一种设备包括一个或多个光导。该设备还包括：第一耦入元件，该第一耦入元件被配置成将具有第一输入视场(“FOV”)的第一光耦合到第一光导中；以及第二耦入元件，该第二耦入元件被配置成将具有第二输入FOV的第二光耦合到第二光导中。该设备还包括：第一耦出元件，该第一耦出元件被配置成将该第一光从该第一光导耦出，以作为具有第一输出FOV的第一输出光；以及第二耦出元件，该第二耦出元件被配置成将该第二光从该第二光导耦出，以作为具有与该第一输出FOV基本上不重叠的第二输出FOV的第二输出光。该第一输出FOV和该第二输出FOV的组合大于该第一输出FOV或该第二输出FOV中的至少一者。第一输出FOV或该第二输出FOV中的至少一者。第一输出FOV或该第二输出FOV中的至少一者。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供扩展视场的光导显示组件
[0001]本公开总体上涉及设备，并且更具体地，涉及用于提供扩展视场的光导显示组件。
技术介绍
[0002]近眼显示器(“near
‑
eye display，NED”)已经广泛地在各种各样的应用(诸如视频回放、游戏和体育)中实施。NED已经用于实现虚拟现实(“virtual reality，VR”)、增强现实(“augmented reality，AR”)或混合现实(“mixed reality，MR”)。AR头戴式设备或MR头戴式设备显示与真实世界图像或透视图像重叠的虚拟图像。具有衍射耦合结构的光瞳扩展式光导显示系统或光瞳扩展式光导显示组件是用于NED的有前景的设计，并且可以潜在地提供太阳眼镜/目镜形状要素、适度大的视场(“field of view，FOV”)、高透射率和大适眼区(eye
‑
box)。光导显示系统包括：显示元件，该显示元件生成表示虚拟图像的图像光；以及光导，该光导与衍射耦合结构耦合以向光导显示系统的适眼区引导图像光。充当耦出衍射元件的衍射耦合结构在光导的输出侧处复制虚拟图像，以扩展有效的光瞳。与衍射耦合结构耦合的光导还可以充当光学组合器，以组合图像光和来自真实世界的光，使得由显示元件生成的图像光所表示的虚拟图像与由来自真实世界的光所表示的真实世界图像重叠或叠加。
技术实现思路
[0003]本专利技术涉及根据权利要求1所述的设备和根据权利要求18所述的方法。有利的实施例可以包括从属权利要求的特征。
[0004]与本公开的公开实施例一致，根据本专利技术的设备包括一个或多个光导。该设备还包括：第一耦入元件，该第一耦入元件被配置成将具有第一输入视场(“FOV”)的第一光耦合到第一光导中。该设备还包括第二耦入元件，该第二耦入元件被配置成将具有第二输入FOV的第二光耦合到第二光导中。该设备还包括：第一耦出元件，该第一耦出元件被配置成将第一光从第一光导耦出，以作为具有第一输出FOV的第一输出光。该设备还包括第二耦出元件，该第二耦出元件被配置成将第二光从第二光导耦出，以作为具有第二输出FOV的第二输出光，该第二输出FOV与第一输出FOV基本上不重叠。第一输出FOV和第二输出FOV的组合大于第一输出FOV或第二输出FOV中的至少一者。
[0005]在一个实施例中，第一输出FOV和第二输出FOV的组合可以大于第一输出FOV和第二输出FOV中的每一者。
[0006]在另一实施例中，第一耦出元件可以被配置成在第一耦出元件的不同位置处将第一光从第一光导耦出，并且第二耦出元件可以被配置成在第二耦出元件的不同位置处将第二光从第二光导耦出。
[0007]根据一个实施例，第一耦入元件可以被配置成将具有第一偏振的第一光基本上耦合到第一光导中以作为第一全内反射(“TIR”)传播光、并且基本上透射具有与第一偏振正交的第二偏振的第二光；并且第二耦入元件可以被配置成将具有第二偏振的第二光基本上
耦合到第二光导中以作为第二TIR传播光、并且基本上透射具有第一偏振的第一光。优选地，第一耦出元件可以被配置成将具有第三偏振的第一TIR传播光基本上从第一光导耦出、并且基本上透射具有与第三偏振正交的第四偏振的第二TIR传播光；并且第二耦出元件可以被配置成将具有第四偏振的第二TIR传播光基本上从第二光导耦出、并且基本上透射具有第三偏振的第一TIR传播光。
[0008]在一个实施例中，第一耦入元件、第二耦入元件、第一耦出元件或第二耦出元件中的至少一者可以包括偏振选择性元件。优选地，偏振选择性元件可以包括偏振选择性光栅或全息元件，偏振选择性光栅或全息元件包括亚波长结构(sub
‑
wavelength structure)、液晶或光折变全息材料中的至少一者。进一步优选地，偏振选择性元件可以包括液晶聚合物材料，该液晶聚合物材料具有在平面内方向上和在平面外方向上空间变化的取向的光轴。
[0009]根据一个实施例，该设备还可以包括一个或多个偏振校正膜，该一个或多个偏振校正膜设置在第一光导或第二光导中的至少一者的表面处，并且该一个或多个偏振校正膜被配置成当第一光和第二光通过全内反射(“TIR”)在第一光导和第二光导内部传播时，维持第一光或第二光中的至少一者的偏振。
[0010]在根据本专利技术的设备的一个实施例中，第一耦出元件可以被配置成在显示帧的第一子帧期间将第一光的第一偏振分量从第一光导耦出，以作为第一输出光，第二耦出元件可以被配置成在第一子帧期间将第一光的第二偏振分量从第二光导耦出，以作为第二输出光。该设备还可以包括：偏振开关，该偏振开关被配置成在第一子帧期间维持第一输出光的偏振和第二输出光的偏振；以及偏振器，该偏振器被配置成透射第一输出光并且阻挡第二输出光。优选地，第一耦出元件可以被配置成在显示帧的第二子帧期间将第二光的第一偏振分量从第一光导耦出，以作为第三输出光，第二耦出元件可以被配置成在第二子帧期间将第二光的第二偏振分量从第二光导耦出，以作为第四输出光，偏振开关可以被配置成在第二子帧期间改变第三输出光的偏振并且改变第四输出光的偏振，并且偏振器可以被配置成阻挡第三输出光并且透射第四输出光。
[0011]根据另一实施例，第一光导和第二光导可以为同一单个光导，第一耦入元件和第二耦入元件可以在单个光导处堆叠在一起或并排设置，并且第一耦出元件和第二耦出元件可以在单个光导处堆叠在一起或并排设置。
[0012]在一个实施例中，第一光导和第二光导可以为不同的光导，第一耦入元件和第一耦出元件可以连接到第一光导，并且第二耦入元件和第二耦出元件可以连接到第二光导。
[0013]根据另一实施例，本专利技术的设备还可以包括光源组件，该光源组件被配置成发射第一光和第二光，其中，第一FOV为预定FOV的第一部分，并且第二FOV为预定FOV的第二部分。该设备还可以包括控制器，该控制器被配置成控制光源组件在显示帧的同一子帧期间或在显示帧的两个连续子帧期间发射第一光和第二光。
[0014]在一个实施例中，该设备还可以包括：光源组件，该光源组件被配置成发射第一光和第二光，其中，第一FOV和第二FOV中的每一者与基本上相同的预定FOV相对应；以及控制器，该控制器被配置成控制光源组件在两个连续子帧期间分别发射第一光和第二光。
[0015]在另一实施例中，该设备还可以包括：光源组件，该光源组件被配置成发射第一光和第二光，光源组件包括光源和第一偏振开关，该第一偏振开关被配置成切换由光源发射
的第一光或第二光中的至少一者的偏振；第二偏振开关，该第二偏振开关被配置成切换第一输出光或第二输出光中的至少一者的偏振；以及控制器，该控制器被配置成同步第一偏振开关的运行状态和第二偏振开关的运行状态。
[0016]根据本专利技术的设备的一个实施例，第一输出FOV和第二输出FOV的组合可以大于第一输入FOV或第二输入FOV中的至少一者。
[0017]与本公开的公开实施例一致，根据本专利技术的方法包括：将具有第一输入视场(“FOV”)的第一光耦合到第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，所述设备包括：一个或多个光导；第一耦入元件，所述第一耦入元件被配置成将具有第一输入视场FOV的第一光耦合到第一光导中；第二耦入元件，所述第二耦入元件被配置成将具有第二输入FOV的第二光耦合到第二光导中；第一耦出元件，所述第一耦出元件被配置成将所述第一光从所述第一光导耦出，以作为具有第一输出FOV的第一输出光；以及第二耦出元件，所述第二耦出元件被配置成将所述第二光从所述第二光导耦出，以作为具有第二输出FOV的第二输出光，所述第二输出FOV与所述第一输出FOV基本上不重叠，其中，所述第一输出FOV和所述第二输出FOV的组合大于所述第一输出FOV或所述第二输出FOV中的至少一者。2.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一输出FOV和所述第二输出FOV的组合大于所述第一输出FOV和所述第二输出FOV中的每一者。3.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一耦出元件被配置成在所述第一耦出元件的不同位置处将所述第一光从所述第一光导耦出，并且所述第二耦出元件被配置成在所述第二耦出元件的不同位置处将所述第二光从所述第二光导耦出。4.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一耦入元件被配置成将具有第一偏振的所述第一光基本上耦合到所述第一光导中以作为第一全内反射TIR传播光、并且基本上透射具有与所述第一偏振正交的第二偏振的所述第二光；并且所述第二耦入元件被配置成将具有所述第二偏振的所述第二光基本上耦合到所述第二光导中以作为第二TIR传播光、并且基本上透射具有所述第一偏振的所述第一光。5.根据权利要求4所述的设备，其中：所述第一耦出元件被配置成将具有第三偏振的所述第一TIR传播光基本上从所述第一光导耦出、并且基本上透射具有与所述第三偏振正交的第四偏振的所述第二TIR传播光；并且所述第二耦出元件被配置成将具有所述第四偏振的所述第二TIR传播光基本上从所述第二光导耦出、并且基本上透射具有所述第三偏振的所述第一TIR传播光。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一耦入元件、所述第二耦入元件、所述第一耦出元件或所述第二耦出元件中的至少一者包括偏振选择性元件。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述偏振选择性元件包括偏振选择性光栅或全息元件，所述偏振选择性光栅或所述全息元件包括亚波长结构、液晶或光折变全息材料中的至少一者。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述偏振选择性元件包括液晶聚合物材料，所述液晶聚合物材料具有在平面内方向上和在平面外方向上空间变化的取向的光轴。
9.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括：一个或多个偏振校正膜，所述一个或多个偏振校正膜设置在所述第一光导或所述第二光导中的至少一者的表面处，并且所述一个或多个偏振校正膜被配置成：当所述第一光和所述第二光通过全内反射TIR在所述第一光导和所述第二光导内部传播时，所述一个或多个偏振校正膜维持所述第一光或所述第二光中的至少一者的偏振。10.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一耦出元件被配置成在显示帧的第一子帧期间将所述第一光的第一偏振分量从所述第一光导耦出，以作为所述第一输出光，所述第二耦出元件被配置成在所述第一子帧期间将所述第一光的第二偏振分量从所述第二光导耦出，以作为所述第二输出光，所述设备还包括偏振开关，所述偏振开关被配置成在所述第一子帧期间维持所述第一输出光的偏振和所述第二输出光的偏振，并且所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：巴巴克，
申请(专利权)人：元平台技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。