[發明專利]激光光學投影模塊及包含其的穿戴裝置

有效

• 申請號: 202010881886.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112462564B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 增田麻言;吳漢強
• 申請（專利權）人: 英錡科技股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/01
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;閆華

一種激光光學投影模塊及包含其的穿戴裝置，激光光學投影模塊包括一激光束掃描裝置、一第一光學透鏡組、以及一微透鏡陣列成像元件。激光束掃描裝置具有一激光光源及一微機電微鏡，激光光源發射激光光束至微機電微鏡，微機電微鏡擺動以反射激光光束并投射出去。第一光學透鏡組設置于激光束掃描裝置的一側，第一光學透鏡組縮小激光束掃描裝置投射出來的激光光束的光點，并減少光點之間的間距。微透鏡陣列成像元件設置于第一光學透鏡組的一側，并位于激光光束的投射方向上，微透鏡陣列成像元件具有多個微透鏡，激光光束經過微透鏡而形成均勻且平行的成像光線，以形成均勻的成像圖像。

技術領域

本發明涉及一種光學投影模塊及穿戴裝置，尤其涉及一種應用激光作為光源的激光光學投影模塊及使用其的穿戴裝置，例如眼鏡，以提供增強現實的顯示圖像。

背景技術

為著供游戲或移動設備的使用者可以利用透明或半透明顯示器以查看周圍環境，可供透視且混合現實顯示設備系統，或者稱為增強現實(Augmented Reality,AR)系統，已逐漸被開發出來。使用者一面能夠通過設備的透明或半透明顯示器查看周圍環境，另一面還能夠看到虛擬圖像，疊加或同時顯示在周圍環境。

這些顯示設備主要需要投射圖像的光機(optical engine)以及透明或半透明的顯示器。光機接受另一設備的圖像等信息后，投射至透明或半透明的顯示器。由于受限于各種元件的體積限制、以及光源的限制，因此如何縮小這些顯示設備的體積，又能提供更寬視野及更高分辨率的圖像，是該項技術領域所欲解決的其中一項重要課題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足提供一種激光光學投影模塊，在于縮小元件的尺寸并提高圖像的分辨率。

為了解決上述的技術問題，本發明所采用的其中一技術方案是，提供一種激光光學投影模塊，其包括一激光束掃描裝置、一第一光學透鏡組、以及一微透鏡陣列成像元件。所述激光束掃描裝置具有一激光光源及一微機電微鏡，所述激光光源發射激光光束至所述微機電微鏡，所述微機電微鏡擺動以反射所述激光光束并投射到對應的像素位置，從而掃描投射出一圖像。所述第一光學透鏡組設置于所述激光束掃描裝置的一側，所述第一光學透鏡組具有多個第一透鏡，所述第一透鏡縮小所述激光束掃描裝置投射出來的所述激光光束的光點，并減少所述光點之間的間距。所述微透鏡陣列成像元件設置于所述第一光學透鏡組的一側，并位于所述激光光束經過所述第一光學透鏡組的投射方向上，所述微透鏡陣列成像元件具有多個排列成陣列的微透鏡，所述激光光束經過所述微透鏡而形成均勻且平行的成像光線，以形成均勻的成像圖像。

本發明所要解決的技術問題還在于，針對現有技術的不足提供一種穿戴裝置，不僅在于縮小元件的尺寸并提高圖像的分辨率，還在于結合體積小、亮度高、功耗小及發熱量低的光機。

為了解決上述的技術問題，本發明所采用的其中一技術方案是，另外提供一種穿戴裝置，其包括一激光束掃描裝置、一第一光學透鏡組、一微透鏡陣列成像元件、一第二光學透鏡組以及一光學透視元件。所述激光束掃描裝置具有一激光光源及一微機電微鏡，所述激光光源發射激光光束至所述微機電微鏡，所述微機電微鏡擺動以反射所述激光光束并投射到對應的像素位置，從而掃描投射出一圖像。所述第一光學透鏡組設置于所述激光束掃描裝置的一側，所述第一光學透鏡組具有多個第一透鏡，所述第一透鏡縮小所述激光束掃描裝置投射出來的所述激光光束的光點，并減少所述光點之間的間距。所述微透鏡陣列成像元件設置于第一光學透鏡組的一側，并位于所述激光光束經過所述第一光學透鏡組后的投射方向上，所述微透鏡陣列成像元件具有多個排列成陣列的微透鏡，所述激光光束經過所述微透鏡而形成均勻且平行的成像光線，以形成均勻的成像圖像。所述第二光學透鏡組設置于所述微透鏡陣列成像元件的一側，以接收所述微透鏡陣列成像元件的所述成像圖像，所述第二光學透鏡組放大所述成像圖像。所述光學透視元件設置于所述第二光學透鏡組的一側，所述光學透視元件包含膠合的多個半穿半反鏡片，每一所述半穿半反鏡片具有多層的鍍膜，以接收經過所述第二光學透鏡組放大后所述成像光線。