[發(fā)明專利]照明裝置和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010789497.5
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111830719A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔海濤;雍海波;錢進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 谷東科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京中和立達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11756
• 代理人: 祝妍

本公開是關(guān)于一種照明裝置和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，照明裝置，包括：照明光源、棱鏡、勻光元件、分光元件和微顯示器；所述照明光源，用于發(fā)光；所述棱鏡，緊貼所述照明光源，用于將所述照明光源射出的光線全反射傳播至所述勻光元件；所述勻光元件，設(shè)置在所述棱鏡和所述分光元件之間，用于將射入的光線變成均勻光，并出射至所述分光元件；所述分光元件，設(shè)置在所述勻光元件和所述微顯示器之間，用于使射入的均勻光出射至所述微顯示器；所述微顯示器，用于將射入的均勻光調(diào)制后出射。通過該技術(shù)方案，可以同時(shí)兼顧光效利用率和照明裝置的生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種照明裝置和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備。

背景技術(shù)

在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示領(lǐng)域，使用的微顯示器主要有Lcos、OLED、DLP、Micro-LED、激光投影。這些屏幕中，Lcos(反射式硅基液晶)因?yàn)槠涓吡炼燃案叻直媛食蔀楹芏鄰S商的首選。然而Lcos作為微顯示器它無法自發(fā)光，必須要用LED來設(shè)計(jì)額外的照明光路。

現(xiàn)技術(shù)利用Lcos做AR顯示的原理如下：LED相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)光源，球面光經(jīng)過透鏡組(透鏡數(shù)≥2)被準(zhǔn)直和勻光后照射到PBS中反射到Lcos上使其得到照明光，再經(jīng)過Lcos調(diào)制后反射出射。

然而現(xiàn)技術(shù)存在一些問題：照明系統(tǒng)中的透鏡組使得照明系統(tǒng)體積較大；為了使近眼顯示光機(jī)的體積和質(zhì)量降低，照明系統(tǒng)中的透鏡需要做到很小很薄，這又增加了工藝難度，使得成本居高不下。同時(shí)由于體積原因LED光受到透鏡組通光孔徑問題，光效浪費(fèi)較大。

后來利用菲涅爾透鏡來代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學(xué)元件，使得照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊、輕便，照射均勻性也有所高。用高精度的菲涅爾透鏡取代傳統(tǒng)透鏡確實(shí)能夠降低光機(jī)的重量和體積，但是高精度菲涅爾透鏡的成本卻又更高。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本公開提供一種照明裝置和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)兼顧光效利用率和照明裝置的生產(chǎn)成本。

根據(jù)本公開實(shí)施例的第一方面，提供一種應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示的照明裝置，包括：照明光源、棱鏡、勻光元件、分光元件和微顯示器；

所述照明光源，用于發(fā)光；

所述棱鏡，緊貼所述照明光源，用于將所述照明光源射出的光線全反射傳播至所述勻光元件；

所述勻光元件，設(shè)置在所述棱鏡和所述分光元件之間，用于將射入的光線變成均勻光，并出射至所述分光元件；

所述分光元件，設(shè)置在所述勻光元件和所述微顯示器之間，用于使射入的均勻光出射至所述微顯示器；

所述微顯示器，用于將射入的均勻光調(diào)制后出射。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，還包括：

珊片，設(shè)置在所述勻光元件和所述分光元件之間，用于遮擋所述勻光元件出射的擴(kuò)展方向的大于預(yù)設(shè)角度的光線。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述珊片包括多個(gè)交替疊放的吸光片和反光片。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述吸光片和所述反光片的上表面和下表面均平行設(shè)置，所述吸光片的上表面和下表面為黑色吸光面，所述反光片的內(nèi)表面為鏡面。其中反光片的內(nèi)表面是指和與其相鄰的反光片相對的面。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述吸光片的厚度與吸光片的寬度比為預(yù)設(shè)值，所述預(yù)設(shè)值根據(jù)所述預(yù)設(shè)角度進(jìn)行設(shè)置。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述吸光片和所述反光片包括以下任一項(xiàng)：金屬片、塑料片和玻璃片，所述吸光片的厚度小于所述反光片的厚度。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述棱鏡為長方體棱鏡。

在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述分光元件包括偏振分光棱鏡。