[发明专利]正交特性光栅-像素阵列对及基于其的近眼光场显示模组

权利要求书

1.正交特性光栅-像素阵列对，其特征在于，包括：

光栅-像素阵列对，包括显示光信息的像素阵列(10)和光栅(20)，其中像素阵列(10)由像素排列组成，光栅(20)由光栅单元排列组成，各光栅单元对应像素构成对应于该光栅单元的像素组，该像素组各像素出射光经该光栅单元分别被导向各自对应视区，使该像素组各像素分别于各自对应视区内可视，各视区对应像素构建该视区对应像素集；

正交检测器(40)，由正交检测单元排列组成，各正交检测单元一一对应地置于所述光栅(20)的各光栅单元处，并和对应光栅单元所对应像素组对应，各正交检测单元允许具有对应正交特性的光束通过，同时挡除其它非对应正交特性的光束；

正交生成器(30)，置于像素阵列(10)处，由正交生成单元排列组成，各正交生成单元和所述正交检测器(40)的各正交检测单元及该正交检测单元对应的光栅单元和像素组一一对应，约束对应像素组像素出射光束经该正交生成单元后具有对应正交特性。

2.基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，包括权利要求1所述的正交特性光栅-像素阵列对，和：

投影器件(50)，沿像素阵列(10)出射光束传输方向置于光栅-像素阵列对后，投射像素阵列(10)各像素的像素虚像到对应投影面(11)，构建像素阵列虚像(10′)，投射光栅(20)各光栅单元的光栅单元虚像到对应投影面(21)，构建光栅虚像(20′)，投射各生成视区的像到有效视区面(51)附近，其中各视区的像被命名为有效视区，该有效视区相邻间距小于或等于观察者瞳孔(70)直径D_p；

控制器件(80)，控制各像素加载对应光信息，各像素对应光信息为待显示场景关于该像素对应有效视区于该像素虚像上的投影信息。

3.根据权利要求2所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，所述正交特性为偏光方向相互垂直的偏光特性，或偏光方向分别为左旋和右旋的偏光特性、或非同时通光的时序特性。

4.根据权利要求2所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，所述投影器件(50)为具有成像功能的光学器件。

5.根据权利要求4所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，所述投影器件(50)为具有成像功能的透镜、透镜组、位相片器件、光栅器件或液晶器件。

6.根据权利要求4所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，其投影器件(50)为调焦能力时序变化的光学器件；

该正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组被设置为能够时序地在不同深度上形成多个投影面及对应的有效视区，在向不同深度投射各投影面时，控制器件(80)同步加载对应信息给各像素，该对应信息为待显示场景关于该像素对应有效视区于该投影面上对应像素虚像上的投影信息，基于视觉滞留提高显示场景的景深；

或通过实时跟踪观察者双目会聚深度，同步由控制器件(80)驱动最接近该深度的投影面显示信息，该投影面上各像素虚像对应像素加载信息，为待显示场景关于对应有效视区于该像素虚像上的投影信息，以提高显示景深。

7.根据权利要求6所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，所述投影器件(50)为焦距时序可控的液晶透镜，或多片液晶片叠加而成的复合液晶透镜，该复合液晶透镜中不同的液晶片的组合能够产生不同调焦能力，通过时序驱动不同的液晶片组合实现不同的时序焦距。

8.根据权利要求2所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，还包括中继器件(60)，该中继器件邻近投影器件(50)放置，引导来自于像素阵列(10)的光束向观察者瞳孔(70)传输。

9.根据权利要求8所述基于正交特性光栅-像素阵列对的近眼光场显示模组，其特征在于，所述中继器件(60)为改变光束传播方向的光束偏转器。