包括伪影抑制的投影仪架构的制作方法

文档序号:32342932发布日期:2022-11-26 10:24阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于向观看者的眼睛投射图像的目镜,所述目镜包括:位于第一横向平面中的第一平面波导,其中,所述第一平面波导包括设置在第一横向位置处的第一衍射光学元件doe;位于邻近所述第一横向平面的第二横向平面中的第二平面波导,其中,所述第二平面波导包括设置在不同于所述第一横向位置的第二横向位置处的第二doe;位于邻近所述第二横向平面的第三横向平面中的第三平面波导,其中,所述第三平面波导包括设置在不同于所述第一横向位置和所述第二横向位置的第三横向位置处的第三doe;以及位于所述第二平面波导与所述第三平面波导之间的滤光器,其中,所述滤光器被设置在所述第三横向位置处。2.根据权利要求1所述的目镜,其中,所述滤光器包括长通滤波器,所述长通滤波器能够操作以透射第一波长范围并反射小于所述第一波长范围的第二波长范围。3.根据权利要求2所述的目镜,其中,所述第一波长范围包括600nm至700nm,所述第二波长范围包括400nm至500nm。4.根据权利要求2所述的目镜,其中,所述第一波长范围处的透射率为约90%或更大。5.根据权利要求2所述的目镜,其中,所述第二波长范围处的反射率为约10%或更小。6.根据权利要求1所述的目镜,其中,所述滤光器包括长通滤波器,所述长通滤波器能够操作以透射第一波长范围并吸收第二波长范围。7.根据权利要求1所述的目镜,其中:所述第一平面波导具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面,所述第一平面波导具有第一区域和第二区域,所述第一区域包括所述第一横向位置,所述第一区域被配置为接收入射在其所述第一表面上的图像光,所述图像光包括第一波长范围内的图像光;并且所述第一doe被设置在所述第一区域中,并被配置为将所述第一波长范围内的图像光衍射到所述第一平面波导中以被引导朝向所述第一平面波导的所述第二区域,其中,所述图像光中的一部分透射通过所述第一平面波导。8.根据权利要求1所述的目镜,其中:所述第二平面波导具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面,所述第二平面波导具有第一区域和第二区域,所述第一区域包括所述第二横向位置,所述第一区域被配置为接收第二波长范围内的图像光;并且所述第二doe被设置在所述第一区域中,并被配置为将所述第二波长范围内的所述图像光衍射到所述第二平面波导中以被引导朝向所述第二平面波导的所述第二区域。9.根据权利要求8所述的目镜,其中,所述滤光器被设置在所述第一平面波导的所述第一表面或所述第二表面上,或者被设置在所述第二平面波导的所述第一表面或所述第二表面上。10.根据权利要求1所述的目镜,其中:所述第三平面波导具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面,所述第三平面波导具有第一区域和第二区域,所述第一区域包括所述第三横向位置,所述第一区域被配置为接收第三波长范围内的图像光;并且
所述第三doe被设置在所述第一区域中,并被配置为将所述第三波长范围内的所述图像光衍射到所述第三平面波导中以被引导朝向所述第三平面波导的所述第二区域。11.根据权利要求10所述的目镜,其中,所述滤光器被设置在所述第三平面波导的所述第一表面上。12.根据权利要求10所述的目镜,其中,所述第三doe被设置在所述第三平面波导的所述第二表面上。13.一种用于向观看者的眼睛投射图像的目镜,所述目镜包括:位于基板横向平面中的基板;设置在所述基板上的滤色器组,其中,所述滤色器组包括:第一滤色器,其被设置在第一横向位置处且能够操作以使第一波长范围通过;第二滤色器,其被设置在第二横向位置处且能够操作以使第二波长范围通过;以及第三滤色器,其被设置在第三横向位置处且能够操作以使第三波长范围通过;位于邻近所述基板横向平面的第一横向平面中的第一平面波导,其中,所述第一平面波导包括设置在所述第一横向位置处的第一衍射光学元件doe;位于邻近所述第一横向平面的第二横向平面中的第二平面波导,其中,所述第二平面波导包括设置在所述第二横向位置处的第二doe;以及位于邻近所述第二横向平面的第三横向平面中的第三平面波导,其中,所述第三平面波导包括设置在所述第三横向位置处的第三doe。14.根据权利要求13所述的目镜,其中,所述第一滤色器包括第一光致抗蚀剂,所述第一光致抗蚀剂能够操作以透射所述第一波长范围并使所述第二波长范围和所述第三波长范围衰减。15.根据权利要求13所述的目镜,其中,所述第二滤色器包括第二光致抗蚀剂,所述第二光致抗蚀剂能够操作以透射所述第二波长范围并使所述第一波长范围和所述第三波长范围衰减。16.根据权利要求13所述的目镜,其中,所述第三滤色器包括第三光致抗蚀剂,所述第三光致抗蚀剂能够操作以透射所述第三波长范围并使所述第一波长范围和所述第二波长范围衰减。17.根据权利要求13所述的目镜,其中,所述第一滤色器、所述第二滤色器或所述第三滤色器中的至少一者包括紫外墨水。18.根据权利要求13所述的目镜,其中,在平面图中,所述第一滤色器与所述第三滤色器关于光轴相反地定位。19.根据权利要求13所述的目镜,其中:所述基板具有第一侧面和第二侧面;所述滤色器组被设置在所述基板的所述第一侧面上;并且所述基板的所述第二侧面面向所述第一平面波导。20.根据权利要求13所述的目镜,其中:所述基板具有第一侧面和第二侧面;所述滤色器组被设置在所述基板的所述第二侧面上;并且所述基板的所述第二侧面面向所述第一平面波导。
21.根据权利要求13所述的目镜,进一步包括:第四滤色器,其在第四横向位置处被设置在所述基板上且能够操作以使所述第二波长范围通过;以及第五滤色器,其被设置在第五横向位置处且能够操作以使所述第三波长范围通过。22.根据权利要求21所述的目镜,其中,在平面图中,所述第二滤色器与所述第四滤色器关于光轴相反地定位。23.根据权利要求21所述的目镜,进一步包括:位于邻近所述第三横向平面的第四横向平面中的第四平面波导,其中,所述第四平面波导包括设置在所述第四横向位置处的第四衍射光学元件(doe);位于邻近所述第四横向平面的第五横向平面中的第五平面波导,其中,所述第五平面波导包括设置在所述第五横向位置处的第五doe;以及位于邻近所述第五横向平面的第六横向平面中的第六平面波导,其中,所述第六平面波导包括设置在所述第六横向位置处的第六doe。24.根据权利要求21所述的目镜,进一步包括:第六滤色器,其被设置在第六横向位置处且能够操作以使所述第一波长范围通过。25.根据权利要求24所述的目镜,其中,在平面图中:所述第五滤色器与所述第六滤色器关于光轴相反地定位。26.根据权利要求13所述的目镜,其中,所述第一波长范围包括400nm至500nm(蓝色),所述第二波长范围包括600nm至700nm(红色),所述第三波长范围包括500nm至600nm(绿色)。27.一种用于向观看者的眼睛投射图像的目镜,所述目镜包括:位于第一横向平面中的第一平面波导,其中,所述第一平面波导包括设置在第一横向位置处的第一衍射光学元件doe;第一滤光器,其在不同于所述第一横向位置的第二横向位置处被耦合到所述第一平面波导;位于邻近所述第一横向平面的第二横向平面中的第二平面波导,其中,所述第二平面波导包括设置在所述第一横向位置处的第二doe;位于邻近所述第二横向平面的第三横向平面中的第三平面波导,其中,所述第三平面波导包括设置在所述第一横向位置处的第三doe;以及位于所述第二平面波导与所述第三平面波导之间的第二滤光器,其中,所述第二滤光器被设置在所述第一横向位置处。28.根据权利要求27所述的目镜,其中,所述第一doe被配置为衍射具有第一波长范围的光,且所述第一滤光器包括吸收式滤波器,所述吸收式滤波器能够操作以吸收所述第一波长范围外的波长。29.根据权利要求27所述的目镜,其中,所述第一滤光器包括被配置为透射第一波长范围内的光并吸收所述第一波长范围外的光的至少一部分的滤波器。30.根据权利要求29所述的目镜,其中,所述第一滤光器被进一步配置为吸收第三波长范围内的光的至少一部分。31.根据权利要求27所述的目镜,其中,所述第二滤光器包括二向色反射器。
32.根据权利要求27所述的目镜,其中:所述第二doe被配置为衍射具有第二波长范围的光;并且所述第二滤光器被配置为将具有所述第二波长范围的光朝向所述第二doe反射,以衍射到所述第二平面波导中。33.根据权利要求27所述的目镜,其中,所述第一doe被设置于在第一横向位置处设置的第一区域中,且所述第一滤光器被设置在所述第一平面波导的第二区域中。34.根据权利要求33所述的目镜,其中,所述第一滤光器被设置在所述第一平面波导内部的空腔中。35.根据权利要求33所述的目镜,其中,所述第一滤光器被设置在所述第一平面波导的第一表面上。36.根据权利要求27所述的目镜,其中,所述第一doe被配置为衍射包括400nm至500nm(绿色)的第一波长范围内的光,所述第二doe被配置为衍射包括400nm至500nm(蓝色)的第二波长范围内的光,所述第三doe被配置为衍射包括600nm至700nm(红色)的第三波长范围内的光。37.一种用于向观看者的眼睛投射图像的目镜,所述目镜包括:位于基板横向平面中的基板,其中,所述基板包括:第一滤色器,其被设置在第一横向位置处且能够操作以使第一波长范围通过;以及第二滤色器,其被设置在第二横向位置处且能够操作以使第二波长范围通过;位于邻近所述基板横向平面的第一横向平面中的第一平面波导,其中,所述第一平面波导包括:设置在所述第一横向位置处的第一衍射光学元件doe;以及第三滤色器,其被设置在第三横向位置处且能够操作以使第三波长范围通过;位于邻近所述第一横向平面的第二横向平面中的第二平面波导,其中,所述第二平面波导包括设置在所述第三横向位置处的第二doe;以及位于邻近所述第二横向平面的第三横向平面中的第三平面波导,其中,所述第三平面波导包括设置在所述第二横向位置处的第三doe。38.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述基板包括第一凹槽和第二凹槽,所述第一滤色器被设置在所述第一凹槽中,所述第二滤色器被设置在所述第二凹槽中。39.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述第一平面波导包括凹槽,所述第三滤色器被设置在所述凹槽中。40.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述第一滤色器能够操作以透射所述第一波长范围并使所述第二波长范围和所述第三波长范围衰减。41.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述第二滤色器能够操作以透射所述第二波长范围并使所述第一波长范围和所述第三波长范围衰减。42.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述第三滤色器能够操作以透射所述第三波长范围并使所述第一波长范围和所述第二波长范围衰减。43.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述第一滤色器、所述第二滤色器或所述第三滤色器中的至少一者包括吸收式滤色器。44.根据权利要求37所述的目镜,其中,在平面图中,所述第二滤色器与所述第三滤色
器关于光轴相反地定位。45.根据权利要求37所述的目镜,其中,所述基板进一步包括:第四滤色器,其被设置在第四横向位置处且能够操作以使所述第一波长范围通过;以及第五滤色器,其被设置在第五横向位置处且能够操作以使所述第二波长范围通过。46.根据权利要求45所述的目镜,其中,在平面图中,所述第四滤色器与所述第五滤色器相反地定位。47.根据权利要求45所述的目镜,进一步包括:位于邻近所述第三横向平面的第四横向平面中的第四平面波导,其中,所述第四平面波导包括设置在所述第四横向位置处的第四衍射光学元件doe;位于邻近所述第四横向平面的第五横向平面中的第五平面波导,其中,所述第五平面波导包括设置在所述第五横向位置处的第五doe;以及位于邻近所述第五横向平面的第六横向平面中的第六平面波导,其中,所述第六平面波导包括设置在第六横向位置处的第六doe。48.根据权利要求45所述的目镜,进一步包括第六滤色器,所述第六滤色器被设置在第六横向位置处且能够操作以使所述第三波长范围通过。49.根据权利要求48所述的目镜,其中,在平面图中,所述第六滤色器与所述第一滤色器关于光轴相反地定位。50.根据权利要求47所述的目镜,其中,所述第一波长范围包括600nm至700nm,所述第二波长范围包括500nm至600nm,所述第三波长范围包括400nm至500nm。51.一种用于向观看者的眼睛投射图像的目镜,所述目镜包括:位于第一横向平面中的第一平面波导,其中,所述第一平面波导包括设置在第一横向位置处的第一衍射光学元件doe,并限定封闭第一表面区域的第一边界;位于邻近所述第一横向平面的第二横向平面中的第二平面波导,其中,所述第二平面波导包括设置在所述第一边界外部的第二横向位置处的第二doe,其中,所述第二平面波导限定封闭第二表面区域的第二边界;以及位于邻近所述第二横向平面的第三横向平面中的第三平面波导,其中,所述第三平面波导包括设置在所述第一边界外部且在所述第二边界外部的第三横向位置处的第三doe。52.根据权利要求51所述的目镜,其中,所述第一doe被设置在所述第一边界的外围区域处。53.根据权利要求51所述的目镜,其中,所述第一边界包括一个或多个外围切口。54.根据权利要求51所述的目镜,其中,所述第一边界包括一个或多个中心孔口。55.一种将光耦合到包括多个平面波导的目镜中的方法,所述方法包括:引导包括第一波长的第一光束照射在所述目镜上;将所述第一光束中的至少一部分耦合到所述多个平面波导中的第一平面波导中;引导包括第二波长的第二光束照射在所述目镜上;将所述第二光束中的至少一部分耦合到所述多个平面波导中的第二平面波导中;引导包括第三波长的第三光束照射在所述目镜上;使所述第三光束中的透射部分通过滤光器;以及
将所述第三光束中的所述透射部分中的至少一部分耦合到所述多个平面波导中的第三平面波导中。56.一种将光耦合到包括多个平面波导的目镜中的方法,所述多个平面波导具有与所述多个平面波导中的每一者相关联的衍射光学元件,所述方法包括:引导包括第一波长的第一光束、包括第二波长的第二光束和包括第三波长的第三光束,以在第一横向位置处照射在所述目镜上;将所述第一光束中的至少一部分、所述第二光束中的至少一部分和所述第三光束中的至少一部分耦合到所述多个平面波导中的第一平面波导中;使所述第二光束中的所述至少一部分和所述第三光束中的所述至少一部分衰减;将所述第二光束中的至少第二部分耦合到所述多个平面波导中的第二平面波导中;使所述第三光束中的透射部分通过滤光器;以及将所述第三光束中的所述透射部分中的至少一部分耦合到所述多个平面波导中的第三平面波导中。57.根据权利要求56所述的方法,其中,与所述多个平面波导中的每一者相关联的所述衍射光学元件中的每一者在所述第一横向位置处对准。58.根据权利要求56所述的方法,进一步包括从所述滤光器反射所述第三光束中的反射部分。59.根据权利要求58所述的方法,进一步包括将所述第三光束中的所述反射部分中的至少一部分耦合到所述第二平面波导中。60.一种图像显示系统,包括:用于提供照明白光的单个白光源;lcos(硅上液晶)图像投射装置,其被配置为接收所述照明白光并在光瞳处顺序地投射灰度图像,每个灰度图像被配置为选择用于三种颜色中的每一种的像素;具有三个快门区域的快门,其被配置为将所述光瞳分成用于所述三种颜色的三个子光瞳;具有与所述三个快门区域对准的三个滤波区域的滤波器,每个滤波区域具有用于所述颜色中的一种的滤色器,其中,所述快门和所述滤波器与所述lcos图像投射装置是同步的,以在对应的子光瞳处顺序地投射所述三种颜色中的每一种的图像;以及具有三个波导层的目镜,每个波导层包括与对应的子光瞳对准的衍射光学元件doe并被配置为接收所述颜色中的一种的图像光,其中,所述目镜被配置为向观看者投射有色图像。61.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,所述单个白光源包括白色发光二极管(led)光源。62.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,所述单个白光源被配置为投射正方形或矩形照明光束。63.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,所述快门包括液晶(lc)快门。64.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,所述三个快门区域是彼此邻近的矩形区域。65.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,所述三个滤波区域是彼此邻近的矩形
区域。66.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,所述三个子光瞳是彼此邻近的矩形区域。67.根据权利要求60所述的图像显示系统,其中,每个波导层中的所述doe被配置为接收所述颜色中的一种的图像光并将所述图像光衍射到所述波导层中,以通过全内反射(tir)在传播方向上在所述波导层中传播。68.根据权利要求67所述的图像显示系统,其中,每个波导层中的所述doe与对应的子光瞳对准,以接收所述颜色中的一种的所述图像光。69.根据权利要求67所述的图像显示系统,其中,所述波导层中的所述doe在空间上是彼此位移的。70.根据权利要求67所述的图像显示系统,其中,每个波导层中的所述doe具有矩形形状,所述矩形形状在垂直于所述传播方向的方向上伸长。71.一种图像显示系统,包括:用于提供颜色顺序照明的光源,所述光源具有多个有色led光源;以及lcos(硅上液晶)图像投射装置,其被配置为接收来自所述多个有色led光源的照明并在用于三种颜色中的每一种的光瞳中顺序地投射有色图像光,所述光瞳由光瞳面积表征且包括多个非重叠子光瞳,所述多个非重叠子光瞳中的非重叠光瞳中的每一者由子光瞳面积表征;其中,所述多个led光源中的每一者被配置为照射所述多个非重叠子光瞳中的一者;并且其中,所述子光瞳面积的总和基本上等于所述光瞳面积。72.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中,所述子光瞳面积的总和等于所述光瞳面积。73.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中:所述光瞳具有圆形形状;并且所述多个led光源中的每一者被配置为照射作为所述光瞳的圆形扇区的子光瞳。74.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中:所述光瞳具有正方形或矩形形状;并且所述多个led光源中的每一者被配置为照射作为所述光瞳的矩形部分的子光瞳。75.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中:所述光瞳具有正方形或矩形形状;所述多个led光源包括红色led、蓝色led和绿色led;并且所述多个led光源中的每个led被配置为照射作为所述光瞳的矩形部分的子光瞳。76.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中:所述光瞳具有圆形形状;所述多个led光源包括两个红色led、两个蓝色led和两个绿色led;并且所述多个led光源中的每个led被配置为照射作为所述光瞳的圆形扇区的子光瞳。77.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中:所述光瞳具有正方形或矩形形状;
所述多个led光源包括两个红色led、两个蓝色led和两个绿色led;并且所述多个led光源中的每个led被配置为照射作为所述光瞳的矩形部分的子光瞳。78.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中:所述三种颜色是三原色;并且所述多个led光源包括所述三原色中的每一者的一个或多个led光源。79.根据权利要求71所述的图像显示系统,其中,所述多个led光源中的每一者包括led芯片和聚光器。80.根据权利要求79所述的图像显示系统,其中,每个聚光器是复合抛物面聚光器(cpc)。81.一种图像显示系统,包括:用于提供颜色顺序照明的光源,所述光源具有多个led光源;lcos(硅上液晶)图像投射装置,其被配置为接收来自所述多个有色led光源的所述照明并在用于三种颜色中的每一种的光瞳中顺序地投射有色图像光,所述光瞳包括与所述多个led光源对应的多个非重叠子光瞳;以及具有多个波导层的目镜,每个波导层包括与用于接收来自对应的led光源的所述图像光的对应子光瞳对准的衍射光学元件doe;其中,所述lcos图像投射装置从所述多个led光源中的每一者生成高阶衍射;并且其中,每个波导中的所述doe被设置在从来自所述高阶衍射的图像位移的位置中。82.一种图像显示系统,包括:用于提供照明白光的白光源,lcos(硅上液晶)图像投射装置,其被配置为接收所述照明白光并在用于三种颜色中的每一种的光瞳中顺序地投射灰度图像;具有多个快门区域的快门,其被配置为将所述光瞳分成对应的多个子光瞳,每种颜色一个子光瞳;以及具有多个滤波区域的滤波器,每个滤波区域具有用于所述颜色中的一种的滤色器,所述多个滤波区域中的每一者与所述多个快门区域中的对应的一者对准;其中,所述快门是与所述lcos图像投射装置同步的,以在所述多个子光瞳中的一者中顺序地投射所述三种颜色中的每一种的图像。83.根据权利要求82所述的图像显示系统,其中,所述白光源包括单个白光源。84.根据权利要求82所述的图像显示系统,其中,所述快门包括六个快门区域,且所述滤波器具有六个滤波区域,所述快门和所述滤波器是对准的以形成六个子光瞳。85.根据权利要求84所述的图像显示系统,进一步包括具有六个波导层的目镜,每个波导层包括与用于接收所述颜色中的一种的图像光的对应子光瞳对准的衍射光学元件(doe),其中,所述目镜被配置为用于在两个深度平面中投射有色图像。86.一种图像显示系统,包括:用于提供照明白光的多个白色led光源,lcos(硅上液晶)图像投射装置,其被配置为接收所述照明白光并在用于三种颜色中的每一种的光瞳中顺序地投射灰度图像;具有多个快门区域的快门装置,其被配置为用于将所述光瞳分成对应的多个子光瞳,
每种颜色一个子光瞳;以及具有多个滤波区域的滤波器,每个滤波区域具有用于所述颜色中的每一种的滤色器,所述多个滤波区域中的每一者与所述多个快门区域中的对应的一者对准;其中,所述快门是与所述lcos图像投射装置同步的,以在所述多个子光瞳中的一者中顺序地投射所述三种颜色中的每一种的图像。87.根据权利要求86所述的系统,其中:所述多个白色led光源包括第一白色led光源和第二白色led光源;所述快门装置具有三个快门区域;所述滤波器具有六个滤色区域:两个红色滤色区域、两个绿色滤色区域以及两个蓝色滤色区域;第一红色滤色区域、第一绿色滤色区域以及第一蓝色滤色区域被配置为接收来自所述第一白色led光源的光;并且第二红色滤色区域、第二绿色滤色区域以及第二蓝色滤色区域被配置为接收来自所述第二白色led光源的光。88.根据权利要求87所述的系统,其中,所述光瞳包括三个子像素。89.根据权利要求87所述的系统,其中,所述光瞳包括六个子像素。90.根据权利要求87所述的系统,其中:所述第一红色滤色区域和所述第二红色滤色区域与两个不同的快门区域对准;所述第一绿色滤色区域和所述第二绿色滤色区域与两个不同的快门区域对准;并且所述第一蓝色滤色区域和所述第二蓝色滤色区域与两个不同的快门区域对准。91.根据权利要求86所述的系统,其中:所述多个白色led光源包括第一白色led光源和第二白色led光源;所述快门装置具有第一快门和第二快门,每个快门包括三个快门区域;所述滤波器具有六个滤色区域:两个红色滤色区域、两个绿色滤色区域以及两个蓝色滤色区域;第一红色滤色区域、第一绿色滤色区域以及第一蓝色滤色区域被配置为接收来自所述第一白色led光源的光;并且第二红色滤色区域、第二绿色滤色区域以及第二蓝色滤色区域被配置为接收来自所述第二白色led光源的光。92.根据权利要求91所述的系统,其中,所述光瞳包括三个子像素。93.根据权利要求91所述的系统,其中,所述光瞳包括六个子像素。94.根据权利要求91所述的系统,所述第一红色滤色区域和所述第二红色滤色区域与两个不同的快门区域对准;所述第一绿色滤色区域和所述第二绿色滤色区域与两个不同的快门区域对准;并且所述第一蓝色滤色区域和所述第二蓝色滤色区域与两个不同的快门区域对准。95.一种图像显示系统,包括:用于提供照明白光的单个白光源;lcos(硅上液晶)图像投射装置,其被配置为接收所述照明白光并在光瞳中投射全色图像;
具有三个快门区域的快门,其被配置为用于将所述光瞳分成三个子光瞳,其中,所述三个子光瞳中的每一者与三种颜色中的一种相关联;以及具有三个滤波区域的滤波器,每个滤波区域具有用于所述三种颜色中的一种的滤色器,所述三个滤波区域分别与所述三个快门区域对准;其中,所述图像显示系统被配置为在相应的子光瞳中顺序地投射所述三种颜色中的每一种的图像。96.根据权利要求95所述的图像显示系统,进一步包括具有三个波导层的目镜,每个波导层包括与用于接收所述颜色中的一种的图像光的对应子光瞳对准的衍射光学元件(doe),其中,所述目镜被配置为用于向观看者投射有色图像。97.根据权利要求95所述的图像显示系统,其中,所述单个白光源被配置为投射正方形或矩形照明光束。98.根据权利要求95所述的图像显示系统,其中,所述三个快门区域是彼此邻近的矩形区域。99.根据权利要求95所述的图像显示系统,其中,所述lcos图像投射装置包括三个lcos面板,以处理所述三种颜色的图像并提供组合的全色图像。100.一种图像显示系统,包括:用于提供照明白光的白光源,基于lcos(硅上液晶)的图像投射装置,其被配置为接收所述照明白光并在光瞳中投射图像;具有多个快门区域的快门,其被配置为用于将所述光瞳分成多个子光瞳,多种颜色中的每种颜色一个子光瞳;以及具有多个滤波区域的滤波器,每个滤波区域具有用于所述多种颜色中的一种的滤色器,所述多个滤波区域中的每一者与所述多个快门区域中的对应的一者对准;其中,所述快门是与所述lcos图像投射装置同步的,以在所述多个子光瞳中的一者中顺序地投射所述多种颜色中的每一种的图像。101.根据权利要求100所述的图像显示系统,其中,所述多个子光瞳被配置为填满光瞳。102.根据权利要求100所述的图像显示系统,进一步包括具有多个波导层的目镜,每个波导层包括与用于接收所述多种颜色中的一种的图像光的对应子光瞳对准的衍射光学元件(doe),其中,所述目镜被配置为用于向观看者投射有色图像。103.根据权利要求100所述的图像显示系统,其中,所述多种颜色是三原色,且所述基于lcos的图像投射装置被配置为接收所述照明白光并在用于所述三原色中的每一者的光瞳中顺序地投射灰度图像。104.根据权利要求100所述的图像显示系统,其中,所述基于lcos的图像投射装置包括三个lcos面板,所述三个lcos面板中的每一者与三原色中的一者相关联。105.根据权利要求100所述的图像显示系统,其中,所述基于lcos的图像投射装置被配置为接收所述照明白光并在光瞳中投射全色图像。106.一种用于显示图像的方法,所述方法包括:提供白光源和图像投影仪;
在所述图像投影仪处接收来自所述白光源的白光;在光瞳中顺序地投射灰度图像,每个灰度图像被配置为选择用于三种颜色中的对应的一者的像素;提供快门和滤色器,以将所述光瞳分成用于所述三种颜色的三个子光瞳;使所述快门和所述滤色器与所述灰度图像同步,并在对应的子光瞳中顺序地投射所述三种颜色中的每一种的图像;提供具有三个波导层的目镜;以及在对应的波导层中顺序地接收所述三种颜色中的每一种的图像,以向观看者投射图像。107.根据权利要求106所述的方法,其中,所述白光源包括单个白色led光源。108.根据权利要求106所述的方法,进一步包括使用lcos(硅上液晶)图像投射装置来接收白光并在所述光瞳中顺序地投射灰度图像。109.根据权利要求106所述的方法,其中,所述快门包括液晶(lc)快门,所述液晶快门具有用于将所述光瞳分成三个子光瞳的三个快门区域。110.根据权利要求106所述的方法,其中,所述滤色器包括三个滤波区域,每个滤波区域包括用于所述三种颜色中的一种的滤色器。111.一种显示图像的方法,该方法包括:提供白光源和图像投影仪;在所述图像投影仪处接收来自所述白光源的白光;在光瞳中投射图像;提供快门和滤色器,以将所述光瞳分成多个子光瞳;使所述快门和所述滤色器与来自所述图像投影仪的所述图像同步,并在对应的子光瞳中顺序地投射三种颜色中的每一种的图像;提供具有多个波导层的目镜;以及在对应的波导层中顺序地接收所述三种颜色中的每一种的图像,以向观看者投射彩色图像。112.根据权利要求111所述的方法,其中,所述图像投影仪被配置为在所述光瞳中顺序地投射灰度图像,每个灰度图像被配置为选择用于所述三种颜色中的每一种的像素。113.根据权利要求112所述的方法,其中,使所述快门和所述滤色器与所述灰度图像同步包括:针对每个灰度图像投射用于子像素的单色图像。114.根据权利要求111所述的方法,其中,所述图像投影仪被配置为在所述光瞳中投射全色图像。115.根据权利要求114所述的方法,其中,使所述快门和所述滤色器与来自所述图像投影仪的所述图像同步包括:针对来自所述图像投影仪的每个全色图像投射用于三个对应的子像素的三个单色图像。

技术总结
本公开涉及包括伪影抑制的投影仪架构。具有滤光器的目镜单元包括波导层组,所述波导层组包括第一波导层和第二波导层。所述第一波导层被设置在第一横向平面中,并包括设置在第一横向位置处的第一耦入衍射元件、第一波导和第一耦出衍射元件。所述第二波导层被设置在邻近所述第一横向平面的第二横向平面中,并包括设置在第二横向位置处的第二耦入衍射元件、第二波导和第二耦出衍射元件。所述目镜单元还包括滤光器组,所述滤光器组包括第一滤光器和第二滤光器,所述第一滤光器位于第一横向位置处且能够操作以使第一光谱带外的光衰减,所述第二滤光器位于第二横向位置处且能够操作以使第二光谱带外的光衰减。二光谱带外的光衰减。二光谱带外的光衰减。


技术研发人员:M
受保护的技术使用者:奇跃公司
技术研发日:2018.02.15
技术公布日:2022/11/25
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