[發明專利]使用光導的顯示器光學器件

在審

• 申請號: 202110065188.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113138462A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 房雄·石井;中西美木子;市川一興;巖村干生
• 申請（專利權）人: 房雄·石井
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/42
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種用于向觀看者的眼睛提供光線的顯示系統，所述顯示系統包括：

顯示裝置；

一個或多個透鏡構成的組，所述透鏡被配置為接收來自所述顯示裝置的光線；

光管；

輸入耦合光學元件，所述輸入耦合光學元件被配置為接收來自所述一個或多個透鏡構成的組的光線并將光提供到所述光管中，所述光管具有三個以上的側面并且所述光管的所述側面的至少一部分表面通過涂層或全內反射進行反射；

輸出耦合光導；和

一個或多個反射鏡，所述反射鏡被配置為將來自所述光管的出口部分的光線反射到所述輸出耦合光導中；其中

所述一個或多個反射鏡至少包括第一菲涅耳反射器，所述第一菲涅耳反射器包括多個鋸齒形的光柵元件，所述光柵元件被配置為將光線反射到所述輸出耦合光導中，并且所述輸出耦合光導包括第二菲涅耳反射器，所述第二菲涅耳反射器包括多個鋸齒形的光柵元件。

2.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸入耦合光學元件包括棱鏡，并且所述一個或多個透鏡構成的組是遠心的，其中從所述顯示裝置的像素發射的主光線基本上垂直于所述顯示裝置的表面，并且所述主光線在所述棱鏡內或附近彼此交叉。

3.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸入耦合光學元件包括棱鏡，所述棱鏡具有反射面，所述反射面被配置為接收來自所述一個或多個透鏡構成的組的光線并將所述光線反射到所述光管中，并且所述反射面的法向量相對于所述一個或多個透鏡構成的組的光軸為15度至45度。

4.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸入耦合光學元件包括棱鏡，所述棱鏡具有反射面，所述反射面被配置為接收來自所述一個或多個透鏡構成的組的光線并將所述光線反射到所述光管中，并且所述反射面的法向量被配置為旋轉以相對于所述光管的長邊形成介于30度和60度之間的角度。

5.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸入耦合光學元件包括棱鏡，所述棱鏡的折射率大于1.4，所述光管的折射率大于1.4。

6.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述出口部分的尺寸至少部分地基于所述出口部分沿著所述光管的長邊的位置而變化。

7.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述第一菲涅耳反射器的所述光柵元件在鋸齒形的三角棱鏡的表面上彎曲，并且所述表面相對于所述光管的頂表面傾斜15度至45度，設置所述第一菲涅耳反射器的法向量使得平行于所述一個或多個透鏡構成的組的光軸的光線基本上平行于所述光管的頂表面的法向量。

8.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸入耦合光學元件包括棱鏡，所述棱鏡的折射率大于1.3，所述輸出耦合光導的折射率大于1.3，所述棱鏡的折射率基本上等于所述光導的折射率。

9.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸出耦合光導具有形成棱鏡的傾斜面，光線能夠進入其中，并且所述傾斜面的法向量相對于所述光導管的頂表面在15度和45度之間，以使得來自一個或多個反射鏡的光線被反射到所述輸出耦合光導中。

10.根據權利要求1所述的顯示系統，其中：

所述輸出耦合光導具有形成棱鏡的傾斜面，光線進入其中，并且所述傾斜面的法向量相對于所述光管的頂表面在15度和45度之間，以使得來自所述一個或多個反射鏡的光線反射到所述輸出耦合光導中。