近眼显示模组及近眼显示设备制造技术

本实用新型专利技术涉及增强现实的技术领域，公开了一种近眼显示模组及近眼显示设备，其中，近眼显示模组包括：图像源、目镜系统和波导片，目镜系统包括光路转折元件和多个透镜，光路转折元件用于光路的转折，图像源设于光路转折元件的一侧；波导片包括耦入结构和耦出结构；图像源输出的光线依次经过光路转折元件和多个透镜，从耦入结构进入波导片，在波导片内全反射传输，并从耦出结构耦出。该近眼显示模组可实现增强现实的功能；并且通过将图像源设于目镜系统的光路转折元件的一侧，从而使得图像源的长度方向与目镜系统的长度方向一致，从而使得近眼显示模组的光机部分结构更紧凑，占用的空间小。间小。间小。

【技术实现步骤摘要】
近眼显示模组及近眼显示设备


[0001]本技术专利涉及增强现实的
，具体而言，涉及近眼显示模组及近眼显示设备。

技术介绍

[0002]近眼显示系统，也称为头盔显示器，它最初起源于空军领域，主要是解决驾驶员面对飞机上日益增多的精密仪器及武器系统所收集的大量信息的困扰，利用近眼显示产品可以将各仪器仪表的所有的信息全部呈现在驾驶员前面的视场内,使驾驶员集中精力操作飞机和进行瞄准。随着人们对于近眼显示产品的学习和认识，近眼显示产品的应用领域也不断扩展。在民用方面主要是结合相关的虚拟技术，应用于教育与训练；商业产品的展览与推销；医学的模拟训练等。
[0003]传统的近眼显示模组中的图像源设置在目镜系统的表面，如此，当近眼显示模组用作AR(Augmented Reality，增强现实)眼镜时，一方面图像源的长度方向与镜腿的长度方向不一致，会影响图像源的驱动电路的排线，从而影响近眼显示模组的后续设计和生产；另一方面，使得光机(包括图像源和目镜系统)的占用空间较大，造成空间浪费，从而导致近眼显示模组的整体体积较大，且形态怪异，不符合常规审美标准。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供近眼显示模组及近眼显示设备，旨在解决现有技术中，近眼显示模组占用空间大的问题。
[0005]本技术是这样实现的，近眼显示模组，包括：图像源，用于输出包含图像信息的光线；目镜系统，所述目镜系统包括光路转折元件和多个透镜，所述光路转折元件用于光路的转折，所述图像源设于所述光路转折元件的一侧；及波导片，所述波导片包括耦入结构和耦出结构；其中，所述图像源输出的光线依次经过所述光路转折元件和多个所述透镜，从所述耦入结构进入所述波导片，在所述波导片内全反射传输，并从所述耦出结构耦出。
[0006]可选的，所述目镜系统的光轴垂直于所述波导片。
[0007]可选的，所述透镜的面型为球面、非球面或自由曲面中的一种或多种组合。
[0008]可选的，多个所述透镜包括第一成像透镜、第二成像透镜、第三成像透镜，经所述光路转折元件转折后的光线依次通过所述第一成像透镜、所述第二成像透镜、所述第三成像透镜；所述第一成像透镜和所述第二成像透镜为球面透镜，所述第三成像透镜为非球面透镜。
[0009]可选的，所述目镜系统的全视场范围内的最大畸变≤0.8％，所述目镜系统在分辨率为20lp/mm时的调制传递函数MTF≥0.2。
[0010]可选的，所述光路转折元件为直角棱镜或反射镜。
[0011]可选的，所述波导片为几何阵列光波导或锯齿光波导。
[0012]可选的，所述耦出结构包括形成于所述波导片内部的多个分光斜面，多个所述分
光斜面依次排列；在所述波导片中全反射传输的光入射到所述分光斜面上，部分光线被反射后耦出，部分光线透射后入射到下一个所述分光斜面上。
[0013]可选的，所述图像源为LCoS、LCD、OLED、DMD或Micro
‑
LED。
[0014]近眼显示设备，包括结构外壳和所述近眼显示模组，所述近眼显示模组设于所述结构外壳内，所述结构外壳内还设有驱动电路，所述驱动电路与所述图像源电连接。
[0015]与现有技术相比，本技术提供的近眼显示模组，通过将图像源设于目镜系统的光路转折元件的一侧，从而使得图像源的长度方向与目镜系统的长度方向一致，从而使得近眼显示模组的光机部分(即图像源和目镜系统的组合)结构更紧凑，占用的空间小；而图像源输出的带有图像信息的光线经过目镜系统传输后进入到波导片，从波导片的耦出结构出射，进入到人眼，实现增强现实的功能。
附图说明
[0016]图1是本技术提供的近眼显示模组的立体示意图；
[0017]图2是本技术提供的近眼显示模组的图像光线在光机中的光路示意图；
[0018]图3是本技术提供的近眼显示模组的波导片的结构示意图；
[0019]图4是本技术提供的近眼显示模组的图像光线在近眼显示模组中的光路示意图。
[0020]附图标记说明：
[0021]10
‑
图像源，11
‑
驱动电路；
[0022]20
‑
目镜系统，21
‑
光路转折元件，22
‑
第一成像透镜，23
‑
第二成像透镜，24
‑
第三成像透镜，241
‑
第三成像透镜的后表面；
[0023]30
‑
波导片，31
‑
耦出结构，301
‑
第一反射斜面，302
‑
第二反射斜面，303
‑
第三反射斜面，304
‑
第四反射斜面，305
‑
第五反射斜面，306
‑
第六反射斜面，307
‑
第七反射斜面。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0025]以下结合具体实施例对本技术的实现进行详细的描述。
[0026]本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0027]参照图1
‑
4所示，为本技术提供的较佳实施例。
[0028]近眼显示模组，包括：图像源10，用于输出包含图像信息的光线；目镜系统20，目镜系统20包括光路转折元件21和多个透镜，光路转折元件21用于光路的转折，图像源10设于光路转折元件21的一侧；及波导片30，波导片30包括耦入结构和耦出结构31；其中，图像源
10输出的光线依次经过光路转折元件21和多个透镜，从耦入结构进入波导片30，在波导片30内全反射传输，并从耦出结构31耦出。
[0029]本实施例提供的近眼显示模组，通过将图像源10设于目镜系统20的光路转折元件21的一侧，从而使得图像源10的长度方向与目镜系统20的长度方向一致，从而使得近眼显示模组的光机部分(即图像源10和目镜系统20的组合)结构更紧凑，占用的空间小；而图像源10输出的带有图像信息的光线经过目镜系统20传输后进入到波导片30，从波导片30的耦出结构31出射，进入到人眼，实现增强现实的功能。
[0030]具体的，图像源10可为LCD(Liquid Cr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.近眼显示模组，其特征在于，包括：图像源，用于输出包含图像信息的光线；目镜系统，所述目镜系统包括光路转折元件和多个透镜，所述光路转折元件用于光路的转折，所述图像源设于所述光路转折元件的一侧；及波导片，所述波导片包括耦入结构和耦出结构；其中，所述图像源输出的光线依次经过所述光路转折元件和多个所述透镜，从所述耦入结构进入所述波导片，在所述波导片内全反射传输，并从所述耦出结构耦出；所述目镜系统的全视场范围内的最大畸变≤0.8%，所述目镜系统在分辨率为20lp/mm时的调制传递函数MTF≥0.2。2.如权利要求1所述的近眼显示模组，其特征在于，所述目镜系统的光轴垂直于所述波导片。3.如权利要求2所述的近眼显示模组，其特征在于，所述透镜的面型为球面、非球面或自由曲面中的一种或多种组合。4.如权利要求3所述的近眼显示模组，其特征在于，多个所述透镜包括第一成像透镜、第二成像透镜、第三成像透镜，经所述光路转折元件转折后的光线依次通过所述第一成像透镜、所述第二成像透镜、所述第三成像透镜；所述第一成像透镜和所述第二成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，黄航，宋强，马国斌，
申请(专利权)人：深圳珑璟光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：