[发明专利]近眼显示设备

说明书

本发明公开了一种近眼显示设备，涉及光学技术领域。其中，光源，用于产生细光束；扫描系统，用于将光源产生的细光束进行二维扫描，产生多个方向的细光束；光学投影系统，用于将扫描系统产生的多个方向的细光束投影至输入耦合器；输入耦合器，用于将光学投影系统射出的光耦入波导；输出耦合器，用于将波导中传播的光耦出。本发明实施例公开的技术方案，具有较大的出瞳孔径，显示效果良好。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及近眼显示设备。

背景技术

现有的采用视网膜扫描方式的增强现实显示方案系统，由光源模块、扫描系统、光学投影模块、半透半反镜构成。光源发出的平行细光束经由扫描系统的二维扫描，变成向各个方向传播的光束，光学投影系统将扫描系统的出射光束投影至人眼，直接在视网膜成像。为了使使用者可以同时观察到系统投影出的图像和真实景物，从光学投影模块出射的光束经半透半反镜偏折后进入人眼，同时真事景物发出的光线也会透过半透半反镜到达人眼，如图1所示。

由于视网膜扫描系统照射到人眼的光线为细光束，当使用者转动眼球时，瞳孔会发生偏移，部分扫描光束会由于虹膜的阻挡而无法进入瞳孔，从而无法在视网膜成像，如图2所示，使得使用者观察到的虚拟景物出现视场的丢失，无法看到部分虚拟景象。

发明内容

本发明实施例提供了一种近眼显示设备。旨在解决视网膜扫描系统中视场丢失的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例，提供了一种近眼显示设备，包括光源、扫描系统、光学投影系统、输入耦合器、波导和输出耦合器，其中，

所述光源，用于产生细光束；

所述扫描系统，用于将所述光源产生的所述细光束进行二维扫描，产生多个方向的细光束；

所述光学投影系统，用于将所述扫描系统产生的所述多个方向的细光束投影至所述输入耦合器；

所述输入耦合器，用于将所述光学投影系统射出的光耦入所述波导；

所述输出耦合器，用于将所述波导中传播的光耦出。

可选的，所述输入耦合器包括输入耦合反射膜。

可选的，所述输入耦合器包括输入耦合光栅。

可选的，所述输出耦合器包括至少一层半透半反膜。

可选的，所述输出耦合器包括输出耦合光栅。

可选的，还包括：

出瞳扩展装置，用于对所述输入耦合器耦入波导的光进行出瞳扩展。

可选的，所述出瞳扩展装置包括多层半透半反膜。

可选的，所述出瞳扩展装置包括出瞳扩展光栅。

可选的，还包括：

控制装置，用于控制所述光源和所述扫描系统，将具有特定强度的光投射到特定方向上。

可选的，还包括：

控制装置，用于控制所述光源和所述扫描系统，将具有特定颜色的光投射到特定方向上。

本发明实施例公开的技术方案，具有较大的出瞳孔径，显示效果良好。同时，无须使用瞳孔追踪技术来捕捉瞳孔位置，有效降低了系统的复杂度及成本，提高了系统的稳定性和可靠性，减小了设备体积。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明