近眼显示光机及其设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种近眼显示光机及其设备，其能够简化DLP光机系统的构成，有助于减小光机体积、降低光机成本。该近眼显示光机包括背光源、DMD芯片、成像镜头、中继组件以及杂光拦截棱镜。该中继组件被对应地设置于该背光源、该DMD芯片以及该成像镜头之间，用于将经由该背光源发出的照明光传输至该DMD芯片，并将经由该DMD芯片调制成的图像光传输至该成像镜头。该杂光拦截棱镜被对应地设置于该背光源和该中继组件之间的光路中，用于拦截经由该背光源发出的该照明光中的第一角度光线，并允许经由该背光源发出的该照明光中的第二角度光线透过以传输至该中继组件，其中该第一角度光线的出射角度大于该第二角度光线的出射角度。的出射角度大于该第二角度光线的出射角度。的出射角度大于该第二角度光线的出射角度。

【技术实现步骤摘要】
近眼显示光机及其设备


[0001]本技术涉及近眼显示
，特别是涉及一种近眼显示光机及其设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着新型显示技术的日趋成熟及发展，越来越多的小型便携式投影媒体播放器、投影手机或穿戴式显示设备(如AR眼镜等)等设备相继面市，使得其应用模式更加多样化，发展前景备受期待。
[0003]在近眼显示领域中，光波导显示技术以其最接近眼镜形态，且能够为用户提供良好的体验感而备受大家的关注。在搭载光波导的各种显示方案，如LCoS显示方案、LCD显示方案、Micro
‑
LED显示方案以及DLP显示方案中，DLP显示方案因其具备高光效和高对比度而受到大家的推崇及争相研究。
[0004]然而，现有的DLP光机中的DMD(英文：Digital Micro
‑
Mirror Device；中文：数字微镜器件)芯片作为半导体光开关，其具有on态、flat态以及off态三种工作状态，其中on态的光线是需要进入成像系统的有效调制光，也就是目标图像光；而flat态和off态的光线则是无效调制光，是需要尽量拦截以避免其进入成像系统而干扰成像和对比度的。因此，为了保证flat态和off态的光线无法进入成像系统，现有的DLP光机系统的构成较为复杂，通常不得不包括准直、合色和匀光等模块，以便为DMD芯片提供发散角度较小的照明光，但这却导致其在系统体积和成本方面不仅不具备任何优势，反而成为了阻挡其发展的障碍。

技术实现思路

[0005]本技术的一优势在于提供一种近眼显示光机及其设备，其能够简化DLP光机系统的构成，有助于减小光机体积、降低光机成本。
[0006]本技术的另一优势在于提供一种近眼显示光机及其设备，其中，在本技术的一实施例中，所述近眼显示光机能够通过背光源搭配杂光拦截棱镜的方式来最大程度地简化DLP光机系统的构成，压缩光机系统的体积。
[0007]本技术的另一优势在于提供一种近眼显示光机及其设备，其中，在本技术的一实施例中，所述近眼显示光机能够在压缩光机尺寸的同时，有效地消除系统杂光，实现对光机对比度的改善和提升。
[0008]本技术的另一优势在于提供一种近眼显示光机及其设备，其中，在本技术的一实施例中，所述近眼显示光机能够通过所述杂光拦截棱镜来降低因所述背光源的出射角度较大而给系统对比度带来的不利影响，有助于压缩光机尺寸，且提高光机对比度。
[0009]本技术的另一优势在于提供一种近眼显示光机及其设备，其中，在本技术的一实施例中，所述近眼显示光机能够在兼顾光机系统体积的同时，使得光机系统在其他方面的性能(如成本或对比度等)也能得到较好的平衡。
[0010]本技术的另一优势在于提供一种近眼显示光机及其设备，其中为了达到上述目的，在本技术中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本技术成功和有效
地提供一解决方案，不只提供一种简单的近眼显示光机及其设备，同时还增加了所述近眼显示光机及其设备的实用性和可靠性。
[0011]为了实现本技术的上述至少一优势或其他优点和目的，本技术提供了一种近眼显示光机，包括：
[0012]背光源；
[0013]DMD芯片；
[0014]成像镜头；
[0015]中继组件，其中所述中继组件被对应地设置于所述背光源、所述DMD芯片以及所述成像镜头之间，用于将经由所述背光源发出的照明光传输至所述DMD芯片，并将经由所述DMD芯片调制成的图像光传输至所述成像镜头；以及
[0016]杂光拦截棱镜，其中所述杂光拦截棱镜被对应地设置于所述背光源和所述中继组件之间的光路中，用于拦截经由所述背光源发出的该照明光中的第一角度光线，并允许经由所述背光源发出的该照明光中的第二角度光线透过以传输至所述中继组件，其中该第一角度光线的出射角度大于该第二角度光线的出射角度。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述杂光拦截棱镜具有入射面、拦截功能面以及出射面，其中所述杂光拦截棱镜的所述入射面面向所述背光源，并且所述杂光拦截棱镜的所述出射面面向所述中继组件，其中所述杂光拦截棱镜的所述拦截功能面相对倾斜于所述背光源的发光面，用于使该照明光中该第一角度光线在从所述入射面射入以传播至所述拦截功能面后，在所述拦截功能面处发生反射以偏离所述出射面。
[0018]根据本申请的一个实施例，所述杂光拦截棱镜的所述拦截功能面为全内反射面。
[0019]根据本申请的一个实施例，所述杂光拦截棱镜包括靠近所述背光源的第一棱镜和靠近所述中继组件的第二棱镜，其中所述第一棱镜和所述第二棱镜被面对面间隔地设置，以在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间形成全反射间隙。
[0020]根据本申请的一个实施例，所述第一棱镜和所述第二棱镜被实施为三棱镜或楔形棱镜。
[0021]根据本申请的一个实施例，所述杂光拦截棱镜的所述入射面平行于所述背光源的所述发光面。
[0022]根据本申请的一个实施例，所述杂光拦截棱镜的所述入射面平行于所述杂光拦截棱镜的所述出射面。
[0023]根据本申请的一个实施例，所述中继组件为RTIR棱镜，其中所述RTIR棱镜包括靠近所述杂光拦截棱镜的楔形棱镜和靠近所述DMD芯片和所述成像镜头的全反射棱镜，并且所述楔形棱镜和所述全反射棱镜被斜面对斜面且间隔地设置，以在所述楔形棱镜和所述全反射棱镜之间形成间隙。
[0024]根据本申请的一个实施例，所述RTIR棱镜中所述楔形棱镜的斜面相对倾斜于所述背光源的所述发光面，并且所述楔形棱镜的所述斜面的倾斜方向垂直于所述杂光拦截棱镜的所述拦截功能面的倾斜方向。
[0025]根据本申请的一个实施例，所述近眼显示光机进一步包括吸光元件，其中所述吸光元件被对应地设置于所述杂光拦截棱镜的侧面，用于吸收传播至所述杂光拦截棱镜的所述侧面的光线。
[0026]根据本申请的一个实施例，所述中继组件为RTIR棱镜或TIR棱镜。
[0027]根据本申请的一个实施例，所述中继组件为拦截式RTIR棱镜或拦截式TIR棱镜。
[0028]根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种近眼显示设备，包括：
[0029]光波导；和
[0030]近眼显示光机，其中所述近眼显示光机被对应地设置于所述光波导的耦入侧，并且所述近眼显示光机包括：
[0031]背光源；
[0032]DMD芯片；
[0033]成像镜头；
[0034]中继组件，其中所述中继组件被对应地设置于所述背光源、所述DMD芯片以及所述成像镜头之间，用于将经由所述背光源发出的照明光传输至所述DMD芯片，并将经由所述DMD芯片调制成的图像光传输至所述成像镜头，以通过所述成像镜头将该图像光投射至所述光波导的耦入口；以及
[0035]杂光拦截棱镜，其中所述杂光拦截棱镜被对应地设置于所述背光源和所述中继组件之间的光路中，用于拦截经由所述背光源发出的该照明光中的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.近眼显示光机，其特征在于，包括：背光源；DMD芯片；成像镜头；中继组件，其中所述中继组件被对应地设置于所述背光源、所述DMD芯片以及所述成像镜头之间，用于将经由所述背光源发出的照明光传输至所述DMD芯片，并将经由所述DMD芯片调制成的图像光传输至所述成像镜头；以及杂光拦截棱镜，其中所述杂光拦截棱镜被对应地设置于所述背光源和所述中继组件之间的光路中，用于拦截经由所述背光源发出的该照明光中的第一角度光线，并允许经由所述背光源发出的该照明光中的第二角度光线透过以传输至所述中继组件，其中该第一角度光线的出射角度大于该第二角度光线的出射角度。2.如权利要求1所述的近眼显示光机，其特征在于，所述杂光拦截棱镜具有入射面、拦截功能面以及出射面，其中所述杂光拦截棱镜的所述入射面面向所述背光源，并且所述杂光拦截棱镜的所述出射面面向所述中继组件，其中所述杂光拦截棱镜的所述拦截功能面相对倾斜于所述背光源的发光面，用于使该照明光中的该第一角度光线在从所述入射面射入以传播至所述拦截功能面后，在所述拦截功能面处发生反射以偏离所述出射面。3.如权利要求2所述的近眼显示光机，其特征在于，所述杂光拦截棱镜的所述拦截功能面为全内反射面。4.如权利要求3所述的近眼显示光机，其特征在于，所述杂光拦截棱镜包括靠近所述背光源的第一棱镜和靠近所述中继组件的第二棱镜，其中所述第一棱镜和所述第二棱镜被面对面间隔地设置，以在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间形成全反射间隙。5.如权利要求4所述的近眼显示光机，其特征在于，所述第一棱镜和所述第二棱镜被实施为三棱镜或楔形棱镜。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张倩，陈杭，胡增新，
申请(专利权)人：舜宇光学浙江研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：