無

關于聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)的聲明

無

背景技術：

電子顯示器是用于向各種設備和產品的用戶傳達信息的幾乎無所不在的媒介。最常見的電子顯示器是陰極射線管(CRT)、等離子體顯示面板(PDP)、液晶顯示器(LCD)、電致發(fā)光顯示器(EL)、有機發(fā)光二極管(OLED)和有源矩陣OLED(AMOLED)顯示器、電泳顯示器(EP)和采用機電或電流體(electrofluidic)光調制的各種顯示器(例如，數(shù)字微鏡裝置、電潤濕顯示器等)。通常，電子顯示器可以被分類為主動顯示器(即，發(fā)光的顯示器)或被動顯示器(即，調制由另一個源提供的光的顯示器)。主動顯示器的最明顯的示例是CRT、PDP和OLED/AMOLED。當考慮發(fā)射的光時通常被分類為被動的顯示器是LCD和EP顯示器。被動顯示器雖然經(jīng)常表現(xiàn)出有吸引力的性能特性，包括但不限于固有地低的功耗，但是考慮到發(fā)光能力的缺失，在許多實際應用中，被動顯示器的使用可能某種程度上受到限制。

為了克服與發(fā)光相關聯(lián)的被動顯示器的適用性限制，許多被動顯示器耦合到外部光源。耦合的光源可以允許這些要不然是被動的顯示器發(fā)光并且基本上起到主動顯示器的作用。這種耦合光源的示例是背光體(backlight)。背光體是放置在要不然是被動的顯示器的后面以照亮該被動顯示器的光源(常常是所謂的‘板’光源)。例如，背光體可以耦合到LCD或EP顯示器。背光體發(fā)射穿過LCD或EP顯示器的光。背光體發(fā)射的光由LCD或EP顯示器調制，繼而調制的光隨后被從LCD或EP顯示器發(fā)射。通常背光體被配置為發(fā)射白光。然后使用濾色器將白光轉換成顯示器中使用的各種顏色。例如，濾色器可以放置在LCD或EP顯示器的輸出處(較不常見)、或者在背光體和LCD或EP顯示器之間。

附圖說明

參考結合附圖進行的以下詳細描述，可以更容易地理解根據(jù)這里所描述的原理的示例的各種特征，其中相同的附圖標記表示相同的結構元件，并且其中：

圖1示出了根據(jù)這里描述的原理的示例的具有特定主角(principal angular)方向的光束的角分量{θ，φ}的圖形視圖。

圖2A示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的基于多束衍射光柵的彩色背光體的橫截面圖。

圖2B示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的圖2A所示的基于多束衍射光柵的彩色背光體的表面的透視圖。

圖2C示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的另一示例的基于多束衍射光柵的彩色背光體的橫截面圖。

圖3示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的另一示例的多束衍射光柵的平面圖。

圖4A示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的另一示例的包括傾斜準直器的基于多束衍射光柵的彩色背光體的橫截面圖。

圖4B示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的準直反射器的示意表示。

圖5示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的基于多束衍射光柵的彩色背光體的透視圖。

圖6示出了根據(jù)與這里描述的原理一致的示例的電子顯示器的框圖。

圖7示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的在會聚點P處會聚的多個被不同地定向的光束的橫截面圖。

圖8示出了根據(jù)與這里描述的原理一致的示例的彩色電子顯示器操作的方法的流程圖。

某些示例具有作為上述附圖中示出的特征的補充和替代之一的其它特征。這些和其它特征在下面參考上述附圖詳細描述。

具體實施方式

根據(jù)這里所述原理的示例提供了使用不同顏色的光的多束衍射耦合的電子顯示器背光照明。具體地，這里所述的電子顯示器的背光照明采用多束衍射光柵和相對于彼此橫向移位的多個不同顏色的光源。多束衍射光柵用于將光源產生的不同顏色的光耦合出光導，并且沿電子顯示器的觀看方向定向(direct)耦合出的不同顏色的光。根據(jù)在這里描述的原理的各種示例，由多束衍射光柵沿觀看方向定向的耦合出的光包括具有彼此不同主角方向和不同顏色的多個光束。在一些示例中，具有不同主角方向(也稱為“被不同地定向的光束”)和不同顏色的光束可以被用于顯示三維(3-D)信息。例如，由多束衍射光柵產生的、被不同地定向的不同顏色的光束可以被調制并且充當“無眼鏡式(glasses-free)”3-D電子顯示器的像素。

根據(jù)各種示例，多束衍射光柵產生具有對應的多個不同的、空間上分離的角(即，不同的主角方向)的多個光束。具體地，根據(jù)這里的定義，由多束衍射光柵產生的光束具有由角分量{θ，φ}給出的主角方向。角分量θ在這里被稱為光束的“仰(elevation)分量”或“仰角”。這里，角分量φ被稱為光束的“方位分量”或“方位角”。根據(jù)定義，仰角θ是在垂直平面(例如，垂直于多束衍射光柵的平面)內的角，而方位角φ是在水平平面(例如，平行于多束衍射光柵平面)內的角。圖1示出了根據(jù)這里所述原理的示例的具有特定主角方向的光束10的角分量{θ，φ}。另外，根據(jù)這里的定義，光束從特定點發(fā)射或發(fā)出。也就是說，根據(jù)定義，光束具有與多束衍射光柵內的特定原點相關聯(lián)的中心光線。圖1還示出了光束原點O。使用粗箭頭12在圖1中示出了入射光的示例傳播方向。

根據(jù)各種示例，多束衍射光柵的特性及其特征(即，“衍射特征”)可以用于控制光束的角方向性以及多束衍射光柵對于一個或多個光束的波長或顏色選擇性中的一個或兩個?？梢杂糜诳刂平欠较蛐院筒ㄩL選擇性的特性包括但不限于光柵長度、光柵間距(特征間隔)、特征的形狀、特征的大小(例如，溝槽或背脊(ridge)寬度)以及光柵的取向中的一個或多個。在某些示例中，用于控制的各種特性可以是在光束原點附近局部的特性。

這里，‘衍射光柵’(‘diffraction grating’)通常定義為被布置以便提供入射在衍射光柵上的光的衍射的多個特征(即，衍射特征)。在一些示例中，多個特征可以以周期性或準周期性方式布置。例如，衍射光柵可以包括以一維(1-D)陣列布置的多個特征(例如，材料表面中的多個溝槽)。在其它示例中，衍射光柵可以是特征的二維(2-D)陣列。例如，衍射光柵可以是材料表面上的突起物(bump)的2-D陣列。

因此，并且根據(jù)這里的定義，衍射光柵是提供入射在衍射光柵上的光的衍射的結構。如果光從光導入射到衍射光柵上，則所提供的衍射可以導致、并且因此被稱為“衍射耦合”，因為衍射光柵可以通過衍射將光耦合出光導。衍射光柵也通過衍射重新定向或改變光的角度(即，衍射角)。具體地，作為衍射的結果，離開衍射光柵的光(即衍射光)通常具有與入射光的傳播方向不同的傳播方向。在這里，通過衍射進行的光的傳播方向的改變在這里被稱為‘衍射重新定向’。因此，衍射光柵可以理解為包括衍射特征的結構，該衍射特征以衍射方式重新定向入射到衍射光柵上的光，并且，如果光從光導入射，衍射光柵還可以以衍射方式將光從光導中耦合出。

在這里，具體地，‘衍射耦合’被定義為作為衍射(例如，通過衍射光柵)的結果而跨過兩種材料之間的邊界的電磁波(例如，光)的耦合。例如，衍射光柵可以用于通過跨過光導邊界的衍射耦合而將在光導中傳播的光耦合出。類似地，根據(jù)定義，‘衍射重新定向’是作為衍射的結果的光的傳播方向的重新定向或改變。如果衍射發(fā)生在兩種材料之間的邊界(例如，衍射光柵位于該邊界處)，則衍射重新定向可以發(fā)生在該邊界處。

進一步根據(jù)這里的定義，衍射光柵的特征被稱為“衍射特征”，并且可以是在表面(例如，兩種材料之間的邊界)處、在表面中和在表面上的一個或多個。所述表面例如可以是光導的表面。衍射特征可以包括衍射光的多種結構中的任一種，所述結構包括但不限于在所述表面處、在所述表面中或在所述表面上的溝槽、背脊、孔和突起物中的一個或多個。例如，多束衍射光柵可以包括在材料表面中的多個平行的溝槽。在另一個示例中，衍射光柵可以包括突出材料表面的多個平行的背脊。衍射特征(例如，溝槽、背脊、孔、突起物等)可以具有多種提供衍射的橫截面形狀或輪廓中的任一種，所述橫截面形狀或輪廓包括但不限于矩形輪廓、三角形輪廓和鋸齒輪廓中的一個或多個。

根據(jù)這里的定義，“多束衍射光柵”是產生多個光束的衍射光柵。在一些示例中，多束衍射光柵可以是或包括“啁啾”衍射光柵。如上所述，由多束衍射光柵產生的多個光束可以具有由角分量{θ，φ}表示的不同主角方向。具體地，根據(jù)各種示例，作為通過多束衍射光柵進行的入射光的衍射耦合和衍射重新定向的結果，每個光束可以具有預定的主角方向。例如，多束衍射光柵可以在八個不同的主方向上產生八個光束。根據(jù)各種示例，各種光束的不同主角方向通過光柵間距或間隔與在光束原點處的多束衍射光柵的特征相對于入射至多束衍射光柵上的光的傳播方向的取向或旋度(rotation)的組合來確定。

此外，在這里，“光導”被定義為以下結構：該結構使用全內反射來在該結構內引導光。具體地，光導可以包括在光導的操作波長上基本透明的芯。在某些示例中，術語‘光導’一般指在光導的電介質材料和包圍光導的材料或介質之間的界面上提供全內反射以引導光的電介質光波導。根據(jù)定義，全內反射的條件是光導的折射率比在光導材料表面附近的包圍介質的折射率大。在某些示例中，光導可以包括涂層以補充或替代上述折射率不同以進一步促成全內反射。涂層例如可以是反射涂層。根據(jù)各種示例，光導可以是幾種光導的任一種，這些光導包括但不限于板(plate)或片(slab)光導以及條帶(strip)光導中的一個或兩個。

另外在這里，術語‘板’(‘plate’)在像板光導(‘plate light guide’)中那樣被應用于光導時被定義為分段地(piecewise)或存在差別地(differentially)成平面的層或薄片(sheet)。具體地，板光導定義為被配置為在由光導的頂面和底面(即，相對的面)劃界的兩個基本正交的方向上引導光的光導。此外，在這里，根據(jù)定義，頂面和底面兩者相互分離并且在存在差別的意義上基本上相互平行。就是說，在板光導的任何存在差別地小的區(qū)域內，頂面和底面基本上平行或共面。在某些示例中，板光導可以是基本上平的(例如，限制為平面)并且因此板光導是平面光導。在其它示例中，板光導可以在一個或兩個正交的維度中是彎曲的。例如，板光導可以在單一維度中彎曲以形成圓柱形的板光導。但是在各種示例中，任何彎曲都具有足夠大的曲率半徑以保證在板光導中保持全內反射以引導光。

這里，“光源”被定義為光的源(例如，發(fā)射光的裝置或設備)。例如，光源可以是在被激活時發(fā)射光的發(fā)光二極管(LED)。這里，光源可以基本上是任何光源或光學發(fā)射器，包括但不限于發(fā)光二極管(LED)、激光器、有機發(fā)光二極管(OLED)、聚合物發(fā)光二極管、基于等離子體的光學發(fā)射器、熒光燈、白熾燈以及實際上任何其它光源中的一個或多個。由光源產生的光可以具有顏色或者可以包括光的特定波長。如此，“多個不同顏色的光源”在這里被明確地定義為一套或一組光源，其中至少一個光源產生具有與由多個光源中的至少一個其它光源產生的光的顏色或波長不同的顏色或等效地波長的光。此外，“不同顏色的多個光源”可以包括相同或基本相似的顏色的多于一個的光源，只要所述多個光源中的至少兩個光源是不同顏色的光源(即，產生在所述至少兩個光源之間不同的顏色的光)。因此，根據(jù)這里的定義，不同顏色的多個光源可以包括產生第一顏色的光的第一光源和產生第二顏色的光的第二光源，其中第二顏色不同于第一顏色。

此外，如在這里所用的，冠詞‘一’(‘a’)意欲具有其在專利文獻中的普通的含義，即‘一個或多個’。例如，‘光柵’(‘a grating’)表示一個或多個光柵，同樣，‘光柵’在這里表示‘一個或多個光柵’。此外，在這里對‘頂’、‘底’、‘上面’、‘下面’、‘上’、‘下’、‘前’、‘后’、‘第一’、‘第二’、‘左’或‘右’的任何提及在這里無意成為限制。在這里，術語‘大約(about)’在被應用于值時，通常表示在用于產生該值的設備的容差范圍內，或在某些示例中，表示正或負10％、或正或負5％、或正或負1％，除非明確表述為其他含義。此外，在這里的示例意圖僅是說明性的，并且是為了討論的目的而呈現(xiàn)的，而不是當作限制。

圖2A示出了根據(jù)與這里所述原理一致的示例的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的橫截面圖。圖2B示出了根據(jù)與這里所述原理一致的示例的圖2A所示的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的表面的透視圖。圖2C示出了根據(jù)與這里所述原理一致的另一示例的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的橫截面圖。

根據(jù)各種示例，基于多束衍射光柵的彩色背光體100被配置為提供多個光束102，該多個光束102沿不同的預定方向被定向出并離開基于多束衍射光柵的彩色背光體100。此外，所述多個光束的各種光束102表示或包括不同顏色的光。在一些示例中，不同顏色和不同方向的多個光束102形成電子顯示器的多個像素。在一些示例中，電子顯示器是所謂的“無眼鏡式”三維(3-D)顯示器(例如，多視圖顯示器)。

具體地，根據(jù)各種示例，由基于多束衍射光柵的彩色背光體100提供的多個光束的光束102被配置為具有與多個光束中的其它光束102不同的主角方向(例如，見圖2A-2C)。此外，光束102可以具有相對窄的角展度。因此，光束102可以在由光束102的主角方向確立的方向上被定向離開基于多束衍射光柵的彩色背光體100。

此外，由基于多束衍射光柵的彩色背光體100提供的多個光束的光束102具有或表示不同顏色的光。在一些示例中，光束102的不同顏色可以表示一組顏色(例如，調色板)中的顏色。此外，根據(jù)一些示例，代表該組顏色中的每種顏色的光束102可以具有基本相等的主角方向。具體地，對于特定的主角方向，可以存在代表該組顏色中的每種顏色的一組光束102。在一些示例中，多個光束102的每個主角方向可以包括代表該組顏色的每個顏色的一組光束102。在一些示例中，可以(例如，由如下所述的光閥)調制(例如，該組顏色中的)不同顏色和不同主角方向的光束102。沿不同方向被定向離開基于多束衍射光柵的彩色背光體100的不同顏色光束102的調制作為彩色3-D電子顯示器應用中的像素可能特別有用。

基于多束衍射光柵的彩色背光體100包括不同顏色的多個光源110。具體地，根據(jù)這里的定義，多個光源中的光源110被配置為產生與多個光源中的其它光源110產生的光的顏色不同的顏色(即，光學波長)的光。例如，多個光源中的第一光源110'可以產生第一顏色(例如，紅色)的光，多個光源中的第二光源110"可以產生第二顏色(例如，綠色)的光，多個光源中的第三光源110"'可以產生第三顏色(例如，藍色)的光，等等。

在各種示例中，不同顏色的多個光源110可以包括代表基本上任何光源的光源110，包括但不限于發(fā)光二極管(LED)、熒光燈和激光器中的一個或多個。例如，多個光源110可以各自包括多個LED。在一些示例中，所述多個光源中的光源110中的一個或多個可以產生由特定顏色表示的具有窄帶光譜的基本上單色的光。具體地，根據(jù)一些示例，該單色光的顏色可以是預定色域或顏色模型(例如，紅-綠-藍(RGB)彩色模型)的原色。例如，所述多個光源的第一光源110'可以是紅色LED，并且由第一光源110'產生的單色光顏色可以基本上是紅色的。在該示例中，第二光源110"可以是綠色LED，并且由第二光源110”產生的單色光顏色可以基本上是綠色的。此外，在該示例中，第三光源110"'可以是藍色LED，并且由第三光源110"'產生的單色光顏色可以基本上是藍色的。

在其它示例中，由所述多個光源中的光源110中的一個或多個提供的光可以具有相對寬帶的光譜(即，可以不是單色光)。例如，可以采用產生基本白光的熒光光源或類似的寬帶光源作為所述多個光源的一部分。在一些示例中，當使用寬帶光源時，由寬帶光源產生的白光可以使用濾色器或類似機構(例如，棱鏡)“轉換”為所述多個光源的不同顏色的相應顏色(例如，紅色、綠色、藍色等)。例如，與濾色器組合的寬帶光源有效地產生濾色器的相應顏色的光。具體地，根據(jù)各種示例，相應顏色可以是多個光源110的不同顏色中的顏色，并且包括濾色器的“轉換的”寬帶光源可以是不同顏色的多個光源110中的光源110。注意，在這里作為討論而非限制地采用紅色、綠色和藍色的顏色。例如，可以使用代替或附加于紅色、綠色和藍色中的任何一個或全部的其它顏色作為光源110的不同顏色。

根據(jù)各種示例，多個光源的光源110相對于彼此橫向移位，如圖2A和2C所示。例如，光源110可以沿特定的軸或方向相對于彼此橫向移位。具體地，如圖2A和2C所示，第一光源110'相對于第二光源110”沿著x軸橫向地向左移位。此外，第三光源110”'相對于第二光源110”沿著x軸橫向地向右移位，如圖所示。

根據(jù)各種示例，基于多束衍射光柵的彩色背光體100還包括板光導120，該板光導120被配置為引導進入板光導120的光104。根據(jù)各種示例，板光導120被配置為引導由多個光源的光源110產生的不同顏色的光104。在一些示例中，光導120使用全內反射來引導光104。例如，板光導120可以包括被配置為光波導的電介質材料。電介質材料可以具有第一折射率，該第一折射率大于圍繞電介質光波導的介質的第二折射率。例如，折射率的差被配置為根據(jù)板光導120的一個或多個引導模式促進被引導的光104的全內反射。

在一些示例中，板光導120可以是片或板光波導，該片或板光波導是光學透明材料的、延伸的、基本上平面的薄片(例如，如圖2A和2C中的橫截面所示)。電介質材料的基本上平面的薄片被配置為通過全內反射引導光104。在某些示例中，板光導120可以包括在板光導120表面的至少一部分上的覆蓋層(未示出)。該覆蓋層例如可以用于進一步促進全內反射。根據(jù)各種示例，板光導120的光學透明材料可以包括多種電介質材料的任一種或者可以由多種電介質材料的任一種構成，所述電介質材料包括但不限于各種類型的玻璃(例如，石英玻璃、堿-鋁硅鹽酸玻璃、硼硅鹽酸玻璃等)和基本上光學透明的塑料或聚合物(例如，聚乙烯(甲基丙烯酸甲酯)或‘丙烯酸玻璃’、聚碳酸酯等)中的一種或多種。

根據(jù)各種示例，由光源110產生的光耦合進板光導120的端部中，以沿著板光導120的長度或傳播軸傳播和被引導。例如，如圖2A和2C所示，被引導的光104可以沿著板光導120的傳播軸在大致水平方向上(即，沿著x軸)傳播。被引導的光104沿著傳播軸在一般傳播方向上的傳播在圖2A中從左到右示為幾個粗水平箭頭(即，從左指向右)。圖2C也是作為幾個粗水平箭頭從右到左示出了被引導的光104的傳播。在圖2A和2C中由粗水平箭頭沿著x軸示出的被引導的光104的傳播表示板光導120內的各種傳播光束。具體地，傳播光束例如可以代表與板光導120的一個或多個光學模式相關聯(lián)的傳播光的平面波。根據(jù)各種示例，被引導的光104的傳播光束因為全內反射而可以通過在板光導120的材料(例如，電介質)和周圍介質之間的界面處從板光導120的壁‘反彈’或反射離開而沿著傳播軸傳播。

根據(jù)各種示例，多個光源的光源110的橫向位移確定被引導的光104的各種傳播光束在板光導120內的傳播(即，除了沿著傳播軸的傳播以外)的相對角度。具體地，第一光源110'相對于第二光源110”的橫向位移(例如，圖2A中向左，圖2C中向右)可以導致與第一光源110'相關聯(lián)的傳播光束在板光導120內具有小于或“淺于”與第二光源110”相關聯(lián)的傳播光束的傳播角度的傳播角度。同樣地，第三光源110”'相對于第二光源110”的橫向位移(例如，圖2A中向右，圖2C中向左)可以導致與第三光源110”'相關聯(lián)的傳播光束的傳播角度相對于與第二光源110”的傳播光束的傳播角度更大或者“更陡”。因此，多個光源的光源110的相對橫向位移用于控制或確定與每個光源110相關聯(lián)的傳播光束的傳播角度。

在圖2A和2C中，與第二光源110”相關聯(lián)的顏色的光用實線示出，而與第一和第三光源110'、110”'相關聯(lián)的顏色的光分別用不同的虛線示出。如圖2A和2C中的各個實線和不同的虛線所示，不同顏色的光由第一、第二和第三光源110'、110”、110”'發(fā)射。不同顏色的光耦合到板光導120中，并且作為被引導的光104(例如，如粗水平箭頭所示)沿著板光導傳播軸傳播。另外，耦合到板光導120中的不同顏色的被引導的光104的每一個沿著傳播軸以由第一、第二和第三光源110'、110”、110”'的相應光源的橫向位移確定的不同傳播角度傳播。以各種不同傳播角度進行的被引導的光104的傳播被示出為圖2A中的鋸齒形、交叉陰影線區(qū)域。此外，在圖2A和2C中，使用相應的實線和各種虛線描繪與第一、第二和第三光源110'、110”、110”'相關聯(lián)的不同顏色的光的光束102。

根據(jù)各種示例，基于多束衍射光柵的彩色背光體100還包括多束衍射光柵130。多束衍射光柵130位于板光導120的表面處，并且被配置為通過或者使用衍射耦合從板光導120衍射耦合出被引導的光104的一個或多個部分。具體地，被引導的光104的耦合出的部分作為不同顏色(即，表示光源110的不同顏色)的多個光束102被衍射性地重新定向離開光導表面。此外，不同顏色的光束102通過多束衍射光柵130沿不同的主角方向被重新定向離開光導表面。如此，表示來自第二光源110"的被引導的光104(實線箭頭)的光束102在如示出地被衍射耦合出的時候具有不同的主角方向。類似地，分別表示來自光源110'和光源110"'中的每一個的被引導的光104(各種虛線箭頭)的光束102也具有不同的主角方向。然而，根據(jù)各種示例，來自橫向移位的光源110'、110"、110"'中的每一個的光束102中的一些可以具有基本相似的主角方向。

一般來說，根據(jù)各種示例，由多束衍射光柵130產生的光束102可以是發(fā)散或會聚的。具體地，圖2A示出了發(fā)散的多個光束102，而圖2C示出了會聚的多個光束中的光束102。根據(jù)各種示例，光束102是發(fā)散的(圖2A)還是會聚的(圖2C)由被引導的光104相對于多束衍射光柵130的特性(例如，啁啾方向)的傳播方向確定。在光束102發(fā)散的一些示例中，發(fā)散的光束102可以看起來是從位于多束衍射光柵130之下或后面某個距離處的‘虛擬’點(未示出)發(fā)散的。類似地，根據(jù)一些示例，會聚的光束102可以在多束衍射光柵130之上或前面的虛擬點(未示出)處會聚或穿過。

根據(jù)各種示例，多束衍射光柵130包括提供衍射的多個衍射特征132。所提供的衍射負責將被引導的光104從板光導120衍射耦合出。例如，多束衍射光柵130可以包括作為衍射特征132的板光導120的表面中的溝槽和從光導表面120凸起的背脊中的一個或兩個。溝槽和背脊可以布置為相互平行，并且至少在某個點處，與將要由多束衍射光柵130耦合出的被引導的光104的傳播方向垂直。

在某些示例中，可以將溝槽和背脊刻蝕、碾磨或塑模進所述表面中或者施加在所述表面上。如此，多束衍射光柵130的材料可以包括板光導120的材料。如圖2A所述，例如，多束衍射光柵130包括從板光導120表面凸起的基本上平行的背脊。在圖2C中，多束衍射光柵130包括穿過板光導120表面的基本上平行的溝槽。在其它示例(未示出)中，多束衍射光柵130可以是施加或附加到光導表面的膜或層。衍射光柵130例如可以沉積在光導表面上。

根據(jù)各種示例，多束衍射光柵130可以以各種配置布置在板光導120的表面處、表面上或表面中。例如，多束衍射光柵130可以是在光導表面上按列和行布置的多個光柵(例如，多束衍射光柵)的一員。例如，多束衍射光柵130的行和列可以表示多束衍射光柵130的矩形陣列。在另一示例中，多個多束衍射光柵130可以布置為另一陣列，包括但不限于圓形陣列。在又一示例中，多個多束衍射光柵130可以基本上隨機地分布在板光導120的表面上。

根據(jù)一些示例，多束衍射光柵130可以包括啁啾衍射光柵130。根據(jù)定義，如圖2A-2C所示，啁啾衍射光柵130是展現(xiàn)出或具有跨過啁啾衍射光柵130的廣度(extent)或長度而變化的衍射特征的衍射間距或間隔d的衍射光柵。在這里，變化的衍射間隔d稱為‘啁啾’。因此，從板光導120衍射耦合出的被引導的光104以不同的衍射角作為光束102從啁啾衍射光柵130離開或發(fā)出，該不同的衍射角對應于啁啾衍射光柵130上的不同的原點，利用啁啾，啁啾衍射光柵130可以產生具有不同主角方向的多個光束102。

此外，確立光束102的主角方向的衍射角也是被引導的光104的波長或顏色和入射角的函數(shù)。如此，根據(jù)各種示例，對應于相應光源110的顏色的光束102的主角方向是相應光源110的橫向位移的函數(shù)。具體地，如上所述，多個光源的各種光源110被配置為產生不同顏色的光。此外，光源110相對于彼此橫向移位以產生在板光導120內的被引導的光104的不同傳播角度。根據(jù)各種示例，由于光源110的各個橫向位移造成的被引導的光104的不同傳播角度(即，入射角)與由光源110產生的被引導的光104的不同顏色的組合導致具有基本上相等的主角方向的多個不同顏色的光束102。例如，在圖2A-2C中使用實線和虛線的組合示出了具有基本相等的主角方向的不同顏色的光束102(即，不同顏色的光束的集合)。

在一些示例中，啁啾衍射光柵130可以具有或展現(xiàn)出隨距離線性變化的衍射間隔d的啁啾。如此，啁啾衍射光柵130可以被稱為“線性啁啾”衍射光柵。例如，圖2A和2C示出了作為線性啁啾衍射光柵的多束衍射光柵130。如圖所示，相比于在第一端部130'處，衍射特征122在多束衍射光柵130的第二端部130"處更靠近在一起。此外，示出的衍射特征132的衍射間隔d從第一端部130'至第二端部130"線性變化。

在一些示例中，通過使用包括啁啾衍射光柵的多束衍射光柵130將被引導的光104耦合出板光導120而產生的不同顏色的光束102可以在被引導的光104沿從第一端130'到第二端130”的方向傳播(例如，如圖2A所示)時發(fā)散(即，成為發(fā)散光束102)?？商鎿Q地，根據(jù)其它示例，當被引導的光104從第二端130”向第一端130'傳播(例如，如圖2C所示)時，可產生不同顏色的會聚光束102。

在另一示例(未示出)中，啁啾衍射光柵130可以展現(xiàn)出衍射間隔d的非線性啁啾?？梢员挥糜趯崿F(xiàn)啁啾衍射光柵130的各種非線性啁啾包括但不限于指數(shù)啁啾、對數(shù)啁啾或以另一基本上不均勻或隨機但仍然單調的方式變化的啁啾。也可以采用非單調啁啾，諸如但不限于正弦啁啾或三角(或鋸齒)啁啾。

根據(jù)一些示例，多束衍射光柵130內的衍射特征132可以相對于被引導的光104的入射方向具有變化的取向。具體地，在多束衍射光柵130中的第一點處的衍射特征132的取向可以與另一點處的衍射特征132的取向不同。如上所述，根據(jù)一些示例，光束102的主角方向{θ，φ}的角分量由在光束102的原點處的衍射特征132的局部間距(即，衍射間隔d)和方位取向角的組合確定或對應于在光束102的原點處的衍射特征132的局部間距(即，衍射間隔d)和方位取向角的組合。此外，根據(jù)一些示例，光束102的主角方向{θ，φ}的方位分量φ可以基本上與光束102的彩色無關(即，對于所有顏色基本上相等)。具體地，根據(jù)一些示例，對于光束120的所有顏色，

方位分量φ和衍射特征132的方位取向角之間的關系可以基本相同。如此，改變多束衍射光柵130內的衍射特征132的取向可以產生具有不同主角方向{θ，φ}的不同光束102，而不管光束102的顏色如何，至少在其各自的方位分量φ方面是這樣。

在一些示例中，多束衍射光柵130可以包括彎曲的或者以大致彎曲的配置布置的衍射特征132。例如，衍射特征132可以包括沿曲線半徑(radius of the curve)相互隔開的彎曲溝槽和彎曲背脊之一。圖2B示出了作為例如彎曲的、隔開的背脊的彎曲的衍射特征132。在沿著衍射特征132的曲線的不同點處，與彎曲衍射特征132相關聯(lián)的多束衍射光柵130的“基礎(underlying)衍射光柵”具有不同的方位取向角。具體地，在沿著彎曲衍射特征132的給定點處，該曲線具有通常與沿著彎曲衍射特征132的另一點不同的特定方位取向角。此外，特定方位取向角導致從給定點發(fā)射的光束102的對應主角方向{θ，φ}。在一些示例中，一個或多個衍射特征(例如，溝槽、背脊等)的曲線可以表示圓的一部分。該圓可以與光導表面共面。在其它示例中，所述曲線可以表示例如與光導表面共面的橢圓或另一彎曲形狀的一部分。

在其它示例中，多束衍射光柵130可以包括“分段”彎曲的衍射特征132。具體地，盡管衍射特征不能描述基本上平滑或連續(xù)的曲線本身，但是在沿著多束衍射光柵130中的衍射特征的不同點處，衍射特征132仍然可以相對于被引導的光104的入射方向而以不同的角度確定方位，以近似一曲線。例如，衍射特征132可以是包括多個基本上直的區(qū)段的溝槽，該溝槽的每個區(qū)段具有與相鄰區(qū)段不同的取向。所述區(qū)段的不同角度可以一起近似一曲線(例如，圓的區(qū)段)。例如，下面描述的圖3示出了分段彎曲衍射特征132的示例。在又一些其它示例中，特征132可以僅在多束衍射光柵130內的不同位置處具有相對于被引導的光的入射方向的不同的取向，而不近似特定曲線(例如，圓或橢圓)。

在一些示例中，多束衍射光柵130可以包括不同取向的衍射特征132和衍射間隔d的啁啾二者。具體地，所述取向和衍射特征132之間的間隔d可以在多束衍射光柵130內的不同點處變化。例如，多束衍射光柵130可以包括彎曲和啁啾的衍射光柵130，其具有均彎曲并且在間隔d上作為曲線半徑的函數(shù)而變化的溝槽或背脊。

圖2B示出了在板光導120的表面中或表面上的多束衍射光柵130，其包括都是彎曲的和啁啾的衍射特征132(例如溝槽或背脊)(即，是彎曲的啁啾衍射光柵)。例如，被引導的光104具有相對于如圖2B所示的多束衍射光柵130和板光導120的入射方向。圖2B還示出了指向遠離板光導120的表面處的多束衍射光柵130的多個發(fā)射的光束102。如圖所示，光束102沿多個不同的主角方向發(fā)射。具體地，如所示，發(fā)射的光束102的不同主角方向在方位和仰角(elevation)上不同。如上所述，衍射特征132的啁啾和衍射特征132的曲線兩者都可以基本上對發(fā)射的光束102的不同的主角方向負責。

圖3示出了根據(jù)與這里所述原理一致的另一示例的多束衍射光柵130的平面圖。如圖所示，多束衍射光柵130在也包括多個光源110的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的板光導120的表面上。多束衍射光柵130包括是分段彎曲和啁啾的衍射特征132。圖3中的粗箭頭示出了被引導的光104的示例入射方向。

在一些示例中，基于多束衍射光柵的彩色背光體100還可以包括傾斜準直器。根據(jù)各種示例，傾斜準直器可以位于多個光源110和板光導120之間。傾斜準直器被配置為使來自光源110的光傾斜，并將傾斜的和準直的光作為被引導的光104定向到板光導120中。根據(jù)各種示例，傾斜準直器可以包括但不限于與鏡子、傾斜準直透鏡或準直反射器組合的準直透鏡。例如，圖2A示出了包括準直反射器的傾斜準直器140，該準直反射器被配置為準直和傾斜來自光源110的光。圖2C以示例而不是限制的方式示出了包括準直透鏡142和鏡子144的傾斜準直器140。

圖4A示出了根據(jù)與這里所述原理一致的另一示例的包括傾斜準直器140的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的橫截面圖。具體地，傾斜準直器140被示出為位于不同顏色的多個光源110和板光導120之間的準直反射器140。在圖4A中，光源110在對應于板光導120內的被引導的光104的傳播軸(例如，x軸)的方向上相對于彼此橫向移位，如圖所示。此外，如圖所示，基于多束衍射光柵的彩色背光體100包括在板光導120的表面處的多個多束衍射光柵130(即，多束衍射光柵陣列)。每個多束衍射光柵130被配置為產生不同顏色和不同主角方向的多個光束102。

根據(jù)各種示例，圖4A中示出的準直反射器140被配置為準直由光源110產生的不同顏色的光。準直反射器140還被配置為相對于板光導120的頂面和底面以傾斜角定向準直光。根據(jù)一些示例，傾斜角大于零并且小于板光導120內的全內反射的臨界角。根據(jù)各種示例，來自多個光源的相應光源110的光可以具有由準直反射器的傾斜和相應光源110相對于準直反射器140的聚焦點或焦點F的橫向位移兩者確定的對應傾斜角。

圖4B示出了根據(jù)與這里描述的原理一致的示例的準直反射器140的示意性表示。具體地，圖4B示出了位于準直反射器140的焦點F處的第一光源110'(例如，綠光源)。還示出了沿x軸，即在對應于傳播軸的方向上，相對于第一光源110'橫向移位的第二光源110"(例如，紅光源)。由第一光源110'產生的光(例如，綠光)發(fā)散成由圖4B中的光線112'表示的光錐。類似地，由第二光源110"產生的光(例如，紅光)發(fā)散為由圖4B中的光線112"表示的光錐。

如圖所示，離開準直反射器140的來自第一光源110'的準直光由平行光線114'表示，而離開準直反射器140的來自第二光源110"的準直光由平行光線114"表示。注意，準直反射器140不僅準直光，還將準直光向下定向或傾斜一非零角度。具體地，來自第一光源110'的準直光以傾斜角θ'向下傾斜，并且來自第二光源110"的準直光以不同的傾斜角θ"向下傾斜，如圖所示。根據(jù)各種示例，第一光源傾斜角θ'和第二光源傾斜角θ"之間的差由第二光源110"相對于第一光源110'的橫向位移提供或確定。注意，不同的傾斜角θ'、θ"對應于對于來自第一光源110'和第二光源110"中的相應光源的光(例如，綠色對紅色)，在光導120內的被引導的光104的不同傳播角度，如圖4A所示。

在一些示例中，傾斜準直器(例如，準直反射器140)被集成到板光導120。具體地，例如，集成的傾斜準直器140不能是與板光導120基本上可分離的。例如，傾斜準直器140可以由板光導120的材料形成，例如，如具有準直反射器140的圖4A所示。圖4A的集成的準直反射器140和板光導120兩者可以通過注塑在準直反射器140和板光導120之間連續(xù)的材料而形成。準直反射器140和板光導120兩者的材料例如可以是注塑的丙烯酸樹脂。在其它示例中，傾斜準直器140可以是基本上分離的元件，其與板光導120對齊并且在一些實例中附著到板光導120，以促進將光耦合到板光導120中。

根據(jù)一些示例，當被實現(xiàn)為準直反射器140時，傾斜準直器140還可以包括在用于形成準直反射器140的材料的彎曲表面(例如，拋物線形表面)上的反射涂層。例如，金屬涂層(例如，鋁膜)或類似的“鏡面反射”材料可以施加到形成準直反射器140的材料的彎曲部分的外表面以增強表面的反射率。在包括集成到板光導120的傾斜準直器140的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的示例中，基于多束衍射光柵的彩色背光體100在這里可被稱為“單片的”。

在一些示例中，傾斜準直器140的準直反射器140包括雙彎曲拋物面反射器的一部分。雙彎曲拋物面反射器可具有第一拋物線形狀，以在平行于板光導120的表面的第一方向上準直光。此外，雙彎曲拋物面反射器可具有第二拋物線形狀，以在基本上正交于第一方向的第二方向上準直光。

在一些示例中，傾斜準直器140包括作為“有形(shaped)”反射器的準直反射器140。結合橫向移位的光源110的有形反射器被配置為產生對應于光的不同顏色的第一顏色的第一光束102，并產生對應于所述不同顏色的第二顏色的第二光束102，像從多束衍射光柵130發(fā)射的那樣。根據(jù)各種示例，第一光束102的主角方向大約等于第二光束的主角方向。具體地，為了對于第一和第二光束102實現(xiàn)大約相等的主角方向，可以采用諸如但不限于光線跟蹤優(yōu)化的方法。例如，光線跟蹤優(yōu)化可以用于調整初始為拋物線的反射器的形狀以產生有形反射器。光線跟蹤優(yōu)化可以提供反射器形狀調整，該調整滿足例如當?shù)谝缓偷诙馐?02離開多束衍射光柵130時，第一顏色的第一光束102和第二顏色的第二光束102兩者具有相等的主角方向的約束。

圖5示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的透視圖。具體地，如圖5所示，基于多束衍射光柵的彩色背光體100是單片的，其在板光導120的邊緣處具有多個集成準直反射器140。此外，如圖所示，每個準直反射器140具有雙彎曲拋物線形狀以在水平方向(即，y軸)和垂直方向(即，z軸)兩者上準直光。此外，作為示例，多束衍射光柵130在圖5中示出為板光導表面上的圓形特征。如圖5中進一步示出的，在準直反射器140中的第一個下面示出了不同顏色的多個橫向移位的光源110。根據(jù)各種示例，雖然沒有明確示出，但是不同顏色的分離的多個橫向移位的光源在其它準直反射器140中的每一個下面，使得每個準直反射器140具有其自己的一組光源110。

在一些示例中，基于多束衍射光柵的彩色背光體100基本上是光學透明的。具體地，根據(jù)一些示例，板光導120和多束衍射光柵130兩者在與板光導120中的被引導的光傳播的方向正交的方向上可以是光學透明的。光學透明可以允許基于多束衍射光柵的彩色背光體100的一側上的物體例如從相對側被看到(即，穿過板光導120的厚度而被看到)。在其它示例中，當從觀看方向(例如，頂面上方)觀看時，基于多束衍射光柵的彩色背光體100是基本上不透明的。

根據(jù)這里描述的原理的一些示例，提供彩色電子顯示器。彩色電子顯示器被配置為發(fā)射不同顏色的調制的光束作為電子顯示器的像素。此外，在各種示例中，調制的、不同顏色的光束可以優(yōu)選地被定向為朝向彩色電子顯示器的觀看方向，作為具有不同顏色的多個不同地定向的、調制的光束。在一些示例中，彩色電子顯示器是三維(3-D)彩色電子顯示器(例如，無眼鏡式的3-D彩色電子顯示器)。根據(jù)各種示例，調制的、不同地定向的光束中的不同光束可以對應于與3-D彩色電子顯示器相關聯(lián)的不同的“視圖”。不同的“視圖”可以提供例如由3D彩色電子顯示器顯示的信息的“無眼鏡式”(例如，自動立體)表示。

圖6示出了根據(jù)與這里所描述的原理一致的示例的彩色電子顯示器200的框圖。具體地，圖6中所示的電子顯示器200是被配置為發(fā)射調制的光束202的3-D彩色電子顯示器200(例如，“無眼鏡式”3-D彩色電子顯示器)。根據(jù)各種示例，調制的光束202包括具有多種不同顏色的光束202。

如圖6所示，3-D彩色電子顯示器200包括光源210。光源210包括相對于彼此橫向移位的不同顏色的多個光學發(fā)射器。在一些示例中，光源210基本上類似于上面關于基于多束衍射光柵的彩色背光體100描述的多個光源110。具體地，光源210的光學發(fā)射器被配置為發(fā)射或產生具有與光源210的另一光學發(fā)射器的顏色或波長不同的彩色或等效地波長的光。此外，光源210的光學發(fā)射器相對于光源210的其它光學發(fā)射器橫向移位。例如，光源210可以包括發(fā)射紅光的第一光學發(fā)射器(即，紅光學發(fā)射器)、發(fā)射綠光的第二光學發(fā)射器(即，綠光學發(fā)射器)和發(fā)射藍光的第三光學發(fā)射器(即，藍光學發(fā)射器)。例如，第一光學發(fā)射器可以相對于第二光學發(fā)射器橫向移位，并且進而，第二光學發(fā)射器可以相對于第三光學發(fā)射器橫向移位。

3-D電子顯示器200還包括傾斜準直器220。傾斜準直器220被配置為準直由光源210產生的光。傾斜準直器220進一步被配置為將經(jīng)準直的光作為被引導的光以非零傾斜角定向到板光導230中。在一些示例中，傾斜準直器220基本上類似于上述的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的傾斜準直器140。具體地，在一些示例中，傾斜準直器220可以包括基本上類似于基于多束衍射光柵的彩色背光體100的準直反射器140的準直反射器。在一些示例中，準直反射器可以具有定形的拋物線反射器表面(例如，準直反射器可以是定形反射器)。

如圖6所示，3-D彩色電子顯示器200還包括板光導230，以引導在傾斜準直器220的輸出處產生的傾斜準直光。板光導230中的被引導的光是最終成為由3-D彩色電子顯示器200發(fā)射的調制的光束202的光的源。根據(jù)一些示例，板光導230可以基本上類似于上面關于基于多束衍射光柵的彩色背光體100所描述的板光導120。例如，板光導230可以是片光波導，其是被配置為通過全內反射引導光的電介質材料的平面薄片。根據(jù)各種示例，光源210的光學發(fā)射器在對應于板光導230內的被引導光的傳播軸的方向上相對于彼此橫向移位。例如，光學發(fā)射器可以在準直反射器的聚焦點或焦點附近沿傳播軸(例如，x軸)方向橫向移位。

圖6中所示的3-D彩色電子顯示器200還包括在板光導的表面處的多束衍射光柵240的陣列。在一些示例中，該陣列的多束衍射光柵240可以基本上類似于上述的基于多束衍射光柵的彩色背光體100的多束衍射光柵130。具體地，多束衍射光柵240被配置為將來自板光導230的被引導的光的一部分耦合出，作為表示不同顏色(例如，一組顏色或調色板的不同顏色)的多個光束204。此外，多束衍射光柵240被配置為在多個不同的主角方向上定向不同顏色的光束204。在一些示例中，具有多個不同主角方向的不同顏色的多個光束204是多組光束204，其中一組包括具有相同主角方向的多個顏色的光束。此外，根據(jù)一些示例，一組中的光束204的主角方向不同于所述多組中的其它組中的光束204的主角方向。

根據(jù)各種示例，與由光源210的光學發(fā)射器產生的光相對應的調制的光束202的主角方向可以基本上類似于與由光源210的另一光學發(fā)射器產生的光對應的另一調制的光束202的主角方向。例如，對應于第一或紅光學發(fā)射器的紅光束202的主角方向可以基本上分別類似于第二或綠光學發(fā)射器和第三或藍光學發(fā)射器的綠光束202和藍光束202中的一者或兩者的主角方向。例如，主角方向的基本相似性可以通過在光源210中第一(紅色)光學發(fā)射器、第二(綠色)光學發(fā)射器和第三(藍色)光學發(fā)射器相對于彼此的橫向位移來提供。此外，根據(jù)各種示例，該基本相似性可以提供3-D彩色電子顯示器200的像素或者等效地提供具有每種光源顏色的、具有共同主角方向的一組光束202。

在一些示例中，多束衍射光柵240包括啁啾衍射光柵。在一些示例中，多束衍射光柵240的衍射特征(例如，溝槽、背脊等)是彎曲衍射特征。在其它示例中，多束衍射光柵240包括具有彎曲衍射特征的啁啾衍射光柵。例如，彎曲衍射特征可以包括彎曲(即，連續(xù)彎曲或分段彎曲)的被脊或溝槽以及彎曲衍射特征之間的間隔，該間隔可以作為多束衍射光柵240上的距離的函數(shù)而變化。

如圖6所示，3-D彩色電子顯示器200還包括光閥陣列250。根據(jù)各種示例，光閥陣列250包括被配置為調制所述多個的被不同地定向的光束204的多個光閥。具體地，光閥陣列250的光閥被配置為調制被不同地定向的光束204，以提供作為3-D彩色電子顯示器200的像素的調制的光束202。此外，調制的、被不同地定向的光束202中的不同光束可以對應于3-D電子顯示器的不同視圖。在各種示例中，可以采用光閥陣列250中的不同類型的光閥，包括但不限于液晶光閥或電泳光閥。在圖6中使用虛線來強調光束202的調制。根據(jù)各種示例，調制的光束202的顏色部分地或全部地歸因于由多束衍射光柵240產生的被不同地定向的光束204的顏色。例如，光閥陣列250的光閥可以不包括濾色器以產生具有不同顏色的調制的光束202。

根據(jù)各種示例，3-D彩色電子顯示器200中采用的光閥陣列250可以相對厚，或者等效地，可以與多束衍射光柵240隔開相對大的距離。根據(jù)這里所描述的原理的各種示例，由于多束衍射光柵240提供在多個不同的主角方向上被定向的光束204，因此可以采用相對厚的光閥陣列250或者與多束衍射光柵240隔開的光閥陣列250。在一些示例中，光閥陣列250(例如，使用液晶光閥)可以與多束衍射光柵240隔開，或者等效地可以具有大于約50微米的厚度。在一些示例中，光閥陣列250可與多束衍射光柵240隔開或包括大于約100微米的厚度。在其它示例中，厚度或間隔可以大于約200微米。在一些示例中，相對厚的光閥陣列250可以是商業(yè)上可獲得的(例如，商業(yè)上可獲得的液晶光閥陣列)。

在一些示例中，由多束衍射光柵240產生的多個被不同地定向的光束204被配置為在板光導230上方的點處或附近會聚或基本上會聚(例如，彼此相交)。通過“基本上會聚”，是指被不同地定向的光束204在到達所述“點”或其附近之下或之前會聚，并且在所述點或所述點的附近之上或越過所述點或所述點的附近發(fā)散。被不同地定向的光束204的會聚可以有助于例如使用相對厚的光閥陣列250。

圖7示出根據(jù)與這里所述原理一致的示例的、在會聚點P處會聚的多個被不同地定向的光束204的橫截面圖。如圖7所示，會聚點P位于板光導230的表面上的多束衍射光柵240和光閥陣列250之間。具體地，光閥陣列250位于距越過被不同地定向的光束204的會聚點P的板光導表面一定距離處。此外，如圖所示，每個被不同地定向的光束204通過光閥陣列250的不同單元或光閥252。根據(jù)各種示例，被不同地定向的光束204可以由光閥陣列250的光閥252調制以產生調制的光束202。圖7中使用虛線來強調調制的光束202的調制。圖7中的板光導230中的水平粗箭頭將由多束衍射光柵240耦合出的、板光導230內的不同顏色的被引導的光表示為具有與來自光源210中不同顏色的光學發(fā)射器的被引導的光對應的不同顏色的被不同地定向的光束204。

再次參考圖6，根據(jù)一些示例，3-D彩色電子顯示器200還可以包括發(fā)射器時間復用器260，以對光源210的光學發(fā)射器進行時間復用。具體地，發(fā)射器時間復用器260被配置為在一時間間隔期間依序地激活光源210的光學發(fā)射器中的每一個。光學發(fā)射器的依序激活是在多個不同時間間隔的相應時間間隔期間依序地產生對應于相應的激活的光學發(fā)射器的顏色的光。例如，發(fā)射器時間復用器260可以被配置為在第一時間間隔期間激活第一光學發(fā)射器(例如，紅色發(fā)射器)以產生來自第一光學發(fā)射器的光(例如，紅光)。發(fā)射器時間復用器250可以被配置為在第一時間間隔之后的第二時間間隔期間激活第二光學發(fā)射器(例如，綠色發(fā)射器)以產生來自第二光學發(fā)射器的光(例如，綠光)，以此類推。根據(jù)各種示例，對不同顏色的光學發(fā)射器進行時間復用可以允許正在觀看3-D彩色電子顯示器200的人感知不同顏色的組合。具體地，例如，當由發(fā)射器時間復用器260進行時間復用時，光學發(fā)射器可以產生不同顏色的光的組合，其最終導致具有主角方向和表示時間復用的不同顏色的組合的顏色(例如，感知的顏色)的光束202。根據(jù)各種示例，發(fā)射器時間復用器260可以被實現(xiàn)為狀態(tài)機(例如，使用存儲在存儲器中并由計算機執(zhí)行的計算機程序)。

根據(jù)這里描述的原理的一些示例，提供了一種彩色電子顯示器操作的方法。圖8示出了根據(jù)與這里描述的原理一致的示例的彩色電子顯示器操作的方法300的流程圖。如圖8所示，彩色電子顯示器操作的方法300包括使用相對于彼此橫向移位的多個光源產生310光。在一些示例中，用于產生310光的多個光源基本上類似于被橫向移位的、上面關于基于多束衍射光柵的彩色背光體100描述的多個光源110。具體地，多個光源中的光源產生310與由多個光源中的其它光源產生的顏色不同的顏色的光。

圖8所示的彩色電子顯示器操作的方法300還包括在板光導中引導320光。在一些示例中，板光導和被引導的光可以基本上類似于上面關于基于多束衍射光柵的彩色背光體100描述的板光導120和被引導的光104。具體地，在一些示例中，板光導可以根據(jù)全內反射來引導320被引導的光。此外，在一些示例中，板光導可以是基本上平面的電介質光波導(例如，平面電介質薄片)。此外，光源的橫向位移在對應于板光導中的傳播軸(例如，如圖2A和2C所示的x軸)的方向上。

如圖8所示，彩色電子顯示器操作的方法300還包括使用多束衍射光柵衍射耦合出330被引導的光的一部分。根據(jù)各種示例，多束衍射光柵位于板光導的表面處。例如，多束衍射光柵可以在板光導的表面中形成為溝槽、背脊等。在其它示例中，多束衍射光柵可以包括在板光導表面上的膜。在一些示例中，多束衍射光柵基本上類似于上面關于基于多束衍射光柵的彩色背光體100描述的多束衍射光柵130。具體地，由多束衍射光柵衍射耦合出330板光導的被引導的光的部分產生多個光束。所述多個光束中的光束被重新定向離開板光導表面。具體地，被重新定向離開表面的多個光束中的光束具有與多個光束中的其它光束不同的主角方向。在一些示例中，所述多個中的每個被重新定向的光束相對于所述多個中的其它光束具有不同的主角方向。此外，根據(jù)各種示例，通過由多束衍射光柵衍射耦合出330而產生的多個光束具有彼此不同的顏色的光束。

根據(jù)一些示例(例如，如圖8所示)，彩色電子顯示器操作的方法300還包括準直340從多個光源產生310的光，并且使用傾斜準直器將準直光定向到板光導中。在一些示例中，傾斜準直器基本上類似于上面關于基于多束衍射光柵的彩色背光體100描述的傾斜準直器140。具體地，在一些示例中，準直340產生的光可以包括準直反射器，以相對于板光導表面以及板光導的傳播軸以傾斜角θ來定向準直光。在一些示例中，來自多個光源的相應光源的光具有由準直反射器的傾斜和相應光源相對于準直反射器的聚焦點或焦點的橫向位移兩者確定的對應傾斜角θ。

根據(jù)一些示例，彩色電子顯示器操作的方法300還包括使用相應的多個光閥來調制350多個光束，如圖8所示。例如，多個光束中的光束可以通過穿過相應的多個光閥或者以其他方式與相應的多個光閥相互作用而被調制350。經(jīng)調制350的光束可形成三維(3-D)彩色電子顯示器的像素。例如，調制350的光束可以提供3-D彩色電子顯示器(例如，無眼鏡式3-D彩色電子顯示器)的多個視圖。在一些示例中，3-D彩色電子顯示器可以基本上類似于上述3-D彩色電子顯示器200。

根據(jù)各種示例，調制350中采用的光閥可以基本上類似于上述3-D彩色電子顯示器200的光閥陣列250的光閥。例如，光閥可以包括液晶光閥。在另一示例中，光閥可以是另一類型的光閥，包括但不限于電潤濕光閥或電泳光閥。

根據(jù)一些示例(圖8中未示出)，彩色電子顯示器操作的方法300還包括時間復用多個光源中的光源。具體地，時間復用包括在多個不同時間間隔的相應時間間隔期間依序地激活所述光源以產生對應于相應的被激活的光源的顏色的光。時間復用可以由例如基本上類似于上面關于3-D彩色電子顯示器200描述的發(fā)射器時間復用器260的光源時間復用器提供。

因此，已經(jīng)描述了基于多束衍射光柵的彩色背光體、3-D彩色電子顯示器和彩色電子顯示器操作方法的示例，其采用多束衍射光柵和多個橫向移位的光源以提供多個被不同地定向的不同顏色的光束。應當理解，上述示例僅僅是表示這里所描述的原理的許多具體示例中的一些示例的說明。顯然，本領域技術人員在不脫離由所附權利要求限定的范圍的情況下可以容易地設計出許多其它布置。