[發明專利]光學裝置和波導顯示裝置

在審

• 申請號: 201710457883.2
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107272202A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 丁武文;鄭昱
• 申請（專利權）人: 北京靈犀微光科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司11578
• 代理人: 陳亞斌,關兆輝

技術領域

本發明涉及光學技術領域，特別涉及光學裝置和波導顯示裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，增強現實顯示裝置越來越受到人們的重視。為了使增強現實顯示裝置能夠適應不同使用者，并保證在劇烈運動過程中仍然不會出現圖像缺失，增強現實顯示裝置需要具備較大的出瞳直徑，同時還要求增強現實顯示裝置小型化、輕量化。

然而，在現有技術中，一般通過增大圖像源的體積、中繼光學系統的直徑等方式來實現增強現實顯示裝置的大出瞳、大視場等目的，這使得顯示裝置的體積重量大幅上升。另外，為了獲得較好的顯示效果，中繼系統透鏡組鏡片需要離軸傾斜，這使光學畸變及像差等變大，系統設計和系統優化的難度極大提高。

發明內容

本發明實施例提供了一種光學裝置和波導顯示裝置。旨在解決頭戴式顯示裝置中圖像源體積較大，以及中繼光學系統設計復雜度高的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

根據本發明實施例的第一方面，提供了一種光學裝置，包括圖像源，中繼光學系統，光學處理系統，其中，

圖像源，用于顯示圖像；

中繼光學系統，用于將圖像源顯示的圖像射向光學處理系統，并成像至無窮遠處；

光學處理系統，用于將同一方向的入射光，依次射向至少兩個預設方向。

根據本發明實施例的第二方面，提供了一種全息聚合物彌散液晶HPDLC光學裝置，包括圖像源，中繼光學系統，層疊設置的第一HPDLC層和第二HPDLC層，控制器，其中：

圖像源，用于顯示圖像；

中繼光學系統，用于將圖像源顯示的圖像射向第一HPDLC層和第二HPDLC層，并成像至無窮遠處；

第一HPDLC層和第二HPDLC層與中繼光學系統的軸向垂直，且第一HPDLC層和第二HPDLC層的衍射光方向相反；

控制器，用于控制向第一HPDLC層和第二HPDLC層施加電場。

根據本發明實施例的第三方面，提供了一種空間光調制器光學裝置，包括圖像源，中繼光學系統，空間光調制器，控制器，其中，

圖像源，用于顯示圖像；

中繼光學系統，用于將圖像源顯示的圖像射向空間光調制器，并成像至無窮遠處；

控制器，用于控制空間光調制器對出射光進行調制。

根據本發明實施例的第四方面，提供了一種波導顯示裝置，包括圖像源，中繼光學系統，輸入耦合器，波導，輸出耦合器，光學處理系統，其中，

圖像源，用于顯示圖像；

中繼光學系統，用于將圖像源顯示的圖像射向光學處理系統，并成像至無窮遠處；

光學處理系統，用于將同一方向的入射光，依次射向至少兩個預設方向；

輸入耦合器，用于將光學處理系統的出射光耦入波導；

輸出耦合器，用于將波導內傳播的光耦出。

根據本發明實施例的第五方面，提供了一種波導顯示裝置，包括圖像源，中繼光學系統，輸入耦合器，波導，輸出耦合器，層疊設置的第一HPDLC層和第二HPDLC層，控制器，其中，

圖像源，用于顯示圖像；

中繼光學系統，用于將圖像源顯示的圖像射向第一HPDLC層和第二HPDLC層，并成像至無窮遠處；

第一HPDLC層和第二HPDLC層與中繼光學系統的軸向垂直，且第一HPDLC層和第二HPDLC層的衍射光方向相反；

控制器，用于控制向第一HPDLC層和第二HPDLC層施加電場。

輸入耦合器，用于將第一HPDLC層和第二HPDLC層的出射光耦入波導；

輸出耦合器，用于將波導內傳播的光耦出。

根據本發明實施例的第六方面，提供了一種波導顯示裝置，提供了一種波導顯示裝置，包括圖像源，中繼光學系統，輸入耦合器，波導，輸出耦合器，空間光調制器，控制器，其中，

圖像源，用于顯示圖像；

中繼光學系統，用于將圖像源顯示的圖像射向空間光調制器，并成像至無窮遠處；

控制器，用于控制空間光調制器對出射光進行調制。

輸入耦合器，用于將空間光調制器的出射光耦入波導；

輸出耦合器，用于將波導內傳播的光耦出。