[发明专利]用于近眼显示器应用的可控波导

权利要求书

1.一种近眼显示器，包括：

波导，其在有限的第一角度范围上通过全内反射传播角度相关射束，

图像生成器，其产生在第二较宽角度范围上的角度相关射束以便形成虚像，

波导的输入孔，其包括多个可控部件，

输入孔的每个可控部件可选择性地作为衍射光学装置进行操作以便注入在第二较宽角度范围的有限部分上的角度相关射束的子集，以在第一角度范围内沿着波导传播角度相关射束的子集，

输入孔的可控部件一起提供用于注入跨越第二较宽角度范围的角度相关射束的多个不同子集，

波导的输出孔，其包括多个可控部件，

输出孔径的每个可控部件可选择性地作为衍射光学装置进行操作以便将角度相关射束的相应子集朝着眼箱发射到波导外，

输出孔的可控部件一起提供用于发射跨越第二较宽角度范围的角度相关射束的多个相应子集，

控制器，其使输出孔的可控部件的操作与角度相关射束的不同子集沿着波导的传播同步，以便将角度相关射束的所述子集发射到波导外，以用于在第二较宽角度范围上在眼箱内呈现虚像。

2.权利要求1的近眼显示器，其中，输入孔的每个可控部件与输出孔的所述可控部件中的一个配对，以便注入和发射角度相关射束的所述子集中的一个。

3.权利要求2的近眼显示器，其中，输入孔的所述可控部件包括多个可变换衍射光学装置，所述多个可变换衍射光学装置具有用于通过不同角度衍射角度相关射束的不同子集的不同有效时段。

4.权利要求3的近眼显示器，其中，输出孔的所述可控部件包括多个可变换衍射光学装置，所述多个可变换衍射光学装置具有用于通过不同的角度衍射角度相关射束的不同子集的不同的有效时段，输出孔的所述可控部件可在对于角度相关射束的子集而言基本上透明的第一状态与根据其时段来衍射角度相关射束的子集的第二状态之间进行变换。

5.权利要求4的近眼显示器，其中，所述控制器将输出孔的可控输出部件变换成用于支持通过波导的输出孔从眼箱对周围环境的观看的第一状态。

6.权利要求1的近眼显示器，其中，所述图像生成器可操作用于产生在第二较宽角度范围上的一连串的角度相关射束，并且所述控制器提供使输出孔的所述可控部件的操作与图像生成器的操作同步，以便将角度相关射束的子集相继发射到波导外。

7.权利要求1的近眼显示器，其中，所述波导包括邻近眼箱的前表面、邻近周围环境的后表面以及角度相关射束沿着其传播的长度，并且所述输入和输出孔的所述部件包括单独可控区段，所述单独可控区段在基本上平行于波导的前表面和后表面的方向上相对移位。

8.权利要求7的近眼显示器，其中，输出孔的所述部件包括布置在栅格中的部分。

9.权利要求2的近眼显示器，其中，控制器使输入和输出孔的成对部件的操作同步，以便注入和发射角度相关射束的子集。

10.权利要求9的近眼显示器，其中，所述波导包括邻近眼箱的前表面、邻近周围环境的后表面以及角度相关射束沿着其传播的长度，并且输入和输出孔的所述部件包括在基本上垂直于波导的前表面和后表面的方向上叠加的部件。

11.权利要求1的近眼显示器，其中，所述图像生成器提供产生多个不同标称波长中的角度相关射束，输入孔的每个可控部件提供注入所述多个不同标称波长中的一个中的角度相关射束的子集，并且输出孔的每个可控部件可操作用于发射所述多个不同标称波长中的一个中的角度相关射束的相应子集，以便使所述不同标称波长中的角度相关射束的所述子集在眼箱内重叠。

12.权利要求11的近眼显示器，其中，输入和输出孔的所述可控部件包括多个可变换衍射光学装置，所述多个可变换衍射光学装置可在对于角度相关射束的子集而言基本上透明的第一状态与衍射角度相关射束的子集的第二状态之间进行变换。

13.权利要求12的近眼显示器，其中，所述控制器提供使输入和输出孔的所述可控部件的操作与图像生成器的操作同步，以便将不同标称波长的角度相关射束的子集相继发射到波导外。

14.权利要求1的近眼显示器，还包括中间衍射光学装置，该中间衍射光学装置具有沿着波导被定位在输入和输出孔之间以便选择性地使角度相关射束的子集朝着输出孔重新定向的可控部分。