[發明專利]毫微微投影儀光學系統

在審

• 申請號: 202011229873.1
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN112230433A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: G·D·米勒;B·E·勒莫夫;G·M·米哈拉基斯;R·邁納德;M·W·威梅
• 申請（專利權）人: 德遁公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02C7/04;G02B17/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 羅利娜

描述了各種毫微微投影儀光學系統。它們中的每個可以做得足夠小以使用塑料注塑成型、金剛石車削、光刻和蝕刻或其他技術裝配在隱形眼鏡中。大多數(但不是全部)系統包括實心圓柱形透明基板，該基板的一端上形成有彎曲主鏡并且另一端上形成有次鏡。任何設計可以根據需要使用光阻擋、光重定向、吸收涂層或其他類型的擋板結構來減少雜散光線。

本申請是國際申請日為2017年10月18日、國際申請號為PCT/US2017/057240、國家申請號為201780078826.1、發明名稱為“毫微微投影儀光學系統”的中國發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.的第119(e)段要求于2016年10月31日提交的題為“Femtoprojector Optical Systems”的美國臨時專利申請序列號62/415,376和于2017年3月17日提交的題為“Femtoprojector Optical Systems”的美國臨時專利申請序列號62/473,268的優先權。所有前述申請的主題以整體內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及用于眼戴式顯示器的投影儀。

背景技術

Deering已經提出了一種眼戴式顯示器。參見例如題為“Systems using eyemounted displays”的US 8,786,675。一種類型的眼戴式顯示器基于安裝在隱形眼鏡內的微型投影儀。投影儀將圖像投影到佩戴隱形眼鏡的人的視網膜上。

視頻投影儀必須非常小以裝配在隱形眼鏡中，小到Deering將稱其為“毫微微投影儀(femtoprojector)”。典型的毫微微投影儀在任何維度上都不大于約1毫米。

一種毫微微投影儀包括圖像源和光學系統。圖像源可以是顯示芯片，諸如發光像素陣列。發光二極管(LED)陣列是顯示芯片的示例。光學系統將來自圖像源的光投射到視網膜上。

在光到達視網膜之前，它穿過眼球，眼球包括角膜和眼睛自己的晶狀體。毫微微投影儀的光學系統被設計為將來自顯示芯片的圖像投影到視網膜上，以便它們出現在人的視場中。

所需要的是用于裝配在隱形眼鏡內部同時還提供適當放大率和良好圖像質量的毫微微投影儀光學系統的設計。

附圖說明

本公開的實施例具有其他優點和特征，這些優點和特征當結合附圖理解時從以下詳細描述和所附權利要求將更加清楚，在附圖中：

圖1示出了在隱形眼鏡中包含毫微微投影儀的眼戴式顯示器的橫截面視圖。

圖2示出了在隱形眼鏡中包含多個毫微微投影儀的眼戴式顯示器的俯視圖。

圖3A和圖3B分別示出了具有來自圖像源的中央和邊緣的光線的毫微微投影儀光學系統的橫截面視圖。

圖4示出了毫微微投影儀光學系統的透視圖。

圖5A和圖5B示出了毫微微投影儀光學系統和具有毫微微投影儀的眼睛的橫截面視圖，圖示了設計折衷。

圖5C繪出了作為遮蔽物尺寸的函數的相對效率和內暈角。

圖6-圖13示出了各種毫微微投影儀光學系統的橫截面視圖。

圖14A-圖14B示出了毫微微投影儀的分解圖和組裝圖。

圖15A-圖15B示出了另一毫微微投影儀的分解圖和組裝圖。

圖16示出了隱形眼鏡中的水平定位的毫微微投影儀的橫截面視圖。

圖17示出了隱形眼鏡中的又一毫微微投影儀的橫截面視圖。