[发明专利]近眼光场显示系统及控制电路

权利要求书

1.一种近眼光场显示系统，其特征在于，包括：

N层全息元件、每层全息元件对应的光波导以及成像装置；其中，每层全息元件包括成对出现的全息输入子元件和全息输出子元件，N为整数；

在一个显示周期内，所述成像装置按照预设的时间间隔向第i层全息元件中的全息输入子元件投射光线，所述全息输入子元件将投射的光线入射到第i层所对应的光波导中进行传导，到达第i层的全息输出子元件，基于时分复用各层全息输出子元件所输出的光线进行融合输出，以在人眼处形成3D图像；其中，1≤i≤N，N≥2；i和N为整数；

其中，当第i层全息输入子元件和全息输出子元件处于工作状态时，剩余的N-1层的全息输入子元件和全息输出子元件处于透明状态；所述显示周期小于人眼的刷新时间。

2.根据权利要求1所述的近眼光场显示系统，其特征在于，每层全息元件中的全息输入子元件和全息输出子元件均为电控衍射光栅。

3.根据权利要求2所述的近眼光场显示系统，其特征在于，

为每层全息元件分别设置一个单独的光波导；所述光波导的层数为N；

或者，在相邻两层的全息元件之间设置一个光波导，所述光波导的层数为N-1。

4.根据权利要求3所述的近眼光场显示系统，其特征在于，

当在相邻两层的全息元件之间设置一个光波导时，所述第1层的全息元件与第2层的全息元件复用设置在第1层和第2层之间的光波导；

其中，第1层全息元件中的全息输入子元件和全息输出子元件为透射型电控衍射光栅，所述第2层全息元件中的全息输入子元件和全息输出子元件为反射型电控衍射光栅。

5.根据权利要求1-4任一项所述的近眼光场显示系统，其特征在于，每层全息元件中的全息输入子元件设置在所对应光波导的第一端，所述第一端为光线输入端；全息输出子元件设置在所对应的光波导的第二端，所述第二端为光线输出端，输出的光线进入人眼。

6.根据权利要求1-4任一项所述的近眼光场显示系统，其特征在于，所述成像装置包括：控制单元、全息元件的控制单元、图像渲染单元、显示单元和投影单元，所述控制单元与全息元件的控制单元以及图像渲染单元连接，所述图像渲染单元与所述显示单元连接；

控制单元，用于向所述图像渲染单元发送第一指令，同时向所述全息元件的控制单元发送第二指令；

所述图像渲染单元，用于根据所述第一指令按照预设的时间间隔进行图像渲染，并通过所述显示单元进行显示；

所述全息元件的控制单元，用于根据所述第二指令按照预设的时间间隔控制全息元件中的第i层的全息元件处于工作状态，剩余N-1层的全息元件处于透明状态；

所述显示单元，用于通过所述投影单元将所成图像的光线投射到第i层的全息元件中的全息输入子元件上。

7.一种控制电路，其特征在于，用于对权利要求1-6任一项所述的近眼光场显示系统的显示进行控制；其中，所述控制电路包括：

用于驱动成像装置的主控电路、用于控制全息元件的全息输入子元件的第一控制电路以及用于控制全息元件中的全息输出子元件的第二控制电路；

所述主控制电路，用于向所述第一控制电路和所述第二控制电路发送控制指令；所述控制指令包括显示周期；

所述第一控制电路，用于在所述显示周期内按照预设的时间间隔控制第i层全息元件中的全息输入子元件处于工作状态，以及控制剩余N-1层全息元件中的全息输入子元件处于透明状态；其中，1≤i≤N，N≥2；i和N为整数；

所述第二控制电路，用于根据所述控制指令，按照所述时间间隔控制第i层全息元件中的全息输出子元件处于工作状态，以及控制剩余N-1层全息元件中的全息输出子元件处于透明状态，在一个显示周期内基于时分复用每层的全息输出子元件所输出的光线进行融合输出，以在人眼处形成3D图像。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述主控制电路，还用于在向所述第一控制电路和所述第二控制电路发送所述控制指令时，向成像装置中的图像渲染单元发送渲染指令，以使所述图像渲染单元根据所述渲染指令进行图像渲染。