本发明专利技术提供了一种大出瞳全息波导眼镜系统，大出瞳全息波导眼镜系统包括微型显示部分，准直透镜部分以及全息波导光栅部分，所述微型显示部分为微型显示器，所述准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组成，所述全息波导光栅部分由耦合输入光栅和耦合输出光栅构成。本发明专利技术对通过对微型显示器、准直透镜组和全息波导的结构设计，可以实现高均匀性的大出瞳成像，出瞳范围为耦合输出光栅的面积。将三部分通过机械结构固定，可获得简易的大出瞳全息波导眼镜系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种大出瞳全息波导眼镜系统，大出瞳全息波导眼镜系统包括微型显示部分，准直透镜部分以及全息波导光栅部分，所述微型显示部分为微型显示器，所述准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组成，所述全息波导光栅部分由耦合输入光栅和耦合输出光栅构成。本专利技术对通过对微型显示器、准直透镜组和全息波导的结构设计，可以实现高均匀性的大出瞳成像，出瞳范围为耦合输出光栅的面积。将三部分通过机械结构固定，可获得简易的大出瞳全息波导眼镜系统。【专利说明】大出瞳全息波导眼镜系统
本专利技术涉及一种全息波导眼镜，尤其涉及一种大出瞳全息波导眼镜系统，属于全 息波导显示成像领域。
技术介绍
20世纪初，为了空军在战斗中瞄准的需要，在飞机上安装一个用于瞄准的带准星 的瞄准环，类似于早期步枪上简单的瞄准系统，三点成一线就是这种最早期的准平视显示 器的工作原理。后来为了减轻飞行员的瞄准负单，就在飞机上安装了其他的瞄准系统，包括 奥尔蒂斯瞄准具，实际上是使手持单筒望远镜安装在飞机上，可以使飞行员瞄准使用。第二 次世界大战初期，陆续开始出现视准反射式瞄准和伺服光环陀螺瞄准具，主要由环板机构 光环偏转部分，光学组件和一块组合玻璃组成。到了 20世纪60年代，开始使用电子管和 模拟信息处理方法显示和产生信号，使用阴极射线管（CRT)和数字计算机的电子式平视显 示器作为图像源，利用光学系统进行显示。传统的头盔显示系统都是由复杂的光学折反射 透镜，半透明玻璃组成的，将CRT或者LED产生的图像投射到眼前的显示装置，实现人眼观 看。这种显示系统体积大，重量重，包含元件多，非常不利于佩戴。最近，高度集成的全息衍 射光学元件被应用于头盔显示系统，极大的集成性使得装置小型，轻便但可以实现全部功 能。1989年开始，以色列的Yamitai教授等人提出了全息衍射光学元件应用在头盔显示系 统的思想。2000年，Yamitai教授成立LUMUS公司，致力于研究全息波导眼镜，并和美国军 方有过合作。2006年，Yamitai等人利用微型的准直透镜和全息光栅的装置实现了图像在 波导中的传播及投射。2007年，法国的Optinvent公司成立，致力于研究平板波导显示眼 镜。2008年，索尼公司研制出全息波导显示眼镜。2009年，英国的BAE Systems公司开始 研制全息波导显示眼镜，计划在2012年，装备给F-35战斗机。2012年，Google公司宣布产 品Google眼镜有忘将在年底上市。 虽然全息波导显示眼镜经历了 20多年的发展，各大高校和研究所对此展开了很 多研究，但仍然存在着很多局限性，阻碍着全息波导显示眼镜的实际应用。例如，全息波导 显不眼镜中的光栅对光能的利用率，由于全息光栅的衍射效率较低，而稱合输入和稱合输 出光波时，都会伴随着能量损失。因此，如何提高全息光栅的衍射效率，使得能量得到合理 利用，成为一个问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种大出瞳全息波导眼镜 系统。 为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：相较于现有技术，本专利技术提供的 大出瞳全息波导眼镜系统包括微型显示部分，准直透镜部分以及全息波导光栅部分，所述 微型显示部分为微型显示器，所述准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组 成，所述全息波导光栅部分由f禹合输入光栅和f禹合输出光栅构成。 本专利技术还要求保护一种大出瞳全息波导眼镜系统，包括微型显示部分，准直透镜 部分以及全息波导光栅部分，所述大出瞳全息波导眼镜系统还包括电脑；所述全息波导光 栅部分与准直透镜部分连接，所述准直透镜部分与微型显示部分连接，所述微型显示部分 连接所述电脑； 所述微型显示部分为微型0LED显示器，将微型0LED显示器连接电脑，通过调整显 示输出的分辨率800X600,实现电脑中影像在0LED的显示，通过在电脑中通过软件来调节 0LED的色彩和对比度，实现0LED对全息波导色散的部分补偿； 所述准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组成，直径为20mm，焦距 为 40mm ； 所述全息波导光栅部分由f禹合输入光栅和f禹合输出光栅构成，f禹合输入光栅大小 为20mmX20mm，稱合输入光栅大小为20mmX50mm，稱合输入光栅和稱合输出光栅距离为 30mm，整个玻璃波导的尺寸为40mmX 110mm，厚度为2. 5mm，在指定的平面调制出在不用区 域有不同光强的光波，与另一束平面波干涉，实现同时制作衍射效率不同的同一块光栅，实 现光波的均匀衍射出射，制作得到所述耦合输入光栅和耦合输出光栅； 从微型显示部分发出的光经过准直透镜部分后成为平行光，进而照射到耦合输入 全息波导光栅部分，经过全息波导光栅部分衍射，平行光改变传播方向，耦合基础光波导， 在光波导中通过全反射原理实现传播，并在耦合输出光栅衍射输出进入人眼。 其中，具体计算不同区域不同衍射效率的方法如下： 要想使光波均与出射，则需要使耦合输出光栅在不同区域有不同的衍射效率，通 过公式（1)计算得到在第Μ个区域的衍射效率I1M为 _3] 【权利要求】1. 一种大出瞳全息波导眼镜系统，其特征在于：所述大出瞳全息波导眼镜系统包括微 型显示部分，准直透镜部分以及全息波导光栅部分，所述微型显示部分为微型显示器，所述 准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组成，所述全息波导光栅部分由耦合 输入光栅和f禹合输出光栅构成。2. 一种大出瞳全息波导眼镜系统，包括微型显不部分，准直透镜部分以及全息波导光 栅部分，其特征在于： 所述大出瞳全息波导眼镜系统还包括电脑；所述全息波导光栅部分与准直透镜部分连 接，所述准直透镜部分与微型显示部分连接，所述微型显示部分连接所述电脑； 所述微型显示部分为微型OLED显示器，将微型OLED显示器连接电脑，通过调整显示输 出的分辨率800X600,实现电脑中影像在OLED的显示，通过在电脑中通过软件来调节OLED 的色彩和对比度，实现OLED对全息波导色散的部分补偿； 所述准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组成，直径为20mm，焦距为 40mm ； 所述全息波导光栅部分由f禹合输入光栅和f禹合输出光栅构成，f禹合输入光栅大小 为20mmX20mm，稱合输入光栅大小为20mmX50mm，稱合输入光栅和稱合输出光栅距离为 30mm，整个玻璃波导的尺寸为40mmX 110mm，厚度为2. 5mm，在指定的平面调制出在不用区 域有不同光强的光波，与另一束平面波干涉，实现同时制作衍射效率不同的同一块光栅，实 现光波的均匀衍射出射，制作得到所述耦合输入光栅和耦合输出光栅； 从微型显示部分发出的光经过准直透镜部分后成为平行光，进而照射到耦合输入全息 波导光栅部分，经过全息波导光栅部分衍射，平行光改变传播方向，耦合基础光波导，在光 波导中通过全反射原理实现传播，并在耦合输出光栅衍射输出进入人眼。3. 如权利要求1或2的大出瞳全息波导眼镜系统，其特征在于：具体计算不同区域不 同衍射效率的方法如下： 要想使光波均与出射，则需要使耦合输出光栅在不同区域有不同的衍射效率，通过公 式（1)计算得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大出瞳全息波导眼镜系统，其特征在于：所述大出瞳全息波导眼镜系统包括微型显示部分，准直透镜部分以及全息波导光栅部分，所述微型显示部分为微型显示器，所述准直透镜部分为准直透镜组，准直透镜组由多个透镜组成，所述全息波导光栅部分由耦合输入光栅和耦合输出光栅构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏，
申请(专利权)人：郑敏，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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