[发明专利]用于成像定向背光源的光学叠堆

摘要

本发明提供了一种成像定向背光源设备，所述成像定向背光源设备包括波导、光源阵列，用于从局部光源提供大面积导向照明。波导可包括阶梯式结构，其中阶梯还可包括提取特征结构，该提取特征结构光学隐藏至在第一前向方向上传播的引导光。在第二后向方向上传播的返回光可被特征结构折射、衍射或反射，以提供从所述波导的顶部表面离开的离散照明光束。后反射器被布置成接收由特征结构透射的光并提供偏振再循环。观察窗通过使单独光源成像而形成，并因此限定系统元件和光线路径的相对位置。提供延迟叠堆排列以提高偏振再循环的效率，降低损坏的可见度以及减少视角的颜色变化。

主权项

1.一种定向显示装置，所述定向显示装置包括：波导，所述波导包括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在所述第一引导表面和所述第二引导表面之间延伸的输入表面；光源阵列，所述光源沿所述波导的所述输入表面设置在不同输入位置处并且被布置成将输入光输入到所述波导中，所述波导还包括反射端，所述反射端用于沿所述波导反射回来自所述光源的输入光，所述第二引导表面被布置成将所反射的输入光作为输出光偏转穿过所述第一引导表面，并且所述波导被布置成使所述光源在横向方向上成像，使得来自所述光源的所述输出光在输出方向上导向到相应的光学窗中，所述光学窗取决于所述光源的所述输入位置分布；透射空间光调制器，所述透射空间光调制器被布置成接收所述输出光，并且被布置成调制具有第一偏振态的所述输出光的第一偏振分量；反射偏振器，所述反射偏振器被设置在所述波导的所述第一引导表面与所述空间光调制器之间，并且被布置成透射所述第一偏振分量并且反射作为阻隔光的所述输出光的第二偏振分量，所述第二偏振分量具有与所述第一偏振态正交的第二偏振态；以及后反射器，所述后反射器设置在所述第二引导表面后方，所述后反射器被布置成反射所述阻隔光以供应回所述空间光调制器，所述后反射器包括在垂直于所述空间光调制器的法线的预定方向上延伸的成对的反射角小平面的线性阵列，使得所述后反射器将具有来自一对角小平面的双反射的所述阻隔光的所述偏振态转换成正交偏振态；一个或多个校正延迟片，所述一个或多个校正延迟片包括设置在所述反射偏振器和所述后反射器之间的双折射材料，所述一个或多个校正延迟片被布置成提供一种净效应，所述净效应使入射在所述第一偏振分量和所述第二偏振分量上的所述第一偏振分量和所述第二偏振分量的相位相对地沿垂直于空间光调制器的方向偏移半个波长，所述一个或多个校正延迟片的所述双折射材料具有在垂直于所述预定方向的方向上延伸的慢轴。