[发明专利]扫描镜显示设备

说明书

电子设备可具有光源，诸如激光器光源。光源可将光发射到波导中。相位光栅可使发射到该波导中的光衍射以产生衍射光。该衍射光可平行于该波导的成角度边缘的表面法线并且平行于耦合到该波导的该边缘的二维扫描微机电系统反射镜中的微机电系统反射镜元件的表面法线而取向。波片可插置在该反射镜和该波导的边缘之间，以改变从反射镜元件反射的光相对于来自相位光栅的入射衍射光的偏振态。该相位光栅可被配置为使得反射光不被该相位光栅衍射。

本专利申请要求2019年2月15日提交的美国专利申请16/277,875以及2018年2月28日提交的临时专利申请62/636,530的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及显示图像的电子设备。

电子设备诸如头戴式设备包含显示器。显示器可用于显示计算机生成的虚拟现实和混合现实内容。然而，如果不小心，则此类系统可能过于复杂、体积庞大并且佩戴起来不舒服。

发明内容

电子设备可具有光源，诸如激光器光源。光源可将光发射到波导中。相位光栅可使光衍射。衍射光可穿过波导的成角度边缘到达扫描镜系统中的反射镜元件，该反射镜元件耦接到该波导的该边缘。

波片可用于改变从反射镜元件反射的光相对于来自相位光栅的入射衍射光的偏振态。该相位光栅可被配置为对偏振敏感的，使得特定偏振的反射光不被相位光栅衍射。另选地，反射型偏振器可插置在该相位光栅和该波导之间。

该相位光栅可以是布拉格偏振光栅、过调制的透射光栅、反射或透射体积全息图或其他合适的相位光栅。

在操作期间，控制电路可动态地调节由光源发射的光的强度和颜色，同时控制该反射镜元件的二维扫描。来自反射镜的反射光沿波导被引导至输出耦合器。该输出耦合器将该反射光引导到眼箱，使得该眼箱中的用户眼睛接收与由扫描镜和光源产生的输出对应的图像。该输出耦合器和该光导可以是透明的，这允许用户观察真实世界对象，同时观察覆盖在真实世界对象的顶部上的图像。

附图说明

图1是根据一个实施方案的例示性电子设备的示意图。

图2、图3、图4、图5A和图5B是根据实施方案的用于电子设备的例示性显示系统的图示。

图6是根据一个实施方案的可使用一对一维反射镜的例示性显示系统的图示。

图7是根据一个实施方案的例示性超表面偏振光栅耦合器的图示。

图8是根据一个实施方案的具有用于不同波长的耦合器的例示性显示系统的图示。

具体实施方式

图1中示出了可设置有显示系统的类型的例示性电子设备。电子设备10可被配置为由用户佩戴(例如，设备10可以是头戴式设备)或其他合适的电子装备(例如，蜂窝电话或其他便携式设备)。如图1所示，电子设备10可具有控制电路16。控制电路16可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。存储和处理电路可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)、等等。控制电路16中的处理电路可以被用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。