[发明专利]具有通量校准的显示设备

权利要求书

1.一种近眼显示器(NED)，包括：

图像投影仪，其用于提供包括通道的图像光；

波导光瞳扩展器，其耦合到所述图像投影仪，用于将所述图像光分程传递到所述NED的视窗，其中所述波导光瞳扩展器的通量依赖于所述视窗处的光束坐标和光束角度；

眼睛跟踪系统，其用于提供用户的眼睛的光瞳在所述视窗处的位置；以及

控制器，其可操作地耦合到所述图像投影仪和所述眼睛跟踪系统，并被配置成根据用户的眼睛的光瞳在所述视窗处的位置来调整所述图像光的所述通道的光功率密度的角度分布，以至少部分地抵消所述波导光瞳扩展器的通量对所述光束坐标和所述光束角度的依赖性。

2.根据权利要求1所述的NED，其中所述控制器被配置成使用所述用户的眼睛的位置或定向中的至少一个来确定所述用户的眼睛在所述视窗处的瞳孔位置。

3.根据权利要求1所述的NED，其中所述通道包括颜色通道或亮度通道中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的NED，其中所述图像光包括多个颜色通道，所述多个颜色通道包括所述通道，其中所述波导光瞳扩展器的通量对于每个颜色通道具有角度依赖性，由此，所述波导光瞳扩展器具有角度相关颜色传递函数变化；以及

其中所述控制器被配置成调整所述多个颜色通道中的至少一个的光功率密度的分布，以至少部分地抵消所述波导光瞳扩展器的所述角度相关颜色传递函数变化。

5.根据权利要求4所述的NED，还包括用于确定用户的眼睛在所述视窗处的位置或定向中的至少一个的眼睛跟踪系统，其中所述控制器可操作地耦合到所述眼睛跟踪系统，并且被配置为根据由所述眼睛跟踪系统确定的用户的眼睛的位置或定向中的至少一个来调整所述多个颜色通道中的所述至少一个的光功率密度的分布。

6.根据权利要求1所述的NED，还包括用于确定用户的眼睛在所述视窗处的瞳孔位置的眼睛跟踪系统；

其中所述通道包括颜色通道，以及其中所述波导光瞳扩展器具有依赖于所述瞳孔位置的颜色传递函数，以及其中所述控制器可操作地耦合到所述眼睛跟踪系统并且被配置成：

获得将由所述NED显示的图像；以及

修改所述图像的颜色分布以至少部分地抵消所述波导光瞳扩展器的所述颜色传递函数对由所述眼睛跟踪系统确定的所述瞳孔位置的依赖性。

7.根据权利要求6所述的NED，还包括存储器，所述存储器上存储有用于修改在所述视窗处的每个瞳孔位置处的所述图像的所述颜色分布的数据；

其中所述控制器可操作地耦合到所述存储器，用于取回对应于由所述眼睛跟踪系统确定的所述瞳孔位置的所述数据的至少一部分，以用于修改所述图像的所述颜色分布以至少部分地抵消所述颜色传递函数对所述瞳孔位置的依赖性。

8.根据权利要求7所述的NED，其中所述数据包括查找表。

9.根据权利要求1所述的NED，其中所述波导光瞳扩展器包括二维(2D)波导光瞳扩展器。

10.一种显示设备，包括：

电子显示器，其包括多个像素，用于根据由所述电子显示器接收的图像数据提供多个光束；

光学块，其被配置为接收所述多个光束并将所述多个光束提供到所述显示设备的视窗，使得所述多个光束中的第一光束在所述视窗处的角度对应于所述电子显示器的所述多个像素中的相应的第一像素的坐标，其中所述光学块对于所述第一光束的通量依赖于所述第一光束在所述视窗处的光束坐标和光束角度；

眼睛跟踪系统，其用于提供用户的眼睛的光瞳在所述视窗处的位置；以及

控制器，其可操作地耦合到所述电子显示器，并且被配置为根据用户的眼睛的光瞳在所述视窗处的位置来调整图像光的通道的光功率密度的角度分布，以便至少部分地抵消所述通量对所述光束坐标和所述光束角度的依赖性。