[发明专利]用于近眼显示器的动态有孔波导

权利要求书

1.一种用于近眼显示器的波导系统，包括

透射波导，用于以多个不同角度射束的形式传送图像信息以便形成虚像，

输入孔，用于接收所述多个不同角度射束并用于沿着透射波导引导所述多个不同角度射束，

可控输出孔，用于从波导朝着从其能够观看所述虚像的眼眶发射所述多个不同角度射束，并用于提供通过可控输出孔和波导从眼眶对周围环境的观看，以及

所述可控输出孔包括可变换衍射光栅，其可在用于将来自波导的所述多个不同角度射束朝着从其能够观看所述虚像的眼眶衍射的第一状态与用于恢复通过所述可控输出孔和所述波导从眼眶对所述周围环境的观看的第二状态之间进行切换。

2.权利要求1的波导系统，其中，所述可变换衍射光栅在第一状态下充当衍射光栅且在第二状态下不充当衍射光栅。

3.权利要求2的波导系统，其中，所述可变换衍射光栅在第二状态下充当透射板。

4.权利要求1的波导，其中，所述可变换衍射光栅包括由电活性材料形成的可变换光栅结构、配对光栅结构以及横跨可变换光栅结构以便在第一和第二状态之间改变所述电活性材料的折射率的电极。

5.权利要求1的波导系统，其中，所述可控输出孔包括多个孔区段，在所述孔区段内部，所述可变换衍射光栅的不同部分可独立地在第一和第二状态之间进行切换。

6.权利要求5的波导系统，还包括控制器，所述控制器用于与一系列不同的角度射束的接收同步地在第一和第二状态之间切换所述可变换衍射光栅的不同部分，以便从所述可控输出孔的不同区段朝着所述眼眶发射所述不同的角度射束以便使所述不同角度射束在眼眶内重叠。

7.权利要求6的波导系统，还包括可控中间衍射光栅，其具有可在不同状态之间独立地切换以便沿着第一维度调整所述不同角度射束之间的相对位置的不同部分。

8.权利要求7的波导系统，其中，所述控制器与所述可控中间衍射光栅的不同部分同步地切换所述可变换衍射光栅的不同部分，以便在第二维度上调整所述不同角度射束之间的相对位置，使得所述不同角度射束在两个维度上朝着眼眶内的重叠位置会聚。

9.一种近眼显示器，包括：

图像生成器，用于生成一系列角度相关的射束，

波导，用于传播所述一系列角度相关的射束，所述波导具有用于从图像生成器接收所述一系列角度相关的射束的输入孔和用于从波导朝着眼眶发射所述角度相关的射束的可控输出孔，以及

所述可控输出孔具有多个独立可控部分，以及

控制器，其使图像生成器与可控输出孔同步，以便从可控输出孔的不同部分发射不同的角度相关的射束以便使所述角度相关的射束在眼眶内重叠。

10.权利要求9的近眼显示器，其中，可控输出孔的每个独立可控部分可在用于从波导朝着眼眶发射所述角度相关的射束中的一个或多个的第一状态与用于在波导内进一步传播所述一个或多个角度相关的射束的第二状态之间进行切换。

11.权利要求10的近眼显示器，其中，所述可控输出孔的独立可控部分被布置成二维阵列，并且所述控制器通过不同的独立可控部分引导所述不同的角度相关的射束，使得所述不同的角度射束在两个维度上朝着眼眶内的重叠位置会聚。

12.权利要求9的近眼显示器，其中，所述波导包括具有多个部分的可控中间结构，所述多个部分是独立可控的，以便沿着第一维度调整所述不同的角度相关的射束之间的相对位置。

13.权利要求12的近眼显示器，其中，所述可控输出孔的不同部分是独立可控的，以便沿着第二维度调整所述不同的角度相关的射束之间的相对位置。

14.权利要求13的近眼显示器，其中，所述控制器与图像生成器同步地控制可控中间结构和可控输出孔两者的不同部分，使得所述不同的角度射束在两个维度上朝着眼眶内的重叠位置会聚。

15.权利要求14的近眼显示器，其中，所述可控中间结构的所述多个部分对应于中间可变换衍射光栅的可控部分，所述中间可变换衍射光栅的所述可控部分每个可在不同状态之间切换以便沿着第一维度调整所述不同的角度相关的射束之间的相对位置。