具有用于多个光发射器的多个光管的显示系统技术方案

本发明专利技术涉及具有用于多个光发射器的多个光管的显示系统。在一些实施例中，提供了一种显示系统。该显示系统包括多个光管和多个光源，该光源被配置为将光发射到光管中。该显示系统还包括空间光调制器，该空间调制器被配置为调制从光管接收的光以形成图像。该显示系统还可以包括一个或多个波导，所述一个或多个波导被配置为接收来自空间光调制器的调制光，以及将所述光中继到观看者。及将所述光中继到观看者。及将所述光中继到观看者。

【技术实现步骤摘要】
具有用于多个光发射器的多个光管的显示系统
[0001]本申请是申请日为2017年2月24日、PCT国际申请号为PCT/US2017/019526、中国国家阶段申请号为201780025699.9、专利技术名称为“具有用于多个光发射器的多个光管的显示系统”的申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2016年2月26日提交的序列号为62/300,749，名称为“DISPLAY SYSTEM HAVING A PLURALITY OF LIGHT PIPES FOR A PLURALITY OF LIGHT EMITTERS(具有用于多个光发射器的多个光管的显示系统)”的美国临时专利申请的优先权益，该申请公开的全部内容通过引用并入此文。
[0004]以下每个专利申请和公开的全部内容也通过引用并入本申请：2014年11月27日提交的序列号为14/555,585的美国申请；2015年4月18日提交的序列号为14/690,401的美国申请；2014年3月14日提交的序列号为14/212,961的美国申请；以及2014年7月14日提交的序列号为14/331,218的美国申请。


[0005]本公开涉及显示设备，更具体地说，涉及利用光管传递来自光发射器的光的显示设备。

技术介绍

[0006]显示设备可以通过调制来自光发射器的光并将调制过的光导到观看者来形成图像。因此，图像的质量和亮度可能取决于光调制器从光发射器接收的光的质量。生成图像的多个视图的增强现实系统和虚拟现实系统的环境中提供足够质量的光输出尤其具有挑战性。
[0007]因此，一直需要向包括用于增强现实系统和虚拟现实系统的光调制器提供高质量光的系统和方法。

技术实现思路

[0008]在一些实施例中，提供了一种显示系统。所述显示系统包括多个光管和多个光源，所述多个光源被配置为将光发射到所述光管中。所述显示系统还包括空间光调制器，所述空间光调制器被配置为调制从所述光管接收的光以形成图像。所述显示系统还可以包括一个或多个波导，所述一个或多个波导被配置为接收来自所述空间光调制器的调制光并将该光中继到观看者。
[0009]在一些其它实施例中，提供了一种显示系统。所述显示系统包括部分透射反射器；第一光源；以及第一光管，其靠近所述第一光源并且被配置为：接收来自所述第一光源的光；以及沿第一方向将来自所述第一光源的光导向所述反射器。所述显示系统还包括第二光源；第二光管，其靠近所述第二光源并且被配置为：从所述第二光源接收光；以及沿第二方向将来自所述第二光源的光导向所述反射器。所述部分透射反射器被配置为：透射来自
所述第一光源的光；以及反射来自所述第二光源的光。
[0010]在又一些实施例中，提供了一种用于形成光学设备的方法。所述方法包括形成具有粗糙侧壁表面的光管；将所述光管耦接到光发射器；以及将包括所述光管和所述光发射器的组件耦接到空间光调制器。
附图说明
[0011]图1示出了用户通过AR设备对增强现实(AR)的视图。
[0012]图2示出了可穿戴显示系统的示例。
[0013]图3示出了用于为用户模拟三维图像的常规显示系统。
[0014]图4示出了使用多个深度平面模拟三维图像的方法的各方面。
[0015]图5A至图5C示出了曲率半径和焦半径之间的关系。
[0016]图6示出了用于将图像信息输出给用户的波导堆叠的示例。
[0017]图7示出了由波导输出的出射光束的示例。
[0018]图8示出了堆叠波导组件的示例，其中，每个深度平面包括使用多种不同成分颜色形成的图像。
[0019]图9A示出了一组堆叠波导的示例的横截面侧视图，每个堆叠波导包括耦入光学元件。
[0020]图9B示出了图9A的多个堆叠波导的示例的透视图。
[0021]图9C示出了图9A和图9B的多个堆叠波导的示例的俯视平面图。
[0022]图10示出了用于将光导向观看者的光投射器系统和波导的横截面图。
[0023]图11示出了具有多个光发射器和多个光管的光模块的透视图。
[0024]图12A和图12B分别示出了图11的光模块的横截面侧视图和俯视图。
[0025]图13A和图13B示出了光管的透视图。
[0026]图14示出了通过图13A和图13B的光管传播的光线。
[0027]图15示出了具有不同横截面区域的多个光管的俯视截面图。
[0028]图16A和图16B示出了被形成为整体单元的多个光管的横截面侧视图。
[0029]图17示出了用于透射来自多个光发射器的光的单个光管，其中，光学结构介于光发射器与光管之间。
[0030]图18示出了将来自两个不同光发射器的光输出到单个区域上的光模块。
[0031]图19A示出了具有围绕光管的挡板的光模块的横截面透视图。
[0032]图19B示出了具有挡板的光模块的透视图。
[0033]图20示出了具有围绕光管的挡板的光模块的横截面侧视图。
[0034]提供附图是为了说明示例实施例，而不是为了限制本公开的范围。
具体实施方式
[0035]根据一些实施例，用于向光调制器(诸如空间光调制器)提供光的光模块，包括多个光发射器和光管。每个光发射器可以具有关联的光管，该光管将光从光发射器透射到光调制器。光调制器可以被配置为调制从光管接收的光，并且该调制光最终输出或投射给观看者，观看者在其眼睛接收调制光时感知图像。因此，包括光模块和光调制器的组件可以被
称为投射器。
[0036]在一些实施例中，每个光管被配置为将光导向光调制器上的唯一对应的光调制区域，光从该光调制区域传播到目镜上的唯一对应的光输入区域，该光输入区域将光导向观看者。因此，显示系统可以具有多个光管，每个光管与光调制器上的多个光调制区域相关联，这些光调制区域又与目镜上的多个光输入区域相关联。例如，每个光管可以在空间上被布置为唯一地(可能通过其它光学结构)与给定光管关联的光输入区域对准。因此，光管、光调制器上的区域与目镜上的光输入区域之间可能存在一一对应关系。在一些实施例中，目镜可以是波导堆叠，每个波导包括至少一个光输入区域。
[0037]在一些实施例中，至少一些波导可以被配置为发射不同颜色的光和/或可以具有与其它波导不同的光功率。例如，将光导入光管中的每个光发射器可以发射与不同颜色对应的特定波长范围的光。例如，不同的光发射器可以发射对应于3种或更多种颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的不同波长的光。当被同一观看者感知时，这些不同的颜色可以是形成全色图像的成分颜色。附加地或替换地，目镜的一些波导可以具有不同的光功率并且可以以不同的发散量向观看者输出光，在显示设备提供图像的三维渲染的实施例中，观看者可以将光感知为对应于不同的深度平面。
[0038]在一些实施例中，光源可以是分立的光发射器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示系统，包括：光导结构，其包括：基部，其具有第一光开口，以及多个光管，其从所述基部的与所述第一光开口相反的一侧突出，每个所述光管包括从所述基部延伸到第二光开口的侧壁；多个光源，其被配置为将光发射到所述光导结构中；以及空间光调制器，其被配置为调制从所述光导结构输出的光以形成图像。2.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述第二光开口包括光输入表面，所述多个光源将光发射到所述光输入表面中，所述第一光开口包括光输出表面，将由所述空间光调制器调制的光从所述光输出表面输出。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：