[發明專利]新型的增強現實近眼顯示裝置和增強現實顯示設備

在審

• 申請號: 202110082186.X
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112859343A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 崔海濤;李艷;雍海波;錢進;毛鵬軒
• 申請（專利權）人: 谷東科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/14;G02B27/28
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理事務所(普通合伙) 11756
• 代理人: 祝妍

1.一種新型的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，包括：顯示源、準直系統和“X型”偏振陣列光波導鏡片；

所述顯示源，設置于所述準直系統的主光軸上，用于加載并輸出圖像，其中，所述顯示源包括：紅光Micro-LED微顯示器、綠光Micro-LED微顯示器和藍光Micro-LED微顯示器和合光棱鏡，所述紅光Micro-LED微顯示器與藍光Micro-LED微顯示器相對設置且分別粘合于合光棱鏡的上下表面，所述綠光Micro-LED微顯示器與合光棱鏡的出光面相對設置，且粘合于合光棱鏡的入光面，合光棱鏡用于將所述紅光Micro-LED微顯示器、綠光Micro-LED微顯示器和藍光Micro-LED微顯示器的出射光合為一束；

所述準直系統，位于所述顯示源的出光面，用于將顯示源輸出的圖像進行準直校正后入射到所述“X型”偏振陣列光波導鏡片；

所述“X型”偏振陣列光波導鏡片，設置于所述準直系統的出射光路上，用于將耦入的光線耦出至人眼。

2.根據權利要求1所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，所述合光棱鏡為正方體棱鏡，包括四個等腰直角三角棱鏡以及第一鍍膜面和第二鍍膜面，所述第一鍍膜面為短波通雙色濾光膜，并與所述合光棱鏡的上表面的夾角為45度，所述第二鍍膜面為長波通雙色濾光膜，并與所述合光棱鏡的下表面的夾角為45度。

3.根據權利要求1所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，第一鍍膜面對紅光的反射率大于95％，對藍光和綠光的透射率大于95％，第二鍍膜面對藍光的反射率大于95％，對紅光和綠光的透射率大于95％。

4.根據權利要求1所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，所述“X型”偏振陣列光波導鏡片，包括：耦入三角棱鏡，波導板基底，“X型”偏振分光膜陣列，1/4波片和高反射鏡；

所述耦入三角棱鏡，設置在所述波導板基底的耦入區域，用于使射入的光線耦合進入所述波導板基底；

所述波導板基底，用于將耦合進入所述波導板基底的光線采用全反射的方式傳輸至所述“X型”偏振分光膜陣列；

所述“X型”偏振分光膜陣列，設置在所述波導板基底的耦出區域，用于將傳輸至所述“X型”偏振分光膜陣列的光線耦出至人眼；

1/4波片和高反射鏡，沿光線傳輸方向從左到右依次粘合于所述“X型”偏振陣列光波導鏡片的底部，用于對偏振光波進行類型轉換和反射。

5.根據權利要求1所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，所述“X型”偏振分光膜陣列包括八個偏振分光膜陣列基片，其中所述八個偏振分光膜陣列基片組成四組各呈“X型”設置的基片組。

6.根據權利要求1所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，

所述“X型”偏振分光膜陣列中，“/型”方向的四個偏振分光膜陣列基片等距離且平行排列，且間距為預設間距，所述偏振分光膜陣列基片與波導板基底的傾斜角為預設角度，所述波導板基底的厚度為預設厚度，所述“/型”方向的四個偏振分光膜陣列基片可對P偏振光波進行光的耦出，且沿光線傳輸方向各偏振分光膜陣列基片對P偏振光波的反射率依次遞增；

所述“X型”偏振分光膜陣列中，“\型”方向的四個偏振分光膜陣列基片等距離且平行排列，且間距為預設間距，所述偏振分光膜陣列基片與波導板基底的傾斜角為預設角度，所述“\型”方向的四個偏振分光膜陣列基片可對P偏振光波進行光的耦出，且沿光線傳輸方向各偏振分光膜陣列基片對P偏振光波的反射率依次遞減。

7.根據權利要求1所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，所述準直系統包括從物面開始到像面為止依次同軸設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，其中，所述第一透鏡為平凸透鏡，所述第二透鏡為雙凹透鏡，所述第三透鏡為雙凸透鏡，所述第四透鏡為平凸透鏡。

8.根據權利要求7所述的增強現實近眼顯示裝置，其特征在于，所述第一透鏡的第一表面為平面，所述第一透鏡的第二表面為凸面且為球面，所述第二透鏡的第一表面和第二表面均為凹面，并且為球面，所述第三透鏡的第一表面和第二表面均為凸面，且為球面，所述第四透鏡的第一表面為平面，第二表面為凸面，并且為球面。