[发明专利]MEMS驱动的具有微LED阵列的光学封装

说明书

一种光学光封装，包括：光学输出透镜；位于其下方并在所述输出透镜和LED之间的滤光器；排列在安装在基于线性梳状的MEMS设备上的台上的LED的托盘，该MEMS设备以该台可移动的方式分布；以及控制该台的移动的驱动器。

背景技术

当前对沉浸式体验的未来的任何愿景都围绕环境图像、短暂指示符、构建在包括基于光场的像素系统的技术栈上的点播内容。对于从墙壁上浮起的菜单或从建筑物侧面浮起的广告牌，图像必须适应来自不同角度的观看者。为了制作全息面板或传递一些其它光结构，用户必须具有显示系统，该显示系统传递感知为3D的内容，并向相对于显示器的不同位置范围内的观看者提供真实的视差、聚散度和调节。系统必须这样做，而不管观看者是否佩戴眼镜。系统必须从房间中的任何任意点来完成这个，而不会出现桶形旋转，这是由于传统3D系统内的限制而导致每个观看者感知到稍微不同位置的对象的故障。

目前还没有一种屏幕，其以商业上可缩放的方式有效地管理任意表面上的光场显示，并且提供其它视角的有效消除或重像。

目前市场上有用于小型显示器和显示器的LCD衍生物，它们使用视差屏障系统来传递具有投影或直接观察源的多角度光。

Philips(R)3D LCD系统通过用双凸透镜将屏幕区域切成小块来处理这种情况，该双凸透镜将LCD的表面分成限定数量的切片，使得观看者可以从特定的一组视点看到3D图像，但是在没有眼睛跟踪的情况下几乎没有机会获得共享的体验，并且该体验将总是受到需要将图像区域切成垂直切片的限制。

Leia(R)显示器与Nintendo(R)在Nintendo 3DS(R)中传递的显示器共享一些特性。显示器在具有显示器右眼和左眼的单个用户周围被优化。

存在多种被考虑的大模块，并且存在以与Philips 3D系统不相异的方式来处理现有的显示器的复杂的视差屏障系统。

这些整体系统将难以扩展到房间规模沉浸式环境中。这些系统还经常具有边框，该边框将出现在任何以必须管理或容忍的接缝损坏成品显示器的最终产品中。它们针对个体观看者，并且智能电话的市场是巨大的，因此这在商业上是有意义的。

但是这意味着这些系统中没有一个适合用于大型公共显示器应用，在该应用中需要灵活的模块化方法来跳过启动应用并利用现有的机械系统。

一种解决方案是对采用PLCC SMD封装的LED系统上的组件进行建模，以允许各种各样的产品。但是使用大的LED阵列存在问题，其中观看者仅意图基于其相对于屏幕的位置在给定时间观看特定的一组子像素。

首先，每个子像素相对于整个组建的相对表面积将产生非常小的有效面积。在当前LED市场中的2mm像素间距屏幕中的发光元件可以小于像素的总表面积的几个百分点。在将数百像素装入同一空间的光场显示中，维持感知的屏幕亮度所需的该像素的输出功率将显著地跳跃，并且在某些方面是没有帮助的。

其次，需要掩模来控制光输出，使得每个观看者仅看到预期用于他们的光场子像素。这种掩模将产生具有基本上离轴的观看问题的像素，并且将可能由于相邻光场子像素的不完全消光而产生视觉伪像。

第三，每个光场子像素的占空比相对于LED封装的总数较小。可以使用多路复用以使用1/3个LED管芯，简化了布局并降低了成本。根据系统的目标，还可以使用1/5或1/8LED材料。

存在更多的问题，但是模具的数量和熄灭问题是关键。如果用户不能仅仅看到针对他们的图像，而且还从针对其他人的图像中看到重影(消光比)，则该技术将不成功。

实施例的概述

所提出的解决方案可以使用总光场子像素空间的1/3到1/4的多个LED，并且有效地管理LED的输出，使得通过移动其上安装有LED的平台，每个光场子像素仅从期望角度可见，并且平台以这种方式的移动使用本文中称为光学多路复用的系统/方法。