[发明专利]通过降低近眼显示中的空间相干性来避免干涉

权利要求书

1.一种显示设备，包括：

成像器，所述成像器用于基于来自相干光源的光生成图像；

空间光调制器SLM，所述空间光调制器SLM用于调制表示从所述成像器接收到的所述图像的多束相干光线的相位；以及

波导，所述波导用于接收并且引导具有不同相位的所述光线，其中所述波导包括衍射光学元件(DOE)，所述衍射光学元件(DOE)用于衍射进入所述波导的所述相干光线，使得在所述波导内重叠的所述光线的衍射级彼此不相干并且彼此不干涉，所述波导被配置为向所述显示设备的用户的光感受器输出具有不同相位的所述光线。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述SLM调制所述相干光线的所述相位以降低所述光线的空间相干性，使得在相隔阈值距离的两个位置处进入所述波导的两束光线彼此不相干。

3.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述阈值距离取决于所述波导的厚度和所述波导的全内反射特性的临界角度。

4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述SLM的时间周期调制的时段小于人眼的响应时间。

5.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述SLM调制所述相干光线的所述相位以降低所述光线的空间相干性，并且其中在所述调制之后的横向相干长度足够小使得所述显示设备的邻近像素具有像素光束发散，使得所述邻近像素彼此不重叠。

6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述相干光源包括激光扫描仪。

7.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述相干光源包括多个调制端口，所述调制端口中的每个调制端口调制所述相干光线中的一束或者多束相干光线的所述相位，而不改变所述相干光线的强度或者频率。

8.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述相干光源包括多个调制端口，所述调制端口中的每个调制端口调制所述相干光线中的一束或者多束相干光线的强度。

9.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述调制端口中的每个调制端口包括数字光处理(DLP)微镜设备或者硅上液晶(LCoS)设备。

10.根据权利要求9所述的显示设备，其中SLM控制器对所述调制端口的所述调制操作进行编程以实现交叉光谱密度函数，所述交叉光谱密度函数指示在调制之后所述光线之间的相位偏移。

11.根据权利要求1所述的显示设备，还包括：

光瞳扩展器，所述光瞳扩展器用于在所述相干光线到达所述SLM之前在一个或者多个方向上扩展并且复制所述相干光线。

12.一种用于降低在近眼显示设备中的光干涉的方法，所述方法包括：

由所述近眼显示设备中的相干光源生成多束相干光线，所述多束相干光线表示要被传送至所述近眼显示设备的用户的眼睛的图像；

由所述近眼显示设备中的空间光调制器SLM调制所述相干光线的相位；

由衍射光学元件(DOE)将每束经调制的光线衍射成多个衍射级；以及

在所述近眼显示设备中的波导内传播所述衍射级的光线，使得所述衍射级的所述光线中的至少一些光线在所述波导内重叠并且彼此不相干。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述调制步骤包括：

由所述近眼显示设备的SLM调制所述相干光线的相位，以降低所述相干光线的空间相干性，使得在相隔阈值距离的两个位置处进入所述波导的两束光线中的任何一束光线彼此不相干，其中所述阈值距离取决于所述波导的厚度和针对所述波导的全内反射效果的临界角度。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述调制步骤包括：

由所述近眼显示设备的SLM，按照人眼不能够检测到由所述调制导致的变动强度或者闪烁的调制频率，来调制所述相干光线的相位。