一种近眼显示装置和电子设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种近眼显示装置和电子设备，该装置包括：耦入区，用于耦入预设角度范围的入射光束；传递区，用于接收并传递经所述耦入区耦入的所述入射光束；耦出区，用于耦出经所述传递区传递出的光束；光学调制元件，被配置为使光轴移位，并将所述耦出区耦出的光束调制为发散光束；光学补偿元件，位于所述光学调制元件相对于所述传递区的相反侧，被配置为补偿所述传递区及所述光学调制元件引起的像差。该电子设备包括所述近眼显示装置。

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示装置和电子设备
本技术涉及光波导
，尤其涉及一种近眼显示装置和电子设备。
技术介绍
现有技术中，显示3D图像的基本方法是分别向左、右眼显示两个稍微偏移的图像，将经耦出区耦出的平行光调制成发散光，但双目重叠区域过小，容易出现双目冲突的问题，无法进行图像融合，以显示3D虚拟图像。为此，传统的改进做法是旋转左右显示模组，提高双目重叠区域，但这种方法的左眼图像和右眼图像彼此很难对准，会降低两个图像在观看者的大脑中组合的质量以及增加眼睛疲劳。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提出一种近眼显示装置和电子设备，以解决上述现有技术所存在的至少一种问题。为达上述目的，本专利技术实施例采用如下技术方案：一种近眼显示装置，包括：耦入区，用于耦入预设角度范围的入射光束；传递区，用于接收并传递经所述耦入区耦入的所述入射光束；耦出区，用于耦出经所述传递区传递出的光束；光学调制元件，被配置为使光轴移位，并将所述耦出区耦出的光束调制为发散光束；光学补偿元件，位于所述光学调制元件相对于所述传递区的相反侧，被配置为补偿所述传递区及所述光学调制元件引起的像差。在一些实施例中，所述耦入区与所述耦出区包括衍射光学元件，或者尺寸为亚波长周期的结构组成的表面浮雕光栅或体全息光栅。在一些实施例中，所述耦入区和/或所述耦出区设置于所述传递区内表面和/或所述传递区外表面。在一些实施例中，所述传递区包括光学玻璃、光学树脂材料或者表面镀有全反射材料的基板，以实现对所述入射光束的全反射传递。在一些实施例中，所述光学调制元件为偏心透镜。在一些实施例中，还包括图像显示模组，用于发射虚拟显示图像的光束，即所述入射光束。在一些实施例中，所述图像显示模组包括照明元件、图像形成器和透镜，其中：所述图像形成器由所述照明元件提供背光，并利用透射投影或反射来产生所述虚拟显示图像；所述透镜放置于所述图像形成器的前端，用于从所述图像形成器接收所述虚拟显示图像，以准直、汇聚或发散所述虚拟显示图像的信号光。在一些实施例中，所述照明元件还包括红色LED、绿色LED以及蓝色LED，以分别形成所述虚拟显示图像的红色分量、绿色分量以及蓝色分量。在一些实施例中，所述透镜包括球面透镜、非球面透镜以及菲涅尔透镜中的一者或两者以上的组合。本技术的另一技术方案为：一种电子设备，包括前述的近眼显示装置。本技术技术方案的有益效果是：通过设置光学调制元件，可使入射至眼睛的平行光束的光轴发生偏移，以及调制平行光束为发散光束，可以更容易地增大双目重叠区域；在光学调制元件的相反侧设置光学补偿元件，可以补偿传递区及光学调制元件引起的像差，进而可以使观看者无像差地观看真实世界的目标物体，提高了左右眼图像在观看者的大脑中组合的质量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种近眼显示装置的结构示意图；图2是一种示例性的凹型透镜示意图；图3是本技术的近眼显示装置中所使用的一种示例性的偏心透镜示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。另需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。图1为本技术实施例提供的一种近眼显示装置(后简称“装置”)的结构示意图。该装置100(简称“装置100”)包括耦入区101、传递区102、耦出区103、光学调制元件104及光学补偿元件106。应当理解的是，装置100包含与左右眼相对应的左、右对称的两部分，其左、右两部分的结构完全对称，因此装置的左、右两部分的相同元件采用同样的标号，在后述的描述中，均以其中一侧(比如左侧部分)为基础来描述装置的具体构成及其工作原理。继续参考图1，耦入区101用于耦入预设角度范围的入射光束；传递区102用于接收并传递经耦入区101耦入的所述入射光束；耦出区103用于耦出经传递区102传递出的光束；光学调制元件104位于耦出区103与观看者的眼睛105之间，被配置为使光轴移位，并将耦出区103耦出的光束调制为发散光束；光学补偿元件106位于光学调制元件104相对于传递区102的相反侧，被配置为补偿传递区102及光学调制元件104引起的像差。在一些具体实施例中，耦入区101和耦出区103可以包括衍射光学元件(DOE)，也可以是尺寸为亚波长周期的结构组成的表面浮雕光栅或体全息光栅。耦入区101和耦出区103可以使光束分离并改变方向，分离(称为光学阶数)和角度变化取决于衍射光栅的特性。此外，耦出区103的尺寸可根据光学装置的出瞳尺寸和特性决定，此处不作限制。在一些具体实施例中，传递区102包括光学玻璃、光学树脂材料(如BK-7玻璃等)或者表面镀有全反射材料的基板，以实现对入射光束的全反射传递。当入射光束大于基板的全反射临界角时，入射光可在其内部实现全反射。在本实施例中，当入射光束通过耦入区101衍射后，衍射角度大于传递区102内部的全反射临界角时，光束将在传递区102内部实现全反射。应当理解的是，装置100可包含一层传递区102，也可包含多层传递区102，此处不作限制。光学调制元件104，可以适当调节由传递区102输出的光的波前，并且将耦出区103耦出的光束调制为发散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括：/n耦入区，用于耦入预设角度范围的入射光束；/n传递区，用于接收并传递经所述耦入区耦入的所述入射光束；/n耦出区，用于耦出经所述传递区传递出的光束；/n光学调制元件，被配置为使光轴移位，并将所述耦出区耦出的光束调制为发散光束；/n光学补偿元件，位于所述光学调制元件相对于所述传递区的相反侧，被配置为补偿所述传递区及所述光学调制元件引起的像差。/n

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括：
耦入区，用于耦入预设角度范围的入射光束；
传递区，用于接收并传递经所述耦入区耦入的所述入射光束；
耦出区，用于耦出经所述传递区传递出的光束；
光学调制元件，被配置为使光轴移位，并将所述耦出区耦出的光束调制为发散光束；
光学补偿元件，位于所述光学调制元件相对于所述传递区的相反侧，被配置为补偿所述传递区及所述光学调制元件引起的像差。


2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述耦入区与所述耦出区包括衍射光学元件，或者尺寸为亚波长周期的结构组成的表面浮雕光栅或体全息光栅。


3.如权利要求1所述的一种近眼显示装置，其特征在于，所述耦入区和/或所述耦出区设置于所述传递区内表面和/或所述传递区外表面。


4.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述传递区包括光学玻璃、光学树脂材料或者表面镀有全反射材料的基板，以实现对所述入射光束的全反射传递。


5.如权利要求1所述的近眼显示装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨神武，周兴，王兆民，曹炳辰，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44