[發明專利]近眼光場顯示系統及控制電路

有效

• 申請號: 201710582149.9
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107277496B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 洪濤
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H04N13/30
• 分類號: H04N13/30;H04N13/296;G02B27/22
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種近眼光場顯示系統，其特征在于，包括：

N層全息元件、每層全息元件對應的光波導以及成像裝置；其中，每層全息元件包括成對出現的全息輸入子元件和全息輸出子元件，N為整數；

在一個顯示周期內，所述成像裝置按照預設的時間間隔向第i層全息元件中的全息輸入子元件投射光線，所述全息輸入子元件將投射的光線入射到第i層所對應的光波導中進行傳導，到達第i層的全息輸出子元件，基于時分復用各層全息輸出子元件所輸出的光線進行融合輸出，以在人眼處形成3D圖像；其中，1≤i≤N，N≥2；i和N為整數；

其中，當第i層全息輸入子元件和全息輸出子元件處于工作狀態時，剩余的N-1層的全息輸入子元件和全息輸出子元件處于透明狀態；所述顯示周期小于人眼的刷新時間。

2.根據權利要求1所述的近眼光場顯示系統，其特征在于，每層全息元件中的全息輸入子元件和全息輸出子元件均為電控衍射光柵。

3.根據權利要求2所述的近眼光場顯示系統，其特征在于，

為每層全息元件分別設置一個單獨的光波導；所述光波導的層數為N；

或者，在相鄰兩層的全息元件之間設置一個光波導，所述光波導的層數為N-1。

4.根據權利要求3所述的近眼光場顯示系統，其特征在于，

當在相鄰兩層的全息元件之間設置一個光波導時，所述第1層的全息元件與第2層的全息元件復用設置在第1層和第2層之間的光波導；

其中，第1層全息元件中的全息輸入子元件和全息輸出子元件為透射型電控衍射光柵，所述第2層全息元件中的全息輸入子元件和全息輸出子元件為反射型電控衍射光柵。

5.根據權利要求1-4任一項所述的近眼光場顯示系統，其特征在于，每層全息元件中的全息輸入子元件設置在所對應光波導的第一端，所述第一端為光線輸入端；全息輸出子元件設置在所對應的光波導的第二端，所述第二端為光線輸出端，輸出的光線進入人眼。

6.根據權利要求1-4任一項所述的近眼光場顯示系統，其特征在于，所述成像裝置包括：控制單元、全息元件的控制單元、圖像渲染單元、顯示單元和投影單元，所述控制單元與全息元件的控制單元以及圖像渲染單元連接，所述圖像渲染單元與所述顯示單元連接；

控制單元，用于向所述圖像渲染單元發送第一指令，同時向所述全息元件的控制單元發送第二指令；

所述圖像渲染單元，用于根據所述第一指令按照預設的時間間隔進行圖像渲染，并通過所述顯示單元進行顯示；

所述全息元件的控制單元，用于根據所述第二指令按照預設的時間間隔控制全息元件中的第i層的全息元件處于工作狀態，剩余N-1層的全息元件處于透明狀態；

所述顯示單元，用于通過所述投影單元將所成圖像的光線投射到第i層的全息元件中的全息輸入子元件上。

7.一種控制電路，其特征在于，用于對權利要求1-6任一項所述的近眼光場顯示系統的顯示進行控制；其中，所述控制電路包括：

用于驅動成像裝置的主控電路、用于控制全息元件的全息輸入子元件的第一控制電路以及用于控制全息元件中的全息輸出子元件的第二控制電路；

所述主控制電路，用于向所述第一控制電路和所述第二控制電路發送控制指令；所述控制指令包括顯示周期；

所述第一控制電路，用于在所述顯示周期內按照預設的時間間隔控制第i層全息元件中的全息輸入子元件處于工作狀態，以及控制剩余N-1層全息元件中的全息輸入子元件處于透明狀態；其中，1≤i≤N，N≥2；i和N為整數；

所述第二控制電路，用于根據所述控制指令，按照所述時間間隔控制第i層全息元件中的全息輸出子元件處于工作狀態，以及控制剩余N-1層全息元件中的全息輸出子元件處于透明狀態，在一個顯示周期內基于時分復用每層的全息輸出子元件所輸出的光線進行融合輸出，以在人眼處形成3D圖像。

8.根據權利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述主控制電路，還用于在向所述第一控制電路和所述第二控制電路發送所述控制指令時，向成像裝置中的圖像渲染單元發送渲染指令，以使所述圖像渲染單元根據所述渲染指令進行圖像渲染。