[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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780097832.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111556979B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.A.法塔爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐳亞股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): 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

一種近眼顯示器以及一種雙目近眼顯示系統(tǒng)，其將多視圖圖像的多個(gè)不同視圖提供至眼箱中的不同位置處，以將焦距深度提示提供給使用者。近眼顯示器包括用于提供不同視圖的基于多光束元件的顯示器，以及用于將不同視圖轉(zhuǎn)送至眼箱中的不同位置的光學(xué)系統(tǒng)。雙目近眼顯示系統(tǒng)包括一對(duì)基于多光束元件的顯示器以及雙目光學(xué)系統(tǒng)，用于提供并轉(zhuǎn)送一對(duì)多視圖圖像至對(duì)應(yīng)的一對(duì)橫向偏移的眼箱，該對(duì)多視圖圖像作為代表三維(3D)場(chǎng)景的立體圖像對(duì)。

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背景技術(shù)

對(duì)于種類廣泛的裝置及產(chǎn)品的用戶而言，電子顯示器是一個(gè)幾乎無(wú)處不在的媒介，用于傳遞信息給用戶。其中最常見(jiàn)的電子顯示器包括陰極射線管(cathode ray tube,CRT)、電漿顯示面板(plasma display panel,PDP)、液晶顯示器(liquid crystaldisplay,LCD)、電致發(fā)光顯示器(electroluminescent display,EL)、有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diode,OLED)、和主動(dòng)式矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(active matrixOLED,AMOLED)顯示器、電泳顯示器(electrophoretic display,EP)，以及各種采用機(jī)電或電流體光調(diào)節(jié)(例如，數(shù)字微鏡裝置、電潤(rùn)濕顯示器等等)的顯示器。在一般情況下，電子顯示器可以分為主動(dòng)顯示器(即，會(huì)發(fā)光的顯示器)或被動(dòng)顯示器(即，調(diào)節(jié)由另一個(gè)光源提供的光的顯示器)的其中一者。在主動(dòng)顯示器的分類中，最明顯的示例是CRT、PDP、及OLED/AMOLED。在以射出光進(jìn)行考慮的情況下，LCD及EP顯示器一般是被歸類在被動(dòng)顯示器中。被動(dòng)顯示器雖然經(jīng)常表現(xiàn)出包括但不限于如固有的低功率消耗等具有吸引力的性能特征，但由于其缺乏發(fā)光的能力，在許多實(shí)際應(yīng)用中被動(dòng)顯示器可能有使用上的限制。

除了以主動(dòng)式或被動(dòng)式來(lái)進(jìn)行分類以外，也可以根據(jù)電子顯示器的預(yù)期觀看距離來(lái)對(duì)判斷電子顯示器的特征。舉例來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的電子顯示器的設(shè)計(jì)是必須放置在與人眼具有一定距離的正常或“自然”的調(diào)節(jié)范圍(accommodation range)中。因此，該種電子顯示器可以在不需要額外的光學(xué)元件的情況下供用戶直接且自然地觀看。另一方面，一些顯示器是特別設(shè)計(jì)成需擺放在比正常調(diào)節(jié)范圍更靠近人眼的位置。這些電子顯示器經(jīng)常被稱為“近眼”顯示器，且通常包括某種形式的光學(xué)元件以利于用戶觀看。舉例來(lái)說(shuō)，該光學(xué)元件可以提供位于正常調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的實(shí)體電子顯示器的虛像，如此一來(lái)，縱使無(wú)法直接觀看到實(shí)體電子顯示器其本身，用戶仍然可以舒服的進(jìn)行觀看。使用近眼顯示器之應(yīng)用的示例包括了頭戴式顯示器(Head Mounted Display,HMD)、類似的穿戴式顯示器，以及一些抬頭式顯示器；但近眼顯示器的示例并不受限于此。由于近眼顯示器相對(duì)于傳統(tǒng)的顯示器來(lái)說(shuō)可以提供使用者更為身歷其境的體驗(yàn)，各種虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality,VR)系統(tǒng)以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality,AR)系統(tǒng)經(jīng)常也會(huì)包括有近眼顯示器。

附圖說(shuō)明

根據(jù)在此描述的原理的示例和實(shí)施例的各種特征可以參考以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述而更容易地理解，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu)元件，并且其中：

圖1A根據(jù)與在此所描述的原理一致的實(shí)施例，說(shuō)明在示例中的多視像顯示器的透視圖。

圖1B根據(jù)與本發(fā)明所描述的原理一致的實(shí)施例，說(shuō)明在示例中的多視像顯示器的具有主要角度方向的光束的角度分量的示意圖。

圖2根據(jù)與本發(fā)明所描述的原理一致的實(shí)施例，說(shuō)明在示例中的衍射光柵的剖面圖。

圖3根據(jù)與本發(fā)明所描述的原理一致的實(shí)施例，說(shuō)明在示例中的近眼顯示器的示例的方塊圖。

圖4根據(jù)與本發(fā)明所描述的原理一致的實(shí)施例，說(shuō)明在示例中的近眼顯示器的光學(xué)元件的示例的示意圖。