(11)	032190 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201401264
(22)	2013.05.17
(51)	G02B 27/22 (2006.01) H04N 13/04 (2006.01) G02F 1/13357 (2006.01)
(31)	61/649,050; 61/791,928
(32)	2012.05.18; 2013.03.15
(33)	US
(43)	2015.08.31
(86)	PCT/US2013/041548
(87)	WO 2013/173695 2013.11.21
(71)	(73) РеалД СПАРК, ЛЛК (US)
(72)	Вудгейт Грэхэм Дж., Робинсон Майкл Дж., Харрольд Джонатан (US)
(74)	Перегудова Ю.Б., Фелицына С.Б., Залесов А.В. (RU)
(54)	УПРАВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ УСТРОЙСТВА НАПРАВЛЕННОЙ ПОДСВЕТКИ

(57) 1. Способ управления массивом источников излучения устройства направленной подсветки для освещения модулятора, которое содержит волновод, имеющий входной конец, и массив источников излучения, размещенных в разных входных положениях вдоль входного конца волновода и направленных для испускания излучения в сторону поверхности указанного входного конца, причем волновод дополнительно содержит противоположные первую и вторую направляющие поверхности для проведения излучения вдоль волновода, причем волновод выполнен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения и выводить входное излучение через первую направляющую поверхность в оптические окна в выходных направлениях, распределенных в поперечном направлении к нормали к первой направляющей поверхности, которые зависят от входных положений;

причем способ включает выборочную активацию источников излучения для направления излучения в различные оптические окна, а источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения для вывода излучения, по существу, с требуемым распределением светового потока, при этом указанные соответствующие сигналы возбуждения конфигурированы таким образом, чтобы компенсировать нежелательное изменение в световом потоке на единичной поперечной длине по всему указанному массиву источников излучения.

2. Способ по п.1, в котором источниками излучения управляют таким образом, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, требуемым распределением светового потока, с указанными входными положениями по всему входному концу, которое имеет глобальный максимум и снижается с любой стороны от глобального максимума, при этом, при необходимости, глобальный максимум указанного по существу требуемого распределения светового потока, в отношении указанных источников излучения, выровнен с оптической осью волновода.

3. Способ по п.1 или 2, в котором на выбор

источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения таким образом, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока, с указанными входными положениями, обеспечивающим силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла выходных направлений в соответствии с распределением силы света, которое является ламбертовским,

источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения таким образом, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока, с указанными входными положениями, обеспечивающим силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла выходных направлений в соответствии с действительным распределением силы света, имеющим максимальную силу света, соответствующую глобальному максимуму распределения светового потока, которое превышает теоретическое распределение силы света, которое является ламбертовским и имеет такую же полную силу света по всем выходным направлениям, что и действительное распределение силы света.

4. Способ по п.1, в котором

устройство направленной подсветки является частью устройства отображения, которое дополнительно содержит передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принимать выходное излучение от первой направляющей поверхности и модулировать его для отображения изображения, и

способ дополнительно включает обнаружение положения наблюдателя по устройству отображения, причем указанную стадию выборочной активации источников излучения для направления излучения в оптические окна выполняют для направления излучения в оптические окна в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя, а источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя.

5. Способ по п.4, в котором на выбор

источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла обнаруженного положения наблюдателя в указанном поперечном направлении в соответствии с распределением силы света, которое является ламбертовским,

источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла обнаруженного положения наблюдателя в указанном поперечном направлении в соответствии с действительным распределением силы света, имеющим максимальную силу света, которое превышает теоретическое распределение силы света, которое является ламбертовским и имеет такую же полную силу света по всем выходным направлениям, что и действительное распределение силы света,

источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется в зависимости от угла обнаруженного положения наблюдателя в указанном поперечном направлении и в зависимости от указанного обнаруженного положения наблюдателя в направлении вдоль нормали к первой направляющей поверхности.

6. Способ по п.4 или 5, в котором указанную стадию выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна, соответствующие указанным выходным направлениям, выполняют для направления излучения по меньшей мере в одно смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных оптических окна, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя и дополнительно изменяются по множеству оптических окон указанного по меньшей мере одного смотрового окна.

7. Способ по п.6, в котором по меньшей мере одно смотровое окно содержит по меньшей мере три одновременно освещенных оптических окна, а источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по всем указанным по меньшей мере по трем одновременно освещенным оптическим окнам, в соответствии с распределением для смотрового окна, которое имеет глобальный максимум и снижается с обеих сторон от глобального максимума.

8. Способ по любому из пп.4-7, дополнительно включающий управление пространственным модулятором излучения для отображения мультиплексируемых по времени левого и правого изображений, причем указанную выборочную активацию источников излучения выполняют синхронно для направления отображаемых левого и правого изображений в оптические окна, соответствующие левому и правому глазам наблюдателя, в зависимости от обнаруженного положения наблюдателя.

9. Способ по п.8, в котором источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с линейной плотностью светового потока, которая изменяется по массиву источников излучения в зависимости от того, модулируется ли выходное излучение левым или правым изображением.

10. Способ по п.9, в котором источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по массиву источников излучения в зависимости от того, модулируется ли выходное излучение левым или правым изображением, таким образом, чтобы получить силу света выходного излучения, которая изменяется с углом левого и правого глаз наблюдателя в боковом направлении, с различием в силе света, которое является ламбертовским.

11. Способ по п.9 или 10, в котором указанную стадию выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна, соответствующие указанным выходным направлениям, выполняют для направления излучения в левое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных левых оптических окна, и в правое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных правых оптических окна, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по меньшей мере по двум оптическим окнам каждого из левого и правого смотровых окон.

12. Способ по п.11, в котором источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по меньшей мере по двум одновременно освещенным левым оптическим окнам в соответствии с распределением для левого смотрового окна, которое имеет глобальный максимум и снижается со стороны глобального максимума, смежной с правым смотровым окном, и опционально с обеих сторон от глобального максимума, и которые изменяются по меньшей мере по двум одновременно освещенным правым оптическим окнам в соответствии с распределением для смотрового окна, которое имеет глобальный максимум и снижается со стороны глобального максимума, смежной с левым смотровым окном, и опционально с обеих сторон от глобального максимума.

13. Способ по п.1, в котором

устройство направленной подсветки является частью устройства отображения, которое дополнительно содержит передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принимать выходное излучение от первой направляющей поверхности и модулировать его для отображения изображения, и

способ дополнительно включает управление пространственным модулятором излучения для отображения мультиплексируемых по времени левого и правого изображений, причем указанную выборочную активацию источников излучения выполняют синхронно для направления излучения в левое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных левых оптических окна, и в правое смотровое окно, содержащее по меньшей мере два одновременно освещенных правых оптических окна, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по меньшей мере по двум оптическим окнам каждого из левого и правого смотровых окон.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором первая направляющая поверхность выполнена с возможностью проводить излучение за счет полного внутреннего отражения, а вторая направляющая поверхность содержит множество элементов вывода излучения, ориентированных для отражения проводимого через волновод излучения в направлениях, позволяющих излучению выходить через первую направляющую поверхность в качестве выходного излучения, и промежуточных областей между элементами вывода излучения, которые выполнены с возможностью направлять излучение через волновод без его вывода.

15. Способ по п.14, в котором вторая направляющая поверхность имеет ступенчатую форму, содержащую грани, которые представляют собой указанные элементы вывода излучения, и промежуточные области.

16. Способ по п.15, в котором указанные грани второй направляющей поверхности выполнены с возможностью отражать излучение за счет полного внутреннего отражения, таким образом, световой поток отраженного от граней выходного излучения, измеряемый как доля светового потока для входного излучения, изменяется для разных источников излучения, причем источниками излучения управляют посредством соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с указанным, по существу, желаемым распределением светового потока по массиву источников излучения таким образом, чтобы компенсировать указанные изменения светового потока отраженного гранями выходного излучения.

17. Способ по любому из пп.1-13, в котором

первая направляющая поверхность выполнена с возможностью проведения излучения за счет полного внутреннего отражения, а вторая направляющая поверхность является, по существу, плоской и наклоненной под углом для отражения излучения в направлениях, для которых нарушается эффект полного внутреннего отражения, для вывода излучения через первую направляющую поверхность, и

устройство отображения дополнительно содержит отклоняющий элемент, проходящий по первой направляющей поверхности волновода, для отклонения излучения к нормали к пространственному модулятору излучения.

18. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором волновод дополнительно содержит обращенный к входному концу отражающий конец для отражения излучения из входного излучения обратно через волновод, причем волновод выполнен с возможностью направления входного излучения от источников излучения в качестве выходного излучения через первую направляющую поверхность после отражения от отражающего конца, а отражающий конец опционально имеет положительную оптическую силу в боковом направлении по волноводу.

19. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором массив источников излучения размещен в разных входных положениях с постоянным шагом в указанном поперечном направлении по входному концу волновода, таким образом, указанное, по существу, желаемое распределение светового потока представляет собой действительные световые потоки источников излучения.

20. Система отображения, содержащая

устройство отображения, содержащее

волновод, имеющий входной конец;

массив источников излучения, размещенных в разных входных положениях вдоль входного конца волновода и направленных для испускания излучения в сторону поверхности указанного входного конца,

причем волновод дополнительно содержит противоположные первую и вторую направляющие поверхности для проведения излучения вдоль волновода, причем волновод выполнен с возможностью направлять входное излучение от источников излучения и выводить входное излучение через первую направляющую поверхность в оптические окна в выходных направлениях, распределенных в поперечном направлении к нормали к первой направляющей поверхности, которые зависят от входных положений;

передающий пространственный модулятор излучения, выполненный с возможностью принимать выходное излучение от первой направляющей поверхности и модулировать его для отображения изображения; и

систему управления, выполненную с возможностью выборочной активации источников излучения для направления излучения в различные оптические окна и управления источниками излучения с помощью соответствующих сигналов возбуждения так, чтобы выводить излучение с требуемым распределением светового потока, при этом указанные соответствующие сигналы возбуждения конфигурированы таким образом, чтобы компенсировать нежелательное изменение в световом потоке на единичной поперечной длине по всему указанному массиву источников излучения.