图像显示装置和近眼显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像显示装置和近眼显示装置，涉及光学技术领域。包括激光光源，微机电系统MEMS振镜和介质层，其中，激光光源，用于生成激光光束；MEMS振镜，用于控制激光光源生成的激光光束射向介质层；介质层，用于对激光光束进行扩散。本发明专利技术公开的技术方案，可以降低F数，进而在装置体积受限的情况下，提高画面视场角。

Image display device and near eye display device

The invention discloses an image display device and a near eye display device, and relates to the optical technology field. It includes laser source, MEMS galvanometer and dielectric layer, in which laser source is used to generate laser beams, MEMS galvanometer is used to control laser beams produced by laser source to shoot into dielectric layer, and dielectric layer is used to diffuse laser beams. The technical scheme disclosed in the invention can reduce the F number, and then improve the field of view angle of the picture under the condition of limited volume of the device.

【技术实现步骤摘要】
图像显示装置和近眼显示装置
本专利技术涉及光学
，特别涉及图像显示装置和近眼显示装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种图像显示装置和近眼显示装置。旨在解决增强现实显示装置中视场丢失的问题。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。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种图像显示装置，包括激光光源，微机电系统MEMS振镜和介质层，其中，激光光源，用于生成激光光束；MEMS振镜，用于控制激光光源生成的激光光束射向介质层；介质层，用于对激光光束进行扩散。可选的，介质层包括扩散片或匀光器。可选的，介质层还用于将激光光束在预设角度范围内进行扩散。可选的，还包括：合色系统，用于将激光光源生成的激光光束进行合色；其中，激光光束至少包括两种颜色的激光光束；介质层，还用于对合色后的激光光束进行扩散。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种近眼显示装置，包括激光光源，微机电系统MEMS振镜，介质层，输入耦合器，波导和输出耦合器，其中，激光光源，用于生成激光光束；MEMS振镜，用于控制激光光源生成的激光光束射向介质层；介质层，用于对激光光束进行扩散；输入耦合器，用于将经介质层扩散后的光束耦入波导；输出耦合器，用于将在波导中传播的光束耦出。可选的，介质层包括扩散片或匀光器。可选的，介质层还用于将激光光束在预设角度范围内进行扩散。可选的，还包括：合色系统，用于将激光光源生成的激光光束进行合色；其中，激光光束至少包括两种颜色的激光光束；介质层，还用于对合色后的激光光束进行扩散。本专利技术公开的技术方案，可以降低F数，进而在装置体积受限的情况下，提高画面视场角，视场显示效果良好。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，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术实施例公开的一种现有技术中视网膜扫描系统的示意图；图2是本专利技术实施例公开的另一种现有技术中视网膜扫描系统的示意图；图3是本专利技术实施例公开的一种图像显示装置的示意图；图4是本专利技术实施例公开的一种介质层的示意图；图5是本专利技术实施例公开的一种近眼显示装置的示意图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“专利技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的专利技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个专利技术或专利技术构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。本专利技术实施例公开了一种图像显示装置10，包括激光光源101，微机电系统(英文全称：Micro-Electro-MechanicalSystem，英文简称：MEMS)振镜102，和介质层103，如图3所示，其中，激光光源101，用于生成激光光束；MEMS振镜102，用于控制激光光源101生成的激光光束射向介质层103；介质层103，用于对激光光束进行扩散。可选的，激光光源101可以为单色光源，也可以为多色光源，当激光光源101位多色光源时，进一步可选的，波导显示装置10还可以包括：合色系统104，用于将激光光源101生成的激光光束进行合色。，其中，激光光束至少包括两种颜色的激光光束；在此情况下，介质层103，还可以用于对合色后的激光光束进行扩散。需要注意的是，本领域技术人员在具体实施过程中，可以使用单独设置的合色系统104，也可以将激光光源101和合色系统104集成在一起，成为一个不可分割的结构，只要能够实现相同或等同的功能即可，本专利技术对此并不限定。另外，为了实现上述技术方案，本领域技术人员还可以设置与激光光源101配套的激光驱动电路，与MEMS振镜102配套的MEMS驱动电路等，本专利技术对相关驱动电路及驱动电路算法的实现形式并不限定。可选的，介质层103可以包括扩散片或匀光器。进一步可选的，介质层103，还可以用于将激光光束在预设角度范围内进行扩散。激光光束经过介质层扩散后，形成一个面光源，该面光源可以作为图像源，用于为近眼显示装置，如为虚拟现实设备或增强现实设备显示画面。特别的，本领域技术人员可以根据实际需要，预设经介质层扩散后的激光光束的角度，例如，预设角度可以达到近180°，示例性的，激光光束打在扩散片上，前后光线角度的变化如图4所示。本专利技术公开的图像显示装置，可以有效降低图像显示装置的F数，进而在装置体积受限的情况下，提高画面视场角。本专利技术实施例还公开了一种近眼显示装置20，包括激光光源101，微机电系统振镜102，介质层103，输入耦合器204，波导205和输出耦合器206，如图5所示，其中，激光光源101，用于生成激光光束；MEMS振镜102，用于控制激光光源101生成的激光光束射向介质层103；介质层103，用于对激光光束进行扩散。输入耦合器204，用于将经介质层103扩散后的光束耦入波导205；输出耦合器206，用于将在波导205中传播的光束耦出。激光光源101，MEMS振镜102和介质层103可以参考前文中的描述，此处不再赘述。激光光源101生成的激光光束，在MEMS振镜102和介质层103的处理后，经输入耦合器204进入波导205后，在波导205中发生全反射并沿着波导中传播，最终由输出耦合器206将在波导205中传播的光束耦出。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像显示装置，包括激光光源，微机电系统MEMS振镜和介质层，其中，所述激光光源，用于生成激光光束；所述MEMS振镜，用于控制所述激光光源生成的所述激光光束射向所述介质层；所述介质层，用于对所述激光光束进行扩散。

【技术特征摘要】
1.一种图像显示装置，包括激光光源，微机电系统MEMS振镜和介质层，其中，所述激光光源，用于生成激光光束；所述MEMS振镜，用于控制所述激光光源生成的所述激光光束射向所述介质层；所述介质层，用于对所述激光光束进行扩散。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述介质层包括扩散片或匀光器。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述介质层还用于将所述激光光束在预设角度范围内进行扩散。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：合色系统，用于将所述激光光源生成的所述激光光束进行合色；其中，所述激光光束至少包括两种颜色的激光光束；所述介质层，还用于对合色后的激光光束进行扩散。5.一种近眼显示装置，包括激光光源，微机电系统MEMS振镜，介质层，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑昱，
申请(专利权)人：苏州希格斯子光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32