[发明专利]使用光栅的显示器照射

说明书

一种显示组件，其包括光源、空间光调制器(SLM)和光栅。光源被配置为发射照射光，SLM被配置为接收照射光并反射照射光的至少部分。光栅被定位成将从光源输出的照射光朝向SLM重定向，从SLM接收反射光的至少部分，将具有第一偏振的第一光朝向光源重定向，以及通过光栅透射具有与第一偏振正交的第二偏振的第二光。还公开了由显示组件执行的操作。

技术领域

本申请整体涉及显示设备，并且更具体地讲，涉及用于头戴式显示设备的照射器。

背景技术

头戴式显示设备(本文也称为头戴式显示器)作为用于向用户提供视觉信息的装置越来越受欢迎。例如，头戴式显示设备用于虚拟现实和增强现实操作。

在头戴式显示设备中期望轻、紧凑和节能的显示器以便改善有关虚拟现实和增强现实操作的用户体验。另外，期望有均匀照射光以便向用户提供高质量的图像

发明内容

因此，需要具有高质量图像的紧凑和轻型的头戴式显示设备。此类头戴式显示设备将通过虚拟现实和/或增强现实操作增强用户体验。

通过所公开的光学部件和显示设备减小或消除了与常规头戴式显示器相关联的上述缺陷和其他问题。

根据一些实施例，显示组件包括光源、反射空间光调制器和光栅。光源被配置为发射照射光。反射空间光调制器被配置为接收照射光并且反射照射光的至少部分。光栅被定位成将从光源输出的照射光朝向反射空间光调制器重定向，从反射空间光调制器接收反射光的至少部分，将具有第一偏振的第一光朝向光源重定向，以及通过光栅透射具有第二偏振的第二光。第二偏振与第一偏振正交。

在一些实施例中，光栅的光学表面是对于反射空间光调制器的表面非平行且非垂直的。

在一些实施例中，显示组件还包括透明光学元件，该透明光学元件具有第一表面和第二表面，该第二表面对于第一表面是非平行的并对于反射空间光调制器的表面是平行的，并且光栅设置在透明光学元件的第一表面上。透明光学元件可设置在光栅和反射空间光调制器之间；透明光学元件可具有不同于空气折射率的折射率；并且透明光学元件的第一表面可与反射空间光调制器的表面形成角度。

在一些实施例中，显示组件还包括吸收偏振器，该吸收偏振器设置在光源和光栅之间并且被配置为使具有第一偏振的照射光透射。

在一些实施例中，显示组件还包括输出组件，该输出组件被配置为接收从光栅输出的第二光，其中光栅设置在反射空间光调制器与输出组件之间。

显示组件还可包括偏振器，该偏振器被配置为使具有第二偏振的第二光透射。

在一些实施例中，反射空间光调制器包括多个像素；并且多个像素中的相应像素是能够单独激活的。

反射空间光调制器可包括反射表面、四分之一波片，以及设置在反射表面和四分之一波片之间的光学各向异性分子层。

反射空间光调制器可以是硅上液晶光学显示器。

根据一些实施例，一种方法包括在光栅处接收照射光，以及通过光栅将照射光朝向反射空间光调制器重定向。在一些实施例中，照射光具有第一偏振。方法还包括在反射空间光调制器处接收由光栅重定向的照射光，以及由反射空间光调制器提供具有第一偏振的第一光和具有与第一偏振正交的第二偏振的第二光。方法还包括在光栅处接收第一光和第二光；通过光栅将第一光朝向第一方向引导；以及将第二光朝向与第一方向不同的第二方向引导。

在一些实施例中，方法包括从光源输出初始光；在吸收偏振器处接收初始光；以及使初始光的具有第一偏振的至少部分透射通过吸收偏振器作为照射光。

方法还可包括从光源输出照射光，其中光栅设置在光源与反射空间光调制器之间。

在一些实施例中，方法还包括在偏振器处接收通过光栅透射的第二光；以及使具有第二偏振的第二光透射通过偏振器。