偏振混合光导及使用其的基于多波束光栅的背光的制作方法
相关申请的交叉引用
不适用。
关于联邦资助的研究或开发的声明
不适用。
背景技术：
电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传达信息的几乎无处不在的媒介。最常见的电子显示器是阴极射线管(crt)、等离子显示面板(pdp)、液晶显示器(lcd)、电致发光显示器(el)、有机发光二极管(oled)和有源矩阵oled(amoled)显示器、电泳显示器(ep)和使用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可以被分类为有源显示器(即，发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一个源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子有crt、pdp和oled/amoled。当考虑发光时通常被分类为无源的显示器是lcd和ep显示器。虽然无源显示器通常展示出吸引人的性能特征，包括但不限于固有的低功耗，但是考虑到缺乏发光的能力，在许多实际应用中可能会发现稍微受限的使用。
为了克服与光发射有关的无源显示器的局限性，许多无源显示器被耦合到外部光源。耦合的光源可以允许这些另外的(otherwise)无源显示器发光并且基本上作为有源显示器起作用。这种耦合的光源的例子是背光。背光是被放置在另外的无源显示器后面以照射无源显示器的光源(通常被称为“面板”光源)。例如，背光可以被耦合到lcd或ep显示器。背光发出通过lcd或ep显示器的光。由lcd或ep显示器调制由背光发出的光，并且然后，从lcd或ep显示器进而发出调制的光。
附图说明
参考结合附图的以下详细描述，可以更容易地理解根据这里所描述的原理的示例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：
图1示出了根据这里所描述的原理的示例的在泄漏光导内的光强度作为沿着光的传播轴的距离的函数的曲线图。
图2a示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的偏振混合光导的横截面图。
图2b示出了根据与这里所描述的原理一致的另一示例的偏振混合光导的横截面图。
图3示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的偏振混合光导的一部分的横截面图。
图4示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的图2a或2b中任一个所示的偏振混合光导的表面的一部分的透视图。
图5示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的3-d电子显示器的框图。
图6示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的电子显示器操作的方法的流程图。
某些示例具有作为除上述附图中所示的特征以外和替代上述附图中所示的特征的特征中的一个的其他特征。参考上述附图，下面详细描述这些和其他特征。
具体实施方式
根据这里所描述的原理的示例提供了光导中的偏振混合，例如应用于电子显示器背光。具体地，根据这里所描述的原理，偏振混合提供光导内的被引导光束的偏振分量的光的重分布或与光导内的被引导光束的偏振分量相关联的光的重分布。进一步地，如这里所描述的，偏振分量光重分布被提供为沿着光导的距离的函数。在一些示例中，重分布可以在各种偏振分量之间基本上交换或互换光，例如，在横向电(te)偏振分量和横向磁(tm)偏振分量之间。通过重分布与偏振分量相关联的光(例如，沿着光导长度周期性地)，可以在光导内且沿着光导实现在被引导光束中光的更均匀的分布。具体地，尤其当主要与特定偏振分量(例如，第一偏振分量或te偏振分量)相关联的光被优选散射、被耦合输出(coupleout)或以其他方式被配置为沿着其长度从光导“泄漏”时，可以提供更均匀的分布。
例如，光可以以准直的方式在光导(例如，板状光导)内传播或等效地作为其中被引导光的光线的方向被很好地定义的光的准直束。进一步地，在一些示例中，光导可以优选地散射出与准直的被引导光束的特定偏振分量相关联的光。例如，提供特定偏振分量的优选散射的“散射体”或“散射中心”(例如，下面描述的多波束衍射光栅)可以存在于光导内或其表面。具体地，散射中心可以是具有取决于入射到散射中心的光的偏振的散射强度的各向异性散射体。例如，沿着两个偏振轴中的第一偏振轴的偏振光(即，第一偏振分量)可以被散射中心优选地或“最大化地”散射，而沿着两个偏振轴中的第二偏振轴的偏振光(即，第二偏振分量)可以被散射中心最小化地散射。结果，由于优选散射，在与第一偏振分量相关联的光导中的准直被引导光束的比例作为沿着光导的距离的函数将以大于与第二偏振分量相关联的准直被引导光束的比例的速率减小。
根据各种示例，可以使用光导内的偏振混合以重分布与偏振分量相关联的被引导光束的光(或等效地“以重分布偏振分量”)。根据各种示例，光重分布可以减轻优选散射的影响。具体地，偏振混合可以被用于将与第二(即，最小化散射的)偏振分量相关联的光的一部分重分布到第一偏振分量中，以有效地“补充”优选散射的偏振分量(即，第一偏振分量)。此外，在一些示例中，偏振混合可以基本上互换与第一和第二偏振分量相关联的光。例如，第一偏振分量可以是横向电(te)偏振分量，而第二偏振分量可以是横向磁(tm)偏振分量。根据一些示例，通过或使用偏振混合的光重分布可以导致te偏振分量和tm偏振分量的交换或互换。此外，根据一些示例，通过偏振混合提供的偏振分量光重分布(或等效地“偏振分量重分布”)可以沿着光导的长度重复(例如，是周期性的)。根据一些示例，可以使用偏振混合来重分布，并且，在一些示例中，互换(例如，周期性地互换)光导内的被引导光的第一和第二分量以有助于更好地利用被引导光，例如通过电子显示器背光的多波束衍射光栅。
图1示出了根据这里所描述的原理的示例的在泄漏光导内的光强度作为沿着光的传播轴的距离的函数的曲线图。具体地，光的标记为“te”的第一偏振分量的强度和标记为“tm”的第二偏振分量的强度被示出为距离的函数或等效地沿着光导内的被引导光束的光学路径的距离的函数。进一步地，例如，在被引导光束的第一偏振分量或te偏振分量与第二偏振分量或tm偏振分量相比被优选耦合的情况下，在图1的光导内被引导的光(例如，作为被引导光束)被配置为沿着光导的长度被散射、被耦合输出或以其他方式被泄漏。如图1所示，作为被引导光束的光的向外耦合(out-coupling)的结果，te偏振分量和tm偏振分量二者的强度指数衰减。然而，由于te偏振分量被优选耦合输出，所以te偏振分量的强度比tm偏振分量的强度衰减得更快。在一些示例中，诸如在使用多波束衍射光栅以将光从光导耦合输出的电子显示器背光中，被耦合输出的光可以主要与被引导光束的te偏振分量相关联。例如，如图1所示，在使用多波束衍射光栅的这种电子显示器背光中的te偏振分量和tm偏振分量的相对强度被观察到衰减。
根据这里所描述的原理的示例，图1中还示出了偏振混合对被引导光强度的效果作为沿着光导的距离的函数的示例，如虚线表示。具体地，如图所示，当被引导光束沿着光导长度行进时，偏振混合周期性地重分布(例如，互换)被引导光束的te偏振分量和tm偏振分量。作为偏振混合的结果，(例如，被引导光束的te偏振分量和tm偏振分量两者的)光强度的衰减可以遵循在图1中所示的虚线曲线，而不是与两个单独的偏振分量中的任一个偏振分量相关联的各自曲线(即te偏振分量和tm偏振分量曲线)。换句话说，由于偏振混合，由虚线/曲线所示的te偏振分量和tm偏振分量两者可以以大约两个单独的偏振分量的“平均”的速率有效地衰减。因此，根据这里所描述的原理的各种示例，在使用偏振混合的光导内且沿光导实现被引导光强度的更均匀的分布。
根据各种示例，偏振混合与在板状光导内作为光束被引导的光结合使用。这里，“光导”被定义为在使用全内反射的结构内引导光的结构。具体地，光导可以包括在光导的工作波长处基本上是透明的核。在各种示例中，术语“光导”通常是指采用全内反射以在光导的电介质材料与围绕该光导的材料或介质之间的界面处引导光的电介质光波导。根据定义，全内反射的条件是光导的折射率大于邻近光导材料表面的周围介质的折射率。在一些示例中，除了上述折射率差异或代替上述折射率差异，光导可以包括涂层以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。根据各种示例，光导可以包括但不限于板状或片状引导、条状引导以及它们的组合之一。
这里进一步地，当被应用于光导作为在“板状光导”中时，术语“板状”被定义为逐段或差分平面的层或片。具体地，板状光导被定义为被配置为沿由光导的顶表面和底表面(即，相对表面)限定的两个基本上正交的方向引导光的光导。进一步地，根据这里的定义，顶表面和底表面二者彼此分离，并且在差异方面(inadifferentialsense)基本上彼此平行。也就是说，在板状光导的任何差异性较小的区域内，顶表面和底表面基本上平行或共面。在一些示例中，板状光导可以是基本上平坦的(例如，被限于平面)，并且因此板状光导是平面光导。在其他示例中，板状光导可以是在一个或两个正交的维度上弯曲。例如，板状光导可以在单个维度上弯曲以形成圆柱形板状光导。然而，在各种示例中，任何曲率具有足够大的曲率半径以确保在板状光导内维持全内反射以引导光。
根据这里所描述的一些示例，衍射光栅(例如，多波束衍射光栅)可以被用于将光从板状光导中散射或耦合输出。这里，“衍射光栅”通常被定义为被布置为提供入射在衍射光栅上的光的衍射的多个特征(即，衍射特征)。在一些示例中，多个特征可以以周期性或准周期性的方式布置。例如，衍射光栅可以包括以一维(1-d)阵列布置的多个特征(例如，在材料表面上的多个凹槽)。在其他示例中，衍射光栅可以是特征的二维(2-d)阵列。例如，衍射光栅可以是在材料表面上的凸起或洞的2-d阵列。
因此，根据这里的定义，“衍射光栅”是提供入射在衍射光栅上的光的衍射的结构。如果光从光导入射到衍射光栅上，则所提供的衍射或衍射散射可以导致并因此被称为“衍射耦合”，因为衍射光栅可以通过衍射将光从光导中耦合输出。衍射光栅还通过衍射(即，衍射角)重定向或改变光的角度。具体地，作为衍射的结果，离开衍射光栅的光(即，衍射光)通常具有与衍射光栅上的入射光(即，入射光)的传播方向不同的传播方向。这里，通过衍射而导致的光的传播方向的变化称为“衍射重定向”。因此，衍射光栅可以被理解为包括衍射特征的结构，其中，衍射特征使入射在衍射光栅上的光衍射重定向，并且如果光从光导入射，则衍射光栅也可以衍射耦合输出来自光导的光。
此外，根据这里的定义，衍射光栅的特征被称为“衍射特征”，并且可以是在表面处、在表面里和在表面上(例如，两个材料之间的边界)中的一个或多个。例如，表面可以是板状光导的表面。衍射特征可以包括衍射光的各种结构中的任何一种，包括但不限于在表面处、在表面里或在表面上的凹槽、脊、孔和凸起中的一个或多个。例如，衍射光栅可以包括在材料表面里的多个平行的凹槽。在另一示例中，衍射光栅可以包括从材料表面上升出的多个平行的脊。衍射特征(例如，凹槽、脊、孔、凸起等)可以具有提供衍射的各种横截面形状或轮廓中的任一种，包括但不限于正弦曲线轮廓、矩形轮廓(例如，二元衍射光栅)、三角形轮廓和锯齿轮廓(例如，闪耀(blazed)光栅)中的一个或多个。
根据这里的定义，“多波束衍射光栅”是产生包括多个光束的耦合输出光的衍射光栅。进一步地，根据这里的定义，由多波束衍射光栅产生的多个光束彼此具有不同的主角度方向。具体地，根据定义，由于多波束衍射光栅对入射光的衍射耦合和衍射重定向，多个光束具有与另一多个光束的光束不同的预定主角度方向。例如，多个光束可以包括具有八个不同主角度方向的八个光束。例如，组合的八个光束(即，多个光束)可以表示光场。根据各种示例，各种光束的不同主角度方向由光栅间隙或间距以及在各个光束相对入射到多波束衍射光栅上的光的传播方向的原点处多波束衍射光栅的衍射特征的取向或旋转的组合来确定。
根据这里所描述的各种示例，通过衍射光栅(例如，多波束衍射光栅)从光导耦合输出的光表示电子显示器的像素。具体地，具有多波束衍射光栅以产生具有不同主角度方向的多个光束的光导可以是电子显示器的背光的一部分或与电子显示器一起使用的背光的一部分，电子显示器诸如但不限于“无眼镜”的三维(3-d)电子显示器(例如，也称为多视图或“全息”电子显示器或自动立体显示器)。因此，通过使用多波束衍射光栅从光导耦合输出的被引导光而产生的不同定向的光束可以是或表示3-d电子显示器的“像素”。此外，根据各种示例，不同定向的光束可以形成光场。
这里，“光源”被定义为光的来源(例如，产生和发光的装置或设备)。例如，光源可以是当被激活时发光的发光二极管(led)。这里，光源可以基本上是任何光的来源或光发射源，包括但不限于发光二极管(led)、激光器、有机发光二极管(oled)、聚合物发光二极管、基于等离子体的光发射器、荧光灯、白炽灯和几乎任何其他光的来源中的一个或多个。由光源产生的光可以具有色彩或可以包括特定波长的光。
进一步地，如这里所使用的，冠词“一个(a)”旨在在专利技术中具有其普通含义，即一个或多个。例如，“一个光栅”是指一个或多个光栅，并且因此，“所述光栅”是指这里的“所述光栅(或多个)”。此外，这里对“顶”、“底”、“上面”、“下面”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用不是意图成为这里的限制。这里，除非另有明确说明，术语“约”当应用于值时通常意味着在用于产生该值的装置的容差范围内，或者在一些示例中是指正负10％、或正负5％、或正负1％。进一步地，这里所使用的术语“基本上”是指例如大多数、或几乎全部、或全部、或在约51％至约100％的范围内的量。此外，这里的示例旨在仅是说明性的，并且出于讨论目的而不是限制的方式被呈现。
根据这里所描述的原理的一些示例，提供了偏振混合光导。图2a示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的偏振混合光导100的横截面图。图2b示出了根据与这里所描述的原理一致的另一示例的偏振混合光导100的横截面图。偏振混合光导100使用偏振混合以重分布在偏振混合光导100内被引导的光的偏振分量。具体地，与在没有偏振混合的类似光导中提供的偏振分量的分布相比，在偏振混合光导100内的偏振混合可以促进沿着偏振混合光导100的光学路径的被引导光的偏振分量的更均匀和一致的分布。例如，当与所选择的偏振分量(例如，第一偏振分量)相关联的被引导光束的光被优选地从偏振混合光导100(例如，如下所述的光束102)散射出时，偏振混合可以促进在偏振混合光导100内且沿着偏振混合光导100的更均匀和一致的光分布。
如图所示，偏振混合光导100包括光导110。具体地，根据各种示例，光导110是板状光导110。板状光导110被配置为沿着板状光导110的长度引导光(例如，从光源)作为光束。进一步地，根据各种示例，板状光导110被配置为以非零传播角度来引导光束(即，被引导光束104)。如这里所定义的，非零传播角度是相对于板状光导110的表面(例如，顶表面或底表面)的角度。
在一些示例中，被引导光束的非零传播角度可以在大约十(10)度和大约五十(50)度之间。在一些示例中，被引导光束的非零传播角度可以在大约二十(20)度和大约四十(40)度之间，或者大约二十五(25)度和大约三十五(35)度之间。例如，非零传播角度可以是大约三十(30)度。在其他示例中，非零传播角度可以是大约20度，或大约25度，或大约35度。
在一些示例中，来自光源的光可以以非零传播角度(例如，大约30-35度)被引入或被耦合到板状光导110中。例如，透镜、反射镜或类似的反射器(例如，倾斜的准直反射器和棱镜(图中未示出))中的一个或多个可以促进以非零传播角度将光耦合到板状光导110的输入端作为光束。一旦被耦合到板状光导110中，则被引导光束104然后沿着板状光导110按通常是远离输入端的方向传播。进一步地，被引导光束104在板状光导110内以非零传播角度传播。具体地，板状光导110被配置为，当被引导光束104沿着板状光导110传播时，通过在板状光导110的顶表面和底表面之间反射或“反弹”被引导光束104来引导光。
进一步地，根据各种示例，通过将光耦合到板状光导110中而产生的被引导光束104可以是准直光束。具体地，“准直”是指在被引导光束104内的光线基本上彼此平行。根据这里的定义，从被引导光束104发散或散射的光线不被认为是准直被引导光束104的一部分。例如，为了产生准直被引导光束104，光的准直可以由用于将光耦合到板状光导110中的透镜或反射镜(例如，倾斜的准直反射器等)来提供。
如图2a和2b所示，被引导光束104沿着板状光导110在大致水平的方向(例如，作为准直光束)传播。被引导光束104的一般传播在图2a和2b中从左到右被示出为沿着x轴指示的加粗水平箭头。此外，例如，传播被引导光束104的光线(例如，中心光线)被表示为在板状光导110内的延伸的、有角度的箭头。例如，被引导光束104可以表示板状光导110内的一种或多种光学模式。进一步地，如图所示，由于全内反射，被引导光束104通过在板状光导110的材料(例如，电介质)和周围介质之间的界面处“反弹”或反射离开板状光导110的壁(例如，顶部或前部和底部或背部表面)而在一般传播方向上传播。
在一些示例中，板状光导110可以是包括延伸的、基本上平坦的光学透明材料、诸如电介质材料的片的板或板状光波导。基本上平坦的电介质材料的片被配置为使用全内反射来引导被引导光束104。根据各种示例，板状光导110的光学透明材料可以包含或由任何各种电介质材料制成，包括但不限于各种类型的玻璃(例如，石英玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等)和基本上光学透明的塑料或聚合物(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)或“丙烯酸玻璃”、聚碳酸酯等)中的一个或多个。在一些示例中，板状光导110还可以包含在板状光导110的表面(例如，顶表面和底表面中的一个或两个)的至少一部分上的包覆层(图中未示出)。根据一些示例，包覆层可以用于进一步促进全内反射。
根据各种示例，被引导光束104具有第一偏振分量和第二偏振分量。根据各种示例，第一偏振分量和第二偏振分量可以基本上彼此正交。在一些示例中，第一偏振分量是横向电(te)偏振分量以及第二偏振分量是横向磁(tm)偏振分量。
在一些示例中，被引导光束104可以初始地作为基本上未偏振的或等效地“随机偏振”的光被耦合到板状光导110中。在另一示例中，当被引导光束104被耦合到板状光导110中时，被引导光束104可以具有任意偏振。因此，被引导光束104的一部分可以被视为与第一偏振分量相关联或相当于第一偏振分量。类似地，被引导光束104的另一部分可以被视为与被引导光束104的第二偏振分量相关联或相当于被引导光束104的第二偏振分量。根据各种示例，光部分或第一偏振分量和第二偏振分量组合在一起构成了被引导光束104。具体地，根据一些示例，被引导光束104可以由两个正交偏振分量(例如，第一偏振分量和第二偏振分量)的叠加来表示。
在一些示例中，在板状光导110内，具体地，在板状光导110的输入端的附近，对应于或与第一偏振分量相关联的被引导光束104的第一部分的特性(例如，强度、数量、等级等)可以大约等于对应于或与第二偏振分量相关联的被引导光束104的第二部分的特性(例如，强度等)。换句话说，在板状光导110的输入端处基本上未偏振或任意偏振的被引导光束104的光可以是在第一偏振分量和第二偏振分量(例如，te偏振分量和tm偏振分量)之间大约平均分布。在其他示例中，被引导光束104的第一偏振分量部分的特性大于第二偏振分量部分，或者第二偏振分量部分的特性大于第一偏振分量部分。
如图2a和2b所示，偏振混合光导100还包括板状光导110内的偏振延迟器120。偏振延迟器120被配置为将被引导光束104的第一偏振分量和第二偏振分量重分布成第一偏振分量和第二偏振分量的线性组合。根据一些示例，重分布可以互换被引导光束104的第一偏振分量和第二偏振分量。
具体地，当被引导光束104以非零传播角度穿过偏振延迟器120时，偏振延迟器120被配置为将与第一偏振分量相关联的被引导光束104的光(或光部分)重分布成第一偏振分量和第二偏振分量的预定线性组合。此外，偏振延迟器120被配置为将与第二偏振分量相关联的被引导光束的光(或光部分)重分布成第一偏振分量和第二偏振分量的另一预定线性组合。例如，如果第一偏振分量是te偏振分量(ete)且第二偏振分量是tm偏振分量(etm)，则偏振延迟器120可以将与te偏振分量ete相关联的光部分重分布成te偏振分量和tm偏振分量的线性组合(例如，ete→a·ete+b·etm，其中a、b是0和1之间的整数使得|a|2+|b|2＝1)。类似地，例如，偏振延迟器120可以将与tm偏振分量etm相关联的光部分重分布成te偏振分量和tm偏振分量的另一线性组合(例如，etm→c·ete+d·etm，其中c、d是0和1之间的整数使得|c|2+|d|2＝1)。
在一些示例中，由偏振延迟器120提供的光重分布可以互换或至少基本上互换被引导光束104的第一偏振分量和第二偏振分量。通过“互换”是指对应于与第一偏振分量相关联的光的被引导光束104的一部分被有效地“变换”成第二偏振分量，而对应于与第二偏振分量相关联的光的被引导光束104的一部分被有效地“变换”成第一偏振分量。例如，如果线性组合导致所有te偏振分量ete被重分布成仅tm偏振分量etm，并且所有的tm偏振分量etm被重分布成仅te偏振分量ete(例如，|a|＝0；|b|＝1和|c|＝0；|d|＝1)，则te偏振分量和tm偏振分量互换。换句话说，偏振延迟器120基本上将被引导光束104的第一偏振分量和第二偏振分量彼此交换。
偏振延迟器120的示例包括但不限于各种双折射晶体(例如，云母、方解石、石英等)、双折射聚合物和液晶延迟器。在一些示例中，偏振延迟器120可以是单轴延迟器，而在其他示例中，可以采用多轴延迟器。
在一些示例中，偏振延迟器120可以充当“半波”板。也就是说，以非零传播角度穿过偏振延迟器120的被引导光束104的总光学路径长度被配置为在被引导光束104的偏振分量的线性叠加之间引入大约一半波长差分相位延迟。例如，一半波长差分相位延迟可以是由等式(1)给出的第一偏振分量e1和由等式(2)给出的第二偏振分量e2的线性叠加之间的相位延迟或差。
其中，ete和etm分别是te偏振分量和tm偏振分量。根据各种示例，大约一半波长的差分相位延迟在偏振延迟器120的输出或出射点处基本上互换第一(例如，te)偏振分量和第二(例如，tm)偏振分量。
在一些示例中(例如，如图2a和2b所示)，偏振延迟器120包括偏振延迟膜或层。例如，偏振延迟器120可以包括具有双折射的聚合物膜或层，被配置为提供第一偏振分量和第二偏振分量的上述差分相位延迟或等效地提供分别与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光的上述重分布。在一些示例中，偏振延迟器120可以包括单轴延迟膜(例如，聚合物单轴延迟膜)。在一些示例中，偏振延迟器120的偏振延迟材料被提供为与光导电介质材料相邻、嵌入光导电介质材料中或被光导电介质材料围绕。作为偏振延迟材料的层，例如，偏振延迟器120可以是与板状光导共面的连续层或不连续层(例如，分布在光导的材料的岛状物(islands))。
在一些示例中，偏振延迟层120可以包括与板状光导110的表面相邻的层或膜(例如，“偏振延迟层”120)。例如，偏振延迟层120可以邻近板状光导110的后表面或前表面。进一步地，在一些示例中，偏振延迟层120可以邻近与板状光导表面相反的板状光导110的表面，其中，光从该板状光导表面散射出板状光导110(例如，如下面进一步所描述的，作为光束102)。例如，如图2a所示，偏振延迟层120与板状光导110的后表面相邻，其中，该后表面与板状光导110的前表面相反，光束102从该板状光导110的前表面散射(例如，通过下面所描述的多波束衍射光栅)。在其他示例中，如图2b所示，偏振延迟层120可以位于板状光导110内，在板状光导110的前表面和后表面之间，但与板状光导110的前表面和后表面都隔开。
在一些示例中，偏振延迟层120与板状光导110基本上共面。例如，偏振延迟层120可以是形成在板状光导110的后表面上或施加到板状光导110的后表面的层(例如，如图2a所示)。在另一示例中，偏振延迟层120可以位于板状光导110内，使得偏振延迟层120的表面(例如，顶表面)基本上平行于板状光导110的表面(例如，顶表面)，但与板状光导110的表面(例如，顶表面)隔开(例如，如图2b所示)。例如，偏振延迟层120可以被层叠、胶合或以其他方式固定在与偏振延迟层120一起形成板状光导110的两个其他层之间。因此，根据定义，在板状光导110内的基本上平行定位的偏振延迟层120与板状光导110共面。在其他示例中，偏振延迟层120可以相对于板状光导表面的一个或两个表面以一角度位于板状光导110内，并且，因此，偏振延迟层120与板状光导110基本上不共面。
在其他示例中，板状光导110本身可以是偏振延迟器120。例如，偏振延迟器120可以是被实现为沿板状光导110且在板状光导110内分布的多个偏振延迟区域或块。例如，构成偏振延迟器120的偏振延迟区域可以沿着板状光导110的长度周期性地定位。在另一示例中，例如，板状光导110包括显示出双折射的材料，使得板状光导110本身或其主要部分成为偏振延迟器120。
图3示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的偏振混合光导100的一部分的横截面图。具体地，图3的横截面图示出了板状光导110的一部分的示例，包括与偏振混合光导100的板状光导110的后表面112相邻的偏振延迟层120。例如，图3所示的偏振混合光导部分可以是图2a所示的偏振混合光导100的一部分。注意，在该示例中，如图所示，偏振延迟层120的后表面对应于板状光导110的后表面112或与之搭配。
板状光导110内的被引导光束104被示出为沿传播方向(从左到右)定向并且非零传播角度被表示为“θ”的矢量。例如，该矢量可以对应于被引导光束104的主坡印廷矢量。如图所示，例如，非零传播角度θ约为30度。进一步示出了表示第一偏振分量104'的第一矢量(被示出为一个圆中间有一个点，以表示与偏振延迟层120的顶表面平行并且指向页面外面的矢量)以及表示在进入偏振延迟器120之前与第一偏振分量104'正交的被引导光束104的第二偏振分量104”的第二矢量。如图3所示，第一偏振分量104'和第二偏振分量104”彼此正交并且与被引导光束104的主坡印廷矢量正交。例如，在偏振延迟层120的输入或入口位置122处，第一偏振分量104'可以对应于被引导光束104的te偏振分量，而第二偏振分量104”可以对应于被引导光束104的tm偏振分量。
如图3所示，被引导光束104以第一方向穿过偏振延迟层120，直到遇到板状光导110的后表面112为止。在后表面112处，被引导光束104通过全内反射被反射，并且，然后第二次穿过偏振延迟层120。被引导光束104在偏振延迟层120的输出或出口位置124处离开。注意，如图所示，被引导光束104两次有效地穿过偏振延迟层120。因此，被引导光束104从偏振延迟层120的入口位置122到出口位置124穿过偏振延迟层120进行“往返”。
在往返期间，如上面所描述的，偏振延迟层120重分布与第一偏振分量104'和第二偏振分量104”相关联的光。具体地，如图所示，偏振延迟层120旋转被引导的光偏振，使得：第二偏振分量104”与偏振延迟层120的顶表面平行地离开偏振延迟层120(被示出为在中间具有+的圆的矢量，以表示进入页面的方向)；并且，第一偏振分量104'指向从偏振延迟层120的顶表面远离的方向而离开，作为与图3中的第二偏振分量104”正交的矢量。
因此，在偏振延迟层120的出口位置124处，第一偏振分量104'现在对应于或已被有效地变换成被引导光束104的第二偏振分量，而第二偏振分量104”现在对应于或已被有效地变换成被引导光束104的第一偏振分量104'(即，被引导光束104已经经历了180度的偏振旋转)。换句话说，如图3所示，被引导光104的第一偏振分量104'和第二偏振分量104”已经通过穿过偏振延迟器120的往返和与其相关联的光重分布被互换。
例如，偏振延迟层120可以是单轴双折射材料层，具有特征在于非常(extraordinary)折射率ne的非常或慢轴和特征在于普通折射率no的普通或快轴的，其中，快轴正交于慢轴。进一步地，参考图3所示的示例，在偏振延迟层120的顶表面的平面(例如，图3的x-y平面)中慢轴相对于被引导光束104的传播方向(即，沿着x方向)可以被旋转角度
并且，其中，t是在z方向上偏振延迟层120的厚度。根据一些示例，如果旋转角度
根据这里所描述的原理的一些示例，偏振混合光导100可以是、可以被包括在或可以用作基于被配置为提供或产生指向外并且远离偏振混合光导100的多个光束的多波束光栅的背光(multibeamgrating-basedbacklight)。进一步地，根据各种示例，光束102以不同的预定方向被指向外并且远离。在一些示例中，具有不同方向的多个光束102可以形成电子显示器的多个像素。此外，在一些示例中，电子显示器是所谓的“无眼镜”三维(3-d)电子显示器(例如，多视图显示器)。具体地，多个光束102可以形成支持3-d信息的显示的光场。
具体地，根据各种示例，多个光束的一个光束102可以被配置为具有与多个光束的其他光束102不同的主角度方向(例如，参见图2a-2b)。进一步地，光束102可以具有相对较窄的角度扩散。因此，光束102可以沿基本上由光束102的主角度方向确定的方向被定向远离基于多波束光栅的背光。在一些示例中，光束102可以被单独调制(例如，通过如下面所描述的光阀)。例如，以不同方向被定向远离基于多波束衍射光栅的背光的光束102的单独调制对于3-d电子显示器应用可能尤其有用。
再次参考图2a-2b，用作基于多波束衍射光栅的背光100的偏振混合光导100还包括多波束衍射光栅130。根据各种示例(例如，如图2a-2b所示)，多波束衍射光栅130位于板状光导110的表面(例如，前表面)处，并且被配置为通过或使用衍射耦合，散射或衍射耦合输出来自板状光导110的被引导光束104的一部分或多个部分。具体地，被引导光束104的被耦合输出的部分被衍射重定向远离板状光导表面，作为多个光束102。如上面所讨论的，多个光束102中的每一个具有不同的主角度方向(例如，使得多个光束形成光场)。进一步地，根据各种示例，光束102被衍射重定向远离多波束衍射光栅130位于其处或其上的板状光导表面。
通常，根据各种示例，由多波束衍射光栅130产生的光束102可以是发散的或会聚的(图中未示出)。具体地，图2a-2b示出了发散的多个光束102。光束102是发散还是会聚是由相对于多波束衍射光栅130的特性(例如，啁啾(chirp)方向)的、被引导光104的传播方向确定的。在光束102发散的一些示例中，发散光束102可以看起来从位于多波束衍射光栅130下方或后方一定距离的“虚拟”点(图中未示出)发散。类似地，根据一些示例，会聚光束可以在多波束衍射光栅130(例如，板状光导的前表面)的上方或前方的虚拟点(图中未示出)处会聚或交叉。
进一步如图2a-2b所示，多波束衍射光栅130包含被配置为提供衍射的多个衍射特征132。所提供的衍射负责将被引导光束104从板状光导110衍射耦合输出。例如，多波束衍射光栅130可以包含板状光导110的表面中的凹槽(例如，如图2b所示)和从板状光导表面突出的脊(例如，如图2a所示)中的一个或两个，用作衍射特征132。凹槽和脊可以彼此平行地布置，并且至少在沿着衍射特征132的某些点处垂直于被多波束衍射光栅130耦合输出的被引导光束104的传播方向。
在一些示例中，凹槽和脊可以被蚀刻、打磨或浇铸到表面中或施加在表面上。因此，多波束衍射光栅130的材料可以包含板状光导110的材料。如图2a所示，例如，多波束衍射光栅130包括从板状光导110的表面突出的基本上平行的脊。在图2b中，多波束衍射光栅130包含贯穿板状光导110的表面的基本上平行的凹槽132。在其他示例中(图中未示出)，多波束衍射光栅130可以是被部署、施加或固定到光导表面的膜或层。
根据各种实施例，多波束衍射光栅130可以以各种配置被布置在板状光导110的表面处、表面上或表面中。例如，多波束衍射光栅130可以是按照跨越光导表面的列和行布置的多个光栅(例如，多波束衍射光栅)的构件。例如，多波束衍射光栅130的行和列可以表示多波束衍射光栅130的矩形阵列。在另一示例中，多个多波束衍射光栅130可以被布置为另一阵列，包括但不限于圆形阵列。在又一示例中，多个多波束衍射光栅130可以基本上随机地分布在板状光导110的表面上。
根据一些示例，多波束衍射光栅130可以包含啁啾的(chirped)衍射光栅130。如图2a-2b所示，根据定义，“啁啾的衍射光栅”130是展现或具有在啁啾的衍射光栅130的范围或长度上变化的衍射间隙或衍射特征的间距d的衍射光栅。这里，变化的衍射间距d被称为“啁啾”。因此，从板状光导110被衍射耦合输出的被引导光束104从啁啾的衍射光栅130离开或从啁啾的衍射光栅130被射出，作为以与跨越啁啾的衍射光栅130的光束102中的各个波束的不同原点对应的不同衍射角度的光束102。由于啁啾，啁啾的衍射光栅130可以产生具有不同主角度方向的多个光束102。
在一些示例中，啁啾的衍射光栅130可以具有或展现随距离线性变化的衍射间距d的啁啾。因此，啁啾的衍射光栅130可以被称为“线性啁啾”的衍射光栅。例如，图2a-2b示出了作为线性啁啾的衍射光栅的多波束衍射光栅130。具体地，如图所示，衍射特征132在多波束衍射光栅130的第二端130”处比在第一端130'处更靠近在一起。进一步地，所示出的衍射特征132的衍射间距d从第一端130'到第二端130”线性变化。
在一些示例中，如上面所提到的，当被引导光束104沿从第一端130'到第二端130”的方向(例如，如图2a-2b所示)传播时，通过使用多波束衍射光栅130将被引导光束104从板状光导110中耦合输出而产生的光束102可以发散(即，是发散光束102)。可替换地，根据其他示例，当被引导光束104从第二端130”向第一端130'传播(图中未示出)时，可以产生会聚光束102。
在另一示例(图中未示出)中，啁啾的衍射光栅130可以展现衍射间距d的非线性啁啾。可用于实现啁啾的衍射光栅130的各种非线性啁啾包含但不限于指数啁啾、对数啁啾或以基本上不均匀或随机但仍然单调的方式变化的啁啾。也可以使用非单调啁啾，诸如但不限于正弦啁啾或三角形(或锯齿)啁啾。
图4示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的图2a或2b中任一个所示的偏振混合光导100的表面的一部分的透视图，其中，偏振混合光导100包含多波束衍射光栅130。具体地，图4示出了图2a-2b的多波束衍射光栅130的透视图。如图所示，多波束衍射光栅130包含衍射特征132(例如，凹槽或脊)，衍射特征132在板状光导110的表面里或表面上都是弯曲的和啁啾的(即，多波束衍射光栅130是弯曲的、啁啾的衍射光栅)。通过示例的方式，如图4所示，被引导光束104具有相对于多波束衍射光栅130和板状光导110的入射方向。图4还示出了在板状光导110的表面处指向远离多波束衍射光栅130的方向的多个发射光束102。如图所示，光束102以多个不同的主角度方向被发射。具体地，如图所示，所发射的光束102的不同的主角度方向在方位角和高度方面都是不同的。如上面所讨论的，衍射特征132的啁啾和衍射特征132的弯曲二者可以是所发射的光束102的不同主要角度方向的原因。
根据各种示例，多波束衍射光栅130可以相对于第二偏振分量优选地散射或耦合输出被引导光束104与第一偏振分量相关联的一部分。例如，多波束衍射光栅130可以优选地耦合输出或散射出被引导光束104与te偏振分量相关联的光部分，大约是被引导光束104与tm偏振分量相关联的光部分的三倍(3x)。当与一个偏振分量(例如，tm偏振分量)相比时，另一个偏振分量(例如，te偏振分量)的优选散射或耦合输出可以导致在遇到多波束衍射光栅130之后在板状光导110内剩余的被引导光束104的偏振分量中的每一个偏振分量的相对水平或强度的变化。通过相对“水平”的变化，意味着偏振分量的相对强度量、相对功率或相对能量的相对量被改变。根据各种示例，由上面所描述的偏振延迟器120提供的偏振混合可以减轻这种变化在偏振分量的相对水平中的影响。
例如，在多波束衍射光栅130已经优选耦合输出被引导光束104的更多第一偏振分量或te偏振分量之后，剩余的被引导光束104的te偏振分量的水平可以通过如上面所描述的使用偏振延迟器120将一些tm偏振分量重分布(例如，互换)为te偏振分量而利用更多的te偏振分量被有效地“补充”。根据各种示例，偏振混合用作以tm偏振分量为代价有效地增加te偏振分量的水平。因此，在被引导光束104通过偏振延迟器120进行往返时或之后，剩余的被引导光束104的较大部分将对应于te偏振分量。例如，与没有偏振混合相比，剩余的被引导光束104可以具有与可用于被多波束衍射光栅130的后续衍射耦合而耦合输出的te偏振分量相关联的更大部分的光。根据各种示例，对于通过在板状光导110中被重分布或被互换的任意两个偏振分量也是如此。
根据这里所描述的原理的一些示例，提供了电子显示器。电子显示器被配置为发射已调制光束作为电子显示器的像素。进一步地，在各种示例中，已调制光束可以优选地朝着电子显示器的观看方向来定向，作为多个不同定向的已调制光束。在一些示例中，电子显示器是三维(3-d)电子显示器(例如，无眼镜的3-d电子显示器)。根据各种示例，已调制的、不同定向的光束中的不同光束对应于与3-d电子显示器相关联的不同“视图”。例如，不同的“视图”可以提供由3-d电子显示器显示的信息的“无眼镜”(例如，自动立体或全息)呈现。
图5示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的3-d电子显示器200的框图。图5所示的3-d电子显示器200包含板状光导210以引导光作为光束。例如，光束可以被准直。板状光导210中的被引导光束是成为由3-d电子显示器200发射的已调制光束202的光源。根据一些示例，板状光导210可以基本上类似于上面关于偏振混合光导100或基于多波束光栅的背光100所描述的板状光导110。例如，板状光导210可以是板状光波导，其中，板状光波导是被配置为通过全内反射来引导光的电介质材料的平面片。
进一步地，板状光导210包含偏振延迟层212，以将被引导光束的偏振分量的光重分布(或等效地，“重分布被引导光束的偏振分量”)到偏振分量的预定组合中。在一些示例中，重分布可以互换被引导光的第一偏振分量和第二偏振分量。例如，第一偏振分量可以是横向电(te)偏振分量，而第二偏振分量可以是横向磁(tm)偏振分量。根据一些示例，板状光导210的偏振延迟层212可以基本上类似于上面关于偏振混合光导100或基于多波束光栅的背光所描述的偏振延迟层120。具体地，根据一些示例，根据这里的定义，通过偏振延迟层212重分布偏振分量的光或与偏振分量相关联的光基本上类似于上面针对偏振延迟层120所描述的光的一部分的重分布。
图5所示的3-d电子显示器200还包含多波束衍射光栅阵列220。多波束衍射光栅阵列220位于或邻近板状光导210的表面。在一些示例中，多波束衍射光栅阵列220可以基本上类似于上面所描述的基于多波束衍射光栅的背光的多波束衍射光栅130。具体地，多波束衍射光栅220被配置为散射或耦合输出被引导光束的第一(例如，te)偏振分量的一部分，作为多个光束204,。进一步地，多波束衍射光栅220被配置为将光束204定向到相应的多个不同的主角度方向。
在一些示例中，多波束衍射光栅220包含啁啾的衍射光栅。在一些示例中，多波束衍射光栅220的衍射特征(例如，凹槽、脊等)是弯曲的衍射特征。在其他示例中，多波束衍射光栅阵列220包含具有弯曲的衍射特征的啁啾的衍射光栅。例如，弯曲的衍射特征可以包含弯曲(即，连续弯曲或逐段弯曲)且弯曲的衍射特征之间的间距可以作为跨越多波束衍射光栅220的距离的函数而变化的脊或凹槽。
进一步地，根据一些示例，偏振延迟层212与板状光导210的与多波束衍射光栅阵列所位于的板状光导表面相对的表面相邻。在其他示例中，偏振延迟层212位于板状光导210的前表面和后表面之间，并且与板状光导210的前表面和后表面二者都隔开。在一些示例中，偏振延迟层212可以基本上贯穿板状光导210分布。例如，板状光导210可以包括双折射材料，使得板状光导210也是偏振延迟层212。
如图5所示，3-d电子显示器200还包含光阀阵列230。根据各种示例，光阀阵列230包含被配置成调制多个不同定向的光束204的多个光阀。具体地，光阀阵列230的光阀调制不同定向的光束204，以提供作为3-d电子显示器200的像素的已调制光束202。此外，已调制的、不同定向的光束202中的不同光束可以对应于3-d电子显示器的不同视图。在各种示例中，在光阀阵列230中可以使用不同类型的光阀，包含但不限于液晶光阀、电润湿光阀和电泳光阀。在图5中使用虚线表示光束202的调制。
在一些示例中(例如，如图5所示)，3-d电子显示器200还包含光源240。光源240被配置为提供作为被引导光的在板状光导210中传播的光。具体地，根据一些示例，被引导光是来自光源240的被耦合到板状光导210的边缘或末端的光。在各种示例中，光源240可以基本上是任何光源，包含但不限于发光二极管(led)、荧光灯和激光器中的一个或多个。在一些示例中，光源240可以产生由特定色彩表示的具有窄带光谱的基本上单色的光。具体地，单色光的色彩可以是特定色域或色彩模型(例如，红-绿-蓝(rgb)色彩模型)的原色。例如，透镜、准直反射器或类似设备可以促进在板状光导110的末端或边缘处将光耦合到板状光导110中。
根据这里所描述的原理的一些示例，提供了一种电子显示器操作的方法。图6示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的电子显示器操作的方法300的流程图。如图6所示，电子显示器操作的方法300包含在板状光导中引导310光，作为非零传播角度的光束。在一些示例中，板状光导和被引导光可以基本上类似于上面关于偏振混合光导100或基于多波束衍射光栅的背光100所描述的板状光导110和被引导光束104。具体地，在一些示例中，板状光导可以根据全内反射来引导310被引导光束，并且被引导光束可以被准直。进一步地，在一些示例中，板状光导可以是基本上平面的电介质光波导或板状波导(例如，平面电介质片)。
如图6所示，电子显示器操作的方法300进一步包含使用多波束衍射光栅衍射耦合输出320被引导光束的一部分。根据各种示例，多波束衍射光栅位于板状光导的表面。例如，多波束衍射光栅可以在板状光导的表面中被形成为凹槽、脊等。在其他示例中，多波束衍射光栅可以包含板状光导表面上的膜。在一些示例中，多波束衍射光栅基本上类似于上面关于基于多波束衍射光栅的背光100所描述的多波束衍射光栅130。
具体地，通过多波束衍射光栅从板状光导衍射耦合输出320的被引导光的一部分产生多个光束。多个光束被重定向远离板光导表面。此外，被重定向远离表面的多个光束的一个光束具有与多个光束的其他光束不同的主角度方向。在一些示例中，多个光束的每个重定向的光束相对于多个光束的其他光束具有不同的主角度方向。
进一步地，由多波束衍射光栅衍射耦合输出320的被引导光的一部分可以是基本上对应于第一偏振分量的部分。具体地，第一偏振分量的较大部分可以相对于被引导光的第二偏振分量被衍射耦合输出320。例如，多波束衍射光栅可以优选地衍射输出320在多波束衍射光栅所位于的表面附近的被引导光的第一偏振分量。第二偏振分量可以基本上不被多波束衍射光栅耦合输出，或者被多波束衍射光栅以比第一偏振分量低得多的水平耦合输出。在一些示例中，第一偏振分量可以是横向电(te)偏振分量，并且第二偏振分量可以是横向磁(tm)偏振分量。
根据各种示例，衍射耦合输出320被引导光的一部分可以改变在多波束衍射光栅之后的板状光导的区域中被引导光的第一偏振分量和第二偏振分量的比率(例如，多波束衍射光栅的下游进一步沿着板状光导的光学路径)。例如，多波束衍射光栅可以是沿着表示被引导光行进的光学路径的板状光导的长度定位的多波束衍射光栅阵列的第一构件。在由多波束衍射光栅阵列的第一构件衍射耦合输出320被引导光的一部分之后，板状光导中剩余的一部分被引导光可以以上面所描述的非零传播角度朝着阵列的另一个多波束衍射光栅被引导。例如，作为通过由第一多波束衍射光栅构件衍射耦合输出320产生的比率变化的结果，在由第一构件衍射耦合输出320之后剩余的一部分被引导光可以包含比第一偏振分量(例如，te偏振分量)的水平更高的水平的第二偏振分量(例如，tm偏振分量)。
根据各种示例(例如，如图6所示)，电子显示器操作的方法300还包含重分布330与被引导光束的第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光，以提供第一偏振分量和第二偏振分量的偏振混合。可以对衍射耦合输出320被引导光之后的剩余的被引导光执行重分布330与偏振分量相关联的光以提供偏振混合。在一些示例中，重分布330光可以互换被引导光的第一偏振分量和第二偏振分量以提供偏振混合。根据各种示例，重分布330与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光可以由偏振延迟器提供，其中，偏振延迟器基本上类似于上面关于偏振混合光导100或基于多波束衍射光栅的背光100所描述的偏振延迟器120。
具体地，重分布330与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光可以包括使被引导光束通过偏振延迟层。在一些示例中，根据一些示例，偏振延迟层可以提供足以在第一偏振分量和第二偏振分量之间或其线性叠加之间引入约一半波长差分相位延迟的总往返光学路径长度。通过重分布330与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光获得的偏振混合可以导致被引导光的第一(例如te)偏振分量被补充，即具有对应于偏振混合前第二偏振分量的水平的水平。进一步地，通过重分布330与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光获得的偏振混合可以导致被引导光的第二偏振分量的水平对应于这样的偏振混合前第一偏振分量的水平。
根据一些示例，可以重复在板状光导中引导310光、衍射耦合输出320被引导光的一部分以及重分布330与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光。具体地，电子显示器操作300的方法还可以包含在重分布与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光之后，使用另一多波束衍射光栅衍射耦合输出被引导光的另一部分。进一步地，电子显示器操作的方法300可以包含在衍射耦合输出另一部分之后，重分布与第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光。例如，另一多波束衍射光栅可以是多波束衍射光栅阵列的构件，其中，阵列的构件沿着表示被引导光的光学路径的板状光导的长度定位。因此(图中未示出)，例如，对于沿着板状光导的长度的多波束衍射光栅阵列的每一个多波束衍射光栅，可以重复衍射耦合输出被引导光的部分和随后重分布与剩余的被引导光的第一偏振分量和第二偏振分量相关联的光。与没有重分布330光相比，对板状光导中的被引导光束重复衍射耦合输出320和重分布330光可以在电子显示器操作期间产生基本上一致的耦合输出光束的电平或强度。
根据一些示例(图中未示出)，例如，如图5所示，电子显示器操作的方法300还包含使用相应的多个光阀来调制由多波束衍射光栅从板状光导衍射耦合输出的多个光束。例如，可以通过穿过对应的多个光阀或以其他方式与对应的多个光阀相互作用来调制多个光束。已调制的光束可以形成三维(3-d)电子显示器的像素。例如，已调制光束可以提供3-d电子显示器的多个视图(例如，无眼镜的3-d电子显示器)。
在一些示例中，3-d电子显示器可以基本上类似于上面所描述的3-d电子显示器200。进一步地，根据各种示例，用于调制光束的光阀可以基本上类似于上面所描述的3-d电子显示器200的光阀阵列230的光阀。例如，光阀可以包含液晶光阀。在另一示例中，光阀可以是另一种类型的光阀，包含但不限于电润湿光阀或电泳光阀。
因此，已经描述了偏振混合光导、被配置为基于多波束光栅的背光的偏振混合光导、3-d电子显示器和使用偏振延迟器以在板状光导中提供偏振混合的电子显示器操作的方法的示例。应当理解的是，上面所描述的示例仅仅示出表示这里所描述的原理的许多特定示例中的一些示例。显然地，本领域技术人员可以不脱离由下面的权利要求限定的范围而容易地设计许多其他的装置。
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