[发明专利]定向背光源

权利要求书

1.一种定向显示装置，包括：

透射空间光调制器，所述透射空间光调制器包括像素阵列，所述像素阵列被布置用于调制穿过所述像素阵列的光；以及

至少两个定向背光源，每个所述定向背光源包括：

波导，所述波导具有输入端、用于沿所述波导引导光的相对的第一引导表面和第二引导表面，以及面向所述输入端的反射端，所述反射端用于将来自所述输入光的光反射回穿过所述波导，所述第一引导表面被布置用于通过全内反射引导光，所述第二引导表面包括多个光提取结构特征，所述光提取结构特征被取向为使在从所述反射端反射之后穿过所述波导引导的光，在允许作为输出光穿过所述第一引导表面离开的方向上反射，所述波导被布置用于将源自跨所述输入端的横向方向上的不同输入位置的输入光导向进入根据所述输入位置分布于所述横向方向的输出方向上的相应光学窗，所述定向背光源每个被布置用于提供穿过所述空间光调制器的输出光。

2.根据权利要求1所述的定向显示装置，其中所述定向背光源被平铺在所述空间光调制器后面，以便提供穿过所述空间光调制器的不同区域的输出光。

3.根据权利要求2所述的定向显示装置，其中所述定向背光源在垂直于所述横向方向的方向上被平铺。

4.根据权利要求3所述的定向显示装置，其中所述定向背光源中的第一者的所述反射端与第二定向背光源重叠。

5.根据权利要求3所述的定向显示装置，其中所述定向背光源包括具有基本上共面的反射端的两个定向背光源。

6.根据权利要求5所述的定向显示装置，其中所述共面的反射端是基本上平坦的。

7.根据权利要求5所述的定向显示装置，其中所述共面的反射端每个包括在横向方向上具有正光焦度的衍射反射器。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的定向显示装置，其中所述定向背光源还在所述横向方向上被平铺。

9.根据权利要求2所述的定向显示装置，其中所述定向背光源在所述横向方向上被平铺。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的定向显示装置，其中所述定向背光源的波导是由一块共同的材料形成的。

11.根据权利要求1所述的定向显示装置，其中所述定向背光源被堆叠在所述空间光调制器后面，并且每个提供穿过所述空间光调制器的输出光，以及穿过位于所述定向背光源与所述空间光调制器中间的任何其他定向背光源的输出光。

12.根据权利要求11所述的定向显示装置，其中所述定向背光源围绕所述空间光调制器的法线取向，使得由所述定向背光源提供的所述光学窗彼此近似对准。

13.根据权利要求11或12所述的定向显示装置，其中所述相应定向背光源的第一引导表面是基本上共面的。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的定向显示装置，其中所述定向背光源包括围绕所述空间光调制器的法线以相反取向布置的两个定向背光源，其中每个定向背光源的所述输入端位于与另一个定向背光源的所述反射端的相同的一侧上。

15.根据权利要求14所述的定向显示装置，其中以相反取向布置的所述两个定向背光源的相向引导表面在大体平行的方向上延伸。

16.根据权利要求11所述的定向显示装置，其中所述定向背光源围绕所述空间光调制器的法线取向，使得由所述定向背光源提供的所述光学窗以相对于彼此成85至95度范围内的角度延伸。

17.根据前述权利要求中任一项所述的定向显示装置，其中每个定向背光源的所述反射端在跨所述波导的横向方向上具有正光焦度。

18.根据前述权利要求中任一项所述的定向显示装置，其中每个定向背光源的所述光提取结构特征在跨所述波导的横向方向上具有正光焦度。

19.根据前述权利要求中任一项所述的定向显示装置，其中在每个定向背光源中，所述第二引导表面具有阶梯式形状，所述阶梯式形状包括构成所述光提取结构特征的小平面以及位于所述小平面之间的中间区域，所述中间区域被布置用于在不提取光的情况下将光导向穿过所述波导。