[实用新型]一种基于MicroLED的AR光栅波导投影系统

说明书

本实用新型公开了一种基于MicroLED的AR光栅波导投影系统，包括LED微显示屏、投影镜片组、棱镜、显示屏支架、镜筒和棱镜支架，LED微显示屏安装在显示屏支架外侧，所述投影镜片组安装在镜筒内侧，所述棱镜安装在棱镜支架内侧，所述显示屏支架和棱镜支架均与镜筒卡接相连，所述棱镜顶端设有第一粗糙面，所述棱镜底端设有第二粗糙面，所述棱镜正面设有反光射面，所述棱镜一侧外壁设有第一透光面，所述棱镜另一侧外壁设有第二透光面，所述显示屏支架由第一卡块和显示屏固定槽组成，所述镜筒内侧开设有镜片槽，本实用新型采用Micro LED微显示屏作为显示元件，不需要额外的背光系统，使得整个投影系统结构更紧凑小巧，光效更高。

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，具体为一种基于MicroLED的AR光栅波导投影系统。

背景技术

随着虚拟现实和增强现实技术逐渐被人们认识和接受，近眼显示设备得到了快速发展，如微软的Hololens和Magic Leap公司的Magic Leap One。增强现实技术中的近眼显示可以将虚拟图像叠加到现实景物中，同时兼具透视特性，不影响对现实景物的正常观察。利用传统光学元件将虚拟图像耦合进入人眼的方式已经被采用，包括棱镜、半透半反镜片、自由曲面波导、镜面阵列波导、光栅波导等。光栅波导显示技术是利用衍射光栅实现光线的入射、转折和出射，利用全反射原理实现光线传输，将微显示器的图像传导至人眼，进而看到虚拟图像。

由于采用和光纤技术一样的全反射原理，光栅波导显示组件可以做的和普通眼镜镜片一样轻薄透明。且由于对光线的转折是通过镜片表面的衍射光栅来实现的，与底板的形状基本没有关系，易于批量制造，生产成本低。因此，光栅波导技术被认为是AR近眼显示技术的发展趋势而被越来越多的人重视和采用。

传统的衍射波导显示装置采用LCOS或DLP微投影系统，此类系统需要采用LED作为光源照射微显示元件产生图像，系统复杂，体积和重量都较大，另外，采用LED作为光源，无论图像上的像素是否需要显示，光源都需要一直工作，使很大一部分光能浪费，系统整体光效较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于MicroLED的AR光栅波导投影系统，以解决上述背景技术中传统的衍射波导显示装置采用LCOS或DLP微投影系统，此类系统需要采用LED作为光源照射微显示元件产生图像，系统复杂，体积和重量都较大，另外，采用LED作为光源，无论图像上的像素是否需要显示，光源都需要一直工作，使很大一部分光能浪费，系统整体光效较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于MicroLED的AR光栅波导投影系统，包括LED微显示屏、投影镜片组、棱镜、显示屏支架、镜筒和棱镜支架，LED微显示屏安装在显示屏支架外侧，所述投影镜片组安装在镜筒内侧，所述棱镜安装在棱镜支架内侧，所述显示屏支架和棱镜支架均与镜筒卡接相连，所述棱镜顶端设有第一粗糙面，所述棱镜底端设有第二粗糙面，所述棱镜正面设有反光射面，所述棱镜一侧外壁设有第一透光面，所述棱镜另一侧外壁设有第二透光面，所述显示屏支架由第一卡块和显示屏固定槽组成，所述镜筒内侧开设有镜片槽，所述棱镜支架由第二卡块、卡槽和第二倒角组成，所述棱镜上方设有AR光栅波导元件，所述AR光栅波导元件表面开设有耦入窗口。

优选的，所述第一卡块呈U型结构对称设置在显示屏支架边缘处，所述显示屏固定槽开设在显示屏支架外壁处，所述LED微显示屏与显示屏固定槽相衔接。

优选的，所述镜筒顶部和底部均开设有第一凹槽，所述第一凹槽一侧开设有第二凹槽，所述第一凹槽与第二卡块插接相连，所述第二凹槽与第一卡块插接相连，所述镜筒一侧外壁对称设有第一倒角，所述镜筒一侧外壁为平面结构。

优选的，所述镜片槽设有多个，且多个所述镜片槽与投影镜片组一一对应。

优选的，所述第二卡块对称固定在棱镜支架外壁处，所述卡槽位于棱镜支架内侧。

优选的，所述耦入窗口与棱镜上的第一透光面相对应。