用于波导显示器的专用集成电路制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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“APPLICATIONSPECIFICINTEGRATEDCIRCUITFORWAVEGUIDEDISPLAY”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“APPLICATIONSPECIFICINTEGRATEDCIRCUITFORWAVEGUIDEDISPLAY”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(gogglestraps)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，NED100可以是头戴式显示器(HMD)，并且可以向用户呈现媒体。由NED100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”指的是包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n波导；和/n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：/n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/n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/n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。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180122 US 62/620,438;20181026 US 16/171,8221.一种设备，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·罗纳德·博纳，加雷思·瓦伦丁，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US