[发明专利]具有阵列光学器件的近眼显示器

权利要求书

1.一种近眼显示器，其包括：

发光透明像素阵列，其用以透射环境光且朝向佩戴所述近眼显示器的人员的眼睛发射光；以及

与所述发光透明像素阵列光学通信的可切换微透镜阵列，其用以聚焦所述光以便形成佩戴所述近眼显示器的人员所感知到的虚拟图像。

2.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中所述发光透明像素阵列和所述可调微透镜阵列嵌入在眼镜片中。

3.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中所述发光透明像素阵列是至少100像素乘100像素。

4.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中所述可切换微透镜阵列包括所述发光透明像素阵列中的每个发光透明像素一个可切换微透镜。

5.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中所述可切换微透镜阵列被配置成按至少60Hz的速率在聚焦状态与非聚焦状态之间切换。

6.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中所述可切换微透镜阵列中的可切换微透镜包括：

与所述透明发光像素阵列中的对应透明发光像素光学通信的电活性透镜，其用以在所述光处于第一偏振状态时将所述光聚焦到焦点，并且用以在所述光处于第二偏振状态时透射所述光而不将所述光聚焦到所述焦点。

7.根据权利要求6所述的近眼显示器，其进一步包括：

与所述电活性透镜光学通信的偏振调节器，其用以按至少60Hz的速率使来自所述对应透明发光像素的所述光在所述第一偏振状态与所述第二偏振状态之间切换。

8.根据权利要求6所述的近眼显示器，其中所述发光透明像素阵列被配置成以所述第一偏振状态发射所述光。

9.根据权利要求1所述的近眼显示器，其进一步包括：

与所述发光透明像素阵列和所述可切换微透镜阵列光学通信的倾斜机构阵列，其用以在可分辨角度之间引导由所述发光透明像素阵列发射的所述光。

10.根据权利要求9所述的近眼显示器，其中所述可调微透镜阵列被配置成以至少60Hz的速率在可分辨光斑之间引导来自所述发光透明像素阵列的光。

11.根据权利要求9所述的近眼显示器，其中所述发光透明像素阵列包括第一数目的像素，并且所述倾斜机构阵列被配置成在所述可分辨光斑之间足够快地引导所述光，以使所述可切换透镜阵列形成具有大于所述第一数目的像素的第二数目的像素的所述虚拟图像。

12.根据权利要求9所述的近眼显示器，其中所述倾斜机构阵列中的倾斜机构包括：

偏振调节器，其用以按至少60Hz的速率使来自所述透明发光像素阵列中的对应透明发光像素的所述光在第一偏振状态与第二偏振状态之间切换；以及

与所述偏振调节器光学通信的偏振选择性光束定向器，其用以沿第一方向定向处于所述第一偏振状态的所述光，并且用以沿第二方向定向处于所述第二偏振状态的所述光。

13.根据权利要求12所述的近眼显示器，其中所述偏振选择性光束定向器是静态的偏振选择性光束定向器。

14.根据权利要求12所述的近眼显示器，其中所述偏振选择性光束定向器是动态的偏振选择性光束定向器，其包括由电压源致动的双折射液晶材料。

15.根据权利要求1所述的近眼显示器，其进一步包括：

与所述可调微透镜阵列光学通信的固定微透镜阵列，其用以聚焦所述光。