数のマルチビームエミッタ１３０を備えてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、各マルチビーム列１３５のマルチビームエミッタ１３０は、マルチビームエミッタ１３０のサイズの幅よりも小さい距離だけ分離されてもよい。いくつかの実施形態では、マルチビーム列１３５のマルチビームエミッタ１３０は、ライトバルブのアレイの隣接するライトバルブ１１０を分離する距離に相当する距離だけ分離されてもよい。いくつかの実施形態では、マルチビーム列１３５は、連続マルチビームエミッタ１３０又は単一の細長いマルチビームエミッタ１３０を含んでもよい。

図２に戻って参照すると、いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ１００は、ライトガイド１４０をさらに備える。ライトガイド１４０は、導波光１０４（すなわち、導波光ビーム１０４）としてライトガイドの長さに沿って光を誘導するように構成される。例えば、ライトガイド１４０は、光導波路として構成された誘電体材料を含むことができる。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の屈折率を有することができる。屈折率の差は、例えば、ライトガイド１４０の１つ又はそれ以上の導波モードに従って、導波光１０４の全内部反射を促進するように構成される。

ライトガイド１４０は、光学的に透明な誘電体材料の延長された実質的に平面のシートを含むスラブ又は平板光導波路（すなわち、平板ライトガイド）であってもよい。誘電体材料の実質的に平面のシートは、全内部反射を使用してコリメートされた導波光ビーム１０４を誘導するように構成される。様々な例によれば、ライトガイド１４０の光学的に透明な材料は、これらに限定されないが、様々なタイプのガラス（例えば、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）のうちの１つ又はそれ以上を含む様々な誘電体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。いくつかの例では、ライトガイド１４０は、ライトガイド１４０の表面（例えば、第１の表面及び第２の表面の一方又は両方）の少なくとも一部にクラッド層（図示せず）をさらに含むことができる。いくつかの例によれば、クラッド層は、全内部反射をさらに促進するために使用されてもよい。

様々な実施形態によれば、ライトガイド１４０は、ライトガイド１４０の第１の表面１４０’（例えば、「前」表面又は上部表面又は側面）と第２の表面１４０’’（例えば、「裏」表面又は底部表面又は側面）との間の非ゼロ伝播角での全内部反射に従って導波光ビーム１０４を誘導するように構成されている。具体的には、導波光ビーム１０４は、非ゼロ伝播角でライトガイド１４０の第１の表面１４０’と第２の表面１４０’’との間で反射又は「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、異なる光の色を含む複数の導波光ビーム１０４は、異なる色固有の非ゼロ伝播角のそれぞれでライトガイド１４０によって誘導され得る。説明を簡単にするために、非ゼロ伝播角は図２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を描写する太い矢印は、図２のライトガイド長に沿った導波光１０４の一般的な伝播方向を示している。

いくつかの実施形態によれば、マルチビームエミッタ１３０は、マルチビーム要素１３０’を備えてもよい。具体的には、ライトガイド１４０を含むマルチビューディスプレイ１００は、マルチビームエミッタ１３０のアレイに対応するマルチビーム要素１３０’のアレイをさらに備えてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、マルチビーム要素アレイはマルチビームエミッタアレイであり、マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素１３０’は、マルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタ１３０に対応することができる。様々な実施形態によれば、アレイのマルチビーム要素１３０’は、ライトガイド１４０の長さに沿って互いに離間している。アレイのマルチビーム要素１３０’は、例えば図２に示すように、ライトガイド１４０の第１の（又は「上部」）表面１４０’に又はそれに隣接して配置されてもよい。他の実施形態では、アレイのマルチビーム要素１３０’は、ライトガイド１４０の第２の（又は「底部」）表面１４０、又は第１の表面１４０’と第２の表面１４０’’との間のライトガイド１４０の内側に配置されてもよい。

様々な実施形態によれば、マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素１３０’は、マルチビュー画像又はマルチビューディスプレイ１００の同等の異なるビューのビュー方向に対応する主角度方向を有する複数の指向性光ビームとしてライトガイド１４０から光を散乱させるように構成される。様々な実施形態によれば、マルチビーム要素１３０’は、導波光１０４の一部を指向性光ビームとして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含むことができる。例えば、異なる構造は、回折格子、マイクロ反射要素、マイクロ屈折要素、又はそれらの様々な組み合わせを含むことができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、回折格子を含むマルチビーム要素１３０’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的に散乱させるように構成される。他の実施形態では、マイクロ反射要素を含むマルチビーム要素１３０’は、複数の指向性光ビームとして導波光部分を反射的に散乱させるように構成されるか、又はマイクロ屈折要素を含むマルチビーム要素１３０’は、屈折（すなわち、導波光部分を屈折的に散乱させる）によって又はそれ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る。

他の実施形態（図示せず）では、マルチビームエミッタ１３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、マイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）、及びマイクロ有機発光ダイオード（μＯＬＥＤ）などであるがこれらに限定されないアクティブ光エミッタを備えてもよい。これらの実施形態では、ライトガイド１４０、及びライトガイド１４０内の導波光として誘導される光を提供するように構成された光源は、省略されてもよい。代わりに、ライトガイド１４０は、上述したように、マルチビームエミッタ１３０を支持して電力を供給するための基板に置き換えられてもよい。

再び図２を参照すると、マルチビューディスプレイ１００は、光制御フィルム１５０をさらに備える。様々な実施形態によれば、光制御フィルム１５０は、マルチビュー画像の画角を制御するように構成される。いくつかの実施形態では、光制御フィルム１５０は、マルチビューディスプレイ１００の水平方向に直交する方向のマルチビュー画像の画角を制御するように構成される。具体的には、光制御フィルム１５０の光制御軸は、マルチビームエミッタ１３０の列（例えば、マルチビーム列１３５又はマルチビーム要素１３０’の列に平行）と位置合わせされてもよく、又は平行であってもよい。これらの実施形態では、光制御フィルム１５０は、水平方向に対応する方向のマルチビュー画像の画角にほとんど又は全く影響を及ぼさなくてもよい。

図５Ａは、本明細書に記載の原理と一致する一実施形態による、一例における光制御フィルム１５０を有するマルチビューディスプレイ１００の平面図を示す。図示のように、光制御フィルム１５０の光制御軸１５２は、限定ではなく例として、マルチビームエミッタ１３０を含むマルチビーム列１３５と位置合わせされる（すなわち、実質的に平行）。図示のように、光制御軸１５２はまた、ライトバルブ１１０のアレイのライトバルブ１１０の列（例えば、カラーサブピクセルの列）と平行であるか、又は位置合わせされている。いくつかの実施形態では、光制御フィルム１５０は、例えば図５Ａに示すように、ライトバルブ１１０のアレイとライトガイド１４０の表面（例えば、第１の表面１４０’）との間に配置されてもよい。他の実施形態では、ライトバルブ１１０のアレイは、限定ではなく例として、例えば図２に示すように、ライトガイド１４０と光制御フィルム１５０との間に配置されてもよい。

様々な実施形態によれば、光制御フィルム１５０は、様々な光制御フィルム、プライバシーフィルタ、及び同様のプライバシーフィルムのいずれかを含むことができる。図５Ｂ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、一例における光制御フィルム１５０の斜視図を示す。図示のように、光制御フィルム１５０は、光制御フィルム１５０を通過する光に対して不透明であるように構成された複数の平行なマイクロルーバ又はマイクロバッフル１５４を備える。平行なマイクロバッフル１５４の間において、光制御フィルム１５０は、光に対して実質的に透明である。平行なマイクロバッフル１５４は、平行なマイクロバッフル１５４の長さ方向に垂直な方向に最大量の角度制御を提供する。したがって、定義により、光制御軸１５２は、図示のように、平行なマイクロバッフル１５４の長さ方向に対して垂直である。光制御フィルム１５０として使用され得る光制御フィルムの例には、例えば、ｗｗｗ．ｓｈｉｎｅｔｓｕ．ｉｎｆｏ／ｖｃ＿ｆｉｌｍを参照されたいが、光学的透明シリコンゴムと黒色シリコンゴムの層とが交互になった光学ルーバーフィルムを含む、Ｓｈｉｎ－Ｅｔｓｕ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｅｕｒｏｐｅ Ｂ．Ｖ．によって製造された様々な視野制御フィルム（ＶＣフィルム）が含まれるが、これらに限定されない。別の非限定的な例では、光制御フィルム１５０は、３Ｍ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮによって製造された高度光制御フィルム（例えば、ＡＬＣＦ－Ｐ又はＡＬＣＦ－Ａ）を含むことができる。

様々な実施形態によれば、光制御フィルム１５０は、光制御軸１５２の方向におけるマルチビュー画像の角度視認性又は画角を最小化又は制限するように構成されてもよい。このように、反射が問題となり得る状況では、光制御フィルム１５０を有するマルチビューディスプレイ１００を採用することができる。図５Ｃ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、一例における光制御フィルム１５０を有するマルチビューディスプレイ１００の側面図を示す。図示のように、マルチビューディスプレイ１００は、自動車のインストルメントパネルに取り付けられている。ドライバ１０６は、マルチビューディスプレイ１００に向かう方向１０２ａ（例えば、マルチビューディスプレイ１００が水平視差のみのディスプレイとして構成されている場合の水平視差の平面）でマルチビュー画像を容易に見ることができる。一方、光制御フィルム１５０は、ビュー方向１０２ｂによって示されるように、自動車のフロントガラス１０８から反射するマルチビューディスプレイ１００のビューを実質的に遮断することができる。

いくつかの実施形態では、マルチビューディスプレイ１００は、ライトガイド１４０に隣接する広角バックライト１６０をさらに備える。図６は、本明細書に記載の原理の一実施形態による、一例における広角バックライト１６０を備えるマルチビューディスプレイ１００の断面図を示す。様々な実施形態によれば、広角バックライト１６０は、ライトバルブアレイに隣接するライトガイド１４０の側面と対向する。具体的には、図示のように、広角バックライト１６０は、ライトガイド１４０の底部表面（すなわち、第２の表面１４０’’）に隣接している。広角バックライト１６０は、広角放射光として広角光１６２を提供するように構成される。図６には、ライトバルブ１１０及び光制御フィルム１５０のアレイも示されている。

いくつかの実施形態によれば、ライトガイド１４０及びマルチビームエミッタ又は要素１３０、１３０’のアレイは、ライトガイド１４０（例えば、第１及び第２の表面１４０’、１４０’’）の厚さを通る光の通過を容易にするために、ライトガイド１４０の表面に対して実質的に垂直に伝播する光に対して光学的に透明であるように構成されてもよい。具体的には、図６に示すように、ライトガイド１４０及びマルチビームエミッタ又は要素１３０、１３０’のアレイは、隣接する広角バックライト１６０から放射された広角光１６２に対して光学的に透明であるように構成されてもよい。したがって、広角光１６２は、広角バックライト１６０から、ライトガイド１４０の厚さを通って放射され得る。したがって、広角バックライト１６０からの広角光１６２は、ライトガイド１４０の底面又は第２の表面１４０’’を通って受光され、ライトガイド１４０の厚さを通って透過され、ライトガイド１４０の上面（すなわち、第１の表面１４０’）からライトバルブ１１０のアレイに向かって放射され得る。ライトガイド１４０は、広角光１６２に対して光学的に透明であるため、広角光１６２は、ライトガイド１４０の影響を実質的に受けない。

様々な実施形態によれば、図６に示すマルチビューディスプレイ１００は、二次元（２Ｄ）モード又はマルチビューモードで選択的に動作することができる。２Ｄモードでは、マルチビューディスプレイ１００は、広角バックライト１６０によって提供される広角光１６２を放射するように構成される。マルチビューモードでは、マルチビューディスプレイ１００は、前述のように、ライトガイド１４０によって提供される指向性光ビーム１０２を放射するように構成される。ライトガイド１４０と広角バックライト１６０との組み合わせは、例えば、デュアル（２Ｄ／３Ｄ）ディスプレイで使用することができる。

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２００が提供される。図７は、本明細書の原理と一致する一実施形態による、一例におけるマルチビューディスプレイ２００のブロック図を示す。マルチビューディスプレイ２００は、オフセット行に配置された反復する複数のカラーサブピクセルを有するライトバルブ２１０のアレイを備える。様々な実施形態によれば、ライトバルブアレイのライトバルブ２１０は、マルチビュー画像のカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成されたマルチビューピクセルとして配置される。いくつかの実施形態では、アレイのライトバルブ２１０は、前述のマルチビューディスプレイ１００のライトバルブ１１０と実質的に同様であってもよい。したがって、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、及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つ又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を、ライトバルブアレイのライトバルブ１１０として採用することができる。いくつかの実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは、異なる色を有する。例えば、反復する複数のカラーサブピクセルは、ライトバルブ２１０のアレイの行に沿って赤色、青色、及び緑色サブピクセル（ＲＧＢ）のこの順序で反復セットからなることができる。他の実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセルは、赤色、青色、緑色、及び黄色のカラーサブピクセル（ＲＧＢＹ）の反復セットを含むことができる。さらに別の実施形態では、反復セットは、赤色、青色、緑色、及び白色ピクセル（ＲＧＢＷ）を含んでもよい。

マルチビューディスプレイ２００は、異なる指向性光ビームのセットを有する異なるマルチビューピクセルを照明するように構成されたマルチビームエミッタ２２０のアレイをさらに備える。いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタ２２０のアレイの１つのマルチビームエミッタ２２０とライトバルブアレイのマルチビューピクセルとの間には一対一の関係があり得る。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２２０は、上述のマルチビューディスプレイ１００のマルチビームエミッタ１３０と実質的に同様であってもよい。例えば、複数のマルチビームエミッタ２２０は、ライトバルブ２１０のアレイによって変調される指向性光ビームを提供するように構成される。様々な実施形態によれば、指向性光ビームは、マルチビューディスプレイ２００のそれぞれの異なるビュー方向に対応する主角度方向を有する。さらに、複数のマルチビームエミッタ２２０は、マルチビームエミッタ２２０を支持するために使用される基板の表面上又は基板内に配置されてもよい（例えば、以下に記載されるライトガイド）。

様々な実施形態によれば、複数のカラーサブピクセルの隣接する行は、行方向に又はそれに沿ってカラーサブピクセルの幅の整数倍だけ互いにオフセットされる。隣接する行間のオフセット又はシフトは、様々な実施形態によれば、第２のマルチビューピクセルの対応するカラーサブピクセルとは異なる色を有する第１のマルチビューピクセルのカラーサブピクセルを提供するように構成される。いくつかの実施形態では、オフセット行は、マルチビューディスプレイ１００に関して上述した、カラーサブピクセルのアレイの第１の行とカラーサブピクセルのアレイの第２の行との間にオフセットを有する行と実質的に同様であってもよい。さらに、複数のカラーサブピクセルの隣接するオフセット行のオフセットがカラーサブピクセルの幅の整数倍であることに応じて、隣接する行は、カラーサブピクセルの幅（例えば、マルチビューディスプレイ１００に関連して図３及び図４に示すように）、又はカラーサブピクセルの２つの幅、又はカラーサブピクセルの３つの幅などの距離だけオフセット又はシフトされてもよい。

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、アクティブ光エミッタを備える。アクティブ光エミッタは、指向性光ビームとして光を放射するように構成される。アクティブ光エミッタによって放射された指向性光ビームは、マルチビューディスプレイ２００のそれぞれの異なるビュー方向に対応する主角度方向を有する。アクティブ光エミッタは、複数の指向性光ビームとして光を放射するように構成された任意の数の異なる構造を備えることができる。いくつかの実施形態では、アクティブ光エミッタは、マイクロ発光ダイオード（μＬＥＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備えるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アクティブ光エミッタは、白色光を放射するように構成されるが、他の実施形態では、アクティブ光エミッタは、（例えば、単色アクティブ光エミッタであってもよい）特定の色を含む光を放射することができる。

さらに、アクティブ光エミッタのサイズは、ライトバルブアレイのライトバルブ２１０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することができる。例えば、ライトバルブアレイのライトバルブ２１０のサイズはその長さであってもよく、アクティブ光エミッタの相当するサイズはまた、アクティブ光エミッタの長さであってもよい。別の例では、サイズは、アクティブ光エミッタの面積がライトバルブアレイのライトバルブ２１０の面積に相当し得るような面積を指すことができる。

他の実施形態では、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、実質的にパッシブであってもよい。具体的には、いくつかの実施形態（例えば、図７に示すように、）では、マルチビューディスプレイ２００は、ライトガイド２３０をさらに備える。ライトガイド２３０は、導波光としてライトガイドの長さに沿った伝播方向に光を誘導するように構成される。いくつかの実施形態では、ライトガイド２３０は、前述のマルチビューディスプレイ１００のライトガイド１４０と実質的に同様であってもよい。様々な実施形態によれば、ライトガイド２３０は、全内部反射を使用して導波光を誘導するように構成される。さらに、導波光は、ライトガイド２３０によって、又はライトガイド２３０内で非ゼロ伝播角度で誘導されてもよい。いくつかの実施形態では、導波光はコリメートされてもよく、又はコリメート光ビームであってもよい。具体的には、様々な実施形態において、導波光は、コリメーション係数σに従って、又はコリメーション係数σを有してコリメートされてもよい。

いくつかの実施形態（例えば、マルチビームエミッタ２２０がパッシブである場合、）では、マルチビューディスプレイ２００は、ライトガイド長に沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイをさらに備えてもよい。マルチビーム要素は、ライトガイド２３０内の導波光の一部を指向性光ビームとして散乱させるように構成される。さらに、これらの実施形態によれば、マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素は、マルチビームエミッタアレイのマルチビームエミッタに対応することができる。いくつかの実施形態では、マルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素は、上述のマルチビューディスプレイ１００のマルチビーム要素１３０’と実質的に同様であってもよい。したがって、マルチビーム要素は、指向性光ビームの異なるセットを有する異なるマルチビューピクセルを照明するように構成される。具体的には、マルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素とマルチビューピクセルのアレイのマルチビューピクセルとの間には１対１の関係があり得る。マルチビーム要素は、ライトガイド２３０の表面上又は内部に配置されてもよい。

いくつかの実施形態では、マルチビーム要素のサイズは、ライトバルブアレイのライトバルブ２１０のサイズに相当する。いくつかの実施形態では、マルチビーム要素のサイズは、マルチビーム要素のサイズがライトバルブサイズの約５０％～約２００％であるようなライトバルブサイズに相当する。

いくつかの実施形態では、マルチビーム要素は、導波光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ることができる。例えば、異なる構造は、回折格子、マイクロ反射要素、マイクロ屈折要素、又はそれらの様々な組み合わせを含むことができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、回折格子を含むマルチビーム要素は、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的に散乱させるように構成される。他の実施形態では、マイクロ反射要素を含むマルチビーム要素は、複数の指向性光ビームとして導波光部分を反射的に散乱させるように構成されるか、又はマイクロ屈折要素を含むマルチビーム要素は、屈折によって、又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る（すなわち、導波光部分を屈折的に散乱させる）。

図７に示すマルチビューディスプレイ２００は、マルチビュー画像の画角を制御するように構成された光制御フィルム２４０をさらに備える。いくつかの実施形態によれば、光制御フィルム２４０は、マルチビューディスプレイ１００に関して上述した光制御フィルム１５０と実質的に同様であってもよい。具体的には、いくつかの実施形態では、光制御フィルム２４０は、マルチビームエミッタ２２０の列と位置合わせされた光制御軸を有する。すなわち、光制御フィルム２４０の光制御軸は、マルチビューディスプレイ２００のマルチビームエミッタ列と平行であってもよい。光制御軸はまた、ライトバルブアレイ内のライトバルブ２１０の列と位置合わせされてもよい。いくつかの実施形態では、ライトバルブ２１０のアレイは、図７に示すように、光制御フィルム２４０とマルチビームエミッタ２２２を有するライトガイド２３０との間にある。マルチビューディスプレイ２００に関して明示的に示されていない他の実施形態では、光制御フィルム２４０は、ライトバルブ２１０のアレイとライトガイド２３０との間に配置されてもよい。

いくつかの実施形態（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。様々な実施形態によれば、光源は、ライトガイド２３０内で誘導される光を提供するように構成される。具体的には、光源は、ライトガイド２３０の入射面又は端部（入力端）に隣接して配置されてもよい。様々な実施形態では、光源は、これらに限定されないが、１つ又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザ（例えば、レーザダイオード）を含む実質的に任意の光の供給源（例えば、光エミッタ）を備えることができる。いくつかの実施形態では、光源は、特定の色によって示される狭帯域スペクトルを有する実質的に単色光を生成するように構成された光エミッタを備えてもよい。具体的には、単色光の色は、特定の色空間又は色モデル（例えば、赤、緑、青（ＲＧＢ）色モデル）の原色であってもよい。他の例では、光源は、実質的に広帯域又は多色の光を提供するように構成された実質的に広帯域の光源であってもよい。例えば、光源は白色光を提供することができる。いくつかの実施形態では、光源は、異なる光の色を提供するように構成された複数の異なる光エミッタを備えてもよい。さらに、異なる光エミッタは、異なる光の色の各々に対応する導波光の異なる、色固有の、非ゼロ伝播角を有する光を提供するように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、導波光はコリメートされてもよく、又は同等のコリメート光ビーム（例えば、以下で説明するように、コリメータによって提供される）であってもよい。本明細書では、「コリメート光」又は「コリメート光ビーム」は、一般に、光ビームの光線が光ビーム（例えば、導波光）内の所定の又は定義された角度広がりに実質的に限定される光ビームとして定義される。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、本明細書の定義により、コリメートされた光ビームの一部とは見なされない。さらに、様々な実施形態において、導波光は、コリメーション係数σに従って、又はコリメーション係数σを有してコリメートされてもよい。

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の動作の方法が提供される。図８は、本明細書に記載の原理と一致する一実施形態による、マルチビューディスプレイの動作の方法３００のフローチャートを示す。図示のように、マルチビューディスプレイの動作の方法３００は、マルチビームエミッタのアレイを使用して指向性光ビームを放射すること３１０を含む。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は、前述のマルチビューディスプレイ１００のマルチビームエミッタ１３０と実質的に同様であってもよい。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は、マルチビームエミッタの行及び列に配置されてもよい。指向性光ビームは、マルチビューディスプレイの異なるビュー方向に対応する方向を有する。

マルチビューディスプレイの動作の方法３００は、ライトバルブのアレイを使用して指向性光ビームを変調すること３２０をさらに含む。ライトバルブのアレイは、複数のマルチビューピクセルとして配置された反復する複数のカラーサブピクセルを備え、変調された指向性光ビームは、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ビューのカラーピクセルを提供する。いくつかの実施形態によれば、ライトバルブのアレイは、上述のマルチビューディスプレイ１００のライトバルブ１１０のアレイと実質的に同様であってもよい。したがって、液晶ライトバルブ、電気泳動ライトバルブ、及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つ又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を、ライトバルブアレイのライトバルブとして採用することができる。

いくつかの実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは、異なる色を有する。例えば、マルチビューディスプレイ１００について図３及び図４に示すように、反復する複数のカラーサブピクセルは、ライトバルブのアレイの行に沿って赤色、青色、及び緑色のカラーサブピクセル（ＲＧＢ）の順序で、この反復セットからなることができる。他の実施形態では、反復する複数のカラーサブピクセルは、赤色、青色、緑色、及び黄色のカラーサブピクセル（ＲＧＢＹ）の反復セットを含むことができる。さらに別の実施形態では、反復セットは、赤色、青色、緑色、及び白色ピクセル（ＲＧＢＷ）を含んでもよい。反復する複数のカラーサブピクセルのうちのカラーサブピクセルは、ライトバルブアレイの行に沿って配置される。さらに、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、ライトバルブアレイの行の行方向に対応する行方向を有する行に配置されている。

様々な実施形態によれば、ライトバルブアレイの反復する複数のカラーサブピクセルの行は、互いにオフセット又はシフトされる。具体的には、異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル内の対応するカラーサブピクセルを提供するために、反復する複数のカラーサブピクセルの第１の行は、反復する複数のカラーサブピクセルの第２の行からオフセットされる。行のオフセットは、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のカラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減するように構成される。いくつかの実施形態では、第１の行と第２の行との間のオフセットは、マルチビューディスプレイ１００に関して説明した第１の行と第２の行との間のオフセットと実質的に同様であってもよい。例えば、反復する複数のカラーサブピクセルの第１及び第２の行の間のオフセット又はシフトは、反復する複数のカラーサブピクセルの方向におけるカラーサブピクセルの幅の整数倍に等しくてもよい。いくつかの実施形態では、指向性光ビームを放射すること３１０は、指向性光ビームを放射するために、マルチビューディスプレイの長さに沿って互いに離間した複数のマルチビーム列を使用することを含む。具体的には、複数のマルチビーム列のうちのマルチビーム列は、複数の指向性光ビームを放射するように構成される。指向性光ビームは、マルチビューディスプレイのビュー方向に対応する主方向を有する。いくつかの実施形態では、複数のマルチビーム列はマルチビームエミッタのアレイである。すなわち、複数のマルチビーム列のうちの１つのマルチビーム列は、マルチビームエミッタのアレイのマルチビームエミッタの列を含み、マルチビームエミッタは、マルチビームエミッタの傾斜列を形成するために行方向に互いにオフセットされる。いくつかの実施形態では、マルチビーム列は、連続マルチビーム要素又は単一の細長いマルチビーム要素を含み得る。マルチビーム列は、マルチビューディスプレイ１００の水平視差のみの配置について図４に示すように、ビューが水平視差配置に配置される水平視差のみのディスプレイで採用されてもよい。

いくつかの実施形態では、マルチビームエミッタのアレイを使用して指向性光ビームを放射すること３１０は、導波光としてライトガイド内で光を誘導することを含む。いくつかの実施形態では、ライトガイドは、マルチビューディスプレイ１００のライトガイド１４０と実質的に同様であってもよく、光は、ライトガイドの対向する内面間の非ゼロ伝播角度で誘導されてもよい。マルチビームエミッタのアレイを使用して指向性光ビームを放射すること３１０は、指向性光ビームを提供するためにマルチビーム要素のアレイのうちのマルチビーム要素を使用して導波光の一部を散乱させることをさらに含むことができる。マルチビーム要素は、マルチビューディスプレイ１００のマルチビーム要素１３０’と実質的に同様であってもよい。さらに、マルチビーム要素は、ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当するサイズを有することができる。例えば、マルチビーム要素のサイズは、マルチビーム要素のサイズがライトバルブサイズの約５０％～約２００％であるようなライトバルブサイズに相当し得る。さらに、マルチビーム要素は、マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素がマルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタに対応するようなマルチビームエミッタアレイであってもよい。

図８に示すように、マルチビューディスプレイの動作の方法３００は、光制御フィルムを使用してマルチビュー画像の画角を制御すること３３０をさらに含む。いくつかの実施形態（例えば、マルチビューディスプレイが水平視差マルチビューディスプレイである場合）では、画角は、水平視差に垂直な方向に制御されてもよい。いくつかの実施形態によれば、光制御フィルムは、マルチビューディスプレイ１００の上述の光制御フィルム１５０と実質的に同様であってもよい。例えば、光制御フィルムは、マイクロルーバを備えてもよく、光制御軸は、マイクロルーバの方向に垂直な方向として画定されてもよい。いくつかの実施形態では、光制御フィルムは、ライトバルブのアレイとライトガイドの表面との間に配置されてもよく、他の実施形態では、ライトバルブアレイは、光制御フィルムとライトガイドの表面との間に配置されてもよい。

したがって、光制御フィルムを有し、行に配置され、マルチビュー画像に関連付けられたカラーフリンジを軽減するように構成されたオフセット又はシフトを有する反復する複数のカラーサブピクセルを備えるマルチビューディスプレイ及び方法の例及び実施形態が記載されている。上述の例は、本明細書に記載の原理を表す多くの特定の例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、当業者は、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。

１００ マルチビューディスプレイ
１０４ 導波光
１１０ ライトバルブ
１２０ マルチビューピクセル
１３０ マルチビーム要素
１３０ マルチビームエミッタ
１３５ マルチビーム列
１４０ ライトガイド
１５０ 光制御フィルム
１５２ 光制御軸
１５４ 平行なマイクロバッフル
１６０ 広角バックライト
１６２ 広角光

Claims (21)

1. マルチビューディスプレイであって、
   反復する複数のカラーサブピクセルの行を有し、マルチビュー画像のビューのカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成された複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイであって、前記反復する複数のカラーサブピクセルの第１の行が、前記反復する複数のカラーサブピクセルの第２の行から、カラーサブピクセルの幅の整数倍だけ行方向にオフセットされている、ライトバルブのアレイと、
   互いに離間され、前記指向性光ビーム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と、
   前記マルチビュー画像の画角を制御するように構成された光制御フィルムと、
   を備え、
   前記第１及び第２の行の前記オフセットが、異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル内の対応するカラーサブピクセルを提供して、前記マルチビュー画像の前記カラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減するように構成される、
   マルチビューディスプレイ。
2. 前記反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは異なる色を有し、前記変調された光ビームは、前記マルチビュー画像の前記カラーピクセル内の前記それぞれの異なる色を表す、請求項１に記載のマルチビューディスプレイ。
3. 前記反復する複数のカラーサブピクセルは、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、及び青色サブピクセルを含む、請求項２に記載のマルチビューディスプレイ。
4. 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が、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズの半分～２倍のサイズを有する、請求項１に記載のマルチビューディスプレイ。
5. 前記ライトバルブのアレイの前記反復する複数のカラーサブピクセルのカラーサブピクセルの異なるサブセットは、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に対応し、前記異なるサブセットが、前記マルチビューディスプレイの前記複数のマルチビューピクセルのうちのマルチビューピクセルを表す、請求項４に記載のマルチビューディスプレイ。
6. 前記マルチビューディスプレイの長さに沿って互いに離間した複数のマルチビーム列であって、前記複数のマルチビーム列は、前記指向性光ビームを水平のみの指向性パターンで提供するように構成される、複数のマルチビーム列をさらに備え、
   前記複数のマルチビーム列は、前記マルチビームエミッタのアレイであり、前記マルチビューディスプレイは、水平視差のみのディスプレイであり、前記光制御フィルムは、前記指向性光ビームの前記水平のみの指向性パターンに直交して配向された光制御軸を有する、
   請求項４に記載のマルチビューディスプレイ。
7. 前記マルチビーム列は連続マルチビーム要素を含む、請求項６に記載のマルチビューディスプレイ。
8. ライトガイドの長さに沿って光を誘導するように構成された前記ライトガイドと、
   前記ライトガイド長に沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素が、前記指向性光ビームとして前記導波光の一部を前記ライトガイドから散乱させるように構成されている、マルチビーム要素のアレイと、
   をさらに備え、
   前記マルチビーム要素アレイは、前記マルチビームエミッタアレイであり、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は、前記マルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタに対応し、前記光制御フィルムは、前記ライトガイドと前記ライトバルブのアレイとの間に配置され、前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素の列と位置合わせされた光制御軸を有する、
   請求項４に記載のマルチビューディスプレイ。
9. 前記マルチビーム要素は、前記導波光の前記一部を前記指向性光ビームとして回折的に散乱させるように構成された回折格子と、前記導波光の前記一部を前記指向性光ビームとして反射的に散乱させるように構成されたマイクロ反射構造と、前記導波光の前記一部を前記指向性光ビームとして屈折的に散乱させるように構成されたマイクロ屈折構造と、のうちの１つ又はそれ以上を備える、請求項８に記載のマルチビューディスプレイ。
10. 前記ライトバルブアレイに隣接する側とは反対の前記ライトガイドの側に隣接する広角バックライトであって、前記広角バックライトは、前記マルチビューディスプレイの２次元（２Ｄ）モード中に広角放射光を提供するように構成され、前記ライトバルブアレイは、前記広角放射光を２Ｄ画像として変調するように構成される、広角バックライトをさらに備え、
    前記ライトガイド及びマルチビーム要素アレイは、前記広角放射光に対して透過的であるように構成され、前記マルチビューディスプレイは、マルチビューモード中に前記マルチビュー画像を表示し、前記２Ｄモード中に前記２Ｄ画像を表示するように構成される、
    請求項８に記載のマルチビューディスプレイ。
11. 前記光制御フィルムは、前記ライトバルブアレイのライトバルブの列と位置合わせされた光制御軸を有する、請求項１に記載の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、
    オフセット行に配置された反復する複数のカラーサブピクセルを有するライトバルブのアレイであって、前記ライトバルブアレイのライトバルブは、マルチビュー画像のカラーピクセルとして指向性光ビームを変調するように構成されたマルチビューピクセルとして配置されている、ライトバルブアレイと、
    前記指向性光ビームの異なるセットを有する異なるマルチビューピクセルを照明するように構成されたマルチビームエミッタのアレイと、
    前記マルチビュー画像の画角を制御するように構成された光制御フィルムであって、前記光制御フィルムの光制御軸が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の列と位置合わせされている、光制御フィルムと、
    を備え、
    隣接するオフセット行は、カラーサブピクセルの幅の整数倍だけ互いにオフセットされ、前記隣接する行間の前記オフセットは、第２のマルチビューピクセルの対応するカラーサブピクセルとは異なる色を有する第１のマルチビューピクセルのカラーサブピクセル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。
13. 前記反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは異なる色を有し、前記変調された光ビームは、前記マルチビュー画像の前記カラーピクセル内の前記それぞれの異なる色を表す、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。
14. 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、前記指向性光ビームとして光を放射するように構成されたアクティブ光エミッタを備え、前記アクティブ光エミッタが、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当するサイズを有する、請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。
15. ライトガイドの長さに沿った伝播方向に光を誘導するように構成された前記ライトガイドと、
    前記ライトガイド長に沿って互いに離間したマルチビーム要素のアレイであって、前記マルチビーム要素アレイのマルチビーム要素は、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に対応し、前記マルチビューピクセルのライトバルブのサイズに相当するサイズを有し、前記導波光の一部を前記指向性光ビームとして前記ライトガイドから散乱させるように構成されている、マルチビーム要素のアレイと、
    をさらに備え、
    ライトバルブアレイは、前記光制御フィルムと前記ライトガイドとの間に配置される、
    請求項１２に記載のマルチビューディスプレイ。
16. 前記マルチビーム要素は、前記導波光の前記一部を散乱させるために前記ライトガイドに光学的に接続された回折格子、マイクロ反射要素、及びマイクロ屈折要素のうちの１つ又はそれ以上を備える、請求項１５に記載のマルチビューディスプレイ。
17. 前記ライトガイドの入力に光学的に結合された光源をさらに備え、前記光源は、非ゼロ伝播角を有すること、及び所定のコリメーション係数に従ってコリメートされていることの一方又は両方の導波光として前記ライトガイド内で誘導される光を提供するように構成される、請求項１５に記載のマルチビューディスプレイ。
18. マルチビューディスプレイの動作の方法であって、
    マルチビームエミッタのアレイを使用して指向性光ビームを放射するステップと、
    マルチビュー画像を提供するために、反復する複数のカラーサブピクセルの行を有し、複数のマルチビューピクセルとして配置されたライトバルブのアレイを使用して前記指向性光ビームを変調するステップと、
    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の列と位置合わせされた光制御軸を有する光制御フィルムを使用して前記マルチビュー画像の画角を制御するステップと、
    を含み、
    前記反復する複数のカラーサブピクセルの第１の行が、前記反復する複数のカラーサブピクセルの第２の行からオフセットされて、異なる色を有する隣接するマルチビューピクセル内の対応するカラーサブピクセルを提供して、前記マルチビューディスプレイによって表示されている前記マルチビュー画像の前記カラーピクセルに関連付けられたカラーフリンジを軽減する、
    方法。
19. 前記反復する複数のカラーサブピクセルの各カラーサブピクセルは異なる色を有し、前記変調された光ビームは、前記マルチビュー画像の前記カラーピクセル内の前記それぞれの異なる色を表し、前記第２の行は、前記複数のカラーサブピクセルのうちのカラーサブピクセルの幅の整数倍だけ行方向に前記第１の行からオフセットされている、請求項１８に記載のマルチビューディスプレイの動作の方法。
20. 前記指向性光ビームを放射するステップは、前記指向性光ビームを放射するために前記マルチビューディスプレイの長さに沿って互いに離間した複数のマルチビーム列を使用するステップを含み、前記複数のマルチビーム列の各マルチビーム列は、前記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複数の指向性光ビームを放射するように構成され、
    前記複数のマルチビーム列は、前記マルチビームエミッタのアレイであり、前記マルチビューディスプレイは、水平視差のみのディスプレイであり、前記ビュー方向は、水平視差配置に配置され、前記光制御フィルムは、前記ビュー方向の前記水平視差配置と直交して配向された光制御軸を有する、
    請求項１８に記載のマルチビューディスプレイの動作の方法。
21. 前記マルチビームエミッタのアレイを使用して前記指向性光ビームを放射するステップは、
    導波光としてライトガイド内で光を誘導するステップと、
    前記指向性光ビームを提供するためにマルチビーム要素のアレイのマルチビーム要素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、前記マルチビーム要素のサイズは、前記ライトバルブアレイのライトバルブのサイズに相当する、散乱させるステップと、
    を含み、
    前記マルチビーム要素アレイは前記マルチビームエミッタアレイであり、前記マルチビーム要素アレイの各マルチビーム要素は前記マルチビームエミッタアレイの異なるマルチビームエミッタに対応する、
    請求項１８に記載のマルチビューディスプレイの動作の方法。
    

Images