CN114545625A - 一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，包括至少一个由多个投影单元组合而成的投影模组、支撑各投影单元的支撑件、和控制器件。其中各投影单元包括显示单元、汇聚显示单元投射光的会聚器件、及偏转经会聚器件所入射光传输方向的偏转孔径。观察者双目分别佩戴一个所述近眼显示模组，各目对应的所述近眼显示模组中，同一投影模组的各投影单元共同投射至少一个完整图像给该目，基于麦克斯韦投射(Maxwellian view)或/和单目多视图的技术路径，实现克服聚焦‑会聚冲突的三维显示。所述近眼显示模组采用小尺寸偏转孔径，约束入射观察者瞳孔的各光束发散角，并通过多个投影单元投射信息的空间拼连，解决偏转孔径尺寸对视场的限制问题。

Description

一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组
技术领域
本发明涉及三维图像显示技术领域，更具体地，涉及一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组。
背景技术
作为潜在的新一代移动终端平台，VR/AR在各个方面都有极其广阔的应用前景。但现有VR/AR系统大都是基于传统体视技术进行三维场景的呈现，通过观察者双目各自对应目镜，向观察者双目分别投射一幅对应二维图像，利用双目视向于相应深度的空间交叉，触发观察者的深度感知。在此过程中，观察者各目需要聚焦于对应显示面，以看清楚各自对应二维图像，由此导致聚焦深度和双目会聚深度之间的不一致，也即聚焦-会聚冲突问题。该问题会导致观察者视觉不适，尤其是在进行近眼显示时，是阻碍三维显示推广应用的瓶颈问题。
目前，从多种技术路线出发，研究者正在努力研究可以缓解或最终克服该瓶颈问题的各种方法。麦克斯韦投射(maxwellian view)和单目多视图是其中两个可以用于近眼显示的技术路线。前者采用小尺寸孔径作为观察者各眼睛的视窗，利用孔径尺寸来降低接收到的像素出射光束沿深度方向上的光强分布梯度，从而降低投影面上像素像本身对观察者单目焦点的相对牵引力，通过双目会聚的耦合作用，牵引观察者各目聚焦于双目会聚位置，在一定深度范围内实现单目聚焦位置和双目会聚位置的一致。单目多视图技术向观察者同一眼睛的不同区域投射多于一个的图像，该多于一个的图像所投射光束空间叠加形成光点分布，这些叠加光点处的光强分布，相对于各像素像的光强分布，具有更优的聚焦牵引能力，因此克服上述聚焦-会聚冲突问题。
另外，现有的专利专利《自由形式头戴式显示器》、专利公开号：CN 110199218 A、公开日：2019-09-03，其涉及一种头戴式AR的一种光学结构，该光学结构包括微显示器、场透镜、自由形式组合器，各组件安装在框架组件中相互配合以改善包括结构紧凑性和视角等显示效果。然而，其没有实现聚焦-会聚冲突的克服。
发明内容
本发明的目的是设计一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，采用小尺寸偏转孔径，约束入射观察者眼睛的各光束发散角，并通过多个投影单元所投射光信息分布的空间拼连，解决偏转孔径尺寸对视场的限制问题，通过向该观察者眼睛投射一个或多个完整图像，基于麦克斯韦投射(Maxwellian view)或/和单目多视图的技术路径，将该观察者眼睛焦点从图像显示面的束缚中解放出来。利用两个该近眼显示模组分别作为观察者双目各自对应的目镜，可以搭建无聚焦-会聚冲突的VR、AR等近眼双目三维显示系统。
本发明提供一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，包括：
至少一个投影模组，该投影模组由相互存在空间间隔的多个投影单元组成，各投影单元包括：包括用于显示光信息的多个像素的显示单元、汇聚显示单元入射光或其投射光的会聚器件、偏转来自于显示单元会聚光的传输路径的偏转孔径，同一投影单元的显示单元、会聚器件和偏转孔径之间相互对应；
支撑件，该支撑件为所述至少一个的投影模组的各显示单元、会聚器件和偏转孔径提供支撑；
控制器件，所述控制器件与显示单元连接，用于控制各显示单元的信息加载，其中显示单元各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于其对应偏转孔径的像和该对应偏转孔径连线方向上的投影信息，或者显示单元各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于其对应偏转孔径和会聚器件的像和该对应偏转孔径连线方向上的投影信息；
所述一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组的被设置为：安装有所述偏转孔径的支撑件对应观察者的一只眼睛放置，其中各偏转孔径于观察者眼睛视向垂面上的垂直投影沿各个方向尺寸均小于2.5mm，同一投影模组中所有显示单元关于其所属投影单元的偏转孔径或者偏转孔径和会聚器件的像，能够共同地完整覆盖对应观察者眼睛拟接收显示场景的视场，并投射至少一幅覆盖该视场的完整图像入射该眼睛。
所述一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组通过采用小尺寸偏转孔径，约束入射观察者眼睛的各光束发散角，并通过多个投影单元所投射光信息分布的空间拼连，解决偏转孔径尺寸对视场的限制问题，通过向该观察者眼睛投射一个或多个完整图像，基于麦克斯韦投射(Maxwellian view)或/和单目多视图的技术路径，将该观察者眼睛焦点从图像显示面的束缚中解放出来。
进一步地，各投影单元的会聚器件为透镜或具有透镜功能的相位器件。
进一步地，各投影单元的会聚器件为由微结构组成的微结构阵列，其各微结构和对应显示单元各像素一一对应，通过偏转来自对应像素的光束的投射方向，引导显示单元出射光向对应偏转孔径会聚。
进一步地，各投影单元还包括位于显示单元对应位置的背光源组件，各投影单元的显示单元为背光式显示器件，接收背光源组件所投射背光。
进一步地，各投影单元还包括位于显示单元对应位置的背光源组件，各投影单元的显示单元为背光式显示器件，会聚器件为由微结构组成的微结构阵列，其各微结构和该投影单元的显示单元的各像素一一对应，通过偏转对应像素入射光的入射方向，引导显示单元出射光向对应偏转孔径会聚。
进一步地，各投影单元的背光源组件为光波导结构。
进一步地，各投影单元的偏转孔径由K个分偏转孔径组成，各投影单元对应背光源组件于一个时间周期内的相邻K个时间点，时序投射背光经该投影单元的会聚器件，依次向所述K个分偏转孔径分别对应会聚；
其中，在一个时间周期内的各时间点，各显示单元像素对应分偏转孔径为该时间点该像素投射光被对应会聚器件引导会聚向的分偏转孔径，各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于对应分偏转孔径的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息，或者显示单元各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于其对应分偏转孔径和会聚器件的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息。
进一步地，各投影单元的各分偏转孔径仅在对应时间点允许光入射。
进一步地，其显示单元各像素由L个分别出射L种基元色的基元子像素组成，偏转孔径由分别对应该不同基元色的L个分偏转孔径组成，各投影单元的背光源组件投射分别具有该不同基元色的L种基元色背光，经该投影单元的会聚器件，各基元色背光分别向对应分偏转孔径会聚；
其中，显示单元上各子像素对应分偏转孔径为该子像素投射光被会聚器件引导会聚向的分偏转孔径，各子像素加载信息为待显示场景沿该子像素关于对应分偏转孔径的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息，或者显示单元各子像素加载信息为待显示场景沿该子像素关于其对应分偏转孔径和会聚器件的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息。
进一步地，各分偏转孔径对对应基元色光和非对应基元色光的偏转通过率的比值大于9。
进一步地，相邻投影单元的偏转孔径设计为正交特性偏转孔径，各正交特性偏转孔径对对应显示单元投射的对应正交特性光和非对应显示单元投射的非对应正交特性光，具有比值大于9的偏转通过率。通过将相邻投影单元的偏转孔径设置为正交特性偏转孔径，有利于进一步降低各显示单元出射光经非对应偏转孔径出射引入的串扰噪声。
进一步地，所述互正交特性光，是在一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或其组合。
进一步地，所述控制器件与各偏转孔径连接以控制各偏转孔径时序打开或关闭。具体地，所述该偏转孔径处的设有用于打开或关闭对应的偏转孔径的液晶开关，所述控制器件与液晶开关相连接以控制各偏转孔径打开或关闭。或者，各偏转孔径设有电控液晶光阀，所述控制器件与电控液晶光阀连接控制各偏转孔径打开或关闭。
进一步地，相邻投影单元的分偏转孔径具有不同的正交特性，各具有正交特性的分偏转孔径对对应显示单元投射的对应正交特性光和非对应显示单元投射的非对应正交特性光，具有比值大于9的偏转通过率。通过将相邻投影单元的分偏转孔径设置为正交特性偏转孔径，有利于进一步降低各显示单元出射光经非对应分偏转孔径出射引入的串扰噪声。
进一步地，所述互正交特性光，是在一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或其组合。
进一步地，所述控制器件与各分偏转孔径连接以控制各分偏转孔径时序打开或关闭。具体地，所述该分偏转孔径处的设有用于打开或关闭对应的分偏转孔径的液晶开关，所述控制器件与液晶开关相连接以控制各分偏转孔径打开或关闭。或者，各分偏转孔径设有电控液晶光阀，所述控制器件与电控液晶光阀连接控制各分偏转孔径打开或关闭。
进一步地，相邻投影单元的分偏转孔径具有不同的正交特性，各具有正交特性的分偏转孔径对对应显示单元投射的对应正交特性光和非对应显示单元投射的非对应正交特性光，具有比值大于9的偏转通过率。通过将相邻投影单元的分偏转孔径设置为正交特性偏转孔径，有利于进一步降低各显示单元出射光经非对应分偏转孔径出射引入的串扰噪声。
进一步地，所述互正交特性光，是在一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或其组合。
进一步地，所述控制器件与各分偏转孔径连接以控制各分偏转孔径时序打开或关闭。具体地，所述该分偏转孔径处的设有用于打开或关闭对应的子偏转孔径的液晶开关，所述控制器件与液晶开关相连接以控制各分偏转孔径打开或关闭。或者，各分偏转孔径设有电控液晶光阀，所述控制器件与电控液晶光阀连接控制各分偏转孔径打开或关闭。
进一步地，各投影单元中，偏转孔径由N个相异正交特性子偏转孔径组成，其中各正交特性子偏转孔径对对应正交特性光和非对应正交特性光的偏转通过率的比值大于9，且显示单元的像素或子像素相对于该N个正交特性子偏转孔径一一对应地分为N组，分别投射对应正交特性子偏转孔径所对应的正交特性光，其中N≧2；
其中，各像素或子像素加载信息为为待显示场景沿该像素或子像素关于其对应偏转孔径的像和该对应偏转孔径连线方向上的投影信息，或者显示单元各像素或子像素加载信息为待显示场景沿该像素或子像素关于其对应偏转孔径和会聚器件的像和该对应偏转孔径连线方向上的投影信息。
进一步地，所述互不相同正交特性光，是于一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏光特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或不同波长的颜色特性光、或其组合。
进一步地，所述控制器件与各子偏转孔径连接以控制各子偏转孔径时序打开或关闭。具体地，所述该子偏转孔径处的设有用于打开或关闭对应的子偏转孔径的液晶开关，所述控制器件与液晶开关相连接以控制各子偏转孔径打开或关闭。或者，各子偏转孔径设有电控液晶光阀，所述控制器件与电控液晶光阀连接控制各子偏转孔径打开或关闭。
进一步地，在所述投影模组的各投影单元中，显示单元和会聚器件相互对应形成显示单元-会聚器件对，各显示单元-会聚器件对分布在支撑件上。
进一步地，所述投影模组的显示单元-会聚器件对离散分布于支撑件的边沿上。这种置放方式，有利于降低各显示单元投射光入射非对应偏转孔径所导致的串扰噪声。
进一步地，所述支撑件为镜片状。该支撑件的厚度可以根据实际需要来设置。通过将支撑件设置为镜片状，可以将两个该近眼显示模组分别作为观察者双目各自对应的目镜，可用于头戴式VR或者AR等显示系统的搭建实现。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明设计一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，采用分散分布的投影单元，通过各投影单元偏转孔径工作面朝向的相异设计，有效降低不同投影单元间的串扰噪声。各投影单元中，会聚器件将对应显示单元投射光信息会聚至对应偏转孔径附近，也可以降低各显示单元出射光经非对应偏转孔径出射引入的串扰噪声。同时，引入正交特性进一步抑制所述串扰噪声。而正交特性子偏转孔径的设计，可以为观察者眼睛提供更大的观察区域，或通过增大投射图像的数量，提高基于单目多视图进行显示时的显示景深。基于本发明设计，有望实现低噪声、大景深、大观察区域的舒适三维显示。
附图说明
图1为以透镜作为会聚器件的投影单元光学结构。
图2为投影模组结构示意图。
图3为一个投影模组的等效显示屏范例。
图4为一个投影模组的相邻显示单元像空间交错示意图。
图5为一个投影模组的相邻显示单元像空间非相交示意图。
图6为两个投影模组投影的等效显示屏空间交错分布示意图。
图7为空间交错等效显示屏的观察区域重叠分布示意图。
图8为空间交错等效显示屏的观察区域错位分布示意图。
图9为两个投影模组投影的等效显示屏显示深度上错位分布示意图。
图10为采用正交特性偏转孔径的投影模组。
图11为采用时序特性子偏转孔径的投影模组。
图12为采用线偏特性子偏转孔径的投影模组。
图13为采用颜色特性子偏转孔径的投影模组。
图14为采用时序-线偏混合特性子偏转孔径的投影模组。
图15为背光式显示单元与背光源组件的一种结构关系示意图。
图16为光波导结构型背光源组件常用结构示意图。
图17为背光式显示单元与背光源组件的另一种位置关系示意图。
图18为投射会聚背光的光波导结构型背光源组件示意图。
图19a和图19b为光波导结构型背光源组件时序投射不同指向平行背光原理示意图。
图20会聚器件调控显示单元平行入射光示意图。
图21会聚器件调控显示单元会聚入射光示意图。
图22会聚器件和光波导结构型背光源组件之间的位置结构关系示范图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、重复性结构及其说明可能省略是可以理解的。本发明设计投影单元，通过其会聚器件，会聚其显示单元投射光至其偏转孔径所处区域，并搭建多个投影单元组合而成的投影模组，以通过多个偏转孔径，投射多个小视场图像拼连而成的大视场图像至观察者瞳孔，实现小发散角光束大视场图像的单目投射，以基于麦克斯韦投射(maxwellianview)技术解除固定聚焦面对观察者单目聚焦的约束。进一步地通过多个投影模组，结合分偏转孔径和子偏转孔径的设计，进行多于一个图像的单目投射，基于单目多视图实现更自然的单目聚焦。本发明设计的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，采用分散分布的投影单元，也即不同投影单元之间存在空间间隔，通过各投影单元偏转孔径工作面朝向的相异设计，有效降低不同投影单元间的串扰噪声。各投影单元中，会聚器件将对应显示单元投射光会聚至对应偏转孔径所处区域，也可以降低各显示单元出射光经非对应偏转孔径出射引入的串扰噪声。同时，正交特性的引入，也进一步抑制所述串扰噪声。两个本专利所述一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，分别作为观察者双目各自对应目镜，可用于头戴式VR、AR等显示系统的搭建实现。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例
投影单元10光学结构如图1所示，包括显示单元11、会聚器件12、偏转孔径13。图1中显示单元11以自发光式显示器件为例，会聚器件12以透镜为例，偏转孔径13以反射面为例。同一投影单元10的各组件相互对应。其中，显示单元11由像素排列组成，如图中的pi1，pi2，pi3，pi4，…piM，各像素包含子像素，用以加载光信息；会聚器件12汇聚显示单元11所投射光，使汇聚后光分布覆盖偏转孔径13；偏转孔径13偏转经会聚器件12所入射光的传输路径。同一投影单元10各组件之间相互对应。多个投影单元附着于支撑件20置放，组合为一个投影模组100，如图2。图2中支撑件20以镜片状结构为例。图2以M＝6个投影单元组合为投影模组100为例示出，例如显示单元11、会聚器件12、偏转孔径13构成的投影单元10，显示单元11'、会聚器件12'、偏转孔径13'构成的投影单元10'，显示单元11”、会聚器件12”、偏转孔径13”构成的投影单元10”，显示单元11”'、会聚器件12”'、偏转孔径13”'构成的投影单元10”'，显示单元11””、会聚器件12””、偏转孔径13””构成的投影单元10””，显示单元11””'、会聚器件12””'、偏转孔径13””'构成的投影单元10””'。各投影单元的偏转孔径嵌于该镜片状的支撑件20中。各投影单元的显示单元，经对应投影单元和偏转孔径，形成对应的像，如图3中的I11为显示单元11的像，I11'为显示单元11'的像，I11”为显示单元11”的像，I11”'为显示单元11”'的像，I11””为显示单元11””的像，I11””'为显示单元11””'的像。各投影单元所投射光信息，等效为由其像出射，并经对应偏转孔径所处孔透射传输。M＝6个显示单元的像拼连为等效显示屏Seq，等效投射光信息，并经M＝6个偏转孔径13、13'、13”、13”'、13””、13””'所处孔出射。镜片状的支撑件20对应观察者的一只眼睛50放置，则投影模组100的等效显示屏Seq等效投射光经M＝6个偏转孔径所处孔向该观察者眼睛50进行信息投射。投影模组100的等效显示屏，需要完整覆盖该观察者眼睛50拟接收显示场景的视场。投影模组100的各偏转孔径的空间排布，需要保证其对应等效显示屏Seq等效投射的图像可以完整入射对应观察者眼睛50。距离各偏转孔径一定距离的观察者眼睛50，在无法通过一个偏转孔径完整地接收到该等效投射的图像时，偏转孔径于观察者眼睛50视向垂面上的垂直投影间距，沿排列方向应小于观察者瞳孔直径。本专利所述于观察者眼睛50视向垂面上的垂直投影是指沿观察者眼睛50视向方向于该视向垂面上的投影。控制器件30和各显示单元11连接，控制各显示单元11加载光信息，其中各像素加载信息为待显示场景沿该像素于等效显示屏Seq上的像和对应偏转孔径13连线方向上的投影信息。这样，在各偏转孔径13于观察者视向垂面上的垂直投影沿各个方向尺寸均小于2.5mm(人眼瞳孔直径的一半)时，观察者眼睛50接收到的来自各像素的光束，具有较小的发散角，也意味着各光束沿传输方向具有较小的光强梯度。两个类似于图2所示结构，分别置于观察者的两个眼睛前，可基于麦克斯韦图的方法，实现可自然聚焦的三维显示。其中各眼睛对应的等效显示屏，空间位置可以相交，也可以不相交。镜片状的支撑件20中的非偏转孔径区域透光时，所述一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组可以作为AR显示系统的目镜结构；镜片状的支撑件20中的非偏转孔径区域不透光时，所述一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组可以作为VR显示系统的目镜结构。
图2所示结构中，各投影单元的显示单元-会聚器件对分别置放于镜片状的支撑件20上边沿和下边沿。这种置放方式，有利于降低各显示单元投射光入射其它显示单元中的非对应偏转孔径所导致的串扰噪声。例如，由于偏转孔径工作面朝向的不同，图2中的显示单元11投射光不经偏转孔径13”'偏转出射。该设置方式下，一方面通过各会聚器件对对应显示单元的放大，填补相邻显示单元像之间的空隙；另一方面，各偏转孔径对入射光信息的偏转，也可以单独或共同保证各显示单元像的完整拼连。实际上，各投影单元的显示单元-会聚器件对也可以围绕镜片状的支撑件20的周边置放。当然，它们也可以聚集于镜片状的支撑件20的一个边沿处置放。甚至各显示单元也可以为一个真实显示器件显示面的不同部分，但此时于该真实显示器件显示面上的不同显示单元之间存在的空间间隔，是大于像素间距级的空间间隔。也即是说，该情况下，该真实显示器件显示面上的毗邻两个像素块不能作为两个不同显示单元。
图3中，各显示单元关于对应会聚器件和偏转孔径的像无缝拼连为等效显示屏Seq。实际上，在各显示单元像可以共同完整覆盖对应观察者眼睛50拟接收显示场景的视场的前提下，同一显示模组中相邻显示单元的像也可以空间位置相交地分布，如图4所示，还可以空间位置非相交地分布，如图5所示。只是在后者的情况下，等效显示屏Seq将包括空间分离的不同组成部分。
图2所示一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，仅包含一个投影模组100。其也可以包括更多的投影模组。该更多投影模组的更多投影单元按类似的方式，附着于镜片状的支撑件20放置。此时，各投影模组的等效显示屏，应该均可以完整覆盖对应观察者眼睛50拟接收显示场景的视场。图6以2个投影模组对应的2个等效显示屏为例，该2个等效显示屏Seq1和Seq2空间发生相交。此时，该2个等效显示屏各自对应的观察区域，可以于眼睛50处重叠，从而基于单目多视图的技术路径，实现自然聚焦，如图7所示；也可以错位分布，以保证观察者眼睛50在更大观察区域内的任意位置，都可以接收到该一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组投射过来的至少一幅完整图像，如图8所示。在图8所示情况下，观察者眼睛50处于某位置时，可能会出现麦克斯韦图和单目多视图两种显示机制共同作用的情况，它们分别于不同的部分视场内进行实施。另外，不同投影模组对应的等效显示屏，也可以处于离观察者眼睛50不同距离的深度上，如图9所示，分别负责不同深度范围内的场景显示。
各投影单元的显示单元-会聚器件对在镜片状的支撑件20上的离散分布，有利于不同投影单元间串扰噪声的降低。在此基础上，依然发生串扰的相邻投影单元，可以通过设置其偏转孔径为正交特性偏振孔径，进一步的抑制投影单元间的串扰噪声。图10以仅包含一个投影模组100的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组为例，其显示单元11投射光部分入射非对应的偏转孔径13'。设计显示单元11对应的偏转孔径11仅允许“·”光偏转通过，非对应的偏转孔径13'仅允许“-”光偏转通过。其中，“·”和“-”表示的两个互不相同正交特性为偏振方向相互垂直的两个线偏态。设计显示单元11仅投射“·”光，显示单元11'仅投射“-”光，则可以有效抑制投影单元10和10'之间的串扰噪声。其它显示单元，同理设计，如图10。此处，各偏转孔径仅允许“·”光或“-”光偏转通过，可以通过附着对应特性偏光片于各偏转孔径来实现，也可以说各偏转孔径本身含有对应特性偏光片。所述正交特性，还可以是其它特性。例如于一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性、或分别为左旋和右旋的两种偏光特性、或所述这些正交特性的可能组合。再以时序特性为例进行说明。以Δt为时间周期大小，于t～t+Δt内的时间点t，仅偏转孔径13、13”、13””允许光入射，显示单元11、11”、11””同步投射光信息，显示单元11'、11”'、11””'不加载光信息；在时间点t+Δt/2，仅偏转孔径13'、13”'、13””'允许光入射，显示单元11'、11”'、11””'同步投射光信息，显示单元11、11”、11””不加载光信息。其它各时间周期，同理操作。这种时序特性的引入，也可以有效抑制相邻两个投影单元间的串扰噪声。此处，各偏转孔径在某个时间点，是否允许光入射，可以通过置液晶开关于该偏转孔径处来实现，也或者说各偏转孔径本身是带有电控液晶光阀，并由控制器件30控制其开关。
设计投影模组100各偏转孔径13分别为N≧2个相异正交特性子偏转孔径，可以提高投影模组100所能投射图像的数量。该正交特性子偏转孔径的特性在于，其对对应正交特性光和非对应正交特性光的偏转通过率的比值大于9。由N个正交特性子偏转孔径构成的偏转孔径13，其对应显示单元11的像素或子像素，需要根据需要，相对于该N个正交特性子偏转孔径一一对应地分为N组，分别投射对应正交特性子偏转孔径所对应的正交特性光。如图11所示，各投影单元10的偏转孔径由N＝2个时序特性的正交特性子偏转孔径代替，例如投影单元10的N＝2正交特性子偏转孔径131和132，投影单元10'的N＝2正交特性子偏转孔径131'和132'，投影单元10”的N＝2正交特性子偏转孔径131”和132”，投影单元10”'的N＝2正交特性子偏转孔径131”'和132”'，投影单元10””的N＝2正交特性子偏转孔径131””和132””，投影单元10””'的N＝2正交特性子偏转孔径131””'和132””'。以Δt为时间周期大小，于时间周期t～t+Δt内的时间点t，仅正交特性转子偏转孔径131、131'、131”、131”'、131””、131””'允许光偏转通过，显示单元11、11'、11”、11”'、11””、11””'分别经对应正交特性子偏转孔径131、131'、131”、131”'、131””、131””'同步投射光信息，正交特性转子偏转孔径132、132'、132”、132”'、132””、132””'不允许光偏转通过；于时间周期t～t+Δt内的时间点t+Δt/2，仅正交特性转子偏转孔径132、132'、132”、132”'、132””、132””'允许光偏转通过，显示单元11、11'、11”、11”'、11””、11””'分别经应向交特性转子偏转孔径132、132'、132”、132”'、132””、132””'同步投射光信息，正交特性转子偏转孔径131、131'、131”、131”'、131””、131””'不允许光偏转通过。其它各时间周期内同理操作。此处，各偏转孔径在某个时间点，是否允许光入射，可以通过置电控开关于该偏转孔径处来实现，也即是各偏转孔径本身是带有电控开关的，例如电控液晶光阀，并由控制器件30控制其开关。该情况下，在一个周期的不同时间点，各显示单元对应的正交特性子偏转孔径是不相同的。在一个时间点，各像素加载信息为待显示场景沿该像素像和此时的对应正交特性子偏转孔径连线方向上的投影信息。图11以一个时间周期内取两个时间点为例进行说明，也可以同理取为更多的时间点。
图12以偏振方向相互垂直的两种线偏特性作为正交特性，各投影单元10的偏转孔径由N＝2个分别为两个交特性子偏转孔径，例如投影单元10的正交特性子偏转孔径131和132，投影单元10'的正交特性子偏转孔径131'和132'，投影单元10”的正交特性子偏转孔径131”和132”，投影单元10”'的正交特性子偏转孔径131”'和132”'，投影单元10””的正交特性子偏转孔径131””和132””，投影单元10””'的正交特性子偏转孔径131””'和132””'。正交特性转子偏转孔径131、131'、131”、131”'、131””、131””'仅允许“·”光偏转通过，不允许“-”光偏转通过；正交特性转子偏转孔径132、132'、132”、132”'、132””、132””'仅允许“-”光偏转通过，不允许“·”光偏转通过。显示单元11、11'、11”、11”'、11””、11””'的像素，分别两组，分别仅出射“-”光和“·”。例如各显示单元的奇数列成一组，出射“-”光；偶数列成一组，出射“·”光。则，可实现两个等效显示屏同时进行两个图像的投射。该情况下，各显示单元11上的任一像素，仅于其所属投影单元10的一个正交特性子偏转孔径对应。
图11和图12所示情况下，投影模组100投射一个以上的图像。其中不同图像对应不同的正交特性子偏转孔径组，由此导致各图像的对应视区分布，或者于对应的观察者眼睛50处重叠，或者错位分布，或者二者兼而有之。
图13以颜色特性作为正交特性。选用RGB显示器件为显示单元11，其各像素由R、G、B三个分别出射红、绿、蓝光的子像素组成。各投影单元10的偏转孔径13由三个分别仅允许红、绿、蓝光偏转通过的正交特性子偏转孔径代替。例如投影单元10的正交特性子偏转孔径131、132和133，投影单元10'的正交特性子偏转孔径131'、132'和133'，投影单元10”的正交特性子偏转孔径131”、132”和133”，投影单元10”'的正交特性子偏转孔径131”'、132”'和133”'，投影单元10””的正交特性子偏转孔径131””、132””和133””，投影单元10””'的正交特性子偏转孔径131””'、132””'和133””'。正交特性转子偏转孔径131、131'、131”、131”'、131””、131””'仅允许红光偏转通过，不允许绿光和蓝光偏转通过；正交特性转子偏转孔径132、132'、132”、132”'、132””、132””'仅允许绿光偏转通过，不允许蓝光和红光偏转通过；正交特性转子偏转孔径133、133'、133”、133”'、133””、133””'仅允许蓝光偏转通过，不允许红光和绿光偏转通过。可以通过附着了相应滤波片的子偏转孔径来实现该正交特性。显示单元11的R子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径131进行信息投射，显示单元11'的R子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径131'进行信息投射，显示单元11”的R子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径131”进行信息投射，显示单元11”'的R子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径131”'进行信息投射，显示单元11””的R子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径131””进行信息投射，显示单元11””'的R子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径131””'进行信息投射。显示单元11的G子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径132进行信息投射，显示单元11'的G子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径132'进行信息投射，显示单元11”的G子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径132”进行信息投射，显示单元11”'的G子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径132”'进行信息投射，显示单元11””的G子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径132””进行信息投射，显示单元11”””的G子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径132”””进行信息投射。显示单元11的B子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径133进行信息投射，显示单元11'的B子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径133'进行信息投射，显示单元11”的B子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径133”进行信息投射，显示单元11”'的B子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径133”'进行信息投射，显示单元11””的B子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径133””进行信息投射，显示单元11”””的B子像素仅通过对应正交特性转子偏转孔径133”””进行信息投射。则，可实现三个等效显示屏同时进行三个不同颜色图像的投射。该情况下，各显示单元11上的任一子像素，仅于其所属投影单元10的一个正交特性子偏转孔径对应。各子像素加载信息为待显示场景沿该子像素像和对应正交特性子偏转孔径连线方向上的对应颜色投影信息。为了显示彩色图像，图13所示情况下，要求至少三个不同颜色的图像要同时入射观察眼睛50。
上述各种正交特性，也可以联合应用，以投射更多的图像。图14所示是一种联合正交特性的应用范例。具体地，于时间周期t～t+Δt内的时间点t，被打开的偏转孔径131，131”，131””仅允许“·”光通过，它们分别对应的显示单元11，11”，11””向各自对应偏转孔径投射“·”光；被打开的偏转孔径131'，131”'，131””'仅允许“-”光通过，它们分别对应的显示单元11，11”，11””向各自对应偏转孔径投射“-”光；且该时刻其它偏转孔径在控制单元30的控制下关闭。于时间周期t～t+Δt内的时间点t+Δt/2，被打开的偏转孔径132，132”，132””仅允许“·”光通过，它们分别对应的显示单元11，11”，11””向各自对应偏转孔径投射“·”光；被打开的偏转孔径132'，132”'，132””'仅允许“-”光通过，它们分别对应的显示单元11，11”，11””向各自对应偏转孔径投射“-”光；且该时刻其它偏转孔径在控制单元30的控制下关闭。根据前述方法同理进行光信息加载，即可基于时序特性和线偏特性联合的联合正交特性进行显示。且该设计方案继承了图10所示基于正交特性减少串扰噪声的功能。
上述各实施例中，各显示单元11以主动发光式显示器件为例。显示单元11也可以是背光式显示器件，接收背光源组件111投射光作为背光，如图15所示。此时，上述各实施例相关示图中，背光源组件111对应对应的显示单元放置即可。此时，各投影单元中，会聚器件12也可以置放于背光源组件111和显示单元11之间，调制显示单元11各像素入射光的方向，引导各像素出射光向对应偏转孔径或子偏转孔径投射。此时，背光源组件111所投射背光以平行光、汇聚于某个空间点的光、或来自某个空间虚光点或实光点的发散光为优选。例如，取光波导结构作为背光源组件111，图16所示为光波导结构型背光源组件111投射的平行背光。该光波导结构型背光源组件111包括光源1111、准直器件1112、入瞳1113、光波导体1114、耦入器件1115、反射面1116a和1116b、耦出器件1117、出瞳1118。光源1111出射光经准直器件1112准直，过入瞳1113入射置于光波导体1114内的耦入器件1115，耦入器件1115引导入射光于光波导体1114内、经反射面1116a和1116b反射传输，并被耦出器件1117偏转，经出瞳1118平行出射。其中，图16所示光波导结构型背光源组件111的耦出器件1117以由三个反射面1117a、1117b和1117c组成为例，其反射面1117a和1117b对入射光部分反射部分透投射，以实现扩瞳功能。采用背光式显示器件作为显示单元11的投影单元10中，显示单元11和会聚器件2的位置关系可以根据需要进行交换，如图17所示。在图17所示情况下，会聚器件12调制显示单元11各像素或子像素入射光的入射方向，引导其它们出射光向各自对应偏转孔径或子偏转孔径传播。在图17所示情况下，会聚器件12没有成像作用时，显示单元11或其像素及子像素“关于其所属投影单元10其它组件的像”的论述中，所述该其它组件不再包括会聚器件12。
图18所示为光波导结构型背光源组件111投射会聚向点Po的会聚背光。图18中，耦出器件1117取为全息器件或光栅器件。图16～18所示光波导结构型背光源组件111仅是两种常见光波导结构，其也可以用其它类型光波导结构代替。
各显示单元11的背光源组件111也可以投射分别会聚于不同区域的背光。此时，各投影单元10的偏转孔径设计为由对应数量的分偏转孔径组成。以光波导结构型背光源组件111为例，如图19a和图19b所示光波导结构包括K＝3个光源1111a、1111b和1111c。设计各投影单元10的偏转孔径13由K＝3个分偏转孔径组成。背光源组件111于一个时间周期内的相邻K个时间点，时序投射背光经其所属投影单元10的其它组件，一一对应地依次向该投影单元10的K个分偏转孔径会聚。各背光源组件111的光源可以和控制器件30相连接，控制其时序进行背光投射。图19a和图19b以K＝3为例，在一个时间周期Δt内依次打开的K＝3个光源1111a、1111b和1111c，分别于一个时间周期的K＝3时间点依次向显示单元11沿不同方向投射平行背光。图19a是时间周期t～t+Δt内的时间点t+Δt/3时，仅光源1111b打开，光波导结构型背光源组件111提供沿一个方向传播的平行背光的状态；图19b是时间周期t～t+Δt内的时间点t+2Δt/3时，仅光源1111c打开，光波导结构型背光源组件111提供沿另一个方向传输的平行背光的状态。同理，在第三个时间点，投射沿第三个方向的平行光。设计该K＝3个平行背光经显示单元11和会聚器件12，分别向各自对应分偏转孔径所在区域会聚，可以基于时分复用提高各投影单元10所对应孔径的数量，以利于更多示图像的投射。光波导结构型背光源组件111也可以时序投射会聚于不同区域的背光，该不同区域可以于三维空间中处于不同的位置。同一投影单元10的各分偏转孔径也可以和控制器件30相连接，控制其时序开关，使各分偏转孔径仅在对应时间点打开，允许光入射。类似地，同一投影单元10的偏转孔径13也可以由分别对应该L种不同基元色(例如常见的L＝3种基元色R、G、B)的L个分偏转孔径组成。各显示单元11各像素由L个分别出射L种基元色的基元子像素组成，其对应背光源组件111投射分别具有该不同基元色的L种基元色背光，设计经其所属投影单元10的其它组件，各基元色背光分别向对应分偏转孔径会聚。也可以通过设置各分偏转孔径对对应基元色光和非对应基元色光的偏转通过率的比值大于9来进一步地进行噪声抑制，例如各分偏转孔径上置允许对应基元色光通过的滤色片。进一步，同理于前述的偏转孔径13由大于一个的子偏转孔径组成的设计，各分偏转孔径也可设计为由大于一个的子偏转孔径组成，进一步提高各投影单元10所能投射的信息量。
以上部分，各投影单元10的会聚器件12以透镜为例。其也可以是由微结构组成的微结构阵列，其各微结构和对应显示单元11的各像素或子像素一一对应，通过偏转来自对应像素或子像素的光束的投射方向，或在其显示单元11需要背光源组件111提供背光时偏转其各像素或子像素入射光的入射方向，引导显示单元11各像素或子像素出射光向对应偏转孔径13、或对应子偏转孔径、或对应分偏转孔径传播。如图20，显示单元11各像素调制来自光波导结构型背光源组件111的水平入射光束后，加载了光信息的出射光被会聚器件12中对应微结构引导向对应区域会聚。例如图20中，来源于光波导结构型背光源组件111的光束L1入射像素p1，像素p1加载光信息后，经会聚器件12中对应微结构1201牵引，向Fo点会聚；来源于光波导结构型背光源组件111的光束L2入射像素p2，像素p2加载光信息后，经会聚器件12中对应微结构1202牵引，向Fo点会聚；同样的，其他光束分别入射其各自对应的像素加载光信息后，对应的像素加载光信息后，经会聚器件12中对应微结构牵引，向Fo点会聚。相对于图20所示的平行背光，图21所示为非平行背光的情况。光波导结构型背光源组件111投射向点Fo'处会聚的背光，经会聚器件12，转换为向点Fo处会聚。
各投影单元10中，会聚器件12也可以置于背光源组件111和显示单元11之间。图22以光波导结构型背光源组件111为例。例如，如图22中的图(a)所示，会聚器件12设置于光波导结构型背光源组件111和显示单元11之间，即可以偏转显示单元11上各像素入射光束的入射方向。此时，会聚器件112也可以制作于光波导结构型背光源组件111上。例如图22中的图(b)所示，会聚器件12被集成制作于光波导结构型背光源组件111的出瞳1118上。再例如图22中的图(c)所示，会聚器件112被集成制作于光波导结构型背光源组件111的耦出器件1117上。图20至图22以显示单元11的像素和会聚器件12的微结构一一对应为例，也可以设计为显示单元11的子像素和会聚器件12的微结构一一对应。同样，也可以引入分偏转孔径或/和子偏转孔径的设计。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这是可以实现的。因此无法对所有的实施方式予以穷举。例如，其它各种正交特性也适用于本发明所述模组，透镜型会聚器件也可以由其它透镜组、相位器件或相位器件组等代替，镜片状的支撑件20的材质既可以是光学玻璃，也可以是其它材质，偏转孔径本身也可具有相位调制功能以进一步优化各光束发散角。本专利所属结构也可以和其它专利所述方法进行结合。实际上，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，其基本方法是通过显示单元各像素投射光束的发散角约束和矢向引导，结合相邻显示单元-孔径对之间光学特性的互不相容设计或/和其对应偏转孔径工作面朝向的差异设计对串扰噪声的抑制，进行矢向光线的空间重建，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，包括：
至少一个投影模组(100)，该投影模组由相互存在空间间隔的多个投影单元(10)组成，各投影单元(10)包括：包括用于显示光信息的多个像素的显示单元(11)、汇聚显示单元(11)入射光或其投射光的会聚器件(12)、偏转来自于显示单元(11)会聚光的传输路径的偏转孔径(13)，同一投影单元(10)的显示单元(11)、会聚器件(12)和偏转孔径(13)之间相互对应；
支撑件(20)，该支撑件(20)为所述至少一个的投影模组(100)的各显示单元(11)、会聚器件(12)和偏转孔径(13)提供支撑；
控制器件(30)，所述控制器件(30)与显示单元(11)连接，用于控制各显示单元(11)的信息加载，其中显示单元(11)各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于其对应偏转孔径(13)的像和该对应偏转孔径(13)连线方向上的投影信息，或者显示单元(11)各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于其对应偏转孔径(13)和会聚器件(12)的像和该对应偏转孔径(13)连线方向上的投影信息；
所述一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组的被设置为：安装有所述偏转孔径(13)的支撑件(20)对应观察者的一只眼睛(50)放置，其中各偏转孔径(13)于观察者眼睛(50)视向垂面上的垂直投影沿各个方向尺寸均小于2.5mm，同一投影模组(100)中所有显示单元(11)关于其所属投影单元(10)的偏转孔径(13)或者偏转孔径(13)和会聚器件(12)的像，能够共同地完整覆盖对应观察者眼睛(50)拟接收显示场景的视场，并投射至少一幅覆盖该视场的完整图像入射该眼睛。
2.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)的会聚器件(12)为透镜或具有透镜功能的相位器件。
3.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)的会聚器件(12)为由微结构组成的微结构阵列，其各微结构和对应显示单元(11)各像素一一对应，通过偏转来自对应像素的光束的投射方向，引导显示单元(11)出射光向对应偏转孔径(13)会聚。
4.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)还包括位于显示单元(11)对应位置的背光源组件(111)，各投影单元(10)的显示单元(11)为背光式显示器件，接收背光源组件(111)所投射背光。
5.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)还包括位于显示单元(11)对应位置的背光源组件(111)，各投影单元(10)的显示单元(11)为背光式显示器件，会聚器件(12)为由微结构组成的微结构阵列，其各微结构和该投影单元(10)的显示单元(11)的各像素一一对应，通过偏转对应像素入射光的入射方向，引导显示单元(11)出射光向对应偏转孔径(13)会聚。
6.根据权利要求4至5任一项所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)的背光源组件(111)为光波导结构。
7.根据权利要求4至5任一项所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)的偏转孔径(13)由K个分偏转孔径组成，各投影单元(10)对应背光源组件(111)于一个时间周期内的相邻K个时间点，时序投射背光经该投影单元(10)的会聚器件(12)，依次向所述K个分偏转孔径分别对应会聚；
其中，在一个时间周期内的各时间点，各显示单元(11)像素对应分偏转孔径为该时间点该像素投射光被对应会聚器件(12)引导会聚向的分偏转孔径，各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于对应分偏转孔径(13)的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息，或者显示单元(11)各像素加载信息为待显示场景沿该像素关于其对应分偏转孔径和会聚器件(12)的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息。
8.根据权利要求7所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)的各分偏转孔径仅在对应时间点允许光入射。
9.根据权利要求4至5任一项所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，其显示单元(11)各像素由L个分别出射L种基元色的基元子像素组成，偏转孔径(13)由分别对应该不同基元色的L个分偏转孔径组成，各投影单元(10)的背光源组件(111)投射分别具有该不同基元色的L种基元色背光，经该投影单元(10)的会聚器件(12)，各基元色背光分别向对应分偏转孔径会聚；
其中，显示单元(11)上各子像素对应分偏转孔径为该子像素投射光被会聚器件(12)引导会聚向的分偏转孔径，各子像素加载信息为待显示场景沿该子像素关于对应分偏转孔径(13)的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息，或者显示单元(11)各子像素加载信息为待显示场景沿该子像素关于其对应分偏转孔径和会聚器件(12)的像和该对应分偏转孔径连线方向上的投影信息。
10.根据权利要求9所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各分偏转孔径对对应基元色光和非对应基元色光的偏转通过率的比值大于9。
11.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，相邻投影单元(10)的偏转孔径(13)设计为正交特性偏转孔径，各正交特性偏转孔径对对应显示单元投射的对应正交特性光和非对应显示单元投射的非对应正交特性光，具有比值大于9的偏转通过率。
12.根据权利要求11所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述互正交特性光，是在一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或其组合。
13.根据权利要求12所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述控制器件(30)与各偏转孔径(13)连接以控制各偏转孔径(13)时序打开或关闭。
14.根据权利要求7所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，相邻投影单元(10)的分偏转孔径具有不同的正交特性，各具有正交特性的分偏转孔径对对应显示单元投射的对应正交特性光和非对应显示单元投射的非对应正交特性光，具有比值大于9的偏转通过率。
15.根据权利要求14所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述互正交特性光，是在一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或其组合。
16.根据权利要求14所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述控制器件(30)与各分偏转孔径连接以控制各分偏转孔径时序打开或关闭。
17.根据权利要求9所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，相邻投影单元(10)的分偏转孔径具有不同的正交特性，各具有正交特性的分偏转孔径对对应显示单元投射的对应正交特性光和非对应显示单元投射的非对应正交特性光，具有比值大于9的偏转通过率。
18.根据权利要求17所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述互正交特性光，是在一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或其组合。
19.根据权利要求17所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述控制器件(30)与各分偏转孔径连接以控制各分偏转孔径时序打开或关闭。
20.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，各投影单元(10)中，偏转孔径(13)由N个相异正交特性子偏转孔径组成，其中各正交特性子偏转孔径对对应正交特性光和非对应正交特性光的偏转通过率的比值大于9，且显示单元(11)的像素或子像素相对于该N个正交特性子偏转孔径一一对应地分为N组，分别投射对应正交特性子偏转孔径所对应的正交特性光，其中N≧2；
其中，各像素或子像素加载信息为为待显示场景沿该像素或子像素关于其对应偏转孔径(13)的像和该对应偏转孔径(13)连线方向上的投影信息，或者显示单元(11)各像素或子像素加载信息为待显示场景沿该像素或子像素关于其对应偏转孔径(13)和会聚器件(12)的像和该对应偏转孔径(13)连线方向上的投影信息。
21.根据权利要求20所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述互不相同正交特性光，是于一个时间周期的不同时间点分别投射的时序特性光、或偏振方向相互垂直的两种线偏光特性光、或分别为左旋光和右旋光的两种偏光特性光、或不同波长的颜色特性光、或其组合。
22.根据权利要求21所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述控制器件(30)与各子偏转孔径(13)连接以控制各子偏转孔径时序打开或关闭。
23.根据权利要求1所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，在所述投影模组的各投影单元中，显示单元(11)和会聚器件(12)相互对应形成显示单元-会聚器件对，各显示单元-会聚器件对分布在支撑件(20)上。
24.根据权利要求23所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述投影模组的显示单元-会聚器件对离散分布于支撑件(20)的边沿上。
25.根据权利要求24所述的一种解除固定聚焦面约束的近眼显示模组，其特征在于，所述支撑件(20)为镜片状。
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