[发明专利]提供增强的观看体验的近眼图像显示设备

权利要求书

1.一种空间光调制器(11)，所述空间光调制器(11)包括由顶部电极(19)插入的液晶层(17)和像素(12)的二维阵列，其中每个像素(12)由像素电极(13)表示，使得通过像素电极(13)的阵列控制所述液晶层(17)，其特征在于：

每个像素电极(13)被配置成具有以反射区(15)、透射区(24)或反射涂层(25)的形式的至少一个光学活性区，

以反射区(15)、透射区(24)或反射涂层(25)的形式的所述至少一个光学活性区仅部分地覆盖每个像素电极(13)的表面，并且被配置为以下述方式处于相对于彼此间隔开的位置中：从在每个像素(12)中相邻的至少一个光学活性区反射或透射通过在每个像素(12)中相邻的至少一个光学活性区的光被衍射以产生角度扩展，使得光学活性区的最小尺寸与入射光的波长的比率在1到5之间。

2.根据权利要求1所述的空间光调制器(11)，其特征在于，所述光学活性区的最小尺寸是所述入射光的波长的2至4倍。

3.根据权利要求1或2所述的空间光调制器(11)，其特征在于，所述光学活性区由倾斜微镜(29)、微透镜、衍射光栅(31)或变化周期衍射光栅(32)覆盖。

4.根据权利要求1或2所述的空间光调制器(11)，其特征在于，所述光学活性区以像素到像素变化周期衍射光栅(32)的形式排列，从而在来自发散光源的光的离轴反射或透射的情况下确保均匀的功率分布。

5.根据权利要求1或2所述的空间光调制器(11)，其特征在于，所述光学活性区是以具有不同的倾斜的倾斜微镜(29)形式构造的反射区(15)或反射涂层(25)。

6.根据权利要求1或2所述的空间光调制器(11)，其特征在于，所述光学活性区被耦合到微透镜。

7.根据任一在前权利要求所述的空间光调制器(11)，其特征在于，所述空间光调制器(11)是仅相位或仅振幅空间光调制器。

8.根据任一在前权利要求所述的空间光调制器(11)，其特征在于，光学活性区的最小尺寸至少为0.5μm×0.5μm。

9.一种图像显示设备(35)，所述图像显示设备(35)包括至少一个点光源(23)和以根据权利要求1所述的空间光调制器(11)的形式的至少一个微显示设备，根据权利要求1所述的空间光调制器(11)被定位成由所述至少一个点光源(23)照射。

10.根据权利要求9所述的图像显示设备(35)，其特征在于，以包括眼镜框形状的框架的近眼显示设备形式的所述图像显示设备(35)包括两个空间光调制器(11)，所述两个空间光调制器(11)在其玻璃位置中被安装到所述框架。

11.根据权利要求1所述的空间光调制器(11)，其特征在于，像素孔径由覆盖像素电极(13)的吸收层(14)形成，由所述吸收层(14)界定的所述像素孔径限定在所述像素电极(13)上光能够从其反射的反射区(15)。

12.根据权利要求11所述的空间光调制器(11)，其特征在于，如由所述吸收层(14)覆盖的所述像素电极(13)被设置在非透明CMOS基板(16)上。

13.根据权利要求11或12所述的空间光调制器(11)，其特征在于，在所述反射区(15)上涂覆滤色器以获得彩色像素(22)。

14.根据权利要求9或10所述的图像显示设备(35)，其特征在于，所述图像显示设备(35)是头戴设备。

15.根据权利要求9或10所述的图像显示设备(35)，其特征在于，所述空间光调制器(11)显示计算机生成的全息图。