[发明专利]用于3D显示器的背光中的阴影消除

说明书

背景技术

光导可以用于传输光以用于照明。例如，在包括计算机监视器，电视，仪表面板，航空器或航海器驾驶舱显示器，标牌，以及诸如视频播放器、游戏设备、钟、表、计算器、静止图像摄像机、视频摄像机、移动电话/蜂窝电话和其它电话的消费设备的许多应用中，光导可以用作例如液晶显示器(LCD)的背光。再者，扫描背光为纤细背光，其发射准直射线，该准直射线的准直方向可以被扫描。诸如在各种应用中被使用的头戴式显示器中，光导也可以用于提供投影显示器，所述各种应用包括军事、航空、医学、视频游戏、娱乐、体育运动等。透视头戴式显示器允许用户观察他或她周围的实体世界，而光学元件将光添加到用户的视觉路径中，从而提供增强的现实图像。然而，难以为这种光导提供均匀照明。

发明内容

提供了一种被均匀照明的光导设备。一个可能配置包括具有输出表面和输入边缘的平面光导。两个侧边缘位于输入边缘的两个侧面，所述侧边缘同时被配置以反射入射射线以及将它们的偏振状态改变到正交形式。两个正交偏振的光源设置在输入边缘处，使得相对于来自一个源的光，来自另一个源的光朝向对立侧边缘行进，但是当在光导的平面内分解时，会聚到每个侧边缘的角度相同。偏振器抵靠输出表面放置，并且取向为只有当来自一个源的光不反射离开各侧面其中之一时让该光通过，以及只有当来自另一个源的光不反射离开各侧面其中之一时让该光通过。

在一个实施例中，光导设备包括光导，该光导具有：光输入端部和相对端部，连接光输入端部和相对端部的相对的左侧面和右侧面，以及连接光输入端部和相对端部的相对的前表面和后表面。另外，双折射膜设于光导的相对的左侧面和右侧面上，该双折射膜切换入射光的偏振。

光导设备还包括毗邻光输入端部的输入部件。输入部件提供具有第一偏振的光到光输入端部以及具有与第一偏振正交的第二偏振的光到光输入端部。

例如，第一偏振可以是右手圆偏振，第二偏振可以是左手圆偏振，并且双折射膜可以将具有右手圆偏振的入射光切换到左手圆偏振，以及将具有左手圆偏振的入射光切换到右手圆偏振。

在一种方法中，输入部件包括第一和第二组分立光源。在另一个方法中，输入部件包括毗邻光输入端部的第一和第二透明杆(rod)。在另一个方法中，输入部件包括毗邻光输入端部的第一和第二板片(slab)光导。

提供此发明内容从而以简化形式介绍下面在说明书中进一步描述的概念集合。此发明内容不意图确认要求保护的主题的关键特征或实质特征，也不意图用于限制要求保护的主题的范围。

附图说明

在图中，相似编号的元件彼此对应。

图1A说明具有弯曲反射端部的示例光导的透视图，示出了来自位于光导的光输入端部的左侧面的光源的光线。

图1B说明图1A的光导配置，示出了阴影区域和反射区域。

图1C说明图1A的光导的透视图，示出了来自位于光导的光输入端部的右侧面的光源的光线。

图2A说明包括图1A的光导的光导设备，其具有包括分立光源的输入部件260。

图2B说明图2A的光导沿着轴113的截面图。

图2C说明图2A的光导设备的端视图。

图3A说明包括矩形光导和输入部件360的光导设备，该输入部件包括一个或多个透明杆。

图3B说明图3A的光导的截面图，示出了前表面301和相对的后表面302。

图3C说明图3A的透明杆中的光线。

图3D1说明图3A的光导设备的端视图，示出了一个透明杆和两个光源。

图3D2说明图3A的光导设备的端视图，示出了一个透明杆和一个光源。

图3E说明图3A的光导设备的端视图，示出了两个透明杆。

图3F说明图3E的两个透明杆的透视图，示出用于每个杆的单独光源。

图3G说明图3E的两个透明杆的透视图，示出了用于两个杆的单个光源。

图4A说明光导设备，该光导设备包括楔形光导和两个矩形板片以提供输入光到楔形光导。

图4B1说明图4A的光导设备的截面图，其中提供了具有两个光源的一个矩形板片。

图4B2说明图4A的光导设备的截面图，其中提供了具有一个光源的一个矩形板片。

图4C说明图4A的光导设备的截面图，其中提供了具有各自光源的两个矩形板片。

图4D说明图4A的光导设备的截面图，其中提供了具有单个光源的两个矩形板片。

图5说明具有光栅的矩形光导。