[发明专利]用于遮挡功能的紧凑显示器的方法和系统

权利要求书

1.一种电子显示装置，包括：

控制器；

至少一个基于偏振的光学合成器OC，位于观察者的视线内，并且靠近观察者的眼睛；所述OC具有多个端口，并且包括：

吸收性线性偏振器LP，具有透射轴T_LP；所述LP位于所述OC的面向现实世界场景的第一端口；

至少一个反射偏振器RP，具有反射偏振轴R_RP，反射偏振轴R_RP基本上平行于T_LP；

至少一个空间光调制器SLM，位于所述OC的第二端口；所述SLM包括：

多个像素；从而每个像素能够调制光；并且所述SLM连接至所述控制器；

至少一个有源光学元件S1，位于所述LP与所述SLM之间的光路上；

四分之一波片QWP，QWP的慢轴定位于与T_LP大约成45度的位置；

和反射镜；

其中所述QWP和所述反射镜位于所述OC的第三端口；其中所述第三端口位于与所述OC的第二端口相对的位置；

至少一个有源光学元件S2，位于所述RP与在所述OC的第三端口中的所述反射镜之间的光路上；

其中所述LP使来自所述OC的第一端口的来自现实世界场景的入射光沿所述LP的透射轴T_LP以优选的线性方向偏振；其中所述RP以一角度定向，使得其将入射偏振光从第一端口中的所述LP反射到所述第二端口；

其中所述有源光学元件S1在所述SLM处形成现实世界场景的图像用于调制目的；

其中所述SLM调制来自所述第二端口的入射偏振光，并且依次以线性偏振的两种状态中的至少一种状态提供射出调制光；其中，从所述SLM射出的所述调制光在所述OC的第二端口反射回去；其中来自所述第二端口的线性偏振的调制光的状态中的一种状态相对于R_RP基本上垂直地偏振，并且因此该状态从RP传输并且在所述第三端口处出射；

其中所述有源光学元件S2在位于所述OC的第四端口中的眼罩处中继出瞳；所述第四端口位于与所述第一端口相对的位置；

其中在所述OC的第三端口中的所述QWP和反射镜的合成体对光进行操作并且在所述OC的第三端口处将该光反射回去，但是这次该光平行于R_RP被线性地偏振；其中所述RP反射该光并且将该光路由到所述第四端口；其中光在所述OC的第四端口中的所述出瞳处出射，用于观察者的观看，从而允许透视图到达观察者；

其中从所述SLM出射的线性偏振的调制光的状态中的另一种状态相对于R_RP基本上平行偏振，并且因此从RP反射并且在所述第一端口处出射，从而朝向现实世界的场景离开OC；其中这种远离观察者的眼睛的光的路由给予观察者像素级选择的阻挡透视图的感觉。

2.根据权利要求1所述的电子显示装置，包括：

微型显示器MD，用于创建数字虚拟图像内容；

第二反射偏振器RP2，具有反射偏振轴R_RP2，反射偏振轴R_RP2基本上垂直于T_LP以及R_RP；所述RP2以一角度定向，使得所述RP2将来自所述MD的入射偏振光反射到所述第四端口；

至少一个有源光学元件S3，位于所述MD和所述第二反射偏振器RP2之间，使得在所述OC的第四端口处所形成的用于MD图像的出瞳与现实世界场景的所述出瞳共同定位，因此SLM调制的现实世界场景与MD创建的数字虚拟内容叠置在眼罩中，用于观察者的观看。

3.根据权利要求1所述的电子显示装置，其中，所述SLM为以下中的一种：硅基液晶、微型机电系统、数字光处理或数字微型镜器件。

4.根据权利要求2所述的电子显示装置，其中，所述MD为以下中的一种：硅基液晶、微型机电系统(MEMS)、数字光处理或数字微型镜器件、微型有机发光二极管、微型发光二极管或微型机电系统共振扫描镜。

5.根据权利要求2所述的电子显示装置，其中，另一个线性偏振器包括在两个所述反射偏振器RP和RP2之间，用于清理目的，以减少自透视路径或SLM路径的任何不希望的光泄漏。