[发明专利]可变焦距背光

说明书

背光单元包括波导部件，该波导部件具有第一楔和双折射楔，该双折射楔被置于邻近第一楔并被安排成与第一楔头尾相接，以定义波导部件的界面。双折射楔对传播通过波导部件的在第一偏振状态和第二偏振状态下的光具有不同的折射率。第一楔被配置成以不同于双折射楔的速度传播在第二偏振状态下的光。液晶层被配置成选择性地在第一偏振状态和第二偏振状态之间切换光。提取光栅被配置成以根据光在提取光栅上的入射角建立的发射角从波导部件提取光，该入射角由在第二偏振状态下的光传播通过波导部件时遇到界面的程度来确定。

附图简述

为更完全地理解本公开，参考以下详细描述和附图，在附图中，相同的参考标号可被用来标识附图中相同的元素。

图1是根据一个示例的被配置成用于背光照明的可变会聚的背光单元的示意图。

图2是根据一个示例的在调整背光照明会聚的程度之后的图1的背光单元的示意图。

图3是根据一个示例的被配置成用于背光照明的可变会聚的另一背光单元的示意图。

图4是根据一个示例的具有被配置成用于背光照明的可变会聚的背光单元的电子设备的框图。

图5是根据一个示例的背光单元的光源的示意图。

图6是根据一个示例的背光单元的体全息安排的示意性透视图。

图7是根据一个示例的操作含有具有背光照明的可变会聚的背光单元的电子设备的计算机实现的方法的流程图。

图8是根据用于所公开的方法、设备、和系统或其一个或多个组件或方面的实现的一个示例的计算环境的框图。

尽管所公开的设备、系统和方法易于具有各种形式的实施例，但在附图中示出了(并在下文描述了)各具体实施例，其中要理解，本公开旨在是说明性的，而不将本发明限于本文所描述和示出的各具体实施例。

详细描述

显示模块可包括显示器(例如液晶显示器)、背光单元和其他组件。显示器和背光单元可被配置成用于背光照明的可变会聚。利用可变会聚，显示器能够控制背光照明的光线会聚的角度。控制背光照明会聚的角度允许照明被聚焦在距显示器适当的距离处。适当的距离可对应于显示器的(一个或多个)观看者的(一个或多个)瞳孔位置。照明可因此被集中在瞳孔位置处，而不是在其他不相关的距离处。显示器可因此避免发射不被观看者的瞳孔接收的光。为了这些目的，瞳孔位置可随着瞳孔移动(例如，向前和向后、以及从左到右)而被跟踪。背光照明的会聚随着瞳孔位置改变而变化。结果，更少的光被浪费。降低被浪费的光的量可因此降低功耗。

背光照明的会聚是经由波导部件来变化的，该波导部件具有被置于与另一楔头尾相接安排的双折射楔。该另一楔可以是各向同性楔或针对至少一个偏振状态以不同于双折射楔的速度传播光的其他楔。在一些情况下，该另一楔可以是双折射楔，其材料与另一双折射楔的材料相同或不同。如果两个双折射楔由相同的材料组成，则各楔被配置成使得双折射的轴彼此正交。

液晶层被置于邻近波导部件，以选择性地切换沿波导部件反射地向下传播的光的偏振状态。切换偏振状态被用于控制给定光线在各楔之间的界面处折射的程度。选择性地控制折射被用于控制光线在波导部件内所采用的路径，这进而建立了光线从背光单元以此被发射的角度范围。角度范围可被调整以变化照明在此会聚的距离。照明在此被聚焦的距离可因此随着瞳孔位置改变而变化。

背光单元还可调整背光照明的方向性。例如，当瞳孔位置从左向右移动时，可横向调整背光照明的焦点。可通过控制光以此被注入波导部件的角度来调整照明的方向性。因此，除了变化照明以此会聚的角度之外，照明也可被转向。因此，可通过调整照明焦点的方向性来实现节能。