图像显示系统、用于操作图像显示系统的方法和图像投影设备与流程

技术特征：
1.一种图像显示系统(100，200，500)，包括：-用于产生图像的图像源(102，202，302，402，502)，其中，所述图像源包括布置成阵列的多个显示单元(104，204，504)，并且其中，所述多个显示单元中的每个显示单元配置为发射准直光(210)以产生所述图像的像素；-立体显示模块(106，206，304，404)，所述立体显示模块包括以堆叠方式布置的多个光散射元件(108、208)，其中，所述多个光散射元件中的一个光散射元件保持在：-第一状态，以使得入射光能够穿过所述光散射元件，或-第二状态，以使得能够通过入射光的散射将图像投影到所述光散射元件上；以及-控制器(114)，所述控制器可操作地耦合到所述图像源和所述立体显示模块中的每一个，其中，所述控制器配置为控制以下各项：-所述多个光散射元件中的一个光散射元件，以将所述光散射元件保持在所述第二状态；-所述多个光散射元件中的剩余光散射元件，以将所述剩余光散射元件保持在所述第一状态；以及-所述多个显示单元，以发射准直光以将所述图像投影到保持在所述第二状态的所述光散射元件上。2.根据权利要求1所述的图像显示系统(100，200)，其中，所述图像源(102，202，302，402，502)是基于激光二极管的阵列、发光二极管微显示器、薄膜晶体管液晶显示器以及超发光二极管阵列中的一种。3.根据权利要求1或2所述的图像显示系统(100，200，500)，所述图像显示系统还包括光学结构(506)，所述光学结构(506)包括布置成阵列的多个光管(508)，其中，所述光学结构位于所述图像源(102，202，302，402，502)和所述立体显示模块(106，206，304，404)之间，并且其中，所述多个光管对应于所述图片源的所述多个显示单元(104，204，504)。4.根据权利要求3或4所述的图像显示系统(100，200，500)，所述图像显示系统还包括光学设备(110，406，510)，所述光学设备(110，406，510)包括布置成阵列的多个光学元件(112，512)，其中，所述光学设备位于所述光学结构(506)和所述立体显示模块(106，206，304，404)之间，并且其中，所述多个光学元件对应于所述光学结构的所述多个光管(508)。5.根据权利要求1或2所述的图像显示系统(100，200，500)，所述图像显示系统还包括光学设备(110，406，510)，所述光学设备(110，406，510)包括布置成阵列的多个光学元件(112，512)，其中，所述光学设备位于所述图像源(102，202，302，402，502)与所述立体显示模块(106，206，304，404)之间，并且其中，所述多个光学元件对应于所述图像源的所述多个显示单元(104，204，504)。6.根据权利要求4或5所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述多个光学元件中的每个光学元件(112)是微透镜、全息微透镜、菲涅耳微透镜、超材料微透镜以及可调焦微透镜中的一种。7.根据前述权利要求中任一项所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述图像源(102，202，302，402，502)包括可操作地耦合到空间光调制器的多个光源。8.根据权利要求7所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述空间光调制器是透
射型空间光调制器或反射型空间光调制器中的一种。9.根据前述权利要求中任一项所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述图像源(102，202，302，402，502)配置为以相对于所述立体显示模块(106，206，304，404)的平面的法线(212)的倾斜角发射准直光(210)。10.根据权利要求9所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述倾斜角为5
°‑
30
°
。11.根据权利要求9所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述倾斜角为10
°‑
20
°
。12.根据前述权利要求中任一项所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述立体显示模块(106，206，304，404)被实现为具有整体结构。13.根据前述权利要求中任一项所述的图像显示系统(100，200，500)，其中，所述图像源(102，202，302，402，502)、所述立体显示模块(106，206，304，404)和所述控制器(114)中的每一个都被结合在近眼显示设备(300，400)中。14.根据权利要求13所述的图像显示系统(100，200，500)，所述图像显示系统还包括至少一个全息光栅(312，314，414)，所述至少一个全息光栅(312，314，414)布置为位于所述立体显示模块(106，206，304，404)和所述近眼显示设备(300，400)的佩戴者的眼睛(214，308，412)之间。15.根据前述权利要求中任一项所述的图像显示系统(100，200，500)，还包括至少一个全息光栅(312，314，414)，所述至少一个全息光栅(312，314，414)布置为位于所述光源和所述立体显示模块(106，206，304，404)之间。16.一种操作图像显示系统(100，200，500)的方法，所述方法包括：-使用图像源(102，202，302，402，502)产生图像，其中，所述图像源包括布置成阵列的多个显示单元(104，204，504)，并且其中，所述多个显示单元中的每个显示单元配置为发射准直光(210)以产生所述图像的像素；-提供立体显示模块(106，206，304，404)，所述立体显示模块包括以堆叠方式布置的多个光散射元件(108，208)，其中，所述多个光散射元件中的一个光散射元件保持在：-第一状态，以使得入射光能够穿过所述光散射元件，或-第二状态，以使得入射光能够散射以及使得能够将所述图像投影到所述光散射元件上；以及-使用控制器(114)控制以下各项：-所述多个光散射元件中的一个光散射元件，以将所述光散射元件保持在所述第二状态；-所述多个光散射元件中的剩余光散射元件，以将所述剩余光散射元件保持在所述第一状态；以及-所述多个显示单元，以发射准直光以将所述图像投影到保持在所述第二状态的所述光散射元件上。17.根据权利要求16的方法，其中，所述图像显示系统(100，200，500)还包括位于所述图像源(102，202，302，402，502)和所述立体显示模块(106，206，304)之间的多个可调焦微透镜，并且其中，所述多个可调焦微透镜中的每一个可操作地耦合到所述控制器(114)，所述方法还包括使用所述控制器控制：-所述多个光散射元件中的一个光散射元件(108，208)，以将所述光散射元件保持在所
述第二状态，以及-所述多个可调焦微透镜，以对从所述图像源发射到保持在所述第二状态的所述一个光散射元件上的所述准直光(210)进行聚焦。18.一种图像投影设备，其中，所述图像投影设备配置为在立体显示模块(106，206，304，404)的一个光散射元件(108，208)上产生图像，并且其中所述图像投影设备包括：-图像源(102，202，302，402，502)，所述图像源包括布置成阵列的多个显示单元(104，204，504)，其中，所述多个显示单元中的每个显示单元配置为发射准直光(210)以用于产生所述图像的像素；以及-可操作地耦合到所述图像源的控制器(114)，其中，所述控制器配置为控制所述多个显示单元发射准直光以在所述立体显示模块的所述光散射元件上产生所述图像的对应像素。19.根据权利要求18所述的图像投影设备，其中，所述图像源(102，202，302，402，502)是基于激光二极管的阵列、发光二极管微显示器、薄膜晶体管液晶显示器以及超发光二极管阵列中的一种。20.根据权利要求18或19所述的图像投影设备，所述图像投影设备还包括光学结构(506)，所述光学结构(506)包括布置成阵列的多个光管(508)，其中，所述光学结构位于所述图像源(102，202，302，402，502)和所述立体显示模块(106，206，304，404)之间，并且其中，所述多个光管对应于所述图像源的所述多个显示单元(104，204，504)。21.根据权利要求20所述的图像投影设备，所述图像投影设备还包括光学设备(110，406，510)，所述光学设备(110，406，510)包括布置成阵列的多个光学元件(112，512)，其中，所述光学设备位于通过所述光学结构(506)传输的光的光路中，并且其中，所述多个光学元件对应于所述光学结构的所述多个光管(508)。22.根据权利要求20所述的图像投影设备，所述图像投影设备还包括光学设备(110，406，510)，所述光学设备(110，406，510)包括布置成阵列的多个光学元件(112，512)，其中，所述光学设备位于所述图像源(102，202，302，402，502)与所述立体显示模块(106，206，304，404)之间的光的光路中，并且其中，所述多个光学元件对应于所述图像源的所述多个显示单元(104，204，504)。23.根据权利要求21或22所述的图像投影设备，其中，所述多个光学元件中的每个光学元件(112)是微透镜、全息微透镜、菲涅耳微透镜、超材料微透镜以及可调焦微透镜中的一种。24.根据权利要求18至23中任一项所述的图像投影设备，其中，所述图像源(102，202，302，402，502)包括可操作地耦合到空间光调制器的多个光源。25.根据权利要求24所述的图像投影设备，其中，所述空间光调制器是透射型空间光调制器或反射型空间光调制器中的一种。

技术总结
公开了一种图像显示系统(100，200)。所述图像显示系统包括用于产生图像的图像源(102，202，302，402，502)。所述图像源包括布置成阵列的多个显示单元(104，204，504)，并且每个显示单元被配置为发射准直光(210)以产生所述图像的像素。所述图像显示系统包括立体显示模块(106，206，304，404)，所述立体显示模块包括以堆叠方式布置的多个光散射元件(108，208)。此外，所述多个光散射元件中的光散射元件保持在第一状态或第二状态。所述图像显示系统包括可操作地耦合到所述图像源和所述立体显示模块中的每一个的控制器(114)。所述控制器被配置为控制一个光散射元件以将所述光散射元件保持在第二状态以及控制所述多个显示单元以将图像投影在保持在所述第二状态的所述光散射元件上。元件上。元件上。


技术研发人员：伊尔马斯
受保护的技术使用者：莱特斯贝斯科技有限公司
技术研发日：2020.06.18
技术公布日：2022/2/23