[發(fā)明專利]基于多光束元件的近眼顯示器、系統(tǒng)、與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780097832.1
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN111556979B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D.A.法塔爾
• 申請（專利權(quán)）人: 鐳亞股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;F21V8/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 于小寧

1.一種近眼顯示器，包括：

基于多光束元件的顯示器，被配置以提供多視圖圖像的多個不同視圖，該基于多光束元件的顯示器包括多光束元件陣列和光閥陣列，該多光束元件陣列被配置以提供多條方向性光束，該多條方向性光束具有對應(yīng)該多個不同視圖的各個視圖方向的方向，該光閥陣列被配置以調(diào)節(jié)該多條方向性光束以提供該多視圖圖像；以及

光學(xué)系統(tǒng)，被配置以轉(zhuǎn)送該多視圖圖像的該多個不同視圖至在該近眼顯示器的輸出處的眼箱內(nèi)的對應(yīng)的多個不同位置，

其中，該多光束元件陣列中的多光束元件的尺寸在該光閥陣列中的光閥的尺寸的百分之五十至百分之兩百之間。

2.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該眼箱內(nèi)的該對應(yīng)的多個不同位置被配置以傳達(dá)焦距深度提示至該近眼顯示器的使用者，而且其中，該多個不同視圖中的不同視圖代表該多視圖圖像的不同視角的視圖。

3.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該多視圖圖像的該多個不同視圖包括至少四個不同視圖。

4.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該多個不同視圖具有完全角度范圍，而且該光學(xué)系統(tǒng)具有輸入孔，該完全角度范圍被配置以對應(yīng)該輸入孔的尺寸。

5.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該光學(xué)系統(tǒng)包括簡易放大鏡，被配置以在與該眼箱相隔的距離處提供該多視圖圖像的虛像，該距離對應(yīng)使用者的眼睛的正常調(diào)節(jié)范圍。

6.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該基于多光束元件的顯示器和該光學(xué)系統(tǒng)都位于用戶的視野中以阻擋該視野的部分，該近眼顯示器是虛擬現(xiàn)實顯示器，被配置以通過被阻擋的該視野的該部分中的該多視圖圖像取代物理環(huán)境的視圖。

7.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該基于多光束元件的顯示器位于使用者的視野以外，該光學(xué)系統(tǒng)位于該視野中，該近眼顯示器是增強現(xiàn)實顯示器，被配置以通過該多視圖圖像增強該視野中的物理環(huán)境的視圖。

8.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該光學(xué)系統(tǒng)包括自由曲面棱鏡。

9.如權(quán)利要求8所述的近眼顯示器，其中，該光學(xué)系統(tǒng)還包括自由曲面補償透鏡。

10.如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該基于多光束元件的顯示器還包括光導(dǎo)，該光導(dǎo)被配置以沿著該光導(dǎo)的長度引導(dǎo)光作為被引導(dǎo)的光，該多光束元件陣列中的多光束元件被配置以從該光導(dǎo)散射出該被引導(dǎo)的光的部分作為該多條方向性光束中的方向性光束。

11.如權(quán)利要求10所述的近眼顯示器，其中，該多光束元件包括衍射光柵，該衍射光柵被配置以衍射地散射出該被引導(dǎo)的光的該部分。

12.如權(quán)利要求10所述的近眼顯示器，其中，該多光束元件包括微反射元件和微折射元件之一或二者，該微反射元件被配置以反射地散射出該被引導(dǎo)的光的該部分，該微折射元件被配置以折射地散射出該被引導(dǎo)的光的該部分。

13.如權(quán)利要求10所述的近眼顯示器，其中，該基于多光束元件的顯示器還包括光源，該光源光學(xué)地耦合至該光導(dǎo)的輸入，該光源被配置以提供將要被引導(dǎo)的光作為具有非零值傳導(dǎo)角度的該被引導(dǎo)的光和根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)直因子被準(zhǔn)直的該被引導(dǎo)的光之一或二者。

14.一種雙目近眼顯示系統(tǒng)，包括一對如權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，該對近眼顯示器中的第一近眼顯示器被配置以提供第一多視圖圖像的第一多個不同第一視圖至第一眼箱，該對近眼顯示器中的第二近眼顯示器被配置以提供第二多視圖圖像的第二多個不同第二視圖至第二眼箱，該第二眼箱自該第一眼箱作橫向偏置，該第一多視圖圖像和該第二多視圖圖像代表一對立體圖像。