[實用新型]一種光纖耦合波導近眼顯示光學裝置

有效

• 申請號: 202020060708.7
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN211603722U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 宋強;許恒深;蘇鵬華;黃浩;馬國斌;汪濤
• 申請（專利權）人: 深圳瓏璟光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 曲衛濤

本實用新型公開了一種光纖耦合波導近眼顯示光學裝置，包括依次連接的第一光傳導組件、耦合光纖組件和第二光傳導組件，第一光傳導組件用于發射出圖像光線并將圖像光線準直進入耦合光纖組件中轉，耦合光纖組件用于中轉由第一光傳導組件射入的圖像光線，由多個圓形光纖陣列構成，陣列的長寬比為1：1?4：1，經耦合光纖組件中轉后的圖像光線進入第二光傳導組件，第二光傳導組件設置有多個薄膜分光斜面，經過第二光傳導組件轉入人眼眼瞳；有益效果是：本實用新型通過設置的耦合光纖組件，能夠達到縮小光機體積，減少透鏡數量，減小成像光路與波導鏡片的夾角，使近眼顯示光學裝置設計自由度更高，產品更加符合人體工程學。

技術領域

本實用新型涉及顯示設備技術領域，具體涉及一種光纖耦合波導近眼顯示光學裝置。

背景技術

用于增強現實的頭戴顯示器可以讓人們在查看周圍環境的同時，將虛擬的圖像投射到人眼，在軍事，工業，娛樂，醫療，交通運輸等領域有著重要的意義。投影的虛擬圖像可以疊加在用戶感知的真實世界上。用于增強現實的透射型頭戴顯示器，現有技術通常采用離軸非球面構成折反射系統，實現大視場角觀看，這種系統一般會產生很大的垂軸像差、場曲和畸變，使虛擬畫面變形，影響用戶體驗。現有技術的裝置一般體積會很大，并且難以從原理上克服，便攜性大打折扣，與增強現實的使用環境相悖。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光纖耦合波導近眼顯示光學裝置，以解決現有的近眼顯示裝置易產生垂軸像差、場曲和畸變而影響用戶體驗、以及體積太大的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種光纖耦合波導近眼顯示光學裝置，包括依次連接的第一光傳導組件、耦合光纖組件和第二光傳導組件，所述第一光傳導組件用于發射出圖像光線并將圖像光線準直進入所述耦合光纖組件，第一光傳導組件包括微顯示屏、照明光源、第一照明透鏡、第二照明透鏡、PBS棱鏡、成像棱鏡、反射透鏡，所述微顯示屏設于PBS棱鏡的一端，所述照明光源設于PBS棱鏡的一側方，發射出的光線依次經過所述第一照明透鏡與第二照明透鏡進入PBS棱鏡內，所述PBS棱鏡的另一端與成像棱鏡的一端連接，所述成像棱鏡的另一端連接所述反射透鏡；所述耦合光纖組件用于中轉由第一光傳導組件射入的圖像光線，由多個圓形光纖陣列構成，所述陣列的長寬比為1：1-4：1；所述第二光傳導組件為波導器件，波導器件內設置有多個薄膜分光斜面。

作為本實用新型的優選方案，所述微顯示屏是有機發光二極管、硅基液晶或具有發光功能的微顯示芯片。

作為本實用新型的優選方案，所述反射透鏡由一片或多片透鏡組成，所述透鏡的材質是型號為K9、BK7或ZF52的光學玻璃，或者是PC、PMMA的光學塑料。

作為本實用新型的優選方案，所述波導器件由兩個以上平行四角棱鏡和一個或以上梯形棱鏡按順序依次膠合而成。

作為本實用新型的優選方案，所述波導器件由五個平行四角棱鏡和兩個梯形棱鏡按順序依次膠合而成。

作為本實用新型的優選方案，所述平行四角棱鏡的銳角角度范圍是10°-80°，所述梯形棱鏡的銳角角度范圍是10°-80°。

作為本實用新型的優選方案，所述波導器件的厚度在0.5mm-10mm之間。

作為本實用新型的優選方案，所述耦合光纖組件由多個圓形光纖構成陣列的長寬比為2：1。

作為本實用新型的優選方案，所述耦合光纖組件的長度為0.5m-2m。

采用上述技術方案的有益效果是：本實用新型通過設置的耦合光纖組件，能夠達到縮小光機體積，減少透鏡數量，減小成像光路與波導鏡片的夾角，使近眼顯示光學裝置設計自由度更高，產品更加符合人體工程學。

附圖說明

圖1為本實用新型未加耦合光纖組件的光束傳播示意圖；