CN111273448A - 一种新型的ar显示光学*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及AR技术领域，特别涉及一种新型的AR显示光学***，包括用于发射照明光的照明组件、双图像源的反射式微显示组件、第一偏振组件、投射图像的成像组件、以及图像偏正分光转向组件，所述照明组件所发出的照明光经第一偏振组件的偏振面调制后进入反射式微显示组件，所述反射式微显示组件对所进入的照明光进行调试产生图像光线，所述图像光线再次经第一偏振组件的偏振面调制后进入成像组件，所述成像组件对该图像光线进行光路调节后进入到图像偏振分光转向组件，所述图像偏振分光转向组件调节该图像的出瞳方向。该***大大缩小了显示模组体积，同时也提升光源效率，减小了发热源，极大降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及AR技术领域，特别涉及一种新型的AR显示光学***。
背景技术
衍射光学显示模组是当前AR眼镜必须用到的关键技术之一。主流技术的衍射光学显示模组通常包括了波导和光引擎。而光引擎一般由包含由微显示的图像源显示组件，偏正组件，镜头组组成。衍射光学显示模组由图像源发出的图像画面，通过偏正组件，镜头组成的光学传输***传递到波导片，再由波导片传输图像投射到人眼。这里的衍射光学显示模组需要满足尽可能小的体积，重量，功耗等，从而使产品设计能适合眼镜的形态，更加符合大众的需求。
对于光学投影***，业界有很多种设计和结构方案，但是一般都是单个图像源的光引擎如附图1所示，光引擎只有一个作为图像输入的图像源的话，要使人眼的双目都看到独立的图像则需要两个独立的光引擎，这样的AR眼镜在体积，功耗，重量以及外形设计上都带来挑战。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种新型的AR显示光学***，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决现有技术中的问题所采用的技术方案为：一种新型的AR显示光学***，包括用于发射照明光的照明组件、双图像源的反射式微显示组件、第一偏振组件、投射图像的成像组件、以及图像偏正分光转向组件，所述照明组件所发出的照明光经第一偏振组件的偏振面调制后进入反射式微显示组件，所述反射式微显示组件对所进入的照明光进行调试产生图像光线，所述图像光线再次经第一偏振组件的偏振面调制后进入成像组件，所述成像组件对该图像光线进行光路调节后进入到图像偏振分光转向组件，所述图像偏振分光转向组件调节该图像的出瞳方向。
作为本发明的优选方案，所述第一偏振组件可以为单偏振面的偏振组件、双偏振面的偏振组件或者三偏振面的偏振组件。
作为本发明的优选方案，所述反射式微显示组件包括两个或两个以上的微显示组件，所述微显示组件设于偏振面相对应的地方。
作为本发明的优选方案，所述微显示组件为LCOS微显示组件或者DLP微显示组件。
作为本发明的优选方案，所述图像偏振分光转向组件包括一个至少双偏振面的第二偏振组件和两个转向棱镜，所述第二偏振组件接收成像组件发射出的图像光线，并调制该图像光线沿着双偏振面分别向两个方向射出，所述转向棱镜设于第二偏振组件的偏振面对应处，接收经第二偏振组件所发射出的图像光线，并调节该图像光线的出瞳方向。
作为本发明的优选方案，所述成像组件与所述图像偏振分光转向组件之间还可设有调节图像光线传输方向的转折棱镜。
作为本发明的优选方案，所述照明组件包含红、绿、蓝三种光源其中至少一种。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明中一种新型的AR显示光学***，该***在不影响光学投影***功能的情况下，将AR眼镜的双目光引擎高度集成在一起，并且复用大部分光学组件，大大缩小了显示模组体积，以及充分利用了照明组件的光源，大大提升光源效率，减小了发热源，同时极大降低了成本。
附图说明
图1是现有技术中AR显示的衍射光波导***的结构图；
图2是本发明一种新型的AR显示光学***中实施例一的结构图；
图3是本发明一种新型的AR显示光学***中实施例二的结构图。
图中标号：1、照明组件；2、反射式微显示组件；3、第一偏振组件；4、成像组件；5、图像偏正分光转向组件；6、转折棱镜；21、第一微显示组件；22、第二微显示组件；51、第二偏振组件；52、转向棱镜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如附图所示：一种新型的AR显示光学***，包括用于发射照明光的照明组件1、双图像源的反射式微显示组件2、第一偏振组件3、投射图像的成像组件4、以及图像偏正分光转向组件5，所述照明组件1所发出的照明光经第一偏振组件3的偏振面调制后进入反射式微显示组件2，所述反射式微显示组件2对所进入的照明光进行调试产生图像光线，所述图像光线再次经第一偏振组件3的偏振面调制后进入成像组件4，所述成像组件4对该图像光线进行光路调节后进入到图像偏振分光转向组件，所述图像偏振分光转向组件调节该图像的出瞳方向。
优选地，所述第一偏振组件3可以为单偏振面的偏振组件、双偏振面的偏振组件或者三偏振面的偏振组件。
优选地，所述反射式微显示组件2包括两个或两个以上的微显示组件，该微显示组件2可采用LCOS微显示组件或者DLP微显示组件，所述微显示组件设于偏振面相对应的地方。
优选地，所述图像偏振分光转向组件包括一个至少双偏振面的第二偏振组件51和两个转向棱镜52，所述第二偏振组件51接收成像组件4发射出的图像光线，并调制该图像光线沿着双偏振面分别向两个方向射出，所述转向棱镜52设于第二偏振组件51的偏振面对应处，接收经第二偏振组件51所发射出的图像光线，并调节该图像光线的出瞳方向。
优选地，所述成像组件4与所述图像偏振分光转向组件之间还可设有调节图像光线传输方向的转折棱镜6。
优选地，所述照明组件1包含红、绿、蓝三种光源其中至少一种。
优选地，所述成像组件4包括第一球面透镜、第二球面透镜和非球面的凸凹透镜，所述图像光线依次穿过所述第一球面透镜、非球面的凸凹透镜和第二球面透镜。
如附图2所示，在本申请的第一实施例中，照明组件1设于反射式微显示组件2一侧，所述反射式微显示组件2为双偏振面的偏振组件，在偏振组件的相对两侧设有第一微显示组件21和第二微显示组件22，照明组件1所发出的照明光经第一偏振组件3的双偏振面调制后分别进入第一微显示组件21和第二微显示组件22。
第一微显示组件21和第二微显示组件22对所进入的照明光进行调试产生图像光线并射出，射出的图像光线再次经第一偏振组件3的双偏振面调制后进入到成像组件4，成像组件4对该图像光线经过内部透镜的光路调整，按符合光波导片需求的相关参数投影出来。
成像组件4投影出图像光线进入到图像偏振分光转向组件的第二偏振组件51，所述第二偏振组件51为双偏振面的偏振组件，第二偏振组件51接收成像组件4发射出的图像光线，并调制该图像光线沿着双偏振面分别向两个方向射出，两个转向棱镜52分别设于两个出射方向处，接收经第二偏振组件51所发射出的图像光线，并调节该图像光线的出瞳方向。
如附图3所示，在本申请的第二实施例中，照明组件1设于反射式微显示组件2一侧，所述反射式微显示组件2为单偏振面的偏振组件，在偏振组件的相邻两侧设有第一微显示组件21和第二微显示组件22，照明组件1所发出的照明光经第一偏振组件3的双偏振面调制后分别进入第一微显示组件21和第二微显示组件22。
第一微显示组件21和第二微显示组件22对所进入的照明光进行调试产生图像光线并射出，射出的图像光线再次经第一偏振组件3的偏振面调制后进入到成像组件4，成像组件4对该图像光线经过内部透镜的光路调整，按符合光波导片需求的相关参数投影出来。
为了使本申请的光波导***的布局更加适用于AR眼镜形态的设计，在成像组件4与所述图像偏振分光转向组件之间还可设有调节图像光线传输方向的转折棱镜6，成像组件4投影出图像光线进入到转折棱镜6，转折棱镜6再将该光线折射至图像偏振分光转向组件的第二偏振组件51，所述第二偏振组件51为双偏振面的偏振组件，第二偏振组件51接收成像组件4发射出的图像光线，并调制该图像光线沿着双偏振面分别向两个方向射出，两个转向棱镜52分别设于两个出射方向处，接收经第二偏振组件51所发射出的图像光线，并调节该图像光线的出瞳方向。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明中一种新型的AR显示光学***，该***在不影响光学投影***功能的情况下，将AR眼镜的双目光引擎高度集成在一起，并且复用大部分光学组件，大大缩小了显示模组体积，以及充分利用了照明组件1的光源，大大提升光源效率，减小了发热源，同时极大降低了成本。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型的AR显示光学***，其特征在于：包括用于发射照明光的照明组件、双图像源的反射式微显示组件、第一偏振组件、投射图像的成像组件、以及图像偏正分光转向组件，所述照明组件所发出的照明光经第一偏振组件的偏振面调制后进入反射式微显示组件，所述反射式微显示组件对所进入的照明光进行调试产生图像光线，所述图像光线再次经第一偏振组件的偏振面调制后进入成像组件，所述成像组件对该图像光线进行光路调节后进入到图像偏振分光转向组件，所述图像偏振分光转向组件调节该图像的出瞳方向。
2.根据权利要求1所述的一种新型的AR显示光学***，其特征在于：所述第一偏振组件可以为单偏振面的偏振组件、双偏振面的偏振组件或者三偏振面的偏振组件。
3.根据权利要求2所述的一种新型的AR显示光学***，其特征在于：所述反射式微显示组件包括两个或两个以上的微显示组件，所述微显示组件设于偏振面相对应的地方。
4.根据权利要求3所述的一种新型的AR显示光学***，其特征在于：所述微显示组件为LCOS微显示组件或者DLP微显示组件。
5.根据权利要求1所述的一种新型的AR显示光学***，其特征在于：所述图像偏振分光转向组件包括一个至少双偏振面的第二偏振组件和两个转向棱镜，所述第二偏振组件接收成像组件发射出的图像光线，并调制该图像光线沿着双偏振面分别向两个方向射出，所述转向棱镜设于第二偏振组件的偏振面对应处，接收经第二偏振组件所发射出的图像光线，并调节该图像光线的出瞳方向。
6.根据权利要求5所述的一种新型的AR显示光学***，其特征在于：所述成像组件与所述图像偏振分光转向组件之间还可设有调节图像光线传输方向的转折棱镜。
7.根据权利要求1所述的一种新型的AR显示光学***，其特征在于：所述照明组件包含红、绿、蓝三种光源其中至少一种。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2020
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