CN111630439A - 用于波导显示器的专用集成电路 - Google Patents

Abstract

所公开的波导显示设备可以包括波导和被配置成将图像光投射到波导中的一个或更多个投影仪组件，其中一个或更多个投影仪组件中的每一个包括第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列，第一单色发射器阵列具有以二维结构设置的第一颜色的多个发射器，第二单色发射器阵列具有以二维结构设置的第二颜色的多个发射器。显示设备还可以包括至少一个专用集成电路(ASIC)，其被配置为驱动第一和第二单色发射器阵列以沿着公共轴发射第一和第二颜色的图像，其中第一颜色不同于第二颜色。还公开了各种其他设备、系统和方法。

Description

用于波导显示器的专用集成电路

相关申请的交叉引用

本申请要求标题为“APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT FORWAVEGUIDE DISPLAY”且于2018年10月26日提交的美国非临时申请第16/171,822号的优先权，该非临时申请要求标题为“APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT FORWAVEGUIDE DISPLAY”且于2018年1月22日提交的美国临时申请第62/620,438号的权益，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。

背景

本公开大体上涉及具有波导显示器的近眼显示(NED)系统。在传统的NED系统中，单个多色光源通常由单个专用集成电路(ASIC)组件驱动。然而，这种配置可能不适用于使用多个光源(例如，多个单色光源)的NED系统。

概述

如将在下面更详细描述的，本公开描述了用于NED系统的ASIC配置，其中来自多个单色光源的图像被投射到波导中。波导可以代表允许接收图像的横向传播以及在一些实施例中图像的复制的光学部件。

一个方面包括一种波导显示系统，其具有将图像光投射到波导中的投影仪组件。投影仪组件可以具有多个单色二维发射器阵列，每个阵列具有单一颜色的发射器并投射单色二维图像。具有一个或更多个ASIC的ASIC组件可以被配置成驱动单色发射器阵列中的每一个以沿着公共轴发射单独的单色图像，从而投射到波导组件中。

在一些实施例中，单独的ASIC可以驱动每个单色发射器阵列，使得如果使用三个阵列(例如，一个红色、一个绿色和一个蓝色)，则使用三个ASIC。一个ASIC可以结合到第一单色发射器阵列并驱动第一单色发射器阵列，另一个ASIC结合到第二单色发射器阵列并驱动第二单色发射器阵列，以此类推。

在一些实施例中，单个ASIC可以驱动每个单色发射器阵列，使得如果使用三个阵列(例如，一个红色、一个绿色和一个蓝色)，则仅使用一个ASIC。同一个ASIC可以结合到第一单色发射器阵列并驱动第一单色发射器阵列，可以结合到第二单色发射器阵列并驱动第二单色发射器阵列，以此类推。

在一些实施例中，单个ASIC可以驱动每个单色发射器阵列，但是不直接结合到阵列。硅中介层(interposer)可以(在一侧)结合到ASIC，并且该中介层可以(在另一侧)结合到单色发射器阵列中的每一个。ASIC可以经由中介层驱动阵列。

在一些实施例中，单个ASIC可以经由中介层驱动每个单色发射器阵列。然而，ASIC可以被配置为通过例如顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动单色发射器阵列。

在一些实施例中，单色图像可以在波导内组合以产生多色图像，并且多色图像可以显示给佩戴包括波导的近眼显示器的用户。

一些实施例可以包括以下步骤：将第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列结合到一个或更多个ASIC，该ASIC被配置为驱动第一和第二单色发射器阵列以将图像光投射到波导中。图像光可以至少包括(a)由第一单色发射器阵列发射的第一颜色的二维单色图像和(b)由第二单色发射器阵列发射的第二颜色的二维单色图像。第一和第二颜色可以彼此不同，并且二维单色图像可以沿着公共轴被投射。

在一些实施例中，近眼显示系统可以包括被配置为(使用例如眼镜腿(eyeglasstemples)、护目镜带(goggle straps)等)固定到用户头部的框架、耦合到框架的波导、以及被配置成将图像光投射到波导中的一个或更多个投影仪组件。一个或更多个投影仪组件中的每一个可以包括第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列，该第一单色发射器阵列具有以二维结构设置的第一颜色的多个发射器，该第二单色发射器阵列具有以二维结构设置的第二不同颜色的多个发射器。至少一个专用集成电路(ASIC)可以被配置为驱动第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列以沿着公共轴发射第一颜色和第二颜色的图像。

根据本文描述的一般原理，来自上面提到的实施例中的任一个的特征可以与彼此组合地被使用。当结合附图和权利要求阅读下面的详细描述时，这些和其他实施例、特征和优点将被更充分地理解。

附图简述

附图示出了若干示例性实施例，并且是说明书的一部分。这些附图连同下面的描述一起展示并解释了本公开的各种原理。

图1是根据实施例的NED的图示。

图2是根据实施例的图1所示NED的横截面。

图3示出了根据实施例的波导显示器的横截面。

图4示出了根据实施例的第一ASIC组件。

图5示出了根据实施例的第二ASIC组件。

图6示出了根据实施例的第三ASIC组件。

图7示出了根据实施例的第四ASIC组件。

图8是示出实施例的方法的步骤的流程图。

在全部附图中，相同的参考符号和描述指示相似的但不一定相同的元件。虽然本文所述的示例性实施例容许各种修改和替代形式，但是特定的实施例在附图中作为示例被示出并且将在本文被详细描述。然而，本文描述的示例性实施例并不旨在受限于所公开的形式。更确切地，本公开涵盖了落在所附权利要求的范围内的所有修改、等同物和替代方案。

示例性实施例的详细描述

本公开大体上涉及一种波导显示系统，其具有波导和将图像光投射到波导中的投影仪组件。投影仪组件可以包括多个单色二维发射器阵列，每个阵列具有单一颜色的发射器。

如下文将更详细解释的，本公开的实施例包括用于这种波导显示系统的各种ASIC配置。具有一个或更多个ASIC的ASIC组件可以被配置成驱动单色二维发射器阵列中的每一个以沿着公共轴发射单独的单色二维图像，从而投射到波导组件中。在实施例中，ASIC被专门设计和制造来驱动单色发射器阵列。

在一些实施例中，单独的ASIC可以驱动每个单色发射器阵列，使得如果使用三个阵列(例如，一个红色、一个绿色和一个蓝色)，则使用三个ASIC。一个ASIC可以结合到第一单色发射器阵列并驱动第一单色发射器阵列，并且另一个ASIC可以结合到第二单色发射器阵列并驱动第二单色发射器阵列，以此类推。

在一些实施例中，单个ASIC驱动每个单色发射器阵列，使得如果使用三个阵列，则仅使用一个ASIC。同一个ASIC可以结合到第一单色发射器阵列并驱动第一单色发射器阵列，可以结合到第二单色发射器阵列并驱动第二单色发射器阵列，以此类推。

在一些实施例中，单个ASIC驱动每个单色发射器阵列，但是不直接结合到阵列。硅中介层可以(在一侧)结合到ASIC，并且该中介层可以(在另一侧)结合到单色发射器阵列中的每一个。ASIC可以经由中介层驱动阵列。

在一些实施例中，单个ASIC可以经由中介层驱动每个单色发射器阵列。然而，ASIC可以被配置为通过例如顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动单色发射器阵列中的每一个。

下面将参照图1-图8提供选定实施例的详细描述。

图1是根据实施例的近眼显示器(NED)100的图示。在一些实施例中，NED 100可以是头戴式显示器(HMD)，并且可以向用户呈现媒体。由NED 100呈现的媒体的示例可以包括一个或更多个图像、视频、音频、或它们的某种组合。如关于该实施例所使用的，术语“近眼显示器”指的是包括可佩戴的投影显示器的设备，其通常在每个眼睛被呈现有稍微不同的视场的意义上是立体的。在一些实施例中，近眼显示器可以是头戴式显示器(HMD)、头盔式显示器、光学头戴式显示器(OHMD)等，并且虽然通常是立体的，但也可以是单目的。

图1所示的NED 100可以包括框架105和显示器110。框架105可以耦合到共同向用户显示媒体的一个或更多个光学元件。在一些实施例中，框架105可以表示眼镜的框架。显示器110可以被配置成让用户看到NED100呈现的内容。如下面结合图2所讨论的，显示器110可以包括用于将图像光导向用户的眼睛的至少一个波导显示组件(未在图1中示出)。波导显示器可以是多色显示器，其通过对波导显示器(波导显示器的各自的单色源具有不同颜色)进行堆叠而被创建。

图2是根据实施例的图1所示的NED 100的横截面200。如所示，NED100的显示器110可以包括至少一个波导显示组件210。波导显示组件210可以由具有一个或更多个折射率的一种或更多种材料(例如，塑料、玻璃等)构成，该一种或更多种材料有效地最小化NED 100的重量并拓宽其视场。出于说明的目的，图2示出了与单只眼睛220和单个波导显示组件210相关联的横截面200，但是在未示出的替代实施例中，(与图2所示的波导显示组件210分离的)另一个波导显示组件向位于用户的另一只眼睛220的出射光瞳(exit pupil)处的视窗(eyebox)提供图像光。

图2所描绘的波导显示组件210可以被配置成将图像光导向位于眼睛220的出射光瞳230处的视窗。出射光瞳230是当用户佩戴NED 100时眼睛220在视窗区域中所处的位置。

在一些实施例中，波导显示组件210可以具有一个或更多个波导显示器，其包括但不限于堆叠波导显示器。堆叠波导显示器是多色显示器(例如，红绿蓝(RGB)显示器)，其通过对波导显示器(其各自的单色源具有不同颜色)进行堆叠而创建。在一些配置中，堆叠波导显示器可能是可被投射在多个平面上的单色显示器(例如，多平面单色显示器)。

图3描绘了根据实施例的波导显示器300。波导显示器300可以包括输出波导320、控制器330和源组件310。出于说明的目的，图3示出了与单只眼睛220相关联的波导显示器300，但是在一些实施例中，与波导显示器300分离(或部分分离)的另一个波导显示器可以向用户的另一只眼睛提供图像光。在部分分离的系统中，在用于每只眼睛的波导显示器之间可以共享一个或更多个部件。

首先参考所描绘的实施例的波导，输出波导320可以包括波导主体，其具有彼此相对的第一侧370和第二侧380。在图3的示例中，波导主体可以包括两个相对侧，第一侧370和第二侧380，其中相对侧中每一个代表沿着X维度和Y维度的平面。输出波导320可以由有助于图像光355的全内反射的一种或更多种材料组成。全内反射是一种现象，其中传播的光束或光波在介质边界处被完全反射，当束或波以相对于边界的法线大于某一临界角的入射角遇到边界时，就会发生全内反射。输出波导320可以由例如，硅、塑料、玻璃、或聚合物、或它们的某种组合组成。

图3的波导显示器是具有从源组件310接收单色图像光束355的单个输出波导320的示例。在替代的实施例中，波导显示器300可以包括多个源组件310和/或多个输出波导320。每个源组件310可以发射例如对应于原色(红、绿和蓝)之一和/或白光的特定波长带的单色图像光。每个输出波导320可以以一定的间隔距离堆叠在一起，以输出多色的扩展的图像光340。

输出波导可以被堆叠，使得来自堆叠波导中每一个的图像光占据堆叠波导显示器的出射光瞳的相同区域。例如，输出波导可以被堆叠，使得相邻的光波导排成一行，并且来自后输出波导的光将穿过与后输出波导相邻并且在后输出波导前面的波导。在一些配置中，扩展的图像光340可以作为多平面显示耦合到用户的眼睛220。

接下来参考所描绘的实施例的控制器，控制器330可以控制源组件310的扫描操作，并确定源组件310的显示指令。在一些实施例中，显示指令可以简单地是图像文件(例如，位图)。可以从例如系统的控制台接收显示指令。显示指令是源组件310可以用来生成图像光340的指令。显示指令可以包括例如，图像光源的类型(例如，单色、多色)、扫描速率、扫描装置的定向、一个或更多个照明参数、或它们的某种组合。控制器330可以包括这里未示出以避免模糊本公开的其他方面的硬件、软件和/或固件的组合。

控制器330可以向源组件310提供显示指令。显示指令可以使源组件310呈现光，使得离开输出波导320的图像光扫描输出(scan out)一个或更多个2D图像。例如，显示指令可以使源组件310(经由对光学系统315中的光学元件的调整)根据扫描模式(例如，光栅、隔行扫描等)扫描输出图像。显示指令可以控制从源325发射的光的强度，并且光学系统315可以通过快速调整发射光的定向来扫描输出图像。如果做得足够快，则人眼可以将扫描的图案整合成为单个2D图像。

现在参考所描绘的实施例的光源，源组件310可以生成图像光355并将其输出到输出波导320的第一侧370。图像光355可以传播通过波导，并且可以发射作为图像光340。图像光355和图像光340可以在相同的方向上传播。在一些配置中，图像光340可以是可被投射在多个平面上的单色图像光(多平面单色显示器)。在替代配置中，图像光340可以是可被投射在多个平面上的多色图像光(多平面多色显示器)。源组件310可以根据来自控制器330的显示指令来生成光。

源325可以生成相干或部分相干的图像光。源325可以是例如激光二极管、垂直腔表面发射激光器、发光二极管(LED)、可调谐激光器、微LED、超发光LED(SLED)或发射例如相干光或部分相干光的某个其他光源。源325可以发射在可见光波段(例如，从大约390nm到700nm)中的光，并且它可以发射连续光或脉冲光。在一些实施例中，源325可以是发射特定波长(例如，532纳米)的光的激光器。

源325可以根据从控制器330接收的一个或更多个照明参数来发射光。照明参数可以是由源325使用来生成光的指令，并且可以包括例如对全内反射的输入波矢量的限制、对最大角度的输入波矢量的限制、源波长、脉冲速率、脉冲幅度、光束类型(连续的或脉冲的)、影响发射光的其他参数或其某种组合。

光学系统315可以包括一个或更多个光学部件，该光学部件调节来自源325的光。调节来自源325的光可以包括例如扩展、准直、根据来自控制器330的指令来调节定向、光的某个其他调节或者其某种组合。一个或更多个光学部件可以包括例如透镜、液体透镜、反射镜、光圈、光栅或其某种组合。光学系统315可以(根据显示指令)在一个定向朝着输出波导320输出图像光355。图像光355可以沿着输入波矢量传播，使得可以满足全内反射和最大传播角度的限制。

源组件310可以包括由控制器330控制的一个或更多个ASIC驱动的一个或更多个单色二维发射器阵列。图4描绘了其中三个独立的ASIC驱动三个单色发射器阵列(RGB：一个红色、一个绿色和一个蓝色)的实施例。顶部(垂直)视图410显示了三个二维阵列。侧视图430显示了三个独立的ASIC 440可以如何被结合到阵列420。ASIC和阵列都可以被包含在源组件210内。

细间距引线结合(fine pitch wire bond)450可用于将ASIC 440结合到阵列420。可以使用热超声、超声或其他技术来执行细间距引线结合。其他类型的引线结合可以包括球形结合、楔形结合和顺应结合。

图5描绘了其中单个ASIC 520驱动三个单色发射器阵列(RGB：一个红色、一个绿色和一个蓝色)510中的每一个的实施例。同一个ASIC可以结合到红色单色发射器阵列并驱动红色单色发射器阵列，结合到绿色单色发射器阵列并驱动绿色单色发射器阵列，并且结合到蓝色单色发射器阵列并驱动蓝色单色发射器阵列。使用单个ASIC驱动所有三个阵列可以使在制造期间实现精确的、可重复的RGB显示器的对准(更简单的光学对准)成为可能。

图6描绘了一个实施例，其中单个ASIC 620驱动三个单色发射器阵列(红色、绿色和蓝色)650中的每一个但是不直接结合到阵列。具有贯穿硅通孔(through-silicon vias)的硅中介层610可以利用粘合剂630(在下侧)结合到ASIC，并且中介层610可以利用粘合剂640(在上侧)结合到单色发射器阵列650中的每一个。ASIC 620可以经由中介层610驱动阵列650。如关于该实施例所使用的，术语“硅中介层”通常指用于互连路由的中间硅层。

在ASIC和三个显示器之间使用具有贯穿硅通孔的硅中介层可以允许在制造期间更容易的RGB阵列对准，并且可以针对ASIC结合提供更多选择(焊盘间距、尺寸、位置等)。虽然该实施例可以使用硅中介层，但是在不脱离该实施例的范围的情况下，在该背景中可以使用任何合适类型的贯穿硅接口。例如，中介层的合适替代物可以包括基本上穿过硅晶片、硅芯片(die)、硅有源电路、硅无源电路或其他硅电路、部件或层中的一个或更多个的在ASIC和阵列之间的任何类型的垂直互连。

图7还描绘了一个实施例，其中单个ASIC 720驱动三个单色发射器阵列(红色、绿色和蓝色)中的每一个，但是不直接结合到阵列。硅中介层710可以(在下侧)结合到ASIC，并且中介层710可以(在上侧)结合到单色发射器阵列中的每一个。

然而，在该实施例中，ASIC可以被配置为通过例如顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动单色发射器阵列。因此，该实施例允许使用更小、更便宜的ASIC。虽然并不同时显示全部三种颜色，但是滞后时间可能足够小以至于人眼无法检测到。在这种背景下(例如，当使用非LED光源时)，可以使用其他形式的顺序处理，而不脱离本实施例的范围。

图8是示出方法实施例的步骤的流程图。步骤810包括在第一侧上将硅中介层结合到第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列。步骤820涉及在与第一侧相对的第二侧上将硅中介层结合到至少一个ASIC。如上所解释的，硅中介层可以在(a)第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列与(b)至少一个ASIC之间提供接口。

在步骤830中，至少一个ASIC可以被配置成经由硅中介层驱动第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列以将图像光投射到波导中。图像光可以包括由第一单色发射器阵列发射的第一颜色的二维单色图像和由第二单色发射器阵列发射的第二颜色的二维单色图像。第一和第二颜色可以彼此不同，其中二维单色图像沿着公共轴被投射。在实施例中，ASIC的配置可以包括用于驱动单色发射器阵列的定制设计和制造。另外，由阵列发射的图像光可以由驱动阵列的ASIC来确定。

可替代地，步骤810可以包括在第一侧上将硅中介层结合到至少第一单色发射器阵列、第二单色发射器阵列和第三单色发射器阵列。在该示例中，步骤820可以包括在与第一侧相对的第二侧上将硅中介层结合到至少一个ASIC。在该实施例中，硅中介层可以提供在(a)第一单色发射器阵列、第二单色发射器阵列和第三单色发射器阵列与(b)至少一个ASIC之间的接口。

在步骤830中，至少一个ASIC可以被配置成经由硅中介层驱动第一、第二和第三单色发射器阵列以将图像光投射到波导中。图像光可以包括由第一单色发射器阵列发射的第一颜色的二维单色图像、由第二单色发射器阵列发射的第二颜色的二维单色图像以及由第三单色发射器阵列发射的第三颜色的二维单色图像。第一、第二和第三颜色都可以彼此不同，其中二维单色图像沿着公共轴投影。在其他实施例中，至少一个ASIC可以直接结合到阵列中的至少一个，而不使用中介层。

虽然本文描述的实施例通常被描述为使用红色、绿色和蓝色作为示例，但是在不脱离这些实施例的范围的情况下，任何颜色(包括黑色和白色)以及任何数量的颜色都可以用于任何描述的实施例中。此外，在一些实施例中，不是每种颜色都不同于每种其他颜色；例如，对于红色可以有一个单色发射器阵列，对于蓝色可以有一个单色发射器阵列，并且对于绿色可以有两个单色发射器阵列。

另外，虽然某些实施例已经被描述为使用一个或更多个ASIC，但是在不脱离所描述的实施例的范围的情况下，可以使用其他电路来代替ASIC。例如，可以使用合适的现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用标准产品(ASSP)，如果它们被配置成驱动单色发射器阵列的话。

在一些示例中，本文描述和/或示出的设备和系统可以广义地表示能够执行计算机可读指令的任何类型或形式的计算设备或系统。在它们的最基本的配置中，这些设备可以各自包括至少一个存储器设备和至少一个物理处理器。

在一些示例中，术语“存储器设备”通常指能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中，存储器设备可以存储、加载和/或维护本文描述的一个或更多个模块。存储器设备的示例非限制地包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、这些部件中的一个或更多个的变形或组合、或者任何其他合适的储存存储器。

在一些示例中，术语“物理处理器”通常指能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中，物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器设备中的一个或更多个模块。物理处理器的示例非限制地包括微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、这些部件中的一个或更多个的部分、这些部件中的一个或更多个的变形或组合、或任何其他合适的物理处理器。

在一些示例中，包含在模块中的计算机可执行指令可以执行本文描述和/或示出的步骤、过程和/或程序中的一个或更多个。这些模块可以代表单个模块或应用的部分。此外，在某些实施例中，这些模块中的一个或更多个可以表示一个或更多个软件应用或程序，其当由计算设备执行时可以使计算设备执行一个或更多个任务。例如，本文描述和/或示出的一个或更多个模块可以表示被存储和配置为在本文描述和/或示出的一个或更多个设备或系统上运行的模块。这些模块中的一个或更多个还可以表示被配置为执行一个或更多个任务的一个或更多个专用设备的全部或部分。

此外，本文描述的一个或更多个模块可以将数据、物理设备和/或物理设备的表示从一种形式转换成另一种形式。附加地或可替代地，本文所述的一个或更多个模块可以通过在计算设备上执行、在计算设备上存储数据、和/或以其他方式与计算设备交互来将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算设备的任何其他部分从一种形式转换成另一种形式。

本公开的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来被实现。人工现实是在呈现给用户之前以某种方式被调整的现实的形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混杂现实或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如，现实世界)内容组合的所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈、或其某种组合，其中任何一个都可以在单个通道中或在多个通道中被呈现(例如向观众产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与用于例如在人工现实中创建内容和/或以其他方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)的应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联。可以在各种平台(包括连接到主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观众提供人工现实内容的任何其他硬件平台)上实现提供人工现实内容的人工现实系统。

在本文描述和/或示出的过程参数和步骤的顺序仅作为示例被给出，并且可以根据需要而变化。例如，虽然在本文示出和/或描述的步骤可以以特定顺序被示出或讨论，但这些步骤不一定需要以所示出或讨论的顺序来被执行。本文描述和/或示出的各种示例性方法也可以省略在本文描述或示出的一个或更多个步骤，或者包括除了那些所公开的步骤之外的附加步骤。

提供前面的描述以使本领域中的其他技术人员能够最好地利用本文公开的示例性实施例的各种方面。该示例性描述并不旨在是穷尽的或受限于所公开的任何精确形式。许多修改和变化是可能的，而不偏离本公开的精神和范围。本文公开的实施例应当在所有方面被认为是说明性的而不是限制性的。在确定本公开的范围时，应当参考所附权利要求及其等同物。

除非另外提到，否则如在说明书和权利要求中所使用的，术语“连接到(connectedto)”和“耦合到(coupled to)”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即，经由其他元件或部件)连接。此外，如在说明书和权利要求中使用的，术语“一个(a)”或“一个(an)”应被解释为意指“...中的至少一个”。最后，为了便于使用，如在说明书和权利要求中使用的，术语“包括(including)”和“具有”(及其派生词)与词“包括(comprising)”可互换并具有与词“包括(comprising)”相同的含义。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

波导；和

一个或更多个投影仪组件，其被配置成将图像光投射到所述波导中，其中所述一个或更多个投影仪组件中的每一个包括：

第一单色发射器阵列，其具有以二维结构设置的第一颜色的多个发射器；和

第二单色发射器阵列，其具有以二维结构设置的第二颜色的多个发射器；以及

至少一个专用集成电路(ASIC)，其被配置为驱动所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列以沿着公共轴发射所述第一颜色和所述第二颜色的图像，所述第一颜色不同于所述第二颜色。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个ASIC包括：

第一ASIC，其被配置为驱动所述第一单色发射器阵列；以及

第二ASIC，其被配置为驱动所述第二单色发射器阵列。

3.根据权利要求2所述的设备，

其中，所述一个或更多个投影仪组件中的每一个还包括第三单色发射器阵列，所述第三单色发射器阵列具有以二维结构设置的多个发射器，并且

其中，所述至少一个ASIC包括第三ASIC，所述第三ASIC被配置成驱动所述第三单色发射器阵列以沿着所述公共轴发射第三颜色的图像，所述第三颜色不同于所述第一颜色和所述第二颜色。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色的单色图像在所述波导内被组合以产生多色图像。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述多色图像被显示给佩戴包括所述波导的近眼显示器的用户。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个ASIC包括被配置成驱动至少所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列的单个ASIC。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述单个ASIC被配置为通过顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列中的每一个。

8.根据权利要求6所述的设备，其中：

所述一个或更多个投影仪组件中的每一个还包括第三单色发射器阵列，所述第三单色发射器阵列具有以二维结构设置的多个发射器并且发射不同于所述第一颜色和所述第二颜色的第三颜色，并且

所述至少一个ASIC包括单个ASIC，所述单个ASIC被配置成驱动至少所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和所述第三单色发射器阵列，以沿着所述公共轴分别发射所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色的图像。

9.根据权利要求8所述的设备，还包括硅中介层，所述硅中介层在第一侧上结合到所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和所述第三单色发射器阵列，并且在与所述第一侧相对的第二侧上结合到所述单个ASIC，所述硅中介层提供在(a)所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和所述第三单色发射器阵列与(b)所述单个ASIC之间的接口。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述单个ASIC被配置为通过顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和所述第三单色发射器阵列中的每一个。

11.根据权利要求6所述的设备，还包括硅中介层，所述硅中介层在第一侧上结合到至少所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列，并且在与所述第一侧相对的第二侧上结合到所述单个ASIC，所述硅中介层提供在(a)所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列与(b)所述单个ASIC之间的接口。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述波导组合由所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列投射的单色图像。

13.一种方法，包括：

将第一单色发射器阵列和第二单色发射器阵列结合到至少一个ASIC，

其中，所述至少一个ASIC被配置成驱动所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列以将图像光投射到波导中，并且

其中，所述图像光包括：

由所述第一单色发射器阵列发射的第一颜色的二维单色图像；和

由所述第二单色发射器阵列发射的第二颜色的二维单色图像，

所述第一颜色和所述第二颜色彼此不同，其中所述二维单色图像沿着公共轴被投射。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个ASIC被配置为通过顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和第三单色发射器阵列中的每一个。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个ASIC包括：

第一ASIC，其被配置为驱动所述第一单色发射器阵列；

第二ASIC，其被配置为驱动所述第二单色发射器阵列；以及

第三ASIC，其被配置为驱动第三单色发射器阵列。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个ASIC包括单个ASIC，所述单个ASIC被配置成驱动所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和第三单色发射器阵列中的至少两个。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述单个ASIC被配置为通过顺序寻址公共阴极和阳极来顺序驱动所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和所述第三单色发射器阵列中的每一个。

18.根据权利要求13所述的方法，其中，至少所述第一颜色和所述第二颜色的二维单色图像在所述波导内被组合以产生多色图像。

19.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在第一侧上将硅中介层结合到所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和第三单色发射器阵列；和

在与所述第一侧相对的第二侧上将所述硅中介层结合到至少一个ASIC，

其中，所述硅中介层提供在(a)所述第一单色发射器阵列、所述第二单色发射器阵列和所述第三单色发射器阵列与(b)所述至少一个ASIC之间的接口。

20.一种近眼显示系统，包括：

框架，其被配置为固定到用户的头部；

波导，其耦合到所述框架；和

一个或更多个投影仪组件，其被配置成将图像光投射到所述波导中，其中所述一个或更多个投影仪组件中的每一个包括：

第一单色发射器阵列，其具有以二维结构设置的第一颜色的多个发射器；和

第二单色发射器阵列，其具有以二维结构设置的第二颜色的多个发射器；以及

至少一个专用集成电路(ASIC)，其被配置为驱动所述第一单色发射器阵列和所述第二单色发射器阵列以沿着公共轴发射所述第一颜色和所述第二颜色的图像，所述第一颜色不同于所述第二颜色。

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