[发明专利]一种波导模组、基于波导的显示模组及近眼显示设备

权利要求书

1.一种波导模组，其特征在于，包括：

N组堆叠设置的波导基片，每组波导基片被配置为仅耦入输入光源中的1组光源所调制出的图像光束，每组波导基片包含堆叠且相互独立的多层波导，每层波导中设有耦入单元和耦出单元，每个耦入单元被配置为仅将自身敏感的偏振态的光束耦入波导，并透射其他偏振态的光束；其中，所述输入光源包括N组光源，每组光源至少包括R、G、B三种发光单元，所述N组光源中相同色彩通道的发光单元被配置为发射不同波长的光，且每组光源出射的光束的偏振态与耦入单元的敏感偏振态不同，N为大于等于2的整数；

多个偏振态生成器，分别设置在每个耦入单元的入射光光路上，用于透射入射光束，并将入射光束中特定波长的光束的偏振态转换为偏振态生成器对应的耦入单元敏感的偏振态；

堆叠设置的波导基片中每层波导的耦入单元的敏感偏振态相同；若所述输入光源出射的光束具有相同的偏振态，则每层波导的耦入单元的敏感偏振态与所述输入光源出射光束的偏振态正交；所述耦入单元为偏振敏感光栅，所述耦出单元为光栅或反射镜阵列；

每层波导中均设置有中继单元，用于沿与耦出单元的扩瞳方向不共线的方向扩瞳；每组波导基片包括三层波导，每层波导对应被耦入不同波长范围的光。

2.一种基于波导的显示模组，其特征在于，包括：

图像分割单元，用于将待显示图像分割为N个子视场图像，N为大于等于2的整数；

光纤扫描模组，所述光纤扫描模组通过波分复用的方式为一根扫描光纤调制出至少两个子图像的混合光束；所述光纤扫描模组通过一根或多根扫描光纤将所述N个子视场图像同时调制射出，经准直光学系统准直后形成包含N个子视场图像光束的待显示图像混合光束；

如权利要求1中任一权项所述的波导模组，设置在所述光纤扫描模组的出光光路上，用于接收所述混合光束，通过所述偏振态生成器将特定波长的光束的偏振态转换为相应耦入单元敏感的偏振态，并将转换了偏振态的光束耦入相应的波导；

所述混合光束经各组波导基片的耦出单元耦出后的N个子视场图像对应的出射图像拼接为所述待显示图像；

所述的光纤扫描模组包括光纤扫描器和输入光源，所述光纤扫描器包括至少一根扫描光纤，所述输入光源包括N组光源，N为大于等于2的整数，

所述光纤扫描器出射光的偏振态为线性偏振态；

一根扫描光纤对应一路输入光源，当光纤扫描器包含两根以上光纤时，每根扫描光纤对应的输入光源配置不同；

一路所述输入光源包括至少两组光源，每组光源至少包括R、G、B三种发光单元，不同组光源中相同色彩通道的发光单元被配置为发射不同波长的光。

3.如权利要求2所述的显示模组，其特征在于，当所述光纤扫描模组通过多根扫描光纤将所述N个子视场图像同时调制射出时，多根光纤调制的光束在入射到波导基片前相互拼接。

4.如权利要求3所述的显示模组，其特征在于，每组光源包括R、G、B三种发光单元，每组波导基片包括三层波导，每层波导中耦入单元的入射光光路上的偏振态生成器被配置为仅将所述输入光源中的1组光源中的R、G、B三色光中的一个特定波长的光束的偏振态转换为其对应的耦入单元所敏感的偏振态。

5.如权利要求4所述的显示模组，其特征在于，每组光源包括R、G、B三种发光单元，每组波导基片包括三层波导，每层波导中的耦入单元被配置成仅将入射的R、G、B三色光中自身敏感的偏振态的光束耦入波导并透射其他的光。

6.如权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述至少两组光源产生的光线经合束后输入所述光纤扫描器中的一根扫描光纤中。

7.如权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述N等于2。

8.一种近眼显示设备，其特征在于，包括一组或多组如权利要求2至7中任一项所述的基于波导的显示模组。