[發明專利]用于實現三維圖像近眼顯示的裝置

在審

• 申請號: 201810513869.4
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN110531525A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 陳林森;張云莉;喬文;黃文彬;花爾凱
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇大維格光電科技股份有限公司;蘇州大學
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李湘;楊美靈<國際申請>=<國際公布>=

1.一種用于實現三維圖像近眼顯示的裝置，其特征在于，包含：

光場再現單元，其配置為重構目標物體的光場信息以再現虛擬景象，所述光場再現單元包括：

空間光調制器；以及在所述空間光調制器的出光方向上設置的位相板，其具有衍射結構，所述衍射結構配置為將所述虛擬景象中的不同視角的圖像投射至各自對應的觀察位置；以及虛實融合單元，其被配置為輸出將所述虛擬景象與真實景象融合在一起的三維圖像。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置進一步包括投影單元，其被配置為將光場再現單元輸出的虛擬景象傳送至虛實融合單元。

3.如權利要求1所述的裝置，其中，所述空間光調制器包含多個體像素，每個體像素包含多個亞像素，每個亞像素對應于不同的視角，所述衍射結構包含多個納米結構單元，每個納米結構單元配置為將來自于多個體像素中對應于同一個視角的亞像素的光束投射至與該亞像素相關聯的同一個觀察位置。

4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述空間光調制器包含多個體像素，每個體像素包含多個亞像素，每個亞像素對應于不同的視角，所述衍射結構包含多個納米結構單元，每個納米結構單元配置為將來自于多個體像素中對應于同一個視角的亞像素的光束投射至與該亞像素相關聯的同一組觀察位置。

5.如權利要求4所述的裝置，其中，同一組觀察位置為沿水平方向和/或橫向分布的多個觀察位置。

6.如權利要求1所述的裝置，其中，所述空間光調制器為下列中的一種：DLP顯示屏、LCOS顯示屏或液晶顯示屏。

7.如權利要求1所述的裝置，其中，所述虛實融合單元包括波導、設置于波導內部的第一納米光柵和第二納米光柵，其中，所述第一納米光柵使進入的光線發生衍射，所述波導使被第一納米光柵衍射的光線全反射，所述第二納米光柵使全反射的光線發生衍射以將光線從波導引向可視區域。

8.如權利要求1中所述的裝置，其中，所述虛實融合單元包括三層堆疊在一起的透明光場鏡片，每層透明光場鏡片包括波導、設置于波導內部的第一納米光柵和第二納米光柵，其中，所述第一納米光柵使進入的光線發生衍射，所述波導使被第一納米光柵衍射的光線全反射，所述第二納米光柵使全反射的光線發生衍射以將光線從波導引向可視區域，其中，每層透明光場鏡片的第一納米光柵具有各不相同的取向角和/或周期，并且每層透明光場鏡片的第二納米光柵具有各不相同的取向角和/或周期。

9.如權利要求1所述的裝置，其中，所述虛實融合單元包括棱鏡、波導和設置于波導內部的納米光柵，其中，所述棱鏡使入射光線折射進入波導，所述波導使折射的光線全反射，所述納米光柵使全反射的光線發生衍射以將光線從波導引向可視區域。

10.如權利要求1所述的裝置，其中，所述虛實融合單元包括棱鏡、波導和設置于波導內部的一對反射鏡，其中，所述棱鏡使入射光線折射進入波導，所述波導使折射的光線全反射，所述反射鏡使全反射的光線發生衍射以將光線從波導引向可視區域。

11.如權利要求1所述的裝置，其中，所述虛實融合單元包含第一波導鏡片、第二波導鏡片、第一組納米光柵、第二組納米光柵和第三組納米光柵，所述第一組納米光柵位于第一與第二波導鏡片之間，所述第二組納米光柵位于第二波導鏡片的、遠離第一波導鏡片的表面，所述第三組納米光柵位于所述第二組納米光柵之上，所述第一-第三組納米光柵具有各不相同的取向角和/或周期。