[发明专利]基于多光束元件的抬头显示器、系统、与方法

说明书

抬头显示器和多视图抬头显示系统将多视图图像的多个不同视图与实体环境的视图结合为组合视图，并将其提供至视框。该抬头显示器包含：基于多光束元件的显示器，被配置为提供多视图图像的不同视图；以及光合成器，被配置为将不同视图与物理环境视图的视图一起中继至视框。该基于多光束元件的显示器包含多光束元件阵列和光阀阵列，该多光束元件阵列被配置为提供多个方向性光束，其具有与多个不同视图的各自的视图方向对应的方向，该光阀阵列被配置为调制该多个方向性光束以提供多视图图像。

相关申请的交叉引用

不适用

关于联邦赞助研究或开发的声明

不适用

背景技术

对于种类广泛的设备及产品的使用者而言，电子显示器是一个几乎无处不在的媒介，用于传递信息给使用者。其中最常见的电子显示器包含阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器EL)、有机发光二极管(OLED)、和主动式矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)，以及各种采用机电或电流体光调制(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等等)的显示器。在一般情况下，电子显示器可以分为有源显示器(即，会发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一个光源提供的光的显示器)的其中一个。在有源显示器的分类中，最明显的示例是CRT、PDP、及OLED/AMOLED。在以射出光进行考量的情况下，LCD及EP显示器一般是被归类在无源显示器中。无源显示器虽然经常表现出包含但不限于如固有的低功率消耗等具有吸引力的性能特征，但由于其缺乏发光的能力，在许多实际应用中无源显示器可能有使用上的限制。

抬头显示器是一种电子显示器，其以可同时观看的方式显示图像或更一般的信息，同时观看抬头显示器以外的物理环境。具体地，抬头显示器创建组合视图，将抬头显示器生成的图像与物理环境视图叠加。此外，用户可以在所谓的“抬头”配置中观看抬头显示(例如，不必俯视或远离物理环境视图)。在许多应用中，各种抬头显示器和抬头显示器系统可提供比传统显示器更沉浸式的体验。

附图说明

根据在此描述的原理的示例和实施例的各种特征可以参考以下结合附图的详细描述而更容易地理解，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：

图1A是根据与本文所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的多视图显示器的透视图。

图1B是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的多视图显示器的具有主角方向的光束的角度分量的示意图。

图2是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的衍射光栅的剖面图。

图3是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的抬头显示器的方块图。

图4A是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的基于多光束元件的显示器的示例的剖面图。

图4B是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的基于多光束元件的显示器的平面图。

图4C是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的基于多光束元件的显示器的透视图。

图5A是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的包含多光束元件的基于多光束元件的显示器的一部分的剖面图。

图5B是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的包含多光束元件的基于多光束元件的显示器的一部分的剖面图。

图6A是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的包括多个子光栅的衍射光栅的剖面图。

图6B是根据与本发明所描述的原理一致的实施例，说明在示例中的图6A的衍射光栅的平面图。