[发明专利]基于多光束元件的近眼显示器、系统、与方法

说明书

一种近眼显示器以及一种双目近眼显示系统，其将多视图图像的多个不同视图提供至眼箱中的不同位置处，以将焦距深度提示提供给使用者。近眼显示器包括用于提供不同视图的基于多光束元件的显示器，以及用于将不同视图转送至眼箱中的不同位置的光学系统。双目近眼显示系统包括一对基于多光束元件的显示器以及双目光学系统，用于提供并转送一对多视图图像至对应的一对横向偏移的眼箱，该对多视图图像作为代表三维(3D)场景的立体图像对。

相关申请的交叉引用

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关于联邦赞助的声明

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背景技术

对于种类广泛的装置及产品的用户而言，电子显示器是一个几乎无处不在的媒介，用于传递信息给用户。其中最常见的电子显示器包括阴极射线管(cathode ray tube,CRT)、电浆显示面板(plasma display panel,PDP)、液晶显示器(liquid crystaldisplay,LCD)、电致发光显示器(electroluminescent display,EL)、有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)、和主动式矩阵有机发光二极管(active matrixOLED,AMOLED)显示器、电泳显示器(electrophoretic display,EP)，以及各种采用机电或电流体光调节(例如，数字微镜装置、电润湿显示器等等)的显示器。在一般情况下，电子显示器可以分为主动显示器(即，会发光的显示器)或被动显示器(即，调节由另一个光源提供的光的显示器)的其中一者。在主动显示器的分类中，最明显的示例是CRT、PDP、及OLED/AMOLED。在以射出光进行考虑的情况下，LCD及EP显示器一般是被归类在被动显示器中。被动显示器虽然经常表现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，但由于其缺乏发光的能力，在许多实际应用中被动显示器可能有使用上的限制。

除了以主动式或被动式来进行分类以外，也可以根据电子显示器的预期观看距离来对判断电子显示器的特征。举例来说，大多数的电子显示器的设计是必须放置在与人眼具有一定距离的正常或“自然”的调节范围(accommodation range)中。因此，该种电子显示器可以在不需要额外的光学元件的情况下供用户直接且自然地观看。另一方面，一些显示器是特别设计成需摆放在比正常调节范围更靠近人眼的位置。这些电子显示器经常被称为“近眼”显示器，且通常包括某种形式的光学元件以利于用户观看。举例来说，该光学元件可以提供位于正常调节范围内的实体电子显示器的虚像，如此一来，纵使无法直接观看到实体电子显示器其本身，用户仍然可以舒服的进行观看。使用近眼显示器之应用的示例包括了头戴式显示器(Head Mounted Display,HMD)、类似的穿戴式显示器，以及一些抬头式显示器；但近眼显示器的示例并不受限于此。由于近眼显示器相对于传统的显示器来说可以提供使用者更为身历其境的体验，各种虚拟现实(virtual reality,VR)系统以及增强现实(augmented reality,AR)系统经常也会包括有近眼显示器。

附图说明

根据在此描述的原理的示例和实施例的各种特征可以参考以下结合附图的详细描述而更容易地理解，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：

图1A根据与在此所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的多视像显示器的透视图。

图1B根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的多视像显示器的具有主要角度方向的光束的角度分量的示意图。

图2根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的衍射光栅的剖面图。

图3根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的近眼显示器的示例的方块图。

图4根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的近眼显示器的光学元件的示例的示意图。