CN112567286B - 具有增加的均匀性的扫描显示器 - Google Patents

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Abstract

灯组件可以具有形成行和列的光源的阵列,其中该阵列包括多个芯片,并且每个芯片包括形成行和列的光源的子阵列。在阵列中的芯片之间的界线可以被配置为穿过阵列的行和列对角地延伸,使得对于界线延伸穿过的每一列,多个行中的第一行可以不具有布置在相应列中的光源,但是多个行中的第二行具有布置在相应列中的光源。

Description

具有增加的均匀性的扫描显示器
背景
本公开总体上涉及近眼显示系统,以及更具体地涉及具有小形状因子、大视场和/或大视窗(eye box)的波导显示器。近眼光场显示器(包括近眼显示器和电子取景器两者)将图像直接投影到用户的眼睛中。传统的近眼显示器通常具有产生图像光的显示元件,该图像光在到达用户的眼睛之前穿过一个或更多个透镜。此外,在虚拟现实(VR)系统和/或增强现实(AR)系统中的近眼显示器具有紧凑、重量轻的设计标准,并且提供具有大视窗和宽视场(FOV)的二维扩展。
概述
本公开涉及增强现实(AR)显示器;更具体地且没有限制地涉及用于具有增加的照明均匀性的AR显示器的扫描架构和方法。具体地,扫描架构可以包括灯组件,灯组件可以具有形成行和列的光源的阵列,其中该阵列包括多个芯片,并且每个芯片包括形成行和列的光源的子阵列。在阵列中的芯片之间的界线(boundary)可以被配置为穿过阵列的行和列对角地延伸,使得对于界线穿过其延伸的每一列,多个行中的第一行可以不具有布置在相应列中的光源,但是多个行中的第二行具有布置在相应列中的光源。
根据本公开,一种示例系统包括灯组件,该灯组件包括多个芯片和布置在多个芯片上并形成行和列的光源的阵列。在多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线穿过阵列的多个行和阵列的多个列对角地延伸,使得对于阵列的多个列中的每一列,多个行中的第一行不具有布置在相应列中的光源,以及多个行中的第二行具有布置在相应列中的光源。该系统还包括反射镜和控制器电路,反射镜被配置为绕着轴旋转以朝着输出端反射由光源的阵列发射的光,以及控制器电路被配置为协调反射镜的旋转和来自光源的阵列的光的发射,以在扫描周期期间在输出端处创建输出光图案。
根据本公开,一种示例方法包括用灯组件照亮反射镜,该灯组件包括多个芯片和布置在多个芯片上并形成行和列的光源的阵列,其中在多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线穿过阵列的多个行和阵列的多个列对角地延伸,使得对于阵列的多个列中的每一列,多个行中的第一行不具有布置在相应列中的光源,以及多个行中的第二行具有布置在相应列中的光源。此外,反射镜被配置成绕着轴旋转以朝着输出端反射由光源的阵列发射的光。该方法还包括控制反射镜的旋转和来自光源的阵列的光的发射,以在扫描周期期间在输出端处创建输出光图案。
根据说明书,一种示例灯组件包括形成行和列的光源的阵列。该阵列包括多个芯片,多个芯片中的每个芯片包括形成行和列的光源的子阵列,并且在多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线穿过阵列的多个行和阵列的多个列对角地延伸,使得对于阵列的多个列中的每一列,多个行中的第一行不具有布置在相应列中的光源,以及多个行中的第二行具有布置在相应列中的光源。
附图简述
参考下面的附图来描述说明性实施例。
图1是近眼显示器的实施例的示意图。
图2是根据实施例的近眼显示器的横截面的图示。
图3是波导显示器的实施例的等距视图。
图4是根据实施例的波导显示器的横截面的图示。
图5是包括近眼显示器的系统的实施例的框图。
图6是增强现实显示器的灯组件的实施例的示意图。
图7是可在近眼显示器中被利用的反射镜扫描系统的实施例的示意图。
图8是在扫描场中的示例输出光图案的示意图。
图9描绘了灯组件可以如何发射光以开始形成图8所示的输出光图案。
图10是扫描场的实施例的图示,其中输出光图案具有超分辨率。
图11是可用于提供超分辨率的灯组件的第一实施例的图示。
图12是可用于提供超分辨率的灯组件的第二实施例的图示。
图13是灯组件的实施例的示意图。
图14是图13的灯组件的俯视图。
图15是灯组件的实施例的俯视图,其中多个芯片被使用。
图16是包括多个非矩形平行四边形的灯组件的实施例的俯视图。
图17是提供在相应的输出光图案中的扫描线(scan line)的均匀照明的灯组件的第一实施例的俯视图。
图18是提供在相应的输出光图案中的扫描线的均匀照明的灯组件的第二实施例的俯视图。
图19是提供在相应的输出光图案中的扫描线的均匀照明的灯组件的第三实施例的俯视图。
图20是提供在相应的输出光图案中的扫描线的均匀和多色照明的灯组件的第四实施例的俯视图。
图21是根据实施例的控制器电路的框图。
图22是根据实施例的提供在扫描架构的输出光图案中的扫描线的均匀照明的方法的流程图。
附图仅出于说明的目的而描绘本公开的实施例。本领域中的技术人员将从下面的描述中容易地认识到,所示的结构和方法的替代实施例可以被采用而不偏离本公开的原理或所推崇(tout)的益处。
在附图中,相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外,可以通过在附图标记之后用短划线和在相似部件当中进行区分的第二标记来区分相同类型的各个部件。如果在说明书中仅使用第一附图标记,则该描述适用于具有相同的第一附图标记的相似部件中的任一个,而与第二附图标记无关。
详细描述
在下面的描述中,出于解释的目的,阐述了许多特定细节,以便提供对某些创造性实施例的彻底理解。然而将明显的是,可以在没有这些特定细节的情况下实践各种实施例。附图和描述并不旨在是限制性的。术语“A实质上等于B”指示A在预期公差内等于B(例如,在A和B之间的差不大于B的百分之十)。
本公开总体上涉及增强现实(AR)显示器。更具体地且没有限制地,本公开涉及AR显示器的光源。灯组件包括每种颜色多行光源。为了增加的分辨率,行从彼此偏移。
图1是近眼显示器100的实施例的图。近眼显示器100向用户呈现媒体。由近眼显示器100呈现的媒体的示例包括一个或更多个图像、视频和/或音频。在一些实施例中,音频可以经由外部设备(例如扬声器和/或头戴式耳机)来呈现,该外部设备从近眼显示器100、控制台或两者接收音频信息,并且基于该音频信息来呈现音频数据。近眼显示器100通常被配置为作为虚拟现实(VR)显示器来操作。在一些实施例中,近眼显示器100可以被修改以作为增强现实(AR)显示器和/或混合现实(MR)显示器来操作。
近眼显示器100包括框架105和显示部件110。框架105耦合到一个或更多个光学元件。显示部件110被配置成使用户看到由近眼显示器100呈现的内容。在一些实施例中,显示部件110包括用于将来自一个或更多个图像的光引导到用户眼睛的波导显示组件。
图2是根据实施例的图1所示的近眼显示器100的横截面200的图示。显示部件110包括至少一个波导显示组件210。出射光瞳(exit pupil)230是当用户佩戴近眼显示器100时眼睛220可以位于显示部件110的视窗区域中的位置。出于说明的目的,图2示出了与单个眼睛220和单个波导显示组件210相关联的横截面200,但是第二波导显示部件可以用于用户的第二只眼睛。
波导显示组件210被配置成将图像光引导到位于出射光瞳230处的视窗并引导到眼睛220。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)组成。在一些实施例中,近眼显示器100包括在波导显示组件210和眼睛220之间的一个或更多个光学元件。
在一些实施例中,波导显示组件210包括一个或更多个波导显示器的堆叠,包括但不限于堆叠式波导显示器、变焦波导显示器等。在一些实施例中,堆叠式波导显示器可以是通过堆叠波导显示器而创建的多色显示器(例如,红绿蓝(RGB)显示器),该波导显示器的相应单色源具有不同的颜色。在一些实施例中,堆叠式波导显示器可以是可以被投影在多个平面上的多色显示器(例如多平面彩色显示器)。在一些配置中,堆叠式波导显示器可以是可以被投影在多个平面上的单色显示器(例如多平面单色显示器)。如上面所提到的,实施例可以包括变焦波导显示器,其可以调整从波导显示器发射的图像光的焦点位置。在替代实施例中,波导显示组件210可以包括堆叠式波导显示器和变焦波导显示器。
图3是波导显示器300的实施例的等距视图。在一些实施例中,波导显示器300可以是近眼显示器100的部件(例如波导显示组件210)。在一些实施例中,波导显示器300是将图像光引导到特定位置的某个其他近眼显示器或其他系统的一部分。
波导显示器300包括源组件310、输出波导320和控制器330。出于说明的目的,图3示出了与单个眼睛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分离或部分地分离的另一波导显示器向用户的另一只眼睛提供图像光。
源组件310产生光图案355。源组件310产生光图案355并将光图案355输出到位于输出波导320的第一侧370-1上的耦合元件350。输出波导320包括向用户的眼睛220输出扩展图像光340的光波导。输出波导320在位于第一侧370-1上的一个或更多个耦合元件350处接收光图案355,并将接收到的光图案355引导到导向元件360。在一些实施例中,耦合元件350将来自源组件310的光图案355耦合到输出波导320中。耦合元件350可以是例如衍射光栅、全息光栅、一个或更多个级联反射器、一个或更多个棱柱面元件(prismatic surfaceelement)和/或全息反射器的阵列。
导向元件360将接收到的光图案355重定向到去耦元件(decoupling element)365,使得接收到的光图案355经由去耦元件365从输出波导320去耦。导向元件360可以是输出波导320的第一侧370-1的一部分或固定到第一侧370-1。去耦元件365可以是输出波导320的第二侧370-2的一部分或固定到第二侧370-2,使得导向元件360与去耦元件365相对。导向元件360和/或去耦元件365可以是例如衍射光栅、全息光栅、一个或更多个级联反射器、一个或更多个棱柱面元件和/或全息反射器的阵列。
第二侧370-2表示沿着x维度和y维度的平面。输出波导320可以由有助于光图案355的全内反射的一种或更多种材料组成。输出波导320可以由例如硅、塑料、玻璃和/或聚合物组成。输出波导320具有相对小的形状因子。例如,输出波导320可以是沿着x维度约50mm宽,沿着y维度约30mm长,以及沿着z维度约0.5mm-1mm厚。
控制器330控制源组件310的扫描操作。控制器330确定源组件310的扫描指令。在一些实施例中,输出波导320以大视场(FOV)向用户的眼睛220输出扩展图像光340。例如,以60度或更大和/或150度或更小的对角线FOV(在x和y中)提供到用户的眼睛220的扩展图像光340。在一些实施例中,输出波导320可以被配置为提供具有20mm或更大和/或等于或小于50mm的长度,和/或10mm或更大和/或等于或小于50mm的宽度的视窗。
图4是根据实施例的波导显示器300的横截面400的图示。横截面400可以包括源组件310和输出波导320。源组件310可以根据来自控制器330的扫描指令产生光图案355。源组件310可以包括源410和光学系统415。源410可以包括产生相干或部分相干光的光源(例如,如下面更细描述的灯组件)。源410可以包括一个或更多个光源,其可以包括例如激光二极管、垂直腔表面发射激光器、发光二极管(LED)和/或诸如此类。
光学系统415可以包括调节来自源410的光的一个或更多个光学部件。调节来自源410的光可以包括例如根据来自控制器330的指令来扩展、准直和/或调整定向。一个或更多个光学部件可以包括一个或更多个透镜、液体透镜、反射镜、光圈和/或光栅。在一些实施例中,光学系统415包括具有多个电极的液体透镜,该液体透镜允许以阈值扫描角度来扫描光束,以将光束移动到在液体透镜外部的区域。从光学系统415(以及还有源组件310)发射的光被称为光图案355。
输出波导320接收光图案355。耦合元件350将来自源组件310的光图案355耦合到输出波导320中。在耦合元件350是衍射光栅的实施例中,衍射光栅的间距被选择成使得全内反射出现在输出波导320中,并且光图案355在输出波导320中在内部朝着去耦元件365传播(例如通过全内反射)。
导向元件360使光图案355朝着去耦元件365重定向,用于从输出波导320去耦。在导向元件360是衍射光栅的实施例中,衍射光栅的间距被选择成使得入射光图案355以相对于去耦元件365的表面倾斜的角离开输出波导320。
在一些实施例中,导向元件360和/或去耦元件365在结构上相似。离开输出波导320的图像光340沿着一个或更多个维度扩展(例如,可以沿着x维度拉长)。在一些实施例中,波导显示器300包括多个源组件310和多个输出波导320。在这样的实施例中,每个源组件310可以意指对应于原色(例如红色、绿色或蓝色)的特定波段的单色图像光。此外,每个输出波导320可以以一间隔距离堆叠在一起,以输出多色的图像光340。
图5是包括近眼显示器100的系统500的实施例的某些电气部件和光学部件的框图。系统500包括近眼显示器100、成像设备535和输入/输出接口540,它们各自耦合到控制台510。
近眼显示器100是向用户呈现媒体的显示器。由近眼显示器100呈现的媒体的示例包括一个或更多个图像、视频和/或音频。在一些实施例中,经由外部设备(例如扬声器和/或头戴式耳机)呈现音频,该外部设备从近眼显示器100和/或控制台510接收音频信息,并基于该音频信息向用户呈现音频数据。在一些实施例中,近眼显示器100也可以充当AR眼镜。在一些实施例中,近眼显示器100利用计算机生成的元素(例如图像、视频、声音等)来增强物理真实世界环境的视图。
近眼显示器100可以包括波导显示组件210、一个或更多个位置传感器525和/或惯性测量单元(IMU)530。波导显示组件210可以另外或可选地包括源组件310、输出波导320和控制器330。
IMU 530可以包括电子设备,该电子设备基于从一个或更多个位置传感器525接收的测量信号来生成快速校准数据,该快速校准数据指示相对于近眼显示器100的初始位置的近眼显示器100的估计位置。
成像设备535可以根据从控制台510接收的校准参数来生成慢速校准数据。成像设备535可以包括例如一个或更多个摄像机和/或一个或更多个视频摄像机。
输入/输出接口540包括允许用户向控制台510发送动作请求的设备。在这里,动作请求可以包括执行特定行动的请求。例如,动作请求可以是开始或结束应用,或者是在应用中执行特定动作。
控制台510根据从成像设备535、近眼显示器100和输入/输出接口540中的一个或更多个接收的信息来向近眼显示器100提供媒体用于呈现给用户。在图5所示的示例中,控制台510包括应用储存器545、跟踪模块550和引擎555。
应用储存器545存储由控制台510执行的一个或更多个应用。应用是一组指令,其当由处理器执行时生成用于呈现给用户的内容。应用的示例包括:游戏应用、会议应用、视频回放应用或其他合适的应用。
跟踪模块550可以使用一个或更多个校准参数来校准系统500,并且可以调整一个或更多个校准参数以减少在确定近眼显示器100的位置时的误差。
跟踪模块550可以使用来自成像设备535的慢速校准信息来跟踪近眼显示器100的运动。跟踪模块550还可以使用来自快速校准信息的位置信息来确定近眼显示器100的参考点的位置。
引擎555可以执行在系统500内的应用,并从跟踪模块550接收近眼显示器100的位置信息、加速度信息、速度信息和/或所预测的未来位置。在一些实施例中,由引擎555接收的信息可以用于为波导显示组件210产生确定呈现给用户的内容类型的信号(例如显示指令)。
因为近眼显示器100可以由用户佩戴,所以该设计可以采用适应该使用情况的特征,例如重量轻和低功率。考虑到此,一些实施例可以利用源组件(例如,图3-图4的源组件310),其利用反射镜扫描系统,其中反射镜用于扫描一个或更多个光源(例如,图4的源410)以创建输出光图案(例如,图4的光图案355)。
图6是可以在这种反射镜扫描系统中利用的灯组件600的实施例的示意图。灯组件600(其可以对应于图4的源410)包括光源604的阵列或图案,每个光源可以发射特定颜色或波段的光。在一些实施例中,光源604可以包括可以在公共基板或“芯片”上放置或以其他方式制造的激光器或LED(例如微型LED)。(如在本文所使用的,术语“芯片”是指与用于访问光源的电互连件封装在一起的光源的阵列或组。)下面的附加实施例描述灯组件600如何可以包括多个芯片。在一些实施例中,光源604可以布置在行和列中。例如,如图6所示,灯组件600可以包括灯组件600的行1、行2、行3、行4、行5、行6到行n;列1、列2、列3到列m(如所示)。在一些实施例中,在灯组件600中使用12行;四行光源604具有红色LED,四行光源604具有绿色LED,以及四行光源604具有蓝色LED。在一些实施例中,在灯组件600中的光源604的3行至7行使用一种颜色。其他实施例可以变化。
可以注意到,尽管图6的灯组件600的光源604的阵列形成光源604的矩形图案(其中来自所有行的光源604排列成列),但是实施例不限于此。如下面更详细描述的,灯组件600的替代实施例可以包括形成六边形或其他图案的光源604的阵列,这可能导致光源604的一些行或列不与其他行或列对齐。(因此,如在本文所使用的,术语“行”和“列”当用于指灯组件600的光源604时,用于指灯组件600的光源604的子集,其对齐以沿着输出光图案(例如,用于创建图像的光的图像或图案)的扫描线(例如,列)照亮相应的像素,如下面在本文所述的。)还可以注意到,光源604可以以圆形图案发射光,这在使一行和/或一列的光源604与另一行和/或另一列调整相位时是有用的。即使如此,在替代实施例中,光源可以另外或可选地是非圆形的。
图7是可在近眼显示器(例如图1的近眼显示器100)的源组件(例如图3-图4的源组件310)中利用的反射镜扫描系统700的实施例的示意图,其示出了灯组件600可以如何由反射镜704扫描以在扫描场706中投影输出光图案。在所示实施例中,反射镜扫描系统700包括灯组件600、反射镜704和光学器件712。扫描场706可以包括虚像平面,其中输出光图案被提供(并且其中波导或其他光学元件可以被放置成接收输出光图案,如在前面的实施例中所指示的)。
反射镜扫描系统700的操作通常可以如下继续进行。在扫描周期期间,从灯组件600的光源604发射的光702可以从反射镜704反射到扫描场706上。反射镜704绕着轴708旋转(如由虚线所指示的)以在不同的角度下引导光702,从而在扫描周期的过程中沿着扫描维度707照亮扫描场706的不同部分。因此,反射镜704通过旋转以沿着扫描维度707在整个扫描场(例如,行1至行p)上重定向来自灯组件600的光702,来在扫描周期的过程中“扫描”灯组件600。灯组件600可以在不同的时间发射不同图案的光以照亮扫描场706,从而创建输出光图案,该输出光图案可以是图像或图像的前体(precursor)。输出光图案可以与图4的光图案355对应,并且因此可以被提供到输出波导320的耦合元件350以形成提供到用户的眼睛的图像光340。
用于扫描灯组件600的反射镜704的类型可以根据期望的功能而变化。在一些实施例中,例如反射镜704可以包括扫描MEMS反射镜,其被配置为通过来回振荡以沿着扫描维度反射光来扫描灯组件600。在其他实施例中,反射镜704可以包括自旋反射镜(spinningmirror)(例如多面反射镜),其被配置为绕着轴旋转以沿着扫描维度在一个方向上扫描灯组件600。其他实施例可以变化。因此,如本文所述的,反射镜704绕着轴的“旋转”可以包括部分旋转(例如振荡)和/或完全旋转(例如自旋)。
光学器件712可用于将来自灯组件600的光准直和/或聚焦到反射镜704和/或扫描场706。光学器件712和反射镜704可以对应于图4的光学系统415。因此,光学器件712可以包括如上面关于图4所述的一个或更多个透镜、光栅、光圈和/或其他光学元件。
如前面所指示的,在扫描周期的过程中用输出光图案来照亮扫描场706。输出光图案可以被分成输出像素的阵列,该阵列被分成行和列。(在图7所示的实施例中,扫描场706具有行1到行p。)输出光图案中的每个像素可以在扫描周期的过程中由在灯组件600的相应列中的一个或更多个光源604照亮。如下面关于图8-图9更详细描述的,当反射镜704旋转时,灯组件600的光源604可以在扫描周期期间的某些时间闪烁,以照亮在扫描场706中的输出光图案的相应像素。反射镜704旋转以沿着扫描维度707重定向光702,使得沿着灯组件的长度L1的光源604的列照亮在扫描场706中的输出光图案的像素的相应列。由于反射镜704的旋转,在灯组件600中的一列的每个光源604可用于照亮在输出光图案中的相应像素。在一些实施例中,扫描场706的长度L2可以超过灯组件600的长度L1,和/或沿着长度L2的输出光图案的像素的行的数量可以超过沿着灯组件的长度L1的光源604的行的数量。在一些实施例中,例如,在扫描场706的输出光图案中的行的数量p可以比灯组件600中的行的数量n大50倍至10,000倍。(在诸如本文所述的那些实施例的实施例(其中反射镜704旋转以沿着单个扫描维度707扫描灯组件600)中,在输出光图案中的列的数量可以因此对应于在灯组件600中的列的数量m。也就是说,在替代实施例中,反射镜704可以被配置为沿着两个维度扫描,在这种情况下,在输出光图案中的列的数量可以大于或小于在灯组件600中的列的数量m。)
反射镜704旋转的速度可以根据期望的功能而变化。根据一些实施例,反射镜704的旋转速度可以与近眼显示器的刷新率对应,该刷新率可以每秒出现几次(例如,几十次或更多次)。在一些实施例中,反射镜704可以过度旋转(例如,在光702已经照亮整个扫描场之后继续旋转)以允许反射镜使它的旋转速度“斜降”和在相反的方向上使它的旋转速度“斜升”。这可以允许在整个扫描场706上的相对均匀的扫描速度。因为反射镜704可以在两个方向上旋转(如由图7中的“反射镜旋转”箭头所指示的),所以反射镜扫描系统700可以被配置为在两个方向上将来自灯组件600的光702扫描到扫描场706。
根据期望的功能,在扫描周期的过程中的扫描场706的全扫描(例如,在扫描场706中的输出光图案中的所有像素的照明)可以在反射镜704的单次实行(pass)(旋转)或反射镜704的多次实行中被执行。例如,在一些实施例中,在输出光图案中的像素的所有行在反射镜704的单次实行中被照亮。在其他实施例中,扫描可以是交错的(interleaved),以在沿着扫描维度707的一个方向上例如在扫描场706的第一次实行中照亮输出光图案的偶数行,然后在沿着扫描维度707的相反方向上在扫描场706的第二次实行中照亮输出光图案的奇数行。
图8和图9被提供以说明灯组件600可以如何用于随着时间的过去在扫描场706中形成输出光图案800。(在这里,出于惯例,图8-图9中的变暗的圆圈表示照明光源和像素。)图8是示出在扫描场706中的输出光图案800的俯视图的示意图,输出光图案800包括沿着多条扫描线815布置的多个像素810。当反射镜704在扫描周期的过程中旋转时,输出光图案800被照亮。如下面额外详细地解释的,光源604照亮在相应扫描线815中的像素810,其中灯组件600的每个光源604可用于在扫描周期的过程中照亮在输出光图案800的相应扫描线815中的一个或更多个像素810。当反射镜704在扫描周期期间旋转时,光源604可以保持关闭,直到反射镜704被定位成将来自光源604的光引导到相应的像素810为止,此时光源604可以发射闪光以照亮相应的像素810。
在图8所示的实施例中,当反射镜704及时旋转时,灯组件600的行1与输出光图案800的不同行对齐,如在图中所示的。例如,在时间t=1,灯组件600的行1与输出光图案800的行1对齐;在时间t=2,灯组件600的行1与输出光图案800的行2对齐;在时间t=3,灯组件600的行1与输出光图案800的行3对齐;在时间t=4,灯组件600的行1与输出光图案800的行4对齐;在时间t=5,灯组件600的行1与输出光图案800的行5对齐;在时间t=6时,灯组件600的行1与输出光图案800的行6对齐;依此类推。以这种方式扫描使灯组件600能够用完整的输出光图案800照亮整个扫描场706(例如,照亮行1至行p)。可以注意到,在图8和图9所示的示意图中,灯组件600的定向相对于输出光图案800是颠倒的。(在替代实施例中,根据例如光学器件712和灯组件的定向等的因素,定向可以是不同的。)因此,当灯组件600的行1与输出光图案800的各行对齐时,灯组件600的其他行也在扫描周期的过程中与输出光图案800的相应行对齐。在时间t=2,例如当灯组件600的行1与输出光图案800的行2对齐时,灯组件600的行2与输出光图案800的行1对齐。在时间t=3,灯组件600的行1、行2和行3分别与输出光图案800的行3、行2和行1对齐。这种照明方式在扫描周期的过程中继续。以及因此,如前面所指示的,每个光源604可用于在扫描周期的过程中照亮在输出光图案800的相应扫描线815中的任何或所有像素810。
图9描绘了灯组件600的实施例可以如何在时间t=1、t=2和t=3发射光以开始形成图8所示的输出光图案800。在时间t=1,灯组件600的行1与输出光图案800的行1对齐(以及因为它是扫描的开始,所以灯组件600的其他行还没有与这些输出光图案800的任何行对齐)。灯组件600的行1的三个光源604发射光以照亮在输出光图案800的行1中的相应三个像素810;灯组件600的行2和行3没有光源604开启。在时间t=2,灯组件600的行2与输出光图案800的行1对齐,以及因此行2的三个光源604发射光以照亮由灯组件600的行1在时间t=1照亮的输出光图案800的行1的相同的三个像素810。在时间t=3,灯组件600的行3与输出光图案800的行1对齐,以及因此照亮输出光图案800的行1的三个像素810。此外,因为灯组件600的行1现在与输出光图案800的行3对齐,所以灯组件600的光源604用于照亮在输出光图案800的行3中的相应像素。反射镜704的移动和由光源604对像素810的照明的定时是同步的,使得输出光图案800在扫描场706中看起来是静态的。在一些实施例中,照明的定时和光源604在灯组件600上的布置可以被配置为在输出光图案800中提供像素810的更高分辨率。可以注意到,尽管在该例中示图9的灯组件600仅有三行,但是可以用具有任意数量的行的灯组件来创建图8的输出光图案。
图10是扫描场1000的实施例的图示,其中输出光图案1004具有高分辨率或“超分辨率”。由于制造和/或其他限制,在灯组件600中的光源604的密度可能受到限制。尽管如此,实施例可以规定“超分辨率”,其中这些限制的影响可以在因而得到的输出光图案1004中被减轻。具体地,在具有超分辨率的输出光图案1004中的像素810可以具有水平间距1006和/或垂直间距1008,其小于在扫描过程中使用的灯组件(例如图9中的灯组件600)的相应水平或垂直间距。可以通过在扫描周期的过程中使光源604更频繁地闪烁(增加了在输出光图案1004中的因而得到的垂直像素的数量(例如,从1080增加到2160))来实现垂直间距1008的减小。可以通过使在灯组件中的像素偏移(如在图11-图12的实施例中所示)来实现水平间距1006的减小。
图11是可用于提供超分辨率的灯组件1100的第一实施例的图示。在这里,光源604布置在偏移行中,使得奇数行1104从偶数行1106偏移。因此,在列之间的列间隔1108减小。这导致在输出光图案中的像素810的相应水平间距1006(例如,如图10所示),以及导致输出光图案的行分辨率的增加。然而可以注意到,在灯组件1100中的列(例如列1110和列1112)由来自每隔一行(而不是每行)的光源604形成。占空比(光源604以该占空比被照亮)因此可以被调整和/或在灯组件1100中的行的数量可以被增加,以确保输出光图案1004的扫描线被适当地照亮。水平间距1114(即,在同一行中的相邻光源604的中心之间的距离)和垂直间距1116(即,在相邻行中的相邻光源的中心之间的距离)的间隔可以根据制造限制、期望的功能和/或其他因素而变化。在一些实施例中,例如水平间距1114为4.5μm,以及垂直间距1116为5μm。在替代实施例中,这些尺寸中的一个或两个可以变化。
图12是可用于提供超分辨率的灯组件1200的第二实施例的图示。在这里,光源604布置在偏移行中,其中第一组相邻行1204从第二组相邻行1206偏移,以类似于图11所示的实施例的方式导致在列(例如列1210和列1212)之间的减小的水平间距1208。这类似地导致在输出光图案1004中的像素810的相应水平间距1006(例如,如图10所示)。再次,在灯组件1200中,列仅由行的一部分形成,因此可以做出设计中的调整以适应此。
图11-图12中的实施例意欲仅用作示例,且并不意欲是无遗漏的。可以使用类似的技术用在灯组件上的光源604的各种布置中的任一个来获得超分辨率。例如,替代实施例可以具有带有多于两组偏移行的灯组件,而不是带有两个集合或组的偏移行。如果需要,实施例可以另外或可选地以类似的方式使列偏移以减小垂直间距。根据一些实施例,数据通过控制光源604的电路被传递的方式可以影响光源604如何被布置。本领域中的普通技术人员将认识到各种替代布置。
再次参考图8和图9,当输出光图案800的像素810在扫描周期的过程中被不同的光源604照亮时,用户可能未察觉在对应于输出光图案800的图像中的任何闪烁。替代地,用户的眼睛可以随着时间的过去整合像素810的照明。如果在灯组件600的一列中的光源604停止工作,则由在灯组件600的同一列中的其他光源604发射的光的占空比和/或振幅可以增加,以确保在相应扫描线815中的像素810的亮度对用户来说是一致的。
可选地或附加地,这个冗余可以用于支持增加的功率效率。例如,为了获得期望范围的亮度,可以在相应的电流范围处驱动光源604。光源604的光输出效率在该电流范围的一个部分上比另一部分更高。不是使用整个电流范围来驱动光源604,在光源604是最有效的电流范围内驱动光源604并且以相同的功率有效方式驱动在灯组件600的同一列中的其他光源604,以在输出光图案800的特定像素810处获得期望的亮度,可能是更功率有效的。
图13和图14示出了由单个公共阴极芯片组成的灯组件1300。图13是灯组件1300(为简单起见,仅具有单行)的实施例的示意图。在这里,光源包括具有单独阳极1304和公共阴极1306的LED 1302。(根据期望的功能,替代实施例可以具有电极的不同配置。还可以注意到,尽管在图13-图16中描述的实施例包括LED作为光源,但是类似的概念可以应用于其他类型的光源。)
图14是图13的灯组件1300的顶视图。在这里,沿着灯组件1300的前表面布置LED1302,LED 1302的单独阳极1304的相应电触点(未示出)在每个相应LED 1302后面的后表面上。公共阴极1306(其也可以布置在灯组件1300的后表面上)的使用可以导致在灯组件1300的前表面上的空白区域1402,LED 1302没有布置在空白区域1402中。(在后表面上的阴极1306由虚线表示,以及空白区域1402由灯组件1300的阴影区域表示。)
图15是灯组件1500的实施例的俯视图,其中多个芯片1502以交错的(staggered)方式布置以实现均匀地间隔开的扫描线。在这里,需要多个芯片1502来形成具有足够数量的列的灯组件以产生输出光图案800。如在图中可以看到的,芯片1502以“交错”方式连接,与“端对端(end-to-end)”方式相反。对此可以有不同原因。一个原因可以是每个芯片1502的物理封装不允许LED放置得太靠近芯片1502的边缘。因此,如果两个芯片1502以“端对端”方式连接在一起,在位于两个相邻芯片的相应端处的两个相邻LED之间的中心到中心距离可能超过输出光图案800的水平间距。因此,为了确保在因而得到的输出光图案800中的扫描线815的均匀地间隔开的照明,图15中所示的芯片1502被布置成重叠(而不是端对端地连接)。然而,有问题地是,这导致在灯组件1500中的大的未使用的区域1504,其可能不合意地使灯组件1500在扫描维度上的尺寸加倍。(可以注意到,具有多个行的灯组件导致类似的低效率。)
图16是灯组件1600的实施例的俯视图。在这里,灯组件1600由多个非矩形平行四边形芯片1502组成,以消除与图15中的未使用区域类似的未使用的区域1504。由在芯片1502和每个芯片的公共阴极之间的界面形成的单个空白区域1402穿过灯组件1600的行延伸。然而,这导致具有可用于照亮输出光图案800的相应扫描线的非均匀数量的LED的列。例如,图16的列1602由四个LED照亮,列1604由两个LED照亮,以及列1606由单个LED照亮。
图17是灯组件1700的实施例的俯视图,该灯组件1700通过穿过在灯组件1700的有源区1701内的光源604的所有列均匀分布空白区域来克服照明不均匀性。(其中有源区1701包括由反射镜704扫描的灯组件1700的部分。)在这里,芯片间空白区域1702在芯片1502接触(meet)的界面处形成,穿过灯组件1700的光源604的行对角地延伸。如前面所提到的,芯片间空白区域1702可以由下面的事实产生:制造工艺可以限制光源604可以离芯片1502的边缘多么近。这限制了可用于照亮与芯片1502之间的界面附近的光源604的列对应的扫描线的光源的数量。为了确保与灯组件1700的光源604的其他列对应的扫描线的照明的均匀性,芯片上空白区域1704穿过灯组件1700的剩余列均匀地分布。这些芯片上空白区域1704可以通过具有与芯片间空白区域实质上相同的角度和实质上相同的宽度来模仿芯片间空白区域1702。根据实施例,这些芯片上空白区域1704可以对应于没有光源604在扫描过程期间被使用来照亮输出图案时的位置。因此,这些芯片上空白区域可以包括阴极(和/或其他电极)所位于的位置,其中没有布置光源604(例如,阴极或其他特征是否以其他方式存在),和/或其中光源604可以被布置但在扫描过程期间完全不被使用。在图17所示的实施例中,在有源区1701内的有源光源604的每列包括四个光源604。
灯组件1700由多个非矩形芯片1502形成。具体地,图17的芯片1502是非矩形平行四边形的,尽管可以在替代实施例中使用其他非矩形形状。因此,可以有灯组件1700的落在由反射镜704扫描并用于在相应的扫描场中创建输出光图案的有源区1701之外的部分。这些部分可以包括未使用的光源1706。(在替代实施例中,芯片1502可以被制造成从这些部分排除任何光源。此外或可选地,如果需要,可以从芯片1502移除这些部分。)
可以注意到,芯片间空白区域1702和芯片上空白区域1704的宽度可以在替代实施例中根据期望的功能而变化。例如,在灯组件1700中,芯片间空白区域1702和芯片上空白区域1704的宽度足够宽,以有效地将在一列中的光源604的数量减少一个。更一般地说,在灯组件1700的每一列(例如列1710和列1712)将另外包括数量为n的光源604的情况下,芯片间空白区域1702和芯片上空白区域1704用于将该数量减少到n-1。然而,在替代实施例中,芯片间空白区域1702和芯片上空白区域1704的宽度可以变化。因此,在替代实施例中,灯组件的芯片间空白区域和芯片上空白区域可以用于将在灯组件的列中的光源的数量n减少到n-m,其中m>=1。
还可以注意到,芯片1502的边缘斜坡的角度1708可以根据期望的功能而变化。它可以例如根据光源的垂直和水平间距的比率以及光源604如何布置在每个芯片1502上的光源的阵列内而变化。图18-图19所示的实施例示出了该角度1708可以如何变化。
图18是根据本文描述的技术提供扫描线的均匀照明的灯组件1700的另一实施例的俯视图。在这里,光源604布置在偏移行中,以用类似于图11的灯组件1100的方式提供超分辨率。类似于图17的灯组件1700,灯组件1800包括芯片间空白区域1802连同多个芯片上空白区域1804,其模拟芯片间空白区域1802的图案以确保所有列(例如列1810和列1812)的光源604的数量是均匀的,从而帮助确保在输出光图案的相应扫描线的照明中的均匀性。另外,灯组件1800可以包括在有源区1801外部的未使用的光源。
除了在光源604的布置中的差异之外,灯组件1800还在其他方面不同于灯组件1700。例如,由于在这些实施例之间的光源的布置中的差异,灯组件1800的边缘斜坡的角度1808不同于灯组件1700的角度1708。以及进一步地,形成角度1808和1708的边缘在相反的方向上形成斜坡。另外,灯组件1800比灯组件1700具有光源604的更大数量的行。本领域中的普通技术人员将认识到,替代实施例可以包括光源604的不同数量的行、不同的边缘斜坡方向和/或角度等。
图19是根据本文描述的技术提供扫描线的均匀照明的灯组件1900的又一实施例的俯视图。在这里,光源604布置在第一组行1904和第二组行1906中,这两个组以类似于图12的灯组件1200的方式提供超分辨率。其他示出的特征类似于分别在图17和图18中的灯组件1700和1800中示出的特征。然而,与图17和图18不同,图19中的图示没有示出有源区的边缘,但替代地示出实施例可以如何包括多个芯片间空白区域1902。
图20是根据技术提供扫描线的均匀照明的灯组件2000的实施例的俯视图,该灯组件2000包括红色子组件2002、绿色子组件2004和蓝色子组件2006,红色子组件2002包括被配置为发射红光的光源,绿色子组件2004包括被配置为发射绿光的光源,以及蓝色子组件2006包括被配置为发射蓝光的光源。根据一些实施例,在芯片的相邻行的行之间的芯片间行距离可以大于在同一芯片上的两行之间的距离,并且在灯组件2000的扫描期间被解释(例如,以影响受影响的光源何时闪烁的定时)。不同颜色的芯片可以在可用于照亮在输出光图案中的相应扫描线的多色光源的列(例如列2008)中对齐。沿着列2008的不同光源的占空比和/或强度可以确定沿着扫描线的每个像素的亮度和强度。
在阵列(例如灯组件2000)中的单独芯片可以被拾取和放置以安装在公共基板上。虽然相同颜色的芯片可以源自同一晶圆(wafer),但是通常不同的技术可以用来产生不同颜色的发射器(例如,用于红色发射器的砷化镓(GaAs)、用于绿色和蓝色发射器的氮化镓(GaN)),使得不同颜色的芯片可以源自不同的晶圆。
图21是根据实施例的控制器电路2100的框图。根据实施例,控制器电路2100可以用于例如控制灯组件和反射镜(例如图7的灯组件600和反射镜704)的操作以提供输出光图案。因此,控制器电路2100可以合并到反射镜扫描系统(例如图7的反射镜扫描系统700)内和/或与反射镜扫描系统一起使用,和/或合并到近眼显示器的更大控制器(例如图3的控制器330)内。图21所示的实施例包括处理单元2102、图像数据源2104、灯组件控制器2106和反射镜控制器2108。然而,如同本文提供的其他附图一样,替代实施例可以不同于图21所示的实施例。替代实施例可以例如组合、分离、重新排列和/或以其他方式改变图21所示的部件。
控制器电路2100可以操作来使反射镜的旋转和由灯组件对光的发射同步,以确保输出图像图案被正确地照亮。为了这么做,处理单元2102可以从图像数据源2104获得数据以产生输出光图案。处理单元2102可以包括例如一个或更多个通用处理器、一个或更多个专用处理器(例如数字信号处理(DSP)集成电路、微处理器、专用集成电路(ASIC)和/或诸如此类)和/或其他处理结构或装置。图像数据源2104可以包括例如存储器(例如,本地和/或远程地可访问的存储装置、固态存储设备(例如随机存取存储器(“RAM”)和/或只读存储器(“ROM”)),其可以是可编程的、闪存可更新的(flash-updateable)和/或诸如此类)、数据流和/或其他源。
灯组件控制器2106可以包括被配置成使灯组件的光源发射光的电路(例如,如上面关于图8和图9所述的),并且可以控制由光源对光的发射的定时和/或其他方面(例如强度、占空比等)。反射镜控制器2108可以类似地控制反射镜如何旋转的方面(例如扫描/旋转的速度等)。因此,处理单元2102可以使用从图像数据源2104获得的数据来向灯组件控制器2106和反射镜控制器2108二者提供控制信号,以使灯组件对光的发射和反射镜的旋转同步,以用上述实施例的方式形成输出光图案。因为灯组件可以在扫描周期期间的不同时间照亮输出光图案的不同部分,所以处理单元2102可以处理从图像数据源2104接收的数据,以确保灯组件在扫描周期期间的这些时间中的每一个时间被正确地照亮。
图22是根据实施例的提供扫描架构的输出光图案中的扫描线的均匀照明的方法2200的流程图。用于执行在图22的块中描述的一个或更多个功能的装置可以包括硬件和/或软件部件,例如图21的控制器电路2100。本领域中的普通技术人员将认识到,替代实施例可以改变在图22的块中所示的功能,以组合、分离和/或以其他方式重新排列所示的功能。
在块2202,该功能包括用灯组件照亮反射镜,灯组件包括多个芯片和布置在多个芯片上并形成行和列的光源的阵列。如在上面的实施例中所讨论的,芯片间空白区域可以存在于芯片之间。以及因此,在多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线可以穿过阵列的多个行和阵列的多个列对角地延伸,使得对于阵列的多个列中的每一列,多个行中的第一行不具有布置在相应列中的光源,以及多个行中的第二行具有布置在相应列中的光源。此外,反射镜可以被配置为绕着轴旋转以朝着输出端反射由光源的阵列发射的光。如在本文的实施例中所提到的,芯片上空白区域可以包括在单个芯片上的区域,该芯片上空白区域中没有布置在扫描周期期间使用的光源。在一些实施例中,多个芯片中的每个芯片可以包括一个或更多个芯片上空白区域。在一些实施例中,芯片上空白区域可以与芯片上的位置相对应,多个光源中的两个或更多个光源的电极布置在该位置处。在一些实施例中,多个芯片中的每个芯片可以是实质上非矩形平行四边形的,形成非矩形平行四边形,其中平行边的对是非正交的。
在块2204,该功能包括控制反射镜的旋转和来自光源的阵列的光的发射,以在扫描周期期间在输出端处创建输出光图案。如前面所述的,例如,芯片间空白区域可以减少在灯组件的列中的光源的数量。此外,一个或更多个芯片上空白区域限制可用于照亮多条扫描线中的其它扫描线的每条扫描线的灯的数量,使得可用于照亮每条扫描线的光源的数量对于多条扫描线中的所有扫描线是一致的。也就是说,在输出光图案中的每条扫描线具有可用于照亮扫描线的相同数量的光源。
如前所述,替代实施例可以包括一个或更多个附加特征。在一些实施例中,光源的阵列的行可以包括偏移的行的两个或更多个子集,使得在行的第一子集中的第一多个光源形成光源的阵列的该列的列的第一子集,以及在行的第二子集中的第二多个光源形成光源的阵列的该列的列的第二子集,其中列的第二子集从列的第一子集偏移。如上面所指示的,这可以规定在输出光图案中的超分辨率。如图11和图12所示,使行交错以形成不同的列可以以多种方式完成。在一个实施例中,例如行的第一子集包括在光源的阵列的行中的偶数行,以及行的第二子集包括在光源的阵列的行中的奇数行。在另一个实施例中,行的第一子集包括在光源的阵列的行中的第一组相邻行,以及行的第二子集包括在光源的阵列的行中的第二组相邻行。此外或可选地,灯组件可以进一步包括不用于照亮输出端的多个未使用的光源。这些未使用的光源可以布置在灯组件的有源区之外(例如,在平行四边形芯片的端部处的三角形部分中)。在一些实施例中,输出端可以包括波导。如在图4中所指示的,例如,该波导可以包括耦合元件350,并且可以是诸如图1的近眼显示器100的更大的近眼显示器的一部分。在一些实施例中,灯组件可以包括两个或多个子组件,其中第一子组件包括被配置为发射第一颜色的光的多个光源的第一子集,以及第二子组件包括被配置为发射第二颜色的光的多个光源的第二子集。在一些实施例中,如在图20中所指示的,例如,这些子组件可以堆叠在灯组件内,使得在每个子组件上的光源的列与在其他子组件上的光源的列对齐。一些实施例可以包括三种或更多种颜色的光。
本发明的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来实现。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整的现实的形式,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(例如真实世界)内容组合所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合,并且其中任一个可以在单个通道中或在多个通道中被呈现(例如向观看者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。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各种平台上实现,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能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台。
出于说明的目的提出了本公开的实施例的前述描述;它并不旨在是无遗漏的或将本公开限制到所公开的精确形式。在相关领域中的技术人员可以认识到,根据上面的公开,许多修改和变化是可能的。
本描述的一些部分从关于信息的操作的算法和符号表示方面描述本公开的实施例。这些算法描述和表示通常由数据处理领域中的那些技术人员使用来将他们的工作的实质有效地传达给本领域中的其他技术人员。这些操作——虽然在功能上、计算上或逻辑上被描述——被理解为由计算机程序或等效电路、微代码等来实现。此外,将操作的这些布置提及为模块时有时也被证明是方便的而不失一般性。所描述的操作及其相关模块可以体现在软件、固件和/或硬件中。
可以用一个或更多个硬件或软件模块单独地或与其它设备相结合来执行或实现所描述的步骤、操作或过程。在一些实施例中,用计算机程序产品来实现软件模块,该计算机程序产品包括包含计算机程序代码的计算机可读介质,该计算机程序代码可以由计算机处理器执行,用于执行所描述的步骤、操作或过程的任一个或全部。
本公开的实施例还可以涉及用于执行所描述的操作的装置。该装置可以出于所需的目的被特别构造,和/或它可以包括由存储在计算机中的计算机程序来选择性地激活或重新配置的通用计算设备。这样的计算机程序可以存储在非暂时性的、有形的计算机可读存储介质或者适合于存储电子指令的任何类型的介质中,这些介质可以耦合到计算机系统总线。此外,在说明书中提到的任何计算系统可以包括单个处理器,或者可以是为了提高的计算能力而采用多种处理器设计的架构。
本公开的实施例还可以涉及由本文所述的计算过程所产生的产品。这样的产品可以包括从计算过程得到的信息,其中该信息存储在非暂时性的、有形的计算机可读存储介质上,并且可以包括本文所描述的计算机程序产品或其它数据组合的任何实施例。
在说明书中使用的语言主要出于可读性和教学目的而被选择,并且它可以不被选择为描写或限制创造性主题。因此,意图是本公开的范围不是通过该详细描述而是通过在基于此的申请上发布的任何权利要求来限制。因此,实施例的公开旨在是说明性的而不是限制本公开的范围,其在所附权利要求中被阐述。

Claims (15)

1.一种涉及近眼显示的系统,包括:
灯组件,其包括:
多个芯片;以及
光源的阵列,其布置在所述多个芯片上并形成行和列,其中,在所述多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线穿过所述阵列的多个行和所述阵列的多个列对角地延伸,使得对于所述阵列中被所述界线穿过的所述多个列中的每一列:
所述多个行中的被所述界线穿过的第一行不具有布置在相应列中的光源;以及
所述多个行中的没有被所述界线穿过的第二行具有布置在所述相应列中的光源;
反射镜,其被配置为绕着轴旋转以朝着输出端反射由光源的所述阵列发射的光;以及
控制器电路,其被配置为协调所述反射镜的旋转和来自光源的所述阵列的光的发射,以在扫描周期期间在所述输出端处创建输出光图案;
其中,所述多个芯片中的每个芯片包括完全布置在相应芯片上的一个或更多个芯片上空白区域,所述一个或更多个芯片上空白区域中没有布置在所述扫描周期期间使用的光源;
其中,所述界线以一角度和宽度穿过所述阵列的所述多个行和所述阵列的所述多个列对角地延伸,以及
所述一个或更多个芯片上空白区域中的每一个具有与所述界线实质上相同的角度和实质上相同的宽度。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或更多个芯片上空白区域中的每一个对应于在所述多个芯片中的相应芯片上的位置,光源的所述阵列的两个或更多个光源的电极布置在所述位置处。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,光源的所述阵列的所述行包括偏移的行的两个或更多个子集,使得在行的第一子集中的第一多个光源形成光源的所述阵列的所述列中的列的第一子集,以及在行的第二子集中的第二多个光源形成光源的所述阵列的所述列中的列的第二子集,其中,列的所述第二子集从列的所述第一子集偏移。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,行的所述第一子集包括在光源的所述阵列的所述行中的偶数行,以及行的所述第二子集包括在光源的所述阵列的所述行中的奇数行。
5.根据权利要求3所述的系统,其中,行的所述第一子集包括在光源的所述阵列的所述行中的第一组相邻行,以及行的所述第二子集包括在光源的所述阵列的所述行中的第二组相邻行。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个芯片中的每个芯片实质上是非矩形平行四边形的。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述多个芯片中的所述第一芯片和所述第二芯片之间的所述界线相对于所述阵列的角度使得所述阵列的所述多个列中的每一列具有与所述阵列的所述多个列中的每个其他列相同数量的光源,所述相同数量的光源可用于在所述扫描周期期间照亮所述输出光图案的像素的相应列中的每个像素。
8.一种涉及近眼显示的方法,包括:
用灯组件照亮反射镜,所述灯组件包括多个芯片和布置在所述多个芯片上并形成行和列的光源的阵列,其中:
所述多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线穿过所述阵列的多个行和所述阵列的多个列对角地延伸,使得对于所述阵列中被所述界线穿过的所述多个列中的每一列:
所述多个行中的被所述界线穿过的第一行不具有布置在相应列中的光源;以及
所述多个行中的没有被所述界线穿过的第二行具有布置在所述相应列中的光源;以及
所述反射镜被配置成绕着轴旋转,以朝着输出端反射由光源的所述阵列发射的光;以及
控制所述反射镜的旋转和来自光源的所述阵列的光的发射,以在扫描周期期间在所述输出端处创建输出光图案;
其中,所述多个芯片中的每个芯片包括完全布置在相应芯片上的一个或更多个芯片上空白区域,所述一个或更多个芯片上空白区域中没有布置在所述扫描周期期间使用的光源;
其中,所述界线以一角度和宽度穿过所述阵列的所述多个行和所述阵列的所述多个列对角地延伸,以及
所述一个或更多个芯片上空白区域中的每一个具有与所述界线实质上相同的角度和实质上相同的宽度。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,光源的所述阵列的所述行包括偏移的行的两个或更多个子集,使得在行的第一子集中的第一多个光源形成光源的所述阵列的所述列中的列的第一子集,以及在行的第二子集中的第二多个光源形成光源的所述阵列的所述列中的列的第二子集,其中,列的所述第二子集从列的所述第一子集偏移。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,行的所述第一子集包括在光源的所述阵列的所述行中的偶数行,以及行的所述第二子集包括在光源的所述阵列的所述行中的奇数行。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,控制所述反射镜的所述旋转和来自光源的所述阵列的光的所述发射还包括控制所述反射镜的所述旋转和光的所述发射,使得在所述输出光图案中的像素的列中的每个像素在所述扫描周期期间由光源的所述阵列的相应列的相应行的光源照亮。
12.一种灯组件,包括:
光源的阵列,其形成行和列,其中,所述阵列包括多个芯片,所述多个芯片中的每个芯片包括形成所述行和所述列的所述光源的子阵列;并且其中:
所述多个芯片中的第一芯片和第二芯片之间的界线穿过所述阵列的多个行和所述阵列的多个列对角地延伸,使得对于所述阵列中被所述界线穿过的所述多个列中的每一列:
所述多个行中的被所述界线穿过的第一行不具有布置在相应列中的光源;以及
所述多个行中的没有被所述界线穿过的第二行具有布置在所述相应列中的光源;
其中,所述多个芯片中的每个芯片包括完全布置在相应芯片上的一个或更多个芯片上空白区域,所述一个或更多个芯片上空白区域中没有布置在扫描周期期间使用的光源;
其中,所述界线以一角度和宽度穿过所述阵列的所述多个行和所述阵列的所述多个列对角地延伸,以及
所述一个或更多个芯片上空白区域中的每一个具有与所述界线实质上相同的角度和实质上相同的宽度。
13.根据权利要求12所述的灯组件,其中,所述一个或更多个芯片上空白区域中的每一个对应于在所述多个芯片中的相应芯片上的位置,光源的所述阵列的两个或更多个光源的电极布置在所述位置处。
14.根据权利要求12所述的灯组件,其中,光源的所述阵列的所述行包括偏移的行的两个或更多个子集,使得在行的第一子集中的第一多个光源形成光源的所述阵列的所述列中的列的第一子集,以及在行的第二子集中的第二多个光源形成光源的所述阵列的所述列中的列的第二子集,其中,列的所述第二子集从列的所述第一子集偏移。
15.根据权利要求12所述的灯组件,其中,所述多个芯片中的每个芯片实质上是非矩形平行四边形的。
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