專利名稱：用于直視顯示的照明單元的制作方法
用于直視顯示的照明單元本發(fā)明涉及包含至少一個(gè)光源裝置和用于照明可控的反射空間光調(diào)制器的平板光波導(dǎo)(planar light waveguide)的照明單元，其中，光波導(dǎo)包含光傳導(dǎo)核心(lightconducting core)和覆層(cladding)，光調(diào)制器包含像素矩陣，光源裝置設(shè)置在光波導(dǎo)的一側(cè)，并且從至少一個(gè)光源發(fā)出的光通過光波導(dǎo)傳播。空間光調(diào)制器設(shè)計(jì)作為直視顯示器的顯示面板。照明單元可以作為背光或前光(也分別被稱為透射光和反射光照明裝置)，通常用于照明直視顯示的透射或反射可控空間光調(diào)制器(SLM)。光可以是相干或非相干的。優(yōu)選地，使用非相干光操作的顯示裝置作為2D顯示器用于自動(dòng)立體3D的呈現(xiàn)。例如，在全息顯示裝置中須使用相干光。本發(fā)明應(yīng)用的范圍包括用于自動(dòng)立體和全息圖的三維呈現(xiàn)的直視顯示器。在市售的用于呈現(xiàn)二維圖像或視頻的平板電視顯示器中，需要以高分辨率在整個(gè)表面上實(shí)現(xiàn)明亮和均勻的照明。作為顯示面板的空間光調(diào)制器(SLM)必須在大角度范圍內(nèi)發(fā)光。現(xiàn)有技術(shù)中公知有多種這類顯示器的物理形式。其中大部分具有平板光波導(dǎo)(LWG)。平板光波導(dǎo)通常包含具有不同折射率的至少一個(gè)光傳導(dǎo)核心和覆層。入射光通過平板光波導(dǎo)以光線錐或全內(nèi)反射(TIR)情況下的波場(chǎng)形式傳播，并射出照明顯示面板。可選地，光無反射地傳導(dǎo)，并通過覆層作為不同模式的短暫波場(chǎng)射出。在具有背光或前光的顯示裝置和平板光波導(dǎo)中，需要考慮很多情況以能夠?qū)崿F(xiàn)最佳設(shè)計(jì)的照明裝置。首先，這涉及平板光波導(dǎo)自身的物理形式，包含用于光入射和出射的機(jī)構(gòu)。其次，這涉及包括提供光的光源的光源裝置的物理形式。另外，必須考慮到顯示裝置是透射型還是反射型。與平板電視顯示器相比，用于信息的三維呈現(xiàn)的自動(dòng)立體或全息顯示裝置中的照明單元必須滿足若干或更多或不同要求。要呈現(xiàn)的信息寫入顯示裝置的SLM。用寫入SLM的信息調(diào)制光源發(fā)出的光，通常，SLM同時(shí)作為屏幕或顯示面板。因此，有必要嚴(yán)格確保光線錐平行入射到空間光調(diào)制器上，并實(shí)現(xiàn)SLM的高刷新率(refresh rate)。要求具有例如240幀/秒的非常高刷新率的空間光調(diào)制器才能夠?qū)崿F(xiàn)信息的三維呈現(xiàn)。在顯示裝置中用于光調(diào)制的SLM面板通常為液晶(LC)型SLM，如LCoS型的反射式SLM，所述空間光調(diào)制器目前高清(HD)的刷新率實(shí)現(xiàn)大于400幀/秒。使用在15V下運(yùn)行的256X256像素的LCoS陣列已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 1085幀/秒的刷新率。相比透射式SLM，反射式SLM通常包含較高的填充因子，因此，如果用于全息顯示裝置，允許進(jìn)一步抑制不期望的相干光的衍射級(jí)。在LC顯示器中，LC層厚度的減半意味著刷新率增大四倍。另外，成倍增加電壓也使最大可實(shí)現(xiàn)的刷新率值增大四倍。這是由于在用于計(jì)算最大可實(shí)現(xiàn)的刷新率值的公式中LC層厚度和應(yīng)用于LC層的電壓取平方。由于整個(gè)表面區(qū)域?qū)?dǎo)體、晶體管和電容均有效，因此，使用不透明的電路載體(底板)，可以輕松實(shí)現(xiàn)電壓、頻率和電流的增加。除了必要的高刷新率，還對(duì)光波導(dǎo)的光校準(zhǔn)發(fā)射提出很多要求。為了實(shí)現(xiàn)信息的高質(zhì)量三維呈現(xiàn)，除了空間光調(diào)制器整個(gè)表明的均勻照明，射出的波陣面有必要進(jìn)行確定的校準(zhǔn)。這對(duì)于將要生成的重建形式的全息呈現(xiàn)特別重要。全息信息可以是例如由三維場(chǎng)景的物點(diǎn)組成的目標(biāo)，其以空間光調(diào)制器像素的幅度和相位值的形式進(jìn)行編碼。由空間光調(diào)制器發(fā)出的波陣面表示每個(gè)編碼的物點(diǎn)。由照明單元發(fā)出的波陣面的角度范圍被稱為“平面波角度譜(angular spectrum of plane waves) 在實(shí)際操作中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，平面波角度譜將導(dǎo)致模糊重建的物點(diǎn)，其中， 平面波陣面包含在相干方向上大于1/60°的發(fā)射角的相互偏離。在優(yōu)化條件下，人眼可以觀察到所述模糊。因此，全息顯示器的平面波發(fā)射角度譜至少應(yīng)所述在相干方向上的 1/70°至1/40°的范圍之間。在不相干方向上，其寬度應(yīng)至少足夠照明人眼瞳孔。因此，照明空間光調(diào)制器的校準(zhǔn)波陣面須具有確定的相對(duì)于彼此的反射角，以克服給將要生成的重建帶來的負(fù)面照明感應(yīng)影響。在自動(dòng)三維呈現(xiàn)中，光線錐的校準(zhǔn)增強(qiáng)顯示裝置的圖像質(zhì)量。此處應(yīng)選取使得其他人眼的眼睛瞳孔不能得到照明的平面波角度譜。例如，通過使用設(shè)置在平板LWG上或其內(nèi)部的體光柵，可以實(shí)現(xiàn)相干光的校準(zhǔn)發(fā)射。其代表透明層的堆積，并可以描述為在X和Y方向上的折射率調(diào)制分配；具有透射和反射體光柵。由兩個(gè)或多個(gè)相干或至少部分相干波的干涉產(chǎn)生3D體光柵。由參數(shù)確定體光柵的結(jié)構(gòu)，例如材料中的波長(zhǎng)和用于記錄的光的干涉波陣面之間的局部角。通常，體光柵制成使能量的確定部分可以以特定角度范圍射出。在重建期間，布拉格衍射條件應(yīng)用于這些光柵。然而，為了能夠?qū)崿F(xiàn)使用具有平板光波導(dǎo)以及如本發(fā)明提出的體光柵的照明單元射出小于1/20°的平面波角度譜的限制，要求體光柵厚度約為500μπι?，F(xiàn)在，如果考慮 1/60°的人眼角度分辨能力極限，體光柵必須具有約Imm的層厚度。角度選擇取決于重建的實(shí)際幾何形狀。所述現(xiàn)象來源于Kogelnik的“耦合波理論(coupled wave theory) ”。然而，該理論僅針對(duì)在第一布來格衍射級(jí)重建的體光柵，即，只應(yīng)用于此。由于需要在干涉波陣面之間實(shí)現(xiàn)非常大的角度，因此，根據(jù)所述理論，記錄例如在整個(gè)內(nèi)部反射構(gòu)造內(nèi)工作的全息光柵在技術(shù)上具有復(fù)雜性。需要大的棱鏡和液體指數(shù)匹配材料(油)達(dá)到大的偏轉(zhuǎn)角。另外，所述設(shè)計(jì)將引起體光柵的層厚度變大、角度選擇性變窄， 并且接近可獲得的材料的分辨率極限的小光柵周期變短。因此，本發(fā)明目的在于以更低的成本制造照明單元中需要的體光柵。還需要考慮與具有體光柵的照明單元相關(guān)的其他問題。如果例如以全內(nèi)反射方式傳播的光得到較好地校準(zhǔn)，那么對(duì)于簡(jiǎn)易調(diào)整，較大的角度選擇性是具有優(yōu)勢(shì)的。由于反射體光柵比透射體光柵包含更寬的角度選擇性，因此，這可以通過反射體光柵實(shí)現(xiàn)。體光柵越厚，衍射率η ( θ in)的角度選擇性越小。這意味著僅在小角度下可以獲得接近于1的高衍射率。這僅在光傳導(dǎo)層射出小角度范圍時(shí)可以利用。如果例如通過全內(nèi)反射傳播的光的校準(zhǔn)太寬，那么有利于實(shí)現(xiàn)足夠窄的角度選擇性，以得到窄的平面波角度譜。這通過厚的透射體光柵實(shí)現(xiàn)。因此，可以通過選擇體光柵的參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際將要射出的光的調(diào)整。另外，應(yīng)注意的是，光柵周期變得越短，射出的光的發(fā)射角越大。這可以帶來在體光柵中使用的光柵材料的分辨率問題。另外，在制作體光柵的時(shí)候必須考慮人眼的分辨能力極限，即，約為1/60°。如果考慮所述極限，照明單元，如全息顯示器中的照明單元，必須實(shí)現(xiàn)范圍在1/20°至1/60°之間的平面波角度譜，以便用較好校準(zhǔn)的光照明空間光調(diào)制
ο通常人眼間距為65mm。假設(shè)距離顯示面板lm，這對(duì)應(yīng)于3. 72°角。在距離觀察者Im的位置處，這是由光波導(dǎo)發(fā)出的平面波在非相干方向上的平面波的角度范圍的尺寸限定，從該非相干方向?qū)ζ渌劬υ斐纱當(dāng)_。衍射級(jí)加寬不僅發(fā)生在相干方向上，也發(fā)生在非相干方向上。當(dāng)考慮這一現(xiàn)象時(shí)， 所選的非相干方向上的發(fā)射角度應(yīng)小于根據(jù)幾何光學(xué)計(jì)算得出的必要值。平板光波導(dǎo)優(yōu)選地用于平板顯示器的照明單元，以實(shí)現(xiàn)那些顯示裝置的平面。其借助其他光學(xué)組件設(shè)計(jì)，使得顯示器優(yōu)選地以大角度范圍發(fā)出光，以增大顯示器前的觀察空間。US 6 648 485 Bl號(hào)文獻(xiàn)公開了楔形光波導(dǎo)，S卩，一種非共面光波導(dǎo)，其中光通過多重反射方式傳播并用于平面顯示器的均勻照明。為了控制射入光波導(dǎo)的光的角分布，楔形的整個(gè)表面例如裝有散射的表面輪廓。另外，楔形的尺寸使光在其穿過光波導(dǎo)傳播期間保持阻止(frustrated)全內(nèi)反射(FTIR)條件。然而，為了確保要求全息顯示裝置的照明單元的角度選擇性，楔形角的角度需要遠(yuǎn)小于1°。根據(jù)所述文件，這對(duì)于光波導(dǎo)是不現(xiàn)實(shí)的。JP 2007234385 A號(hào)文獻(xiàn)公開了用于平面顯示器的具有楔形光波導(dǎo)的背光，其中， 背光包含彩色LED光源。它們的光可以通過設(shè)計(jì)為拋物面鏡形式的反射器以發(fā)散、匯聚或平行方式射入楔形。目的是對(duì)平面顯示器的整個(gè)表面均勻照明。參考所述文獻(xiàn)的附

圖14， 以斜角離開光波導(dǎo)的光的出射角受隨后光學(xué)組件的作用，如，棱鏡板，因而光的傳播角度遠(yuǎn)大于1/60°。在W02004/109380A1號(hào)文獻(xiàn)中，光源發(fā)出的光通過柱面鏡射入屏幕顯示的楔形波導(dǎo)的最寬面。光以多重反射方式穿過波導(dǎo)。發(fā)射的光通過棱鏡箔在波導(dǎo)上均勻分布，其中， 發(fā)射角度不小于15°。包含上述文獻(xiàn)描述的具有現(xiàn)有技術(shù)已知的光波導(dǎo)的平面顯示器，由于其發(fā)射特征，不適于滿足快速轉(zhuǎn)換顯示裝置的照明單元的龐大要求。它們不提供在全息直視顯示裝置中生成近乎完美的重建對(duì)象的可能。因此，本發(fā)明的目的在于，提供基于平板光波導(dǎo)的平面照明單元，用于具有非常高的刷新率的直視顯示裝置。經(jīng)光波導(dǎo)傳播并從中射出的光將具有確定的發(fā)射角，用于均勻照明可控空間光調(diào)制器(SLM)，其中，需要由射出的光保持的角度范圍隨實(shí)際編碼而變化。 由平板光波導(dǎo)射出的平面波的角度譜將在任何情況下小于1/20°，以便能夠?qū)崿F(xiàn)體光柵必要的層厚度。照明單元還必須具備無需太多額外努力即可為全彩呈現(xiàn)提供光的能力。以非相干方向射入的光的水平波的角度譜應(yīng)足夠?qū)?，以允許在觀察者或多個(gè)觀察者開始移動(dòng)時(shí)開始跟蹤操作有稍許延遲，并通常在非相干方向上減小所需的跟蹤準(zhǔn)確性。少數(shù)單獨(dú)的光學(xué)組件只用于照明單元，這些將使用經(jīng)驗(yàn)證的簡(jiǎn)單并具有成本效益的制造技術(shù)制成。
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本發(fā)明的另一目的在于設(shè)計(jì)平面照明單元，以允許在與顯示裝置中的電濕潤(rùn)(EW) 棱鏡元件陣列一起使用時(shí)，將空間光調(diào)制器的各個(gè)調(diào)制器元件與各個(gè)電濕潤(rùn)棱鏡元件一對(duì)一分配。由于電濕潤(rùn)棱鏡元件以大偏轉(zhuǎn)角加寬平面波的角度譜，落入電濕潤(rùn)棱鏡元件的平面波的角度譜選取足夠小，這樣即使入射角很大，也不會(huì)對(duì)其他眼睛產(chǎn)生串?dāng)_。解決方案基于照明單元，其包含至少一個(gè)光源裝置和用于照明可控空間光調(diào)制器的平板光波導(dǎo)，其中，光波導(dǎo)包含光傳導(dǎo)核心和覆層，光調(diào)制器具有像素矩陣，光源裝置設(shè)置于光波導(dǎo)側(cè)面，從至少一個(gè)光源發(fā)出的光通過光波導(dǎo)傳播。根據(jù)本發(fā)明，通過以下方案達(dá)到目的，平板光波導(dǎo)在覆層頂部包含具有偏振敏感的功能或具有可指明的輸出耦合特性的偏轉(zhuǎn)層，用于輸出耦合并偏轉(zhuǎn)射入光波導(dǎo)中的光的短暫波場(chǎng)，其中，覆層制成其厚度沿光傳播方向逐漸減小。覆層的厚度從波導(dǎo)的光進(jìn)入側(cè)開始沿光向波導(dǎo)對(duì)側(cè)傳播的方向變小。所述錐度具有指數(shù)分布。在第一優(yōu)選實(shí)施例中，照明單元的形式為前光或反射光類型的照明裝置。要照明的空間光調(diào)制器為反射類型，包含轉(zhuǎn)變射出的光的入口偏振的層，從而在層的第二通道之后實(shí)現(xiàn)可設(shè)定的出口偏振。所述層為λ/4層、結(jié)構(gòu)層或非結(jié)構(gòu)層。從光源裝置傳出的光可以是完全相干、在一個(gè)方向上部分相干或在兩個(gè)方向上都不相干，這取決于實(shí)際使用的光源。對(duì)于偏振敏感的輸出耦合和偏轉(zhuǎn)，可以在照明單元中設(shè)置散射層或?qū)訝钗⒗忡R陣列。微棱鏡陣列的幾何形狀必須最佳地適用于要實(shí)現(xiàn)的散射角。這取決于照明單元是否用于照明自動(dòng)立體顯示器或全息直視顯示的顯示面板。照明單元的另一實(shí)施例中，用于偏振敏感的輸出耦合和偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)層包含至少一個(gè)全息體光柵。另外，可以在顯示裝置中光傳播方向上照明單元之后設(shè)置電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列或光偏轉(zhuǎn)層，其中，偏轉(zhuǎn)是可變地可控的。這種設(shè)置使得在相干方向上，像素矩陣與電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列或其他光偏轉(zhuǎn)層之間的距離處在< 15像素矩陣的像素期間的范圍內(nèi)。之后才能實(shí)現(xiàn)像素和電濕潤(rùn)棱鏡元件一對(duì)一分配，而不出現(xiàn)串?dāng)_。取值范圍由根據(jù)本發(fā)明的照明單元的數(shù)學(xué)驗(yàn)證(近場(chǎng)模擬)得出。在照明單元中，光通過光傳導(dǎo)核心以校準(zhǔn)方式在至少一個(gè)方向上傳播。然而，光也可以沿之字形路徑傳播。如果光傳導(dǎo)核心是非共面的，即，如果不是平板光波導(dǎo)，而是楔形的光傳導(dǎo)核心，那么在每個(gè)反射之后產(chǎn)生的之字形模式增強(qiáng)。增強(qiáng)的之字形模式滲透至覆層的更深層，并可被體光柵獲取，并向SLM偏轉(zhuǎn)。為了滿足相關(guān)的平整度要求，照明單元中具有多個(gè)物理形式和組件的組合。首先， 覆層可以具有恒定的厚度，體光柵可以制成具有以指數(shù)形式增加的輸出耦合效率。其次，覆層可以具有另一恒定厚度，并結(jié)合光傳導(dǎo)核心，所述光傳導(dǎo)核心的厚度沿光傳播方向變大。在第二優(yōu)選實(shí)施例中，照明單元為背光或光透射類型的照明裝置的形式，其中，空間光調(diào)制器為透射類型。例如，此處可以使用紫外光發(fā)射光源。在所述設(shè)置中，偏轉(zhuǎn)層包含用于將紫外光轉(zhuǎn)化為白光的熒光層。另外，光傳導(dǎo)核心和覆層可以包含沿光路減小的彼此之間的折射率差異Δη，從而實(shí)現(xiàn)使短暫的電磁場(chǎng)進(jìn)入覆層的穿透深度增大。在照明單元的另一物理形式中，光傳導(dǎo)核心為全息體光柵形式。所述形式提供具有同時(shí)對(duì)光進(jìn)行傳導(dǎo)和輸出耦合功能的層。有不具有收縮性、因此不表現(xiàn)記錄的光柵幾何形狀的任何變化的材料。即使反射體光柵總體上比透射體光柵顯示更寬的角度選擇性，但這可以在制造過程中修正。透射體光柵優(yōu)選地通過對(duì)衍射效率的第二峰值上過曝光制造。這是為了實(shí)現(xiàn)其角度選擇性的擴(kuò)展，使得更寬的角度范圍，如重建幾何形狀，可以偏轉(zhuǎn)并因此射出。另外，因此可以允許更大的公差，并可以實(shí)現(xiàn)更高的總體照明效率。過曝光體光柵的這個(gè)選擇可適用于相干光的重建和不相干光的重建。如果用于全息顯示裝置的照明單元中的光源的校準(zhǔn)只產(chǎn)生> 1/20°的角度譜， 即，如果其不能適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)，那么，必須將體光柵制成只射出小角度范圍。為此，體光柵的角度選擇性必須足夠窄，例如，限制在< 1/20°的范圍內(nèi)。通過更高的衍射級(jí)，例如，通過第二布拉格衍射級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)射出的平面波的角度譜減小。如果以第二布拉格衍射級(jí)重建3D場(chǎng)景，那么，如果體光柵具有均勻的厚度，實(shí)現(xiàn)相比于第一布拉格衍射級(jí)更小的衍射效率的角度譜。使用由第二布拉格衍射級(jí)制成的體光柵具有以下優(yōu)勢(shì)-可以使用第一布拉格級(jí)記錄第二布拉格級(jí)的光柵，這使得使用棱鏡和指數(shù)匹配材料多余。這帶來體光柵的生產(chǎn)中的成本優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)大偏轉(zhuǎn)角度的體光柵通常必須使用大的棱鏡和指數(shù)匹配浸液記錄。-使用大的偏轉(zhuǎn)角度在整個(gè)反射幾何形狀中工作的全息體光柵具有的光柵間隔 A <0.5μπι。這反映了對(duì)于多種材料的分辨率極限，或至少接近于它。需要確保的光柵參數(shù)的再現(xiàn)能力減小到接近于材料的分辨率極限。顯示相同的重建幾何形狀但在第二布拉格衍射級(jí)將其實(shí)現(xiàn)的體光柵的周期兩倍于使用第一布拉格衍射級(jí)重建并因此遠(yuǎn)離全息材料的結(jié)構(gòu)分辨率極限的體光柵的周期。這顯著增加體光柵的參數(shù)的再現(xiàn)能力，并允許克服全息記錄材料的分辨率極限。-使用第二布拉格衍射級(jí)層使體光柵的層厚度近乎減半成為可能，這對(duì)于限制射出的平面波的角度譜是有必要的。例如，厚度為250 μ m的層足以實(shí)現(xiàn)與上述的500 μ m相同的結(jié)果。這意味著體光柵的三明治結(jié)構(gòu)在機(jī)械上和熱力上更加穩(wěn)定。需要的全息記錄材料的數(shù)量也減半。另外，根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)計(jì)另外的包含前光類照明單元FLU的實(shí)施例具有反射光調(diào)制器的光調(diào)制裝置包含至少一個(gè)面偏振過濾器、具有像素矩陣的可尋址的透射層，和具有回射器矩陣的透射基底層，上述照明單元的至少一個(gè)實(shí)施例可以照明所述光調(diào)制裝置。光調(diào)制裝置中的反射光調(diào)制器可以包含具有至少一種LC材料的像素矩陣，其提供至少兩種用于調(diào)整相位的方向不同的LC模式和/或由系統(tǒng)控制器控制的偏振光的振幅。光調(diào)制裝置中的反射光調(diào)制器的像素矩陣可以包含至少一種LC材料，所述材料可由系統(tǒng)控制器控制，用于至少兩種用于調(diào)整偏振光的相位和/或振幅的方向不同的LC模式。6/14 頁在優(yōu)選實(shí)施例中，3D場(chǎng)景的全息圖的相位和振幅值可以在光調(diào)制裝置中的反射光調(diào)制器的像素中編碼。直視顯示器可以包含具有根據(jù)至少一個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求所述的至少一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的創(chuàng)造性特征和/或結(jié)合光調(diào)制裝置中的空間光調(diào)制器的照明單元，所述空間光調(diào)制器設(shè)置于沿光傳播方向看去的照明單元的下游，并具有光調(diào)制裝置的權(quán)利要求的特征。也就是說，本發(fā)明可用于反射型和透射型的直視顯示器。因此，透射顯示器優(yōu)選地包含具有透射空間光調(diào)制器的照明單元，所述空間光調(diào)制器設(shè)置于沿光傳播方向上照明單元的下游。在反射顯示器中，反射光調(diào)制器設(shè)置于沿光傳播方向上照明單元的上游。由于光傳導(dǎo)核心、覆層和偏轉(zhuǎn)層的創(chuàng)造性的結(jié)構(gòu)和組合，優(yōu)選地可以最大程度實(shí)現(xiàn)照明單元的平面設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在，將描述多種方法，其允許如下所述的實(shí)施例與根據(jù)本發(fā)明所述的照明單元
一起實(shí)現(xiàn)。例如，可以沿光傳播方向在輸出耦合側(cè)的下游設(shè)置λ /4板或延遲板或延遲層。可以沿光傳播方向在輸出耦合側(cè)的下游設(shè)置反射或透射光調(diào)制器。可以沿光傳播方向在輸出耦合側(cè)的下游設(shè)置反射光調(diào)制器，所述光調(diào)制器包含具有預(yù)設(shè)的散射特征的反射層。特別地，所述方法優(yōu)選地適于在直視顯示器中呈現(xiàn)二維圖像內(nèi)容?？梢匝毓鈧鞑シ较蛟谳敵鲴詈蟼?cè)的下游設(shè)置反射或透射光束偏轉(zhuǎn)裝置。光束偏轉(zhuǎn)裝置可以包含至少一個(gè)透射或反射電濕潤(rùn)元件陣列或衍射裝置。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，光調(diào)制器制成調(diào)制與光調(diào)制器相互作用的光的相位。在反射光調(diào)制器和照明單元之間提供分光鏡(beam splitter)和光束合并器(beam combiner)裝置。具體地，光調(diào)制器可以制成調(diào)制與光調(diào)制器相互作用的光的相位。光調(diào)制器包含反射電濕潤(rùn)元件的矩陣或陣列。照明單元射出的光優(yōu)選地穿過照明單元，在反射后實(shí)質(zhì)上不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎彰鲉卧霸O(shè)置在其下游的光學(xué)組件提供充足的性能?，F(xiàn)在，將要描述可以通過實(shí)施上述方法實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。反射LC空間光調(diào)制器由于此處提出的改變，如使用反射層在SLM上涂覆基底，可能以反射模式構(gòu)成并操作這樣的SLM或顯示器。在反射LC顯示器或SLM中，由于因其反射光兩次穿過所述層，因此，所需的LC層厚度優(yōu)選地減半。由于LC顯示器的反應(yīng)時(shí)間取決于層厚度的平方，因此可能實(shí)現(xiàn)高刷新率和低反應(yīng)時(shí)間的顯示器。在需要相干或至少部分相干照明的光學(xué)應(yīng)用中，例如全息應(yīng)用，優(yōu)選地使用相位顯示器。在多種類型的LC顯示器中，如縱列(VA)顯示器，具有調(diào)制范圍在2 π的相位調(diào)制的相位調(diào)制顯示器的層厚度約為具有其他可比參數(shù)(LC材料、控制)的常規(guī)調(diào)幅顯示器的兩倍。因此，反射相位調(diào)制顯示器將要求與透射調(diào)幅LC顯示大約相同的LC層厚度。因此，例如通過在實(shí)質(zhì)上保持其他設(shè)計(jì)參數(shù)不變的同時(shí)增加反射層，改變常規(guī)透射調(diào)幅顯示
9器，使其可以作為反射相位調(diào)制顯示器操作。通常，透射顯示器的填充因子受導(dǎo)體(黑矩陣)等所需的表面積限制。這引起光的損失。在全息應(yīng)用中，由于所述結(jié)構(gòu)的衍射和減少的填充因子，更多的光進(jìn)入更高級(jí)衍射。 相反地，在反射顯示器中，如果在反射層之后設(shè)置導(dǎo)體路徑、薄膜晶體(TFTs)等，優(yōu)選地可能獲得更大的作用面積。因此，提供構(gòu)建反射型的LC顯示器或TFT顯示器，并與提供反射光調(diào)制器(SLM) 的前側(cè)照明的照明裝置結(jié)合使用。所述照明裝置包含光波導(dǎo)，其中，穿過光波導(dǎo)傳播的光優(yōu)選地通過附加于其上的體光柵短暫射出。例如，在DE102009(^8984. 4號(hào)文獻(xiàn)中描述了所述照明裝置。通常，可以相同的方式和結(jié)合如下描述的實(shí)施例使用根據(jù)本發(fā)明的照明單元。所述設(shè)置產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上校準(zhǔn)的具有可指明偏振的光波場(chǎng)。優(yōu)選地，照明裝置或照明單元可以制成具有非常平面的設(shè)計(jì)。利用偏振分光器幾何形狀，光可以射入側(cè)面。例如，線性偏振光可以通過體光柵偏轉(zhuǎn)60度。體光柵設(shè)置在照明裝置中，使得光實(shí)質(zhì)上在其表面以直角離開照明裝置。之后，光可以向SLM偏轉(zhuǎn)。所述光之后由SLM反射。例如，利用延遲板轉(zhuǎn)變光的偏振，一旦通過SLM 反射，光可以不受任何阻礙穿過照明裝置。通常，也可以通過大的表面積實(shí)現(xiàn)所述照明裝置。典型的反射顯示，例如，那些基于硅片液晶(LCoS)的反射顯示器，只能得到小尺寸，因此不適用于與大面積照明裝置結(jié)合。此處，照明裝置設(shè)計(jì)并設(shè)置成使校對(duì)的光波場(chǎng)向光調(diào)制器傳播，該光調(diào)制器以反射方式調(diào)制光波場(chǎng)的光。圖6示出了具有反射式SLM的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。此處，至少部分相干的光射入前光照明裝置FRL并以均勻強(qiáng)度分布實(shí)質(zhì)上校準(zhǔn)地朝向SLM射出。λ /4板用于改變由前光照明裝置FRL射出的線性偏振光的偏振，該λ /4板設(shè)置在前光照明裝置FRL和光調(diào)制器SLM之間；光的偏振例如偏轉(zhuǎn)45度。光落在SLM上并在此處根據(jù)SLM的實(shí)際控制狀態(tài)進(jìn)行調(diào)制(如通過控制裝置控制，在圖6中未示出)。反射式SLM反射所述光，反射的光再次穿過λ/4板Υ4。這里，其再次偏轉(zhuǎn)45度，使得通過SLM反射的光可以實(shí)質(zhì)上無損失地且未偏轉(zhuǎn)地穿過前光照明裝置FRL，以通過隨后的偏轉(zhuǎn)裝置TR以可指明的方式進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。用于相位調(diào)制和跟蹤的前光和尖端傾斜微鏡面空間光調(diào)制器現(xiàn)有技術(shù)已知的被稱為微鏡面裝置(DMD)的微鏡面陣列可以作為空間光調(diào)制器使用。某些類型的微鏡面陣列允許鏡面(尖端)高度的變化，這可以用于由微鏡面陣列反射的光的相位調(diào)制。其他類型允許微鏡面傾斜。還已知，這兩種調(diào)制類型可以在單個(gè)微鏡面元件中結(jié)合。在WO 2007/099458 Α2號(hào)文獻(xiàn)中已提出充分利用這種結(jié)合為全息圖本身編碼。利用可以在SLM中編碼的棱鏡項(xiàng)，尖端傾斜的鏡面也可以將全息編碼與實(shí)際觀察者眼睛位置的視窗跟蹤(例如，在WO 2006/066919 Al號(hào)文獻(xiàn)的跟蹤部分所描述的)相結(jié)合。換句話說，該微鏡面陣列的尖端功能對(duì)應(yīng)于相位調(diào)制空間光調(diào)制器(包含相位連續(xù)) 的功能，傾斜功能將實(shí)現(xiàn)跟蹤功能(包含物鏡)。特別地，相位連續(xù)應(yīng)理解為，可以設(shè)置連續(xù)相位形狀?？梢酝ㄟ^使用尖端功能設(shè)置相鄰鏡面的高度差實(shí)現(xiàn)該相位連續(xù)，它在一個(gè)鏡面元件向下一個(gè)鏡面元件傳遞時(shí)存在多個(gè)2 π的相位差異嚴(yán)格一致，用于鏡面的實(shí)際傾斜。
物鏡功能用于將來自顯示器不同位置的光聚焦至可設(shè)定的位置或觀察者平面上的可設(shè)定區(qū)域。例如，Z跟蹤，S卩，在顯示器的軸向尺寸上(即，當(dāng)觀察者眼睛朝向或遠(yuǎn)離顯示器移動(dòng))跟蹤觀察者窗口，要求可變的物鏡功能。因此，該設(shè)置包括前光型照明裝置和組合空間光調(diào)制器/跟蹤單元。這意味著，與三明治設(shè)計(jì)相比的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)一方面包含實(shí)現(xiàn)跟蹤的各個(gè)元件另一方面包含空間光調(diào)制器。用于反射設(shè)置的光束組合器例如，在歐洲專利申請(qǐng)EP091635^或德國專利申請(qǐng)DE102009044910. 8中描述了所謂光束組合器(BC)的實(shí)施例。該光束組合器特別允許穿過空間光調(diào)制器中不同和/或鄰近的像素的光束重疊，因此，該光束包含相對(duì)于光傳播的主要方向側(cè)向偏移的位置，這樣， 光束實(shí)質(zhì)上穿過同一橫截面區(qū)域(即，重疊)，并實(shí)質(zhì)上沿同一方向傳播。這些實(shí)施例(薩瓦板(Savart plate)、布拉格結(jié)構(gòu)(Bragg)、液晶偏振光柵LCPG)充分利用兩個(gè)像素的不同偏振的光。在透射設(shè)置中，需要相對(duì)于空間光調(diào)制器表面空間架構(gòu)的延遲層，例如，對(duì)于來自兩個(gè)要重疊的像素的光產(chǎn)生差異偏振的λ/2板形式的延遲層。該延遲層必須與空間光調(diào)制器的像素幾何形狀完全一致。在反射設(shè)置中，可以在前光FRL和反射空間光調(diào)制器之間設(shè)置光束組合器BC。因此，光穿過BC兩次。所述結(jié)構(gòu)在圖8中示出。元件BC對(duì)在其路徑上朝向像素的充分偏振的光具有分光器的功能。選擇由前光 FRL發(fā)出的光偏振，并由BC分光，使得50%落在空間光調(diào)制器的像素對(duì)的一個(gè)像素Pl上， 50%落在另一像素Ρ2上。在其返回路徑上(即，在由空間光調(diào)制器反射之后)，光Poll和 Pol2在相同路徑上由光束組合器BC重新組合。根據(jù)空間光調(diào)制器的實(shí)際設(shè)計(jì)，可以忽略兩個(gè)像素前方架構(gòu)的延遲層。例如，以下描述的電濕潤(rùn)元件相位調(diào)制空間光調(diào)制器的示例。在需要特定的偏振用于調(diào)制的空間光調(diào)制器(如上述的LC空間光調(diào)制器)中，可以在空間光調(diào)制器和光束組合器之間設(shè)置合適的結(jié)構(gòu)延遲層。例如，可以在每個(gè)其他像素 Pl之前設(shè)置λ /2層VZ，使得在光進(jìn)入空間光調(diào)制器之前偏振旋轉(zhuǎn)90度，并且一旦光離開空間光調(diào)制器，其轉(zhuǎn)回初始偏振。根據(jù)DElO 2009 028 984. 4或根據(jù)本發(fā)明的照明單元的前光通常在前光和空間光調(diào)制器之間使用λ /4層，以使第二光程之后偏振偏轉(zhuǎn)90度，并且實(shí)質(zhì)上可以穿越前光， 而在其返回路徑上不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果與反射光束組合器相結(jié)合，可以省略光束組合器之后的起偏器和照明裝置之后的λ/4層。之后，選擇空間光調(diào)制器像素的相位，使得兩個(gè)像素的相同相位對(duì)應(yīng)于由兩個(gè)相位值編碼的復(fù)數(shù)的最小幅度，并且包含相位轉(zhuǎn)換η的相位對(duì)應(yīng)于由兩個(gè)相位值編碼的復(fù)數(shù)的最大幅度。光在其與光束組合器相結(jié)合之后第二次穿過前光時(shí)，根據(jù)像素的相位，前光作為傳輸可設(shè)置的光并使其余光偏轉(zhuǎn)的起偏器(偏轉(zhuǎn)光在圖8中以點(diǎn)劃線示出)。因此，其余光再次射入前光，并且可以循環(huán)。圖8為顯示該設(shè)置的實(shí)施例的側(cè)面示意圖。附圖標(biāo)記AP表示在每一其他像素前面設(shè)置的孔，其阻止從前光FRL射出的一部分光束LS。無起偏器的前光和反射調(diào)幅LC空間光調(diào)制器(2D顯示器)通常在兩個(gè)交叉起偏器之間設(shè)置透射調(diào)幅LC空間光調(diào)制器。只有其偏振方向轉(zhuǎn)變的光才穿過空間光調(diào)制器。未轉(zhuǎn)變部分被第二起偏器吸收。由于根據(jù)DE 10 2009 028 984. 4或根據(jù)本發(fā)明的照明單元的前光在一個(gè)偏振方向上射進(jìn)/出，但穿過另一偏振方向筆直向前，所以其也像在上述“用于反射設(shè)置的光束組合器”部分中描述的起偏器起作用。因此，在具有前光類照明裝置和調(diào)幅光調(diào)制器的設(shè)置中，可以省略λ/4板層和調(diào)幅器的起偏器。具有電濕潤(rùn)元件的反射相位調(diào)制空間光調(diào)制器WO 2009/050273 Α2號(hào)文獻(xiàn)公開了利用電濕潤(rùn)(EW)原理的相位調(diào)制空間光調(diào)制器。該相位調(diào)制空間光調(diào)制器包含具有電濕潤(rùn)元件Z的電濕潤(rùn)元件設(shè)置，電濕潤(rùn)元件例如其設(shè)置為矩陣形式，并填充三種不相融合的液體Ll、L2、Ll，因此，具有兩個(gè)界面G、G’，所述兩個(gè)界面G、G’實(shí)質(zhì)上方向平行。這在圖7A中示出。光學(xué)路徑的長(zhǎng)度通過兩個(gè)界面G、G’的平行傾斜變化，該平行傾斜方式表示相位調(diào)制。這種設(shè)置具有以下優(yōu)勢(shì)具有很大的電濕潤(rùn)元件Z高度H，在界面G、G’傾斜時(shí)穿過電濕潤(rùn)元件Z的光束顯示橫向偏移AL、所述偏移根據(jù)實(shí)際設(shè)定的相位值變化。因此，在此提出設(shè)計(jì)如圖7A示例性所示的基于電濕潤(rùn)元件Z以反射方式工作的具有電濕潤(rùn)元件的相位調(diào)制空間光調(diào)制器，在電濕潤(rùn)元件Z的基本區(qū)域(底或蓋)M涂覆反射涂層。與透射實(shí)施例相比，該設(shè)置具有較小的元件厚度H的優(yōu)勢(shì)。由于兩次穿過電濕潤(rùn)元件Z，要在一個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)的光的最大相位變化只有π，而不是2 π。重要優(yōu)勢(shì)在于，在光通過電濕潤(rùn)元件Z的途中給出的橫向偏移AL在其返回途中被補(bǔ)償，因?yàn)槠浔唤o予相反方向的同樣的橫向偏移。因此，光束離開反射電濕潤(rùn)元件Z時(shí)實(shí)質(zhì)上沒有任何橫向偏移。所述具有電濕潤(rùn)元件的反射空間光調(diào)制器可以與根據(jù)DElO 2009 028 984. 4號(hào)文獻(xiàn)或根據(jù)本發(fā)明的照明裝置結(jié)合。圖7Α和圖7Β對(duì)比了根據(jù)WO 2009/050273 Α2號(hào)文獻(xiàn)的具有電濕潤(rùn)元件的透射相位調(diào)制空間光調(diào)制器的電濕潤(rùn)元件Z和具有電濕潤(rùn)元件的反射相位調(diào)制空間光調(diào)制器的像素。附圖標(biāo)記Ll和L2代表電濕潤(rùn)元件Z中不相融合的液體。兩種不同液體Ll和L2之間形成界面G、G’。此處，其中一種液體為極性液體，另一種液體為非極性液體。在電濕潤(rùn)元件Z上提供的用于控制電濕潤(rùn)元件Z的電極和控制元件在圖7A和7B中未示出。圖中只示出了單個(gè)光束路徑。箭頭指示了光束的傳播方向。使用反射電濕潤(rùn)元件跟蹤根據(jù)DE 10 2009 028 984. 4號(hào)文獻(xiàn)的照明裝置或根據(jù)本發(fā)明的照明裝置也可以以反射方式照明具有電濕潤(rùn)元件的電濕潤(rùn)元件陣列，其電濕潤(rùn)元件以矩陣或其他常用方式設(shè)置，用于偏轉(zhuǎn)光束。如果電濕潤(rùn)元件Z的基礎(chǔ)區(qū)域M是反射的，那么兩次穿過偏轉(zhuǎn)光的界面G。因此，如果僅有一個(gè)界面，以相同的棱鏡角度α實(shí)現(xiàn)過大的偏轉(zhuǎn)角β?？紤]到對(duì)稱性，可以發(fā)現(xiàn)電濕潤(rùn)元件陣列或以反射方式運(yùn)行的電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置中的具有兩種液體Li、L2的電濕潤(rùn)元件Z與以透射方式運(yùn)行的兩界面G、G’具有對(duì)稱角度的具有三種液體L1、L2、L1的電濕潤(rùn)元件Z具有相同特性，如，偏轉(zhuǎn)角度、截?cái)?光束撞擊到EW元件的內(nèi)壁，不能離開EW元件)和擠壓(如DE102008000438. 3號(hào)文獻(xiàn)所述的光線錐的壓縮)。這在圖9A和9B中示出。圖9A示出了具有三種液體L1、L2、L1的電濕潤(rùn)元件Z。 虛線表示電濕潤(rùn)元件Z的對(duì)稱平面S。界面G、G’也在圖中示出。圖9B示出了具有兩種液體L1、L2的反射電濕潤(rùn)元件Z，兩種液體基本上是圖9A所示的電濕潤(rùn)元件Z的一半。該電濕潤(rùn)元件Z在右側(cè)具有反射面M。如圖9B所示，在包含反射電濕潤(rùn)元件的電濕潤(rùn)元件陣列中，相較于圖9A所示的具有三種液體的具有電濕潤(rùn)元件的電濕潤(rùn)元件陣列，特別從填充兩種液體、制造過程(元件高度、電濕潤(rùn)元件陣列中每一電濕潤(rùn)元件的電極數(shù)量)和尋址的角度看，對(duì)結(jié)構(gòu)和制造的要求更低。然而，通常也能以反射方式操作具有兩種以上液體的其他類型的電濕潤(rùn)元件，例如，用于進(jìn)一步增加偏轉(zhuǎn)角范圍。在此類反射電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置TR中，前光FRL可以照明作為偏轉(zhuǎn)單元的反射電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置TR，SLM設(shè)置為在光學(xué)路徑中跟在EW元件跟蹤設(shè)置TR之后的最后一個(gè)元件。這類情況將使SLM能夠處理光的傾斜通道。圖IOA示出了該組件設(shè)置。圖中由左至右示出了反射式EW元件跟蹤設(shè)置TR、λ /4板W、前光FRL和面向觀察者的SLM面板。然而，在光學(xué)路徑中的組件總體上可以如下順序前光FRL、入/4板料、電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置TR、反射空間光調(diào)制器面板和穿過電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置TR的第二行程。之后， 電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置TR的電濕潤(rùn)元件本身不是反射的，但仍然被光束兩次穿過。之后，空間光調(diào)制器不能始終被以直角入射角照明，入射角小于圖IOA所示和上述的設(shè)置。參考圖 10Β,設(shè)置從左到右包含空間光調(diào)制器、電濕潤(rùn)元件跟蹤設(shè)置TR、λ /4板W和前光FRL。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的特別優(yōu)選的實(shí)施例。在此，線性偏振光(用帶點(diǎn)的圓或帶叉的圓標(biāo)記)射入前光FRL的光波導(dǎo)LL。前光設(shè)計(jì)如DE 102009(^8984. 4號(hào)文獻(xiàn)或根據(jù)本發(fā)明的照明單元。體光柵VdG設(shè)置與光波導(dǎo)LL距離很小，由此，穿過光波導(dǎo) LL傳播的光可以短暫射出。此時(shí)，射出的光LS再次進(jìn)行線性偏振(用帶點(diǎn)的圓或帶叉的圓標(biāo)記)。所述光LS得到校準(zhǔn)，并向光調(diào)制器SLM傳播。光束組合器BC設(shè)置在以前光FRL 形式設(shè)計(jì)的照明裝置和光調(diào)制器SLM之間。所述光束組合器BC將線性偏振光LS分離成兩部分光。其中一部分光束實(shí)質(zhì)上未經(jīng)偏轉(zhuǎn)穿過光束組合器BC，射向光調(diào)制器SLM的像素Pl 并由像素Pl調(diào)制及反射(圖中示為灰色)。另一部分光束由光束組合BC偏轉(zhuǎn)，射向光調(diào)制器SLM的像素Ρ2，并由光調(diào)制器SLM的像素Ρ2調(diào)制并反射。由光調(diào)制器SLM調(diào)制并反射的部分光束之后通過光束組合器BC重組，形成一個(gè)光束LSR。重組的光束LSR包含總體上為橢圓形并取決于寫入像素對(duì)的相位值差的偏振。相位值選取成使得相對(duì)于右相位值對(duì)編碼的復(fù)雜值的幅度，一部分光具有總共偏轉(zhuǎn)90度(由雙箭頭表示)的偏振，與前光FRL射出的光束LS相反。這部分由光調(diào)制器SLM反射并由光束組合器BC重組的光束LSR，實(shí)質(zhì)上未經(jīng)偏轉(zhuǎn)穿過前光FRL，同時(shí)其余部分的光重新射入前光。因此，前光FRL在光束組合器BC 出口處具有偏振器的功能。光束LSR穿過第一體光柵VG1，其在一個(gè)方向上例如以30度的角度偏轉(zhuǎn)光束LSR。偏轉(zhuǎn)的光束穿過第二體光柵VG2，該第二體光柵執(zhí)行物鏡的功能。第一衍射裝置BGl在光學(xué)路徑上設(shè)置在兩個(gè)體光柵VG1、VG2的下游，用于在垂直方向上對(duì)從第二體光柵VG2發(fā)出的光束LSF進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)觀察者跟蹤。第二衍射裝置BG2用于在水平方向上偏轉(zhuǎn)光束，用于觀察者跟蹤。衍射裝置BGl、BG2可以如DElO 2009 027 100. 7,DE 10 2009 028 6 . 8號(hào)文獻(xiàn)所述設(shè)計(jì)并控制，以實(shí)現(xiàn)跟蹤。本發(fā)明將借助實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)描述，除另有說明外均為側(cè)視圖，其中圖1示出了用于具有反射空間光調(diào)制器的顯示裝置的平面照明單元的第一實(shí)施例；圖2示出了用于具有反射空間光調(diào)制器的顯示裝置的平面照明單元的第二實(shí)施例和各部件以易于理解的方式拆解的電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列；圖3示出了組裝起來形成一個(gè)單元的反射式顯示裝置的圖2的組件；圖4為用于可以作為前光或背光使用的直視顯示器的照明單元的透視圖；圖5為用于反射式光調(diào)制器照明的前光裝置形式的平面照明單元的其他實(shí)施例的細(xì)節(jié)的俯視圖；圖6至11分別示出了本發(fā)明的實(shí)施例。相同的附圖標(biāo)記在附圖和隨后的說明中表示相同組件。本發(fā)明可用于直視顯示器中的透射式和反射式顯示裝置。然而，由于反射式直視顯示器具有更大優(yōu)勢(shì)，因此，以下將優(yōu)選地描述用于反射式顯示裝置的平面照明單元的實(shí)施例。圖1示出了用于反射式顯示裝置的平面照明單元的第一實(shí)施例。以下具有大面積表面的光學(xué)和電子部件由左至右以如下順序設(shè)置容納顯示裝置功能性所需的電路和導(dǎo)體的具有電路載體的基底層(底板，backplane, BP)、反射式光調(diào)制器RSLM和入/4層(^^。現(xiàn)在，該設(shè)置之后是照明單元。其包括包含覆層C的光波導(dǎo)、光傳導(dǎo)核心或波導(dǎo)WL以及基底層S。覆層C面向光調(diào)制器RSLM的一側(cè)具有偏轉(zhuǎn)層CL。覆層C 的厚度從光入射一側(cè)向光波導(dǎo)的對(duì)側(cè)沿傳播方向減小，例如，由IOym至2μπι。這種厚度逐漸變小對(duì)于將射出的光強(qiáng)度保持在固定水平上是必要的。由偏轉(zhuǎn)層CL發(fā)射的波前WF在經(jīng)過光傳導(dǎo)核心WL和照明單元之后由光調(diào)制器RSLM反射，變?yōu)榫哂衅馮M的調(diào)制波前ML， 該偏振TM與最初偏振相比偏轉(zhuǎn)90°。雙箭頭指示偏振PM的方向。光源裝置設(shè)置在光波導(dǎo)的一側(cè)，在圖中為底部。其還包含在由至少一個(gè)光源LS發(fā)射的光的傳播方向上設(shè)置的至少一個(gè)透鏡L。光的E場(chǎng)優(yōu)選地處于光傳導(dǎo)核心WL的平面上，因此該E場(chǎng)為橫向電(TE)偏振。箭頭指示光傳播方向。圖4詳細(xì)示出了光源裝置。另外，圖1以及圖2至4所示的波示出了在光波導(dǎo)的光傳導(dǎo)核心WL中一種模式Mm =0的短暫波場(chǎng)，其傳入相鄰層，并向光調(diào)制器RSLM偏轉(zhuǎn)。光在波導(dǎo)WL中傳播得越遠(yuǎn)，則使用模式Mm >0產(chǎn)生的反射越多。一種模式表示光振動(dòng)的特定類型。在波導(dǎo)WL中存在的反射越多，產(chǎn)生的模式M越多并對(duì)光的輸出耦合和偏轉(zhuǎn)作出的貢獻(xiàn)越多。圖2示出了用于具有反射式SLM和EW棱鏡元件陣列的顯示裝置的平面照明單元的第二實(shí)施例。在該圖中，為了更易理解，將各個(gè)元件拆開顯示。三個(gè)主要部件由左至右設(shè)置。如圖1所示，第一部件包含底板BP、反射式光調(diào)制器 RSLM 和 λ /4 層 QWP。第二中心組件包含作為偏轉(zhuǎn)層CL使用的體光柵VG、逐漸變薄的覆層C、光傳導(dǎo)核心WL以及基底層S。在穿過光波導(dǎo)之后，光以調(diào)制的波前MWF形式離開，并向第三組件行進(jìn)。后者包含在直視顯示中實(shí)現(xiàn)跟蹤裝置功能的電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列EWPAR。光源裝置設(shè)置在光波導(dǎo)的一側(cè)，該圖中為底部。其包含至少一個(gè)激光二極管LD形式的光源和至少一個(gè)箭頭所示的光傳播方向上的透鏡L。所示光具有在電場(chǎng)中顯示在射入偏轉(zhuǎn)層CL的偏振部分TE和ΤΜ。由激光二極管LD發(fā)射的光通過透鏡L校準(zhǔn)，并穿過光傳導(dǎo)核心WL傳播作為TE偏振光。照明單元的功能性原理與圖1所示相同，并將在下文中進(jìn)一步描述。圖2所示的反射式顯示裝置的結(jié)構(gòu)足夠平坦，以實(shí)現(xiàn)反射像素和EWPAR的元件之
14間一一對(duì)應(yīng)。這允許衍射引起的串?dāng)_保持最小化。圖3示出了組裝形式的圖2的組件，其中，為了附圖便于理解，僅示出了最重要的附圖標(biāo)記，與圖2中所使用的附圖標(biāo)記相同。圖4為用于可作為前光或背光使用的直視顯示器的照明單元的透視圖，其在這里發(fā)射相干光。激光二極管LD作為光源，其發(fā)射的光由桿狀半圓柱透鏡L導(dǎo)向，之后射入照明單元。后者包含基底S、層形式的光傳導(dǎo)核心WL、覆層C和體光柵VG。M表示傳導(dǎo)模式， TE表示光導(dǎo)射入點(diǎn)的橫向電場(chǎng)方向。穿過覆層C的短暫場(chǎng)將光提供至體光柵VG。光的該提供部分向SLM衍射(此處未示出)。覆層C包含在入射方向上的錐度(圖中未示出)。在照明單元上方，用點(diǎn)劃線示出了校準(zhǔn)的波前WF，其例如以箭頭所示方向傳播用于對(duì)SLM照明。可以使用非相干LED，而不是激光二極管。根據(jù)本發(fā)明的平面照明單元具有如下工作原理參考圖1，由于短暫波場(chǎng)不能到達(dá)覆層C的表面，因此，穿過光傳導(dǎo)核心WL的光最初平行穿過光傳導(dǎo)核心。隨著覆層C沿傳播方向變薄，短暫波場(chǎng)更加接近覆層C表面，S卩，覆層與輸出耦合光柵的界面。這補(bǔ)償了光在光波導(dǎo)WL中傳播時(shí)造成的光強(qiáng)度損失，因此，波導(dǎo)WL或光波導(dǎo)永久實(shí)現(xiàn)均勻發(fā)光的照明單元。一部分光離開波導(dǎo)，其余部分繼續(xù)以> 0的模式沿“之”字形路線穿過波導(dǎo)WL傳播。以一定角度存在的光被偏轉(zhuǎn)層CL轉(zhuǎn)向，使其作為校準(zhǔn)波場(chǎng)WF落在光調(diào)制器RSLM上。 這由點(diǎn)箭頭表示。偏轉(zhuǎn)層CL是對(duì)偏振敏感的，這意味著其對(duì)于入射光起偏振分光器的作用。其用于輸出耦合和穿過光傳導(dǎo)核心WL的光的短暫波場(chǎng)偏轉(zhuǎn)。在被光調(diào)制器RSLM的反射像素調(diào)制之后，光再次穿過光調(diào)制器和照明單元的 λ /4層QWP。在第二次經(jīng)過λ /4層QWP之后，光的初始偏振TE旋轉(zhuǎn)90度。現(xiàn)在光具有TM 偏振，并受到具有用于信息呈現(xiàn)的值的像素調(diào)制。光離開光波導(dǎo)校準(zhǔn)為調(diào)制的波前ML并落在電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列EWPAR上(圖2和圖3)。所述傳播方向由三個(gè)破折線箭頭表示?，F(xiàn)在，波前ML具有與光傳播方向垂直并與原始偏振方向垂直的偏振ΤΜ?，F(xiàn)在，將通過以前光形式用于反射式可控光調(diào)制器的平面照明單元的示例說明本發(fā)明的另一實(shí)施例，其在圖5中以俯視圖詳細(xì)表示。光調(diào)制器為與公布的DE102007063382A1號(hào)文獻(xiàn)所述相似的反射式可控光調(diào)制
ο反射式可控光調(diào)制器RSLM包含至少一個(gè)具有回射器RR設(shè)置的透射基底層和至少一個(gè)具有像素Pl，···，Pn的像素陣列的透射可控層。每個(gè)回射器RR包含條狀棱鏡桿ra，該棱鏡桿具有兩個(gè)相互成角度設(shè)置的反射棱鏡面。棱鏡桿I3R并排設(shè)置，并與水平方向平行， 其反射棱鏡面緊貼透射基底層。第三面為棱鏡桿I3R上光射入和射出表面。棱鏡桿I3R上的這些光射入和射出表面與像素陣列的透射層相連，在實(shí)施例中，每一棱鏡桿I3R分配有兩列像素Pl和P2。透射可控層包含LC材料，其液晶可以包含不同的LC模式。在制造過程中，LC材料可選地定向?yàn)闂l狀，例如，作為像素陣列使用的ECB模式(垂直定向)和扭曲向列(twisted nematic, TN)模式。為了實(shí)現(xiàn)LC材料的定向，如現(xiàn)有技術(shù)已知的，在基底層設(shè)置對(duì)齊層 (alignment layers)，為了保持附圖清晰，所述對(duì)齊層未在圖5中示出。用于像素尋址的電極設(shè)置也未示出。像素P1，…，Pn可由系統(tǒng)控制器⑶尋址的調(diào)制控制裝置個(gè)別控制，其中，也可以共同尋址兩個(gè)以上的像素以形成大像素。可以通過激活的矩陣結(jié)構(gòu)控制像素 Pl, ···, Pn0所述激活的矩陣結(jié)構(gòu)可以設(shè)置為例如反射式光調(diào)制器RSLM后部作為底板的 CMOS矩陣。透射式像素電極可通過回射器RR的透射基底層與底板接合。另外，偏振過濾器PM設(shè)置在反射式光調(diào)制器RSLM的光入射一側(cè)，所述偏振過濾器包含用于垂直偏振的條狀區(qū)域VP和用于入射光水平偏振的區(qū)域HP，所述區(qū)域與像素列的位置和寬度相對(duì)應(yīng)。如圖5所示，兩個(gè)緊鄰區(qū)域VP和HP分別覆蓋像素陣列中的像素Pl和 P2。具有例如含有大像素的可控像素陣列的偏振過濾器的條狀區(qū)域的其他分配也可以用于偏振入射光。例如，如果LC材料不能提供ECB和TN模式，而是VP和HP模式，這是必要的。來自照明單元FLU的實(shí)質(zhì)上校準(zhǔn)的垂直偏振的光落在圖5所示的反射式光調(diào)制器 RSLM上，其中照明單元FLU可以包含圖1至圖4所示的電子和光學(xué)裝置的多種組合。在該設(shè)置中，照明單元FLU包含偏振選擇全息圖(體光柵)，該偏振選擇全息圖幾乎完全偏轉(zhuǎn)光的偏振的一個(gè)方向，同時(shí)透射偏振的其他方向，而不偏轉(zhuǎn)。用雙箭頭表示平行于繪圖平面的偏振方向，用點(diǎn)表示垂直于繪圖平面的偏振方向。垂直偏振的光可以僅穿過由偏振過濾器PM的偏振區(qū)域VP垂直處理的像素P1。具有水平偏振區(qū)域HP的像素P2不透射光。由于方向性LC材料的ECB模式，光在像素Pl處獲得相位調(diào)制。根據(jù)LC層的厚度和給定的雙折射，如果以上述控制設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)光達(dá)到2 π 相位調(diào)制。光經(jīng)過棱鏡桿I3R的回射器RR的兩次反射，因此，在保持原始偏振的同時(shí)，光導(dǎo)向返回與入射方向平行。在穿過像素P2時(shí)，由于LC材料的TN模式，根據(jù)系統(tǒng)控制器CU輸出的控制信號(hào)，偏振方向可以翻轉(zhuǎn)達(dá)到90°。由這些控制信號(hào)設(shè)定的LC材料的翻轉(zhuǎn)角度確定可以通過水平偏振區(qū)域HP的光的量，從而，可以在0至1的范圍內(nèi)調(diào)制光的幅度。因此， 可以互不影響地調(diào)制光的相位和幅度。水平偏振的光落在照明單元FLU上，而不受干擾且不向觀察者眼睛(未示出)偏轉(zhuǎn)地穿過照明單元FLU。參考圖5，在先后穿過調(diào)幅像素Pl和P2之后，還可以對(duì)光進(jìn)行單獨(dú)的相位調(diào)制，該調(diào)制在控制相位調(diào)制像素Pl時(shí)可以考慮或補(bǔ)償。在LC材料中具有復(fù)值的光的調(diào)制可選地也可以具有均勻的非結(jié)構(gòu)化的偏振器， 該LC材料在反射式光調(diào)制器中導(dǎo)向?yàn)镋CB和TN模式。之后，必須由控制器確定是否考慮像素Pl或P2分別作為相位調(diào)制或調(diào)幅像素。根據(jù)本發(fā)明，該光調(diào)制器由照明單元FLU照明，所述照明單元FLU應(yīng)該優(yōu)選地包含體積全息圖作為輸出耦合光柵。在其從反射式光調(diào)制器返回的路徑上，光可以以小角度選擇性穿過體積全息圖，來抑制高衍射級(jí)。利用具有LC模式ECB和TN的反射式光調(diào)制器RSLM和具有根據(jù)本發(fā)明的照明單元的示例，已經(jīng)描述了可以由單一光調(diào)制執(zhí)行的表現(xiàn)光的幅度和相位的復(fù)值調(diào)制。然而，也可能對(duì)其他LC模式進(jìn)行組合，用于LC材料分子的定向，允許在0至2 π的范圍內(nèi)相位調(diào)制和在0至1范圍內(nèi)的透過率。調(diào)制可以覆蓋對(duì)于相位0至2 π和對(duì)于幅度0至1的值的全部范圍，這是必要的。 另外，應(yīng)該滿足以下條件，即像素Ρ2的出口偏振與像素Pl的入口偏振垂直。這樣的反射式光調(diào)制器可以產(chǎn)生相位和幅度調(diào)制波前，從而優(yōu)選地省略其他的光束組合器。例如，像素可選地以ECB和TN模式工作的光調(diào)制器的制造可以包括作為對(duì)齊層并可以照片架構(gòu)方式制做的聚酰亞胺層的應(yīng)用。例如，如果LC材料顯示表面的結(jié)構(gòu)方向性， 其可以與像素陣列的防護(hù)玻璃對(duì)齊。防護(hù)玻璃可以具有裸露的高度輪廓，以使像素Pl和Ρ2上的LC層具有不同厚度。光調(diào)制器裝置包含至少一個(gè)如圖5所示的反射式可控光調(diào)制器RSLM和根據(jù)本發(fā)明作為前光的平面照明單元FLU，所述照明單元根據(jù)圖1至4中的一幅或多幅圖設(shè)計(jì)。在反射式可控光調(diào)制器中，由于不同的LC模式，始終可以設(shè)置至少兩個(gè)臨近的像素調(diào)制相位和/或幅度，其中，如圖5所示，始終可以在水平方向和/或垂直方向上控制至少兩個(gè)像素。 光調(diào)制器裝置優(yōu)選地可以用于三維場(chǎng)景的重建的全息顯示。也可以與裝置組合，用于光束偏轉(zhuǎn)和聚焦。圖1所示的偏轉(zhuǎn)層可以是微棱鏡陣列層，所述微棱鏡陣列的幾何形狀最佳適用于要實(shí)現(xiàn)的散射角度。另外，散射層可以實(shí)現(xiàn)非相干光的偏振選擇偏轉(zhuǎn)。在要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例中，光傳導(dǎo)核心和覆層之間的折射率差異Δη通過光在核心中的進(jìn)一步傳播減小。因此，短暫場(chǎng)進(jìn)入覆層的滲透深度同時(shí)增加。當(dāng)兩個(gè)組件，即核心和覆層，結(jié)合時(shí)，構(gòu)造可以是一個(gè)組件(如，覆層)的折射率增加，或另一組件(例如，核心)的折射率減小，或二者皆是。這意味著當(dāng)光傳播可以不同方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，核心與覆層之間的折射率差異Δη減小。在覆層例如以氣相沉積在核心上制造期間或核心制造期間，這必須考慮。例如，可以改變沿光傳播路徑上的材料的成分，以影響射出光強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，基底S具有低折射率η，而波導(dǎo)WL具有高折射率η，隨后的覆層C 具有低折射率N。隨后的體光柵VG的材料也具有低折射率η。照明單元也可以用于與透射顯示裝置相結(jié)合。之后，從光傳播的方向看去，在SLM的上游依次設(shè)置λ/4板和具有背板的基板。然而，在該設(shè)置中，并非整個(gè)基板都可用于容納電路和導(dǎo)線。如果在另外的實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)層設(shè)置為熒光層，并且如果使用UV光，那么可能產(chǎn)生用于標(biāo)準(zhǔn)2D顯示的白光。后者也可以用于3D內(nèi)容的自動(dòng)立體呈現(xiàn)。由于均勻照明是必要的，在覆層和偏轉(zhuǎn)層之間局部表現(xiàn)的強(qiáng)度因素和輸出耦合效率優(yōu)選為常數(shù)。輸出耦合效率由偏轉(zhuǎn)層的實(shí)際設(shè)計(jì)決定?？蛇x地，光傳導(dǎo)核心也可以設(shè)計(jì)為45° /-45° “之”字形設(shè)置，以全內(nèi)反射模式工作。厚度為Imm的照明單元較難實(shí)現(xiàn)大面積顯示面板。然而，也可以通過將SLM像素在 EWPAR元件上成像實(shí)現(xiàn)可容忍厚度的增加。然而，孔眼掩模應(yīng)該用于一個(gè)或兩個(gè)附件的微透鏡陣列。其目的在于，抑制從相鄰像素而并非從分配給各EW元件的像素發(fā)出的光的串?dāng)_。EW棱鏡與光調(diào)制器設(shè)置得越近，其避免衍射引起串?dāng)_的效果越好。可以提供具有厚度小于Imm的平板光波導(dǎo)的照明單元，用于具有所述實(shí)施例的反射式光調(diào)制器。這使得反射式直視顯示器的非常平坦的設(shè)計(jì)成為可能。由于它也可以使用非相干光操作，因此，它也可以用于自動(dòng)立體顯示裝置和2D顯示裝置。例如那些基于LCoS、微鏡、微尖反射器或反射磁光SLM的反射式光調(diào)制器也可以用作小單元(tile)，來組裝形成更大面積。然而，間隙尺寸對(duì)于使用者必須是不可見的，例如，100 μ m?？梢栽贓W棱鏡元件陣列之前設(shè)置線網(wǎng)格偏振器，以實(shí)現(xiàn)無瑕疵的TM偏振狀態(tài)。最后，必須說明的是，應(yīng)該理解，上述實(shí)施例主要用于說明權(quán)利要求的教導(dǎo)，但權(quán)利要求的教導(dǎo)并不限于這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.照明單元，包含實(shí)質(zhì)上平板的光波導(dǎo)和至少一個(gè)光源裝置，用于照明可控的空間光調(diào)制器，其中光波導(dǎo)包含光傳導(dǎo)核心和覆層，光調(diào)制器包含像素矩陣，光源裝置設(shè)置在光波導(dǎo)的一側(cè)，并且從光源裝置的至少一個(gè)光源發(fā)出的光通過光波導(dǎo)傳播，其特征在于，平板光波導(dǎo)包含覆層頂部的具有偏振敏感功能或預(yù)設(shè)輸出耦合特性的偏轉(zhuǎn)層，用于對(duì)在光波導(dǎo)中傳播的光的短暫波場(chǎng)進(jìn)行輸出耦合并偏轉(zhuǎn)，覆層的厚度在光的傳播方向上逐漸減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征在于，覆層的厚度從光進(jìn)入波導(dǎo)一側(cè)開始沿光傳播方向至波導(dǎo)的對(duì)側(cè)逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明單元，其特征在于，空間光調(diào)制器為反射型，包含轉(zhuǎn)變射出的光的入口偏振的層，使得在所述層的第二通道之后實(shí)現(xiàn)可設(shè)定的出口偏振。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明單元，其特征在于，所述層為λ/4層、結(jié)構(gòu)層或非結(jié)構(gòu)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，從光源裝置發(fā)射的光在一個(gè)方向上部分相干，或在兩個(gè)方向上均不相干。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，散射層實(shí)現(xiàn)偏振選擇偏轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，偏振選擇偏轉(zhuǎn)通過具有微棱鏡陣列的層實(shí)現(xiàn)，其中，微棱鏡陣列的幾何形狀最佳地適于需要實(shí)現(xiàn)的散射角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，偏轉(zhuǎn)層包含至少一個(gè)全息體光柵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，從光源裝置中發(fā)出的光是相干的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的照明單元，其特征在于，電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列或光偏轉(zhuǎn)層設(shè)置在沿光傳播方向上照明單元之后，其中，偏轉(zhuǎn)是可變地可控的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明單元，其特征在于，像素矩陣和電濕潤(rùn)棱鏡元件陣列或其他光偏轉(zhuǎn)層之間的距離在10-15倍于相干方向上像素矩陣的像素周期的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，光在至少一個(gè)方向上以校準(zhǔn)的方式在光波導(dǎo)中傳播，或光沿“之”字形路徑在光傳導(dǎo)核心中傳播。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，覆層逐漸變薄實(shí)質(zhì)上呈指數(shù)分布。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明單元，其特征在于，覆層包含實(shí)質(zhì)上恒定的厚度，并且體光柵具有以指數(shù)方式增加的輸出耦合效率。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明單元，其特征在于，覆層包含恒定的厚度，并且光傳導(dǎo)核心包含沿光傳播方向增加的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征在于，所述空間光調(diào)制器為透射型。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，偏轉(zhuǎn)層包括發(fā)光層，特別是用于將UV光轉(zhuǎn)化為白光的熒光層。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，光傳導(dǎo)核心和覆層包含沿光路的彼此之間的折射率差Δη，以增加短暫減少的場(chǎng)進(jìn)入覆層的穿透深度。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明單元，其特征在于，體光柵通過對(duì)衍射效率的第二個(gè)峰值上過曝光制造。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，λ/4板(Υ4)或延遲片設(shè)置在沿光傳播方向上輸出耦合側(cè)的下游。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，反射或透射光調(diào)制器(SLM)設(shè)置在沿光傳播方向上輸出耦合側(cè)的下游。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至20中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，反射光調(diào)制器(SLM)設(shè)置在沿光傳播方向上輸出耦合側(cè)的下游，所述光調(diào)制器包含具有預(yù)設(shè)的散射特征的反射層。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，透射或反射光束偏轉(zhuǎn)裝置(TR)設(shè)置在沿光傳播方向上輸出耦合側(cè)的下游。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，光束偏轉(zhuǎn)裝置(TR)包含至少一個(gè)透射或反射電濕潤(rùn)元件陣列或衍射裝置(BGl，BG2)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至M中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，光調(diào)制器(SLM)制成用于調(diào)制與光調(diào)制器(SLM)作用的光的相位，在反射光調(diào)制器(SLM)和照明單元(FRL)之間提供分光器和波束組合裝置(BC)。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，光調(diào)制器(SLM)制成用于調(diào)制與光調(diào)制器(SLM)作用的光的相位，光調(diào)制器(SLM)包括反射電濕潤(rùn)元件(Z)的矩陣。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至沈中的一項(xiàng)所述的照明單元，其特征在于，從照明單元(FRL)中射出的光穿過照明單元(FRL)，在反射之后實(shí)質(zhì)上不偏轉(zhuǎn)。
28.光調(diào)制器裝置，包含反射光調(diào)制器(RSLM)，其特征在于，由權(quán)利要求1至27中任一項(xiàng)所述的照明單元(FLU)為其照明，其中，反射光調(diào)制器(RSLM)包含至少一個(gè)偏振過濾器(PM)、具有像素(Ρ1，…，Pn)矩陣的可尋址的透射層和具有回射器(RR)矩陣的透射基底層。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的光調(diào)制裝置，其特征在于，反射光調(diào)制器(RSLM)的像素(Ρ1,…，Pn)矩陣包含至少一種可由系統(tǒng)控制器(⑶)控制的LC材料，用于調(diào)制偏振光的相位和/或幅度不同定向的至少兩個(gè)LC模式。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀或四中的一項(xiàng)所述的光調(diào)制器裝置，其特征在于，3D場(chǎng)景全息的相位和幅度值可在反射光調(diào)制器(RSLM)的像素(P1，...，Pn)中編碼。
31.具有權(quán)利要求1至27中的一項(xiàng)所述的照明單元和/或具有權(quán)利要求觀至30中的一項(xiàng)所述的光調(diào)制裝置的直視顯示器，其特征在于，空間光調(diào)制器設(shè)置在由光傳播方向看去的照明單元的下游。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有用于照明可控的反射空間光調(diào)制器的平板光纖(planer optical fiber)和至少一個(gè)光源裝置(LS，L)的照明單元，其中，光纖包含光傳導(dǎo)核心(light conducting core)和覆層(cladding)，光調(diào)制器包含像素矩陣，光源裝置設(shè)置在光纖的一側(cè)，并且從至少一個(gè)光源(LS)發(fā)出的光在光纖片層內(nèi)傳播。根據(jù)本發(fā)明的照明單元，其特征在于，平板光纖包含具有偏振敏感功能的偏轉(zhuǎn)覆層(CL)，用于對(duì)在光纖中傳播的光的短暫波場(chǎng)進(jìn)行輸出耦合并偏轉(zhuǎn)，覆層的厚度在光的傳播方向上減小。
文檔編號(hào)G02B26/02GK102576115SQ201080037450
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者伯·克羅爾, 史蒂夫·布施貝克, 拉爾夫·豪斯勒, 杰拉爾德·菲特雷爾, 諾伯特·萊斯特 申請(qǐng)人:視瑞爾技術(shù)公司