[發明專利]頭戴式顯示器的光學裝置

在審

• 申請號: 202210353353.4
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114442331A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張小齊;莊世強;彭益
• 申請（專利權）人: 深圳市隆利科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02F1/13357
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 徐李娜

1.一種頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于，包括：

直下式mini LED背光模組，其用于產生面光源；

光纖膜，其包括光纖陣列，所述光纖陣列的一端具有用于接收所述面光源的耦合光輸入表面，所述光纖陣列的另一端具有物理上面向眼睛方向并用于發射光的耦合光輸出表面，其中，所述耦合光輸入表面的表面積不小于所述耦合光輸出表面的表面積以提升所述面光源的出光亮度；

LCD面板，其用于產生顯示圖像，所述LCD面板設置在所述光纖膜的出光面上并與所述耦合光輸出表面對準；

成像透鏡，設置在所述LCD面板的出光面上并與所述LCD面板的出光面對準，以在佩戴頭戴式顯示器時，使得從所述LCD面板發出的顯示圖像聚焦到眼睛；

其中，所述直下式mini LED背光模組的出光面上設置有多個微透鏡結構，所述微透鏡結構與所述光纖陣列中的光纖形成周期性對應分布。

2.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

組成所述光纖陣列的各個光纖，其在組成所述耦合光輸入表面的輸入端的橫截面大于組成所述耦合光輸出表面的輸出端的橫截面。

3.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

所述光學裝置還包括折射材料層，其設置在所述耦合光輸出表面和所述LCD面板之間，所述折射材料層具有大于空氣的折射率，以收窄所述顯示圖像的視場角度。

4.根據權利要求3所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

所述折射材料層為具有電活性折射率可控的材料層。

5.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

所述光纖陣列的外側表面設置有阻止光外漏的第一反射性材料。

6.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

組成所述光纖陣列的各個光纖的外側表面設置有能使光在光纖中實現全反射傳播的第二反射性材料。

7.根據權利要求1-6任一項所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：所述光纖膜還包括：

第一光擴散層，其設置在所述耦合光輸入表面的一側；

第二光擴散層，其設置在所述耦合光輸出表面的一側。

8.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

所述光纖陣列的延伸方向垂直于所述耦合光輸出表面；

所述耦合光輸入表面傾斜于所述耦合光輸出表面。

9.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

每個所述微透鏡結構與所述光纖陣列中的對應每個光纖形成周期性呈一一對應分布。

10.根據權利要求1所述的頭戴式顯示器的光學裝置，其特征在于：

所述LCD面板為扭曲向列型LCD面板。