[發明專利]孔徑時序選通復用的光波導顯示模組

在審

• 申請號: 202010122814.8
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN113311581A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 滕東東;劉立林
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 隆翔鷹

1.孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，包括：

顯示器件(10)，包括多個像素，用于投射光信息；

中繼器件(20)，用于降低所述顯示器件(10)各像素出射光的發散度；

時序孔徑陣列(30)，包括M個孔徑，各孔徑在M個相鄰時間點組成的各循環周期內依次開關，且在一個時間點僅一個孔徑打開，引導所述顯示器件(10)各像素出射光經其各孔徑，尺寸受限地沿各自對應矢向傳播，其中M≧2；

光波導器件(40)，包括光波導體(401)、入瞳(405)、耦入器件(402)、反射面(403a,403b)、耦出器件(404)和出瞳(406)，所述入瞳(405)接收所述顯示器件(10)各像素經所述中繼器件(20)和所述時序孔徑陣列(30)所投射光束，并于光波導體(401)內由耦入器件(402)和反射面(403a,403b)引導該投射光束至耦出器件(404)，被耦出器件(404)耦出出瞳(406)的各像素投射光束，向觀察者瞳孔(50)所處區域傳播；

控制器件(60)，該控制器件(60)分別與顯示器件(10)和時序孔徑陣列(30)連接，用于控制所述時序孔徑陣列(30)的M個孔徑的時序開關和所述顯示器件(10)各像素對應光信息的同步加載；

該孔徑時序選通復用的光波導顯示模組被設置為使得所述顯示器件(10)各像素在一個時間點，最多僅投射一束矢向光束入射觀察者瞳孔(50)，其所加載光信息，為沿該像素所投射的、入射觀察者瞳孔(50)的矢向光束的矢向，待顯示場景于該矢向與觀察者瞳孔(50)所在面的交點上的投影信息。

2.根據權利要求1所述的孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，還包括輔助中繼器件(201)，置于時序孔徑陣列(30)和光波導器件(40)之間，用于降低時序孔徑陣列(30)各孔徑所透射光的發散度。

3.根據權利要求1至2任一項所述孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，所述時序孔徑陣列(30)的M個孔徑沿一維方向排列，沿該排列方向各孔徑的尺寸小于觀察者瞳孔(50)的直徑，沿該排列方向的垂向，各孔徑的尺寸大于或等于觀察者瞳孔(50)的直徑，且在一個循環周期內，所述顯示器件(10)各像素在均有光出射情況下，分別投射至少兩束矢向光束入射觀察者瞳孔(50)。

4.根據權利要求1至2任一項所述的孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，所述時序孔徑陣列(30)各孔徑的尺寸小于觀察者瞳孔(50)的尺寸，在一個循環周期，所述顯示器件(10)各像素在均有光出射情況下，分別投射至少一束矢向光束入射觀察者瞳孔(50)

5.根據權利要求1至2任一項所述的孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，所述中繼器件(20)為透鏡。

6.根據權利要求2所述的孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，所述輔助中繼器件(201)為透鏡。

7.根據權利要求1所述的孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，所述各孔徑分別由L個正交特性子孔徑組成，該L個正交特性子孔徑和L種正交特性一一對應，各正交特性子孔徑僅允許具有對應正交特性的光通過，截止具有其它(L-1)種非對應正交特性的光，L≧2；

在顯示器件(10)的像素中，沿至少一個方向，間隔(L-1)個像素的像素分別形成正交特性像素組，使得顯示器件(10)的像素被劃分為L個正交特性像素組，所述L個正交特性像素組和各孔徑的L個正交特性子孔徑分別一一對應，各正交特性像素組僅出射對應正交特性子孔徑所允許通過的正交特性的光。

8.根據權利要求7所述孔徑時序選通復用的光波導顯示模組，其特征在于，所述時序孔徑陣列(30)的M×L個正交特性子孔徑沿一維方向排列，沿該排列方向各正交特性子孔徑的尺寸小于觀察者瞳孔(50)的直徑，沿該排列方向的垂向，各正交特性子孔徑的尺寸大于或等于觀察者瞳孔(50)的直徑，且在一個循環周期內，所述顯示器件(10)各像素在均有光出射情況下，投射至觀察者瞳孔(50)的矢向光束的束數，至少等于兩個正交特性像素組所包含像素的個數。