[发明专利]微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜

权利要求书

1.一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，包括显示器、微结构波导基板和投影镜头；所述投影镜头远离所述微结构波导基板的一端面向显示器，所述显示器所发出的光束依次通过所述投影镜头、微结构波导基板进入人眼；所述投影镜头用于对所述显示器所发出的光束进行放大，其特征在于：

所述微结构波导基板用于对在波导基板内传输的光束进行反射和分束，即通过微棱镜结构增加了人眼所能观测到的区域；所述微结构波导基板包括由光学树脂一体成型的主体部分，其表面的光洁度满足ISO 10110标准的要求，所述主体表面设有入射面、顶面、底面、补偿面和树脂补偿层，所述树脂补偿层下设有微结构面，且树脂补偿层的外表面与顶面处于相同的水平面；所述入射面为主体表面的一段平面或自由曲面；顶面所在的平面与入射面所在的平面之间的夹角A在20-90°之间；所述的底面所在的平面与顶面所在的表面平行；

所述微结构面为主体表面内陷的一个面，微结构面所在的平面与顶面和底面所在的平面均平行；所述微结构面由若干相同的微结构单元构成，任一所述微结构单元均包括第一微结构单元面和第二微结构单元面，所述第一微结构单元面和第二微结构单元面表面均为平面，其表面的光洁度均满足ISO 10110标准的要求。

2.根据权利要求1所述的一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，其特征在于：所述入射面为平面或自由曲面。

3.根据权利要求2所述的一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，其特征在于：所述入射面为主体表面的一个自由曲面，其表面的光洁度满足ISO 10110标准的要求，其曲面方程满足方程(1)～(3)中的任一个；

这里，N为级数中多项式系数的总数，Ai为第i项扩展多项式的系数；该多项式只是在x，y方向的幂级数；第一项是x，然后是y，接着是x*x，x*y，y*y等等；1次项有2项，2次项有三项，3次项有4项等等；最高次是20，是的多项式非球面系数总数的最大值为230；x和y等位置的数据值都会除以一个归一化半径，得到一个没有量纲的多项式系数；

其中c为曲率半径，k为二次曲面系数，A,B,C,D分别为4,6,8,10阶非球面系数；

该方程为偶次非球面方程(球面为非球面的特例，也属于该范围)。

4.根据权利要求2所述的一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，其特征在于：所述自由曲面的入射面上设有面型的中心点Z，有一条过点Z且与入射面表面相切的切线Z’，Z’所在的平面与顶面所在的平面之间的夹角A在20-90°之间。

5.根据权利要求1所述的一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，其特征在于：所述显示器为OLDE或LCOS。

6.根据权利要求1所述的一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，其特征在于：所述显示器一侧还设有用于固定所述显示器的显示器固定装置。

7.根据权利要求1所述的一种微棱镜波导结构近眼显示视频眼镜，其特征在于：所述投影镜头为一个凸透镜或若干个凸透镜和凹透镜组成的透镜组；所述投影镜头的焦距为15mm-1000mm之间的任一值，所述凸透镜或透镜组中透镜的面型可以为球面、非球面或自由曲面。