CN116508094A - 具有led投影器阵列的智能眼镜 - Google Patents

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Abstract

一种图像源，包括与固定面板耦合的第一发光二极管阵列和第二发光二极管阵列。所述图像源进一步包括位于距第一发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统和位于距第二发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统。来自第一和第二发光二极管阵列中的相应发光二极管的光被调准以在图像中形成单个像素。

Description

具有LED投影器阵列的智能眼镜
技术领域
本公开总体上涉及电子显示器，并且更具体地，涉及具有微LED投影器阵列的智能眼镜装置。
背景技术
头戴式显示器(HMD)和虚拟图像近眼显示器正在被开发用于一系列多样化用途，包括军事、商业、工业、消防和娱乐应用。对于这些应用中的许多，在形成可以视觉地叠加在位于HMD用户视场中的真实世界图像上的虚拟图像方面存在价值。光学图像光导可以在狭窄的空间中将承载图像的光传送给观看者，以用于将虚拟图像引导到观看者的瞳孔并且实现这种叠加功能。
随着技术中的快速进步，移动装置(例如，头戴式显示器、智能眼镜等)的制造商不断地受到挑战，以便为了实现移动性的方便来以更小的形式增加更大的功能能力。尽管常规的图像光导布置已经提供了在近眼显示器光学器件的体积(bulk)、重量和总体成本方面的显著降低，但是还需要进一步的改进。在一些实例中，图像源(例如，投影器)的大小和亮度约束了其他组件的大小和放置，从而迫使HMD设计限制了移动和装置放置的容差。因此，在具有减小的大小、但具有产生期望虚拟图像亮度的能力的图像源方面存在特定的价值。
发明内容
本公开提供了一种单片(monolithic)多阵列LED投影器。
在第一示例性实施例中，本公开提供了一种图像源，包括与固定面板耦合的第一发光二极管阵列和第二发光二极管阵列。所述图像源进一步包括位于距第一发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统和位于距第二发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统。来自第一和第二发光二极管阵列中的相应发光二极管的光被调准(align)以在图像中形成单个像素。
在一实施例中，所述图像源可以经由如下方式来进一步实现数字地(digitally)调准由所述第一和第二发光二极管阵列生成的像素：改变所述第一和第二发光二极管阵列中的一个或多个的一个或多个发光二极管的开/关状态，直到所述像素调准。
在一实施例中，所述图像源可以经由如下方式来进一步实现调准由所述第一和第二发光二极管阵列生成的像素：独立地调整所述第一和第二透镜系统的一个或多个透镜，以调准来自相应个体发光二极管的光，从而在虚拟图像中形成单个像素。
在一实施例中，所述图像源可以经由如下方式来进一步实现调准由所述第一和第二发光二极管阵列生成的像素：独立地调整所述第一和第二发光二极管阵列中的一个或多个，以调准来自相应个体发光二极管的光，从而在虚拟图像中形成单个像素。
在第二示例性实施例中，本公开提供了一种用于传送虚拟图像的图像光导，包括图像源，所述图像源具有：可操作以在第一方向上发射第一承载图像的光束的第一可寻址发光二极管阵列、被配置成在垂直于第一方向的第二方向上发射第二承载图像的光束的第二可寻址发光二极管阵列、以及第三可寻址发光二极管阵列。所述图像源进一步包括：位于第一和第二发光二极管阵列的光学路径中的束组合器；位于距第一发光二极管阵列和第二发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统，其中来自所述束组合器的承载图像的光入射到第一透镜系统上。所述图像源还包括位于距第三发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统。所述图像光导包括：可操作以传播承载图像的光束的平面波导；沿着波导形成的第一耦入衍射光学器件，其中第一耦入衍射光学器件可操作以将来自第一和第二发光二极管阵列的承载图像的光束的至少一部分以角度编码的形式衍射到波导中；沿着波导形成的第二耦入衍射光学器件，其中第二耦入衍射光学器件可操作以将来自第三发光二极管阵列的承载图像的光束的至少一部分以角度编码的形式衍射到波导中；以及沿着波导形成的耦出衍射光学器件，其中耦出衍射光学器件可操作以扩展所述承载图像的光束，并且将经扩展的承载图像的光束以角度解码的形式从所述波导朝向眼箱引导。其中来自第一、第二和第三发光二极管阵列中的相应个体发光二极管的承载图像的光被调准，以在如眼箱中观看到的虚拟图像中形成单个像素。
在第三示例性实施例中，本公开提供了一种调准不同波长范围的像素的方法，包括：提供固定面板；提供与固定面板耦合的第一发光二极管阵列；提供与固定面板耦合的第二发光二极管阵列；提供位于距第一发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统；提供位于距第二发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统；提供邻近于第一和第二透镜系统的调准透镜，其中透射通过第一和第二透镜系统的光入射到调准透镜上；提供与第一和第二透镜系统相对的、在距调准透镜的有效焦距距离处的显示表面；利用第一发光二极管阵列来生成形成第一像素的第一光束；利用第二发光二极管阵列来生成形成第二像素的第二光束；以及在显示表面上调准第一和第二像素。
附图说明
附图作为本说明书的一部分并入本文中。本文中描述的附图图示了当前公开的主题的实施例，并且说明了本公开的所选原理和教导。然而，附图没有图示当前公开的主题的所有可能实现方式，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1示出了根据本公开的实施例的智能眼镜装置的示意图的透视图。
图2A示出了根据本公开的实施例的图像源的一部分的示意图的侧视图。
图2B示出了根据本公开的实施例的图像源的一部分的示意图的侧视图。
图3A示出了调准多个LED阵列的根据图2A的图像源的一部分的示意图的侧视图。
图3B示出了调准多个LED阵列的根据图2B的图像源的一部分的示意图的侧视图。
图3C示出了包括根据图2A的图像源的图像光导的一部分的示意图的侧视图。
图4A示出了根据图2A的图像源的一部分的示意图的前视图。
图4B示出了根据本公开的实施例的图像源的一部分的示意图的前视图。
图4C是根据本公开的另一实施例的图像源的一部分的示意图的前视图。
图4D示出了根据本公开的另一实施例的图像源的一部分的示意图的前视图。
图5A示出了根据本公开的实施例的图像源和波导的一部分的示意图的端视图(end view)。
图5B示出了根据本公开的实施例的图像源和波导堆叠的一部分的示意图的端视图。
图5C示出了根据图5A的图像源和波导的一部分的示意图的侧视图。
图6示出了根据本公开的实施例的立体图像源和波导的示意图的俯视图。
图7示出了根据本公开的实施例的单色图像源和多色图像源的透视图。
具体实施方式
要理解的是，本发明可以假定各种替代的取向和步骤序列，除非其中明确相反地指定。还要理解的是，在附图中图示并且在以下说明书中描述的特定组装件和系统仅仅是本文中定义的创造性概念的示例性实施例。因此，与所公开的实施例相关的特定尺寸、方向或其他物理特性不应被认为是限制性的，除非另行明确声明。而且，在本申请的该部分中，本文中描述的各种实施例中的相似元件可以用相似的参考数字来共同指代，尽管它们可能并没有用相似的参考数字来共同指代。
当它们在本文中被使用时，术语“第一”、“第二”等不一定表示任何序数、顺序或优先级关系，而是仅仅用于更清楚地区分一个元件或元件集合与另一个元件或元件集合，除非另行指定。
当它们在本文中被使用时，术语“观看者”、“操作者”、“观察者”和“用户”被认为是等同的，并且指代佩戴电子装置和/或使用电子装置观看图像的人或机器。
当在本文中被使用时，术语“集合”指代非空集合，因为集合的元素或成员的集合概念在初等数学中被广泛地理解。除非另行明确声明，否则术语“子集”在本文中用于指代非空的真子集，即具有一个或多个成员的较大集合的子集。对于集合S，子集可以包括完整的集合S。然而，集合S的“真子集”严格地被包含在集合S中，并且排除了集合S的至少一个成员
当在本文中被使用时，术语“束扩展(beam expansion)”、“承载图像的束的扩展”和“经扩展的承载图像的光”旨在意指经由与光学元件的多次相遇对束进行的复制，以在一个或多个方向上提供出射光瞳(exit pupil)扩展。类似地，如本文中所使用，“扩展”束或束的一部分旨在意指经由与光学元件的多次相遇对束的复制，以在一个或多个方向上提供出射光瞳扩展。
头戴式显示器(HMD)被开发用于一系列多样化用途，包括军事、商业、工业、消防和娱乐应用。HMD可操作以形成虚拟彩色图像，该虚拟彩色图像可以视觉地叠加在位于HMD用户视场中的真实世界图像上。光学上透明的平坦平行板波导(也被称为平面波导)将多色或单色投影器系统所生成的承载图像的光传送给HMD用户。平面波导在狭窄的空间中传送承载图像的光，以将图像引导到HMD用户的瞳孔，并且使得虚拟图像能够叠加在位于HMD用户视场中的真实世界图像上。
在成像光导中，来自彩色图像投影器源的经准直、经相对角度编码的光束通过输入耦合光学器件(诸如耦入衍射光学器件)耦合到光学上透明的平面波导组装件中，该输入耦合光学器件可以安装或形成在平行板平面波导的表面上，或者设置在波导内。这种衍射光学器件可以形成为但不限于衍射光栅或全息光学元件。例如，衍射光栅可以形成为表面浮雕光栅。在沿着平面波导传播之后，经衍射的承载彩色图像的光可以通过类似的输出光栅被引导回平面波导之外，该输出光栅可以被布置成沿着虚拟图像的一个或多个维度提供光瞳扩展。此外，一个或多个衍射转向光栅可以沿着波导在光学上被定位在输入和输出光栅之间，以在虚拟图像的一个或多个维度上提供光瞳扩展。从平行板平面波导输出的承载图像的光为观看者提供了经扩展的眼箱。承载图像的光在传播方向上沿着耦出衍射光学器件的长度的多次相遇具有如下效果：扩展了这些束在其中重叠的眼箱的一个方向。经扩展的眼箱降低了对用于观看虚拟图像的观看者眼睛的位置的敏感度。
光学系统(诸如HMD)可以产生虚拟图像。与用于形成真实图像的方法形成对照，虚拟图像不形成在显示表面上。也就是说，如果显示表面被定位在虚拟图像的所感知位置处，则没有图像会形成在该表面上。虚拟图像对于增强现实呈现具有许多固有的优点。例如，虚拟图像的表观大小不受显示表面的大小或位置所限制。附加地，虚拟图像的源对象可能是小的；例如，放大镜提供了对象的虚拟图像。与投影真实图像的系统相比，可以通过形成看起来在某个距离远的虚拟图像来提供更逼真的观看体验。提供虚拟图像还消除了补偿屏幕伪影的需要，而补偿屏幕伪影在投影真实图像时可能是必要的。
为了将图像内容耦合到波导中，注入光学器件(injection optics)经常使用空间光调节器微显示器，该空间光调节器微显示器连同投影光学器件一起调节每个显示像素的入射光，以创建虚拟图像。然而，以这种方式使用的透射式空间光调节器可能在光学上是低效的，从而增加了光源的功率要求。因此，必须利用更高的电流来驱动诸如发光二极管(LED)之类的照明源，从而增加了功率消耗和发热。诸如硅上液晶(LCoS)或DLP(数字光处理)之类的反射式空间光调节器可以在光学上更高效，并且被用于诸如数字投影器之类的许多应用中。然而，因为透射式或反射式系统调节入射光而不是发射光，所以它们需要附加的光学器件，该附加的光学器件投影、聚集(condense)并分离来自LED源的输出束。尽管在该行业中已经投入了大量努力以使集成了显示器、源、投影光学器件、分束器、偏振器、散热器等的“引擎”小型化，但是现有技术的尺寸对于HMD来说仍然是不合期望地大。与当前引擎技术相关联的附加缺点负面地影响了成本、大小、重量和功率。因为这些显示器仅仅调节入射光，所以无论图像内容如何，光源都必须保持打开。例如，明亮的全屏虚拟图像以及仅占显示像素中的5％的简单箭头将消耗大约相同的功率。
自发光显示器可以规避上述问题中的许多。无机和有机LED阵列(OLED)在逐像素的基础上产生光，以产生期望图像。诸如OLED之类的自发光像素可寻址显示器消耗的功率取决于多少像素被寻址以及被寻址的每个像素的特定亮度。这种像素功率可寻址方法可以大幅降低功率消耗。自发光像素可寻址显示器的显著优点是这种显示器不需要投影光学器件来照明空间光调节器显示器。因此，不需要微镜阵列。
如图1中所图示，在一实施例中，可操作用于增强现实观看的显示系统包括智能眼镜10。智能眼镜10至少包括右镜腿臂12和处理单元14，处理单元14具有可操作以存储数据和计算机程序的存储器。处理单元14还可操作以执行计算机程序。智能眼镜10可以包括具有图像光导22的右眼光学系统20。智能眼镜10包括可激励以生成图像的图像源24。由智能眼镜10形成的虚拟图像可以看起来叠加或覆盖到如观看者通过图像光导22看到的真实世界场景内容上。还可以提供对于增强现实可视化领域的技术人员熟悉的附加组件，诸如安装在HMD的框架上的用于观看场景内容和/或观看者视线跟踪的一个或多个相机。
如图2A-4C中所图示，在一实施例中，图像源24包括多个LED阵列30、32、34。在一实施例中，第一LED阵列30由可操作以发射绿色波长范围内的光的多个可单独寻址的LED形成，第二LED阵列32由可操作以发射红色波长范围内的光的多个可单独寻址的LED形成，并且第三LED阵列34由可操作以发射蓝色波长范围内的光的多个可单独寻址的LED形成。在一实施例中，LED阵列30、32、34中的每个LED通常在宽度上是一微米。在一实施例中，LED阵列30、32、34具有16∶9的纵横比。然而，本公开也设想了其他纵横比，诸如但不限于3∶4和21∶9。第一、第二和第三LED阵列30、32、34与固定面板40耦合。第一多透镜系统42被定位成邻近于第一LED阵列30，第二多透镜系统44被定位成邻近于第二LED阵列32，并且第三多透镜系统46被定位成邻近于第三LED阵列34。每个多透镜系统42、44、46分别位于距每个LED阵列30、32、34的有效焦距(“EFL”)距离处。在一实施例中，多透镜系统42、44、46均是具有某个固定距离的EFL的一个或多个元件的透镜系统。
在一实施例中，LED阵列30、32、34的背板(backplane)在制造和组装期间利用图像被主动地调准。第一LED阵列30包括第一背板，第二LED阵列32包括第二背板，并且第三LED阵列34包括第三背板。至少在制造和组装期间，第一、第二和第三LED阵列30、32、34可以通过移位(shift)和/或旋转LED背板的位置被至少部分地调准。LED阵列30、32、34被调准，使得来自第一、第二和第三LED阵列30、32、34的相应像素位于所产生的图像中的相同像素处。在一实施例中，如图3A中所图示，透镜50(例如，双合透镜)在距屏幕52(例如，通常为平坦面板)的EFL距离处被定位成邻近于第一、第二和第三多透镜系统42、44、46。固定面板40上的第一、第二和第三LED阵列30、32、34的位置相对于彼此LED阵列30、32、34被调整，直到来自第一、第二和第三LED阵列30、32、34的相应像素同轴地位于屏幕52上的相同像素处。作为该调准的结果，当通过具有图像光导22的光学系统20观看时，来自第一、第二和第三LED阵列30、32、34的相应像素同轴地位于相同像素处。如图3B中所图示，在一实施例中，图像源24可以仅包括第一和第二LED阵列30、32以及第一和第二多透镜系统42、44。现在参考图3C，多透镜系统42、44、46可操作以调准从阵列30、32、34中的每一个的相应个体LED发射的承载图像的光束的中心射线，使得入射到波导74、76的耦入光学器件70、72A、72B、73上的承载图像的光束是大致平行的。
在一实施例中，LED阵列30、32、34的像素调准被数字地调整。安装在处理器14上的调准校准软件可操作以控制LED阵列30、32、34的可寻址LED，从而执行数字像素调准。可以利用数字像素调准来代替利用多透镜系统42、44、46的调准，或者可以结合利用多透镜系统42、44、46的调准和/或结合LED阵列底板的调准来利用数字像素调准。在一实施例中，LED阵列30、32、34包括不形成虚拟显示的一部分的多个LED。换句话说，LED阵列30、32、34在其边缘(margin)上包括多余的LED。在一实施例中，数字像素调准利用边缘LED来改变开/关像素，以调准所生成的图像中的绿色、红色和蓝色像素。
在一实施例中，第一、第二和第三多透镜系统42、44、46在制造和组装期间利用图像被主动地调准。多透镜系统42、44、46的每个透镜是可独立调整的，以调准来自第一、第二和第三LED阵列30、32、34的像素。例如，可以调整多透镜系统42、44、46的一个或多个透镜的位置，直到来自第一、第二和第三LED阵列30、32、34的一个或多个像素同轴地位于屏幕52上的相同的对应像素处。改变第一、第二和第三多透镜系统42、44、46的一个或多个透镜的位置会改变针对每个像素发射的光的角度。在一实施例中，从阵列30、32、34中的每一个的相应个体LED发射的光的角度在透射通过多透镜系统42、44、46时被调准为平行的。
在另一实施例中，LED阵列30、32、34是利用背板调准、第一、第二和第三多透镜系统42、44、46的一个或多个透镜的调准、以及数字像素调准的组合被调准的。例如，LED阵列30、32、34可以利用背板调准被至少部分地调准，利用调整第一、第二和第三多透镜系统42、44、46的一个或多个透镜被至少部分地调准，并且利用数字像素调准被进一步调准。
在一个或多个实施例中，固定面板的形状和取向不需要是大致矩形的。如图4B中所图示，在一实施例中，固定面板40可以具有大致“L”形的几何形状。第一、第二和第三LED阵列30、32、34也可以以大致“L”形而定位。例如，第一和第二LED阵列30、32通常可以沿着水平轴线被调准，并且第一和第三LED阵列30、34通常可以沿着垂直轴线被调准。
如图4C中所图示，在一实施例中，图像源24包括组合LED阵列36，该组合LED阵列36具有可单独寻址的LED，这些可单独寻址的LED可操作以发射绿色和蓝色波长范围内的光。例如，组合阵列36中的LED可以发射蓝色或绿色波长范围内的光。在该实施例中，组合阵列36可操作以同时发射蓝色或绿色波长范围内的光。图像源24还包括LED阵列32，该LED阵列32可操作以发射红色波长内的光。常规的图像源努力提供足够强度的红色波长范围内的光，以用于在AR系统(诸如图像光导22)中使用。通过提供可操作以在不同的阵列中发射红色光的LED，相对于常规的图像源，可以独立地控制和增加红色波长范围内的光的强度。在一实施例中，图像源24包括用于组合阵列36和LED阵列32中的每一个的单独的热管理系统。
如图4D中所图示，在一实施例中，图像源24包括组合LED阵列37，该组合LED阵列37具有可单独寻址的LED，这些可单独寻址的LED可操作以发射红色、绿色和蓝色波长范围内的光。换句话说，来自LED阵列30、32、34的可单独寻址的LED被包括在组合阵列37中，以生成多色的承载图像的光。图像源24包括单独的且不同的LED阵列32，该LED阵列32可操作以发射红色波长范围内的光。在一实施例中，图像源24包括用于组合阵列37和LED阵列32中的每一个的单独的热管理系统。
在一实施例中，如图7中所图示，LED阵列30、32、34和多透镜系统42、44、46形成为整体单元(integral unit)。换句话说，LED阵列30、32、34和多透镜系统42、44、46被定位在单个壳体80中。在一实施例中，单个壳体80可以由围绕LED阵列30、32、34和多透镜系统42、44、46的灌封(potting)形成。在一实施例中，单个LED阵列30A和多透镜系统42A在壳体80A中形成为整体单元。
在一实施例中，如图5中所图示，LED阵列30、32、34不位于固定面板40上。第一LED阵列30和第三LED阵列34可以关于束组合器60彼此垂直地定位。例如，由第一LED阵列30和第三LED阵列34发射的承载图像的光束或至少其中心光线可以相对于彼此大致垂直地定向。透射通过组合器60的来自第一和第三LED阵列30、34的承载图像的光WI1、WI2入射到被定位成邻近于组合器60的单个多透镜系统48上。第二LED阵列32被定位成邻近于第一和第二LED阵列30、34。第二多透镜系统44以EFL距离被定位成邻近于第二LED阵列32。透射通过多透镜系统48的承载图像的光WI1、WI2入射到第一耦入衍射光学器件70上。在一实施例中，第一耦入衍射光学器件70可操作以将从第一和第三LED阵列30、34发射的承载图像的光WI1、WI2的至少一部分以全内反射(TIR)角耦入到波导基底74中，作为承载图像的光WG1、WG2，以用于沿着波导基底74传播。透射通过多透镜系统44的承载图像的光WI3入射到第二耦入衍射光学器件72上。第二耦入衍射光学器件72可操作以将从第二LED阵列32发射的承载图像的光WI3的至少一部分以TIR角耦入到基底74中，以用于沿着波导基底74传播。在一实施例中，如图5B中所图示，透射通过多透镜系统44的光透射通过波导基底74，并且入射到位于第二波导基底76上/中的第二耦入衍射光学器件72上。第二耦入衍射光学器件72可操作以将从第二LED阵列32发射的光的至少一部分以TIR角耦入到第二波导基底76中。如图5C中所图示，一个或多个耦出衍射光学器件78可操作以将来自(一个或多个)波导74、76的承载图像的光朝向眼箱E耦出。来自第一、第二和第三LED阵列30、32、34中的相应个体LED的光被调准，以在如波导眼箱E中观看到的虚拟图像中形成单个像素。
图6示出了双目智能眼镜装置的波导74和图像源24A。在一实施例中，图像源24A利用容纳在塑料外壳内的单个透镜元件以及自发光面板。该塑料外壳可以被模制在自发光面板的周边上。当与本文中描述的智能眼镜图像光导系统一起利用时，图像源24A不需要可调焦距，因为所产生的虚拟图像聚焦在无穷远处。相比之下，传统的微型投影器使用前照明显示器，并且需要照明LED，这使得常规的微型投影器比图像源24A大得多。图7示出了位于单片壳体80中的多色图像源24，使得第一、第二和第三LED阵列30、32、34以及第一、第二和第三多透镜系统42、44、46相对于彼此是固定的和一体的(unitary)。
本文中描述的实施例的一个或多个特征可以被组合以创建未描绘的附加实施例。虽然上面已经详细描述了各种实施例，但是应当理解的是，它们是以示例而非限制的方式呈现的。对于相关领域的技术人员将明显的是，所公开的主题可以在不脱离其范围、精神或基本特性的情况下以其他特定形式、变型和修改来体现。因此，上面描述的实施例在所有方面都被认为是说明性的，而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求来指示，并且落入其等同物的含义和范围内的所有改变都意图被包含在其中。

Claims (24)

1.一种图像源，包括：
固定面板；
与所述固定面板耦合的第一可寻址发光二极管阵列；
与所述固定面板耦合的第二可寻址发光二极管阵列；
位于距所述第一发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统；
位于距所述第二发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统；
其中来自所述第一和第二发光二极管阵列中的相应个体发光二极管的光被调准，以在如波导眼箱中观看到的虚拟图像中形成单个像素。
2.根据权利要求1所述的图像源，其中所述第一和第二发光二极管阵列与处理器进行信号通信，所述处理器可操作以数字地调准由所述第一和第二发光二极管阵列生成的像素。
3.根据权利要求2所述的图像源，其中数字地调准由所述第一和第二发光二极管阵列生成的像素包括：改变所述第一和第二发光二极管阵列中的一个或多个的一个或多个发光二极管的开/关状态，直到所述像素在所述波导眼箱中调准。
4.根据权利要求1所述的图像源，进一步包括：与所述固定面板耦合的第三可寻址发光二极管阵列；以及位于距所述第三发光二极管阵列的有效焦距处的第三透镜系统，其中来自所述第一、第二和第三发光二极管阵列中的相应个体发光二极管的光被调准，以在如所述波导眼箱中观看到的所述虚拟图像中形成单个像素。
5.根据权利要求4所述的图像源，其中所述第一、第二和第三发光二极管阵列在单个壳体中是一体的。
6.根据权利要求1所述的图像源，其中所述第一和第二透镜系统的每个透镜是可独立调整的，以调准来自所述相应个体发光二极管的光，从而在如所述波导眼箱中观看到的所述虚拟图像中形成所述单个像素。
7.根据权利要求6所述的图像源，其中来自所述相应个体发光二极管的光经由所述第一和第二透镜系统被调准成平行的。
8.根据权利要求1所述的图像源，其中所述第一发光二极管阵列可操作以发射第一波长范围的光，并且所述第二发光二极管阵列可操作以发射第二波长范围的光。
9.根据权利要求8所述的图像源，其中所述第一发光二极管阵列可操作以发射所述第一波长范围和第三波长范围的光。
10.根据权利要求9所述的图像源，其中所述第一发光二极管阵列可操作以同时发射所述第一波长范围和所述第三波长范围的光。
11.根据权利要求4所述的图像源，其中所述第一发光二极管阵列和所述第二发光二极管阵列沿着水平轴线被调准，并且所述第一发光二极管阵列和所述第三发光二极管阵列沿着垂直轴线被调准。
12.根据权利要求11所述的图像源，其中所述固定面板是大致L形的。
13.根据权利要求1所述的图像源，其中所述第一发光二极管阵列包括第一背板，并且所述第二发光二极管阵列包括第二背板，其中所述第一和第二背板中的一个或多个是可独立调整的，以调准来自所述相应个体发光二极管的光，从而在如所述波导眼箱中观看到的所述虚拟图像中形成所述单个像素。
14.一种用于传送虚拟图像的图像光导，包括根据权利要求1所述的图像源，所述图像光导进一步包括：
平面波导，其可操作以传播承载图像的光束；
沿着所述波导形成的第一耦入衍射光学器件，其中所述耦入衍射光学器件可操作以将来自所述图像源的所述承载图像的光束的至少一部分以角度编码的形式衍射到所述波导中，以及
沿着所述波导形成的耦出衍射光学器件，其中所述耦出衍射光学器件可操作以扩展所述承载图像的光束，并且将所述经扩展的承载图像的光束以角度解码的形式从所述波导朝向所述眼箱引导。
15.一种用于传送虚拟图像的图像光导，包括：
图像源，包括
第一可寻址发光二极管阵列，其可操作以在第一方向上发射第一承载图像的光束；
第二可寻址发光二极管阵列，其被配置成在垂直于所述第一方向的第二方向上发射第二承载图像的光束；
第三可寻址发光二极管阵列；
位于所述第一和第二发光二极管阵列的光学路径中的束组合器；
位于距所述第一发光二极管阵列和所述第二发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统，其中来自所述束组合器的承载图像的光入射到所述第一透镜系统上；
位于距所述第三发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统；
平面波导，其可操作以传播承载图像的光束；
沿着所述波导形成的第一耦入衍射光学器件，其中所述第一耦入衍射光学器件可操作以将来自所述第一和第二发光二极管阵列的所述承载图像的光束的至少一部分以角度编码的形式衍射到所述波导中；
沿着所述波导形成的第二耦入衍射光学器件，其中所述第二耦入衍射光学器件可操作以将来自所述第三发光二极管阵列的所述承载图像的光束的至少一部分以角度编码的形式衍射到所述波导中；
沿着所述波导形成的耦出衍射光学器件，其中所述耦出衍射光学器件可操作以扩展所述承载图像的光束，并且将所述经扩展的承载图像的光束以角度解码的形式从所述波导朝向眼箱引导；
其中来自所述第一、第二和第三发光二极管阵列中的相应个体发光二极管的承载图像的光被调准，以在如所述眼箱中观看到的虚拟图像中形成单个像素。
16.根据权利要求15所述的用于传送虚拟图像的图像光导，其中所述第一、第二和第三发光二极管阵列与处理器进行信号通信，所述处理器可操作以数字地调准由此生成的像素；其中数字地调准由所述第一、第二和第三发光二极管阵列生成的像素包括：改变所述第一、第二和第三发光二极管阵列中的一个或多个的一个或多个发光二极管的开/关状态，直到所述像素在所述眼箱中调准。
17.根据权利要求15所述的用于传送虚拟图像的图像光导，其中所述第一和第二透镜系统的每个透镜是可独立调整的，以调准来自所述相应个体发光二极管的承载图像的光，从而在如所述眼箱中观看到的所述虚拟图像中形成所述单个像素。
18.根据权利要求15所述的用于传送虚拟图像的图像光导，其中所述第一发光二极管阵列包括第一背板，所述第二发光二极管阵列包括第二背板，并且所述第三发光二极管阵列包括第三背板，其中所述第一、第二和第三背板中的一个或多个是可独立调整的，以调准来自所述相应个体发光二极管的光，从而在如所述眼箱中观看到的所述虚拟图像中形成所述单个像素。
19.根据权利要求15所述的用于传送虚拟图像的图像光导，其中所述第一发光二极管阵列可操作以发射第一波长范围的光，所述第二发光二极管阵列可操作以发射第二波长范围的光，并且所述第三发光二极管阵列可操作以发射第三波长范围的光。
20.一种调准不同波长范围的像素的方法，包括：
提供固定面板；
提供与所述固定面板耦合的第一发光二极管阵列；
提供与所述固定面板耦合的第二发光二极管阵列；
提供位于距所述第一发光二极管阵列的有效焦距处的第一透镜系统；
提供位于距所述第二发光二极管阵列的有效焦距处的第二透镜系统；
提供邻近于所述第一和第二透镜系统的调准透镜，其中透射通过所述第一和第二透镜系统的光入射到所述调准透镜上；
提供与所述第一和第二透镜系统相对的、在距所述调准透镜的有效焦距距离处的显示表面；
利用所述第一发光二极管阵列来生成形成第一像素的第一光束；
利用所述第二发光二极管阵列来生成形成第二像素的第二光束；以及
在所述显示表面上调准所述第一和第二像素。
21.根据权利要求20所述的调准不同波长范围的像素的方法，其中所述第一和第二发光二极管阵列与处理器进行信号通信，所述处理器可操作以数字地调准所述第一和第二像素，其中数字地调准所述第一和第二像素包括：改变所述第一和第二发光二极管阵列中的一个或多个的一个或多个发光二极管的开/关状态，直到所述第一和第二像素在所述显示表面上调准。
22.根据权利要求20所述的调准不同波长范围的像素的方法，其中所述第一和第二透镜系统中的一个或多个被独立地调整，以调准来自所述相应个体发光二极管的承载图像的光，从而在所述显示表面上调准所述第一和第二像素。
23.根据权利要求20所述的调准不同波长范围的像素的方法，其中所述第一发光二极管阵列包括第一背板，并且所述第二发光二极管阵列包括第二背板，其中所述第一和第二背板中的一个或多个被独立地调整，以调准来自所述相应个体发光二极管的光，从而在所述显示表面上调准所述第一和第二像素。
24.根据权利要求20所述的调准不同波长范围的像素的方法，其中所述第一发光二极管阵列可操作以发射第一波长范围的光，并且所述第二发光二极管阵列可操作以发射第二波长范围的光。
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