[发明专利]超高分辨率扫描光纤显示器

摘要

一个实施例涉及一种用于扫描电磁成像辐射的紧凑系统，包括第一波导和第二波导，其中每一个是可操作地被耦合到至少一个电磁辐射源并被配置以致于来自于所述第一和第二波导的输出是亮度调制的并且使扫描沿一个或多个轴被扫描以至少形成图像的一部分。 1

主权项

1.一种用于扫描电磁成像辐射的紧凑系统，包括：

驱动电子系统，其被配置为产生至少一个像素调制信号；

至少一个电磁辐射源，其被配置为基于所述至少一个像素调制信号调制来自所述至少一个电磁辐射源的光；

第一波导，其被配置为遵循第一扫描图案并产生第一投影场区；

第二波导，其被配置为遵循第二扫描图案并产生第二投影场区；以及

第一扫描致动器，其可操作地被耦合到并被配置为物理地移动所述第一波导连同至少一个其他互相耦合波导；和第二扫描致动器，其可操作地被耦合到并被配置为物理地移动所述第二波导连同至少一个其他互相耦合波导，

其中所述第一波导和所述第二波导中的每一个可操作地被耦合到所述至少一个电磁辐射源，并且

其中所述驱动电子系统被配置在所述第一投影场区与所述第二投影场区重叠的同时对所述第一波导或所述第二波导中的至少一个进行亮度调制。

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一或第二波导中的至少其中一个包括光纤。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述光纤包括包层和至少一个芯。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述光纤包括占据相同包层的两个或更多个芯。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述光纤是单模光纤。

6.根据权利要求2所述的系统，其中所述光纤是多模光纤。

7.根据权利要求2所述的系统，其中所述光纤是步进阶跃折射率光纤。

8.根据权利要求2所述的系统，其中所述光纤是渐变折射率光纤。

9.根据权利要求2所述的系统，其中所述光纤是光子晶体光纤。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个电磁辐射源产生具有在紫外到红外范围内的波长的电磁辐射。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一个电磁辐射源产生可见光电磁辐射。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二波导共同位于相同的主介质中。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述扫描致动器包括压电致动元件。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一扫描致动器和所述第二扫描致动器被配置为物理地共同移动所述第一波导和所述第二波导。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一扫描致动器和所述第二扫描致动器被配置为物理地独立移动所述第一波导和所述第二波导。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一波导和至少一个其他互相耦合波导包括单一多芯光纤。

17.根据权利要求1所述的系统，其中来自所述第一和第二波导的输出被传输到被配置为沿所述一个或多个轴扫描所述输出的扫描元件。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述扫描元件选自由以下组成的组：MEMS镜扫描仪、可变形膜镜、扫描棱镜、和扫描透镜。

19.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个电磁辐射源包括两个独立电磁辐射源，第一电磁辐射源可操作地耦合到所述第一波导，并且第二电磁辐射源可操作地耦合到所述第二波导。

20.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个电磁辐射源包括复合源，其被配置为将多个波长的辐射发射到所述第一和第二波导的至少一个中。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述复合源被配置为发射红色、绿色、和蓝色可见光辐射波长。

22.根据权利要求20所述的系统，其中所述复合源包括与组合器可操作地耦合在一起的多个单个源。

23.根据权利要求22所述的系统，其中组合器包括波分复用器。

24.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个电磁辐射源包括直接可调发射器。

25.根据权利要求24所述的系统，其中所述直接可调发射器是二极管激光器。

26.根据权利要求24所述的系统，其中所述直接可调发射器是发光二极管。

27.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个电磁辐射源包括可操作地耦合到调制器的发射器。

28.根据权利要求27所述的系统，其中所述调制器是干涉调制器。

29.根据权利要求28所述的系统，其中所述调制器是Mach‑Zehnder干涉调制器。

30.根据权利要求27所述的系统，其中所述调制器是声光调制器。

31.根据权利要求27所述的系统，其中所述调制器是快门。

32.根据权利要求1所述的系统，其中来自所述第一和第二波导的输出以螺旋扫描样式被扫描。

33.根据权利要求1所述的系统，其中在图像平面处的图像具有大于所述第一和第二波导的组合横截面几何侧量的直径。

34.根据权利要求1所述的系统，进一步包括多个附加波导，所述第一、第二、和多个附加波导以六角堆积阵列配置布置。

35.根据权利要求34所述的系统，其中与所述第一、第二、和多个附加波导的每一个的输出相关联的图像场区域通过由三个相等圆的公共交点确定的最小量重叠。

36.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个芯包括两个或多个芯，并且其中所述两个或多个芯以六角堆积阵列配置布置。

37.根据权利要求2所述的系统，进一步包括耦合到所述第一和第二波导的第一和第二透镜，以致于传输通过所述第一和第二波导的成像辐射在被输出以形成图像部分之前穿过所述第一和第二透镜。

38.根据权利要求37所述的系统，其中所述第一和第二透镜是渐变折射率透镜。

39.根据权利要求37所述的系统，其中所述第一和第二透镜是折射透镜。

40.一种用于扫描电磁成像辐射的系统，包括：

驱动电子系统，其被配置为产生至少一个像素调制信号；

至少一个电磁辐射源，其被配置为基于所述至少一个像素调制信号调制来自所述至少一个电磁辐射源的光；

第一波导，其被配置为遵循第一扫描图案并产生第一投影场区；

第二波导，其被配置为遵循第二扫描图案并产生第二投影场区；

扫描致动器，其可操作地被耦合到并被配置为物理地移动所述第一波导和所述第二波导连同至少一个其他互相耦合波导，

其中所述第一波导和所述第二波导中的每一个可操作地被耦合到所述至少一个电磁辐射源，并且

其中所述驱动电子系统被配置在所述第一投影场区与所述第二投影场区重叠的同时对所述第一波导或所述第二波导中的至少一个进行亮度调制。

41.一种用于扫描电磁成像辐射的系统，包括：

驱动电子系统，其被配置为产生至少一个像素调制信号；

至少一个电磁辐射源，其被配置为基于所述至少一个像素调制信号调制来自所述至少一个电磁辐射源的光；

第一波导，其被配置为遵循第一扫描图案并产生第一投影场区；

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