[發(fā)明專利]具有光束復(fù)制的投影儀-組合器顯示器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880096871.4
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN112602004B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·梅莫內(nèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 元平臺技術(shù)有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

1.一種近眼顯示器，包括：

圖像復(fù)制器，所述圖像復(fù)制器被配置成接收由投影儀提供的圖像光的發(fā)散的第一光束，所述圖像光的第一光束包括在角域中的圖像，其中，所述發(fā)散的第一光束中的不同角度的光線對應(yīng)于待顯示的圖像的像素的不同坐標(biāo)，并且所述圖像復(fù)制器用于將所述第一光束分離成圖像光的多個發(fā)散的第二光束，其中，所述第二光束的相應(yīng)光線平行于彼此傳播；以及

組合器，所述組合器用于接收所述多個第二光束，并將所述多個第二光束中繼到所述近眼顯示器的視窗，其中，所述組合器被配置成根據(jù)所述第二光束的光線在所述組合器上的入射角來選擇性地重定向所述第二光束的光線，使得從所述第一光束的相應(yīng)光線分離并由所述組合器重定向的所述第二光束的光線平行于彼此，并在所述視窗處在第一方向上橫向地偏移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，所述組合器是角度和波長選擇性的，用于將所述多個第二光束中繼到所述視窗，同時在基本上沒有修改的情況下將外部光傳輸?shù)剿鲆暣啊?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，所述圖像復(fù)制器包括包含第一表面和第二表面的第一波導(dǎo)，其中，當(dāng)所述第一光束在所述第一波導(dǎo)中在所述第一表面和所述第二表面之間以鋸齒形圖案傳播時，所述第一表面在所述圖像光的波長處是部分地反射的，以在從所述第一表面反射時分離出所述多個第二光束中的第二光束。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近眼顯示器，其中，所述第一波導(dǎo)的第一表面的反射率是在空間上變化的。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近眼顯示器，其中，所述第一波導(dǎo)包含用于下列操作中的至少一個的衍射結(jié)構(gòu)：將所述第一光束輸入耦合到所述第一波導(dǎo)中；或從所述波導(dǎo)輸出耦合所述多個第二光束中的第二光束。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的近眼顯示器，其中，所述衍射結(jié)構(gòu)具有在空間上變化的衍射效率，用于使所述第二光束的光功率相等。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近眼顯示器，其中，所述第一波導(dǎo)包括：

i.在內(nèi)部嵌入的四分之一波波片，并且其中，所述第一波導(dǎo)的第一表面包括偏振選擇性反射器；

ii.用于接收圖像光的所述第一光束的側(cè)表面，其中，所述側(cè)表面與所述第一表面和所述第二表面成非正交角；和/或

iii.包含所述第一表面的第一光學(xué)元件和包含所述第二表面的不同的第二光學(xué)元件，使得在操作中所述第一光束在所述第一光學(xué)元件和所述第二光學(xué)元件之間的氣隙中傳播。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近眼顯示器，其中，所述圖像光包括多個顏色通道，其中，所述波導(dǎo)的第一表面和第二表面在與所述多個顏色通道的波長不同的可見光的波長處是至少部分地透射的。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近眼顯示器，其中，所述圖像復(fù)制器包括第二波導(dǎo)，所述第二波導(dǎo)包括與所述第一波導(dǎo)的第一表面和第二表面成角度的第三表面和第四表面，用于接收來自所述第一波導(dǎo)的每個第二光束并將每個第二光束分離成圖像光的多個第三光束；并且

其中，所述組合器被配置為將每個第三光束中繼在所述近眼顯示器的所述視窗處，使得在所述視窗處的所述第三光束在第二方向上橫向地偏移。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近眼顯示器，其中，所述圖像復(fù)制器包括在所述第一光束的光路中的反射器的第一疊層，其中，所述反射器的第一疊層的每個反射器被配置成從所述第一光束中分離出所述多個第二光束中的第二光束。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的近眼顯示器，其中，所述圖像復(fù)制器還包括與所述反射器的第一疊層成角度布置的反射器的第二疊層，用于接收來自所述反射器的第一疊層的每個第二光束并將每個第二光束分離成圖像光的多個第三光束；

其中，所述組合器被配置成將每個第三光束中繼在所述近眼顯示器的所述視窗處，使得在所述視窗處的所述第三光束在第二方向上橫向地偏移。