[发明专利]双表面准直器以及使用它的采用基于光栅的背光照明的3D电子显示器

权利要求书

1.一种双表面准直器，其包括：

具有弯曲形状的入射表面，所述入射表面配置成折射来自光源的入射光；以及

与所述入射表面相对并且具有另一弯曲形状的反射器表面，所述反射器表面配置成朝着所述入射表面往回反射折射光，所述入射表面还配置成通过全内反射朝着所述双表面准直器的输出孔径再反射反射光，

其中所述入射表面和所述反射器表面的弯曲形状和相对取向组合配置成将入射光转换成在所述输出孔径处的双向准直光，所述双向准直光具有相对于所述双表面准直器的水平面的非零传播角。

2.根据权利要求1所述的双表面准直器，其中所述入射表面的弯曲形状配置成修改所述光源的虚拟位置，经修改的虚拟位置相对于所述反射器表面的焦点，所述光源配置成提供入射在所述入射表面上的光。

3.根据权利要求1所述的双表面准直器，其中所述入射表面的弯曲形状配置成大体上从所述反射器表面延伸到所述双表面准直器的输出孔径。

4.根据权利要求1所述的双表面准直器，其中所述入射表面的弯曲形状是凹形的并且配置成形成腔以基本上封闭基板上的所述光源。

5.根据权利要求1所述的双表面准直器，其中所述反射器表面弯曲形状涂覆有反射涂层。

6.一种背光源，其包括根据权利要求1所述的双表面准直器，所述背光源还包括：

耦合到所述双表面准直器的输出孔径的板光导，所述板光导具有配置成接收双向准直光的输入孔径，所述板光导配置成以非零传播角引导双向准直光，

其中所述板光导还配置成从所述板光导的表面发射引导的双向准直光的一部分。

7.根据权利要求6所述的背光源，其中所述双表面准直器输出孔径的竖直范围大于所述板光导输入孔径的竖直范围，所述板光导输入孔径与所述双表面准直器输出孔径之间的对准配置成调节将在所述输入孔径处耦合到所述板光导中的双向准直光的特性。

8.根据权利要求6所述的背光源，其还包括配置成向所述双表面准直器提供光的光源，所述光源位于所述弯曲入射表面附近以提供入射光。

9.根据权利要求8所述的背光源，其中所述光源包括配置成提供不同颜色的光的多个不同的光源，所述不同的光源彼此偏移，其中所述不同的光源的偏移配置成提供对应于所述不同颜色的光的每种的双向准直光的不同的、颜色特定的、非零传播角。

10.根据权利要求6所述的背光源，其还包括在所述板光导表面处的多束衍射光栅，所述多束衍射光栅配置成从所述板光导衍射地耦合输出引导的、双向准直光的一部分作为从所述板光导表面发射的多个光束，所述多个光束的光束具有与所述多个光束中的其他光束的主角方向不同的主角方向。

11.一种三维电子显示器，其包括根据权利要求10所述的背光源，所述三维电子显示器还包括：

调制所述多个光束的光束的光阀，所述光阀与所述多束衍射光栅相邻，

其中所述光束的主角方向对应于所述三维电子显示器的视向，经调制的光束表示在视向上的所述三维电子显示器的像素。

12.一种三维电子显示器，其包括根据权利要求1所述的双表面准直器，所述三维电子显示器还包括：

板光导，所述板光导配置成以非零传播角引导双向准直光作为引导光束；以及

在所述板光导的表面处的多束衍射光栅的阵列，所述阵列的多束衍射光栅配置成衍射地耦合输出引导光束的一部分作为具有对应于所述三维电子显示器的不同三维视图的方向的不同主角方向的多个耦合输出光束。

13.根据权利要求12所述的三维电子显示器，其中所述多束衍射光栅的阵列包括具有弯曲衍射特征的啁啾衍射光栅。