本实用新型专利技术公开了一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，包括MicroLED微投影系统和光栅波导元件，所述MicroLED微投影系统安装在光栅波导元件上端一侧，所述MicroLED微投影系统包括MicroLED微显示屏、显示屏支架、投影镜片组、镜筒、棱镜、棱镜支架，所述MicroLED微显示屏固定安装在显示屏支架上，所述投影镜片组固定安装于镜筒内。本实用新型专利技术通过将紧凑小巧的MicroLED微投影系统设置在光栅波导元件的上端一角，使得整个AR光栅波导显示装置更适合普通眼镜形态，且通过采用Micro LED微显示屏作为显示元件，不需要额外的背光系统，使得投影系统结构紧凑小巧，光效更高。
【技术实现步骤摘要】
一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置
本技术涉及增强现实技术相关
，具体为一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置。
技术介绍
随着虚拟现实和增强现实技术逐渐被人们认识和接受，AR眼镜得到了快速发展，如微软的Hololens和MagicLeap公司的MagicLeapOne。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。但是，传统的光栅波导显示装置采用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，应用于AR眼镜之后，难以做到接近普通眼镜外观，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，需要进行改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，以解决上述
技术介绍
中提到的传统的光栅波导显示装置采用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，应用于AR眼镜之后，难以做到接近普通眼镜外观，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，本技术提供如下技术方案：一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，包括MicroLED微投影系统和光栅波导元件，所述MicroLED微投影系统安装在光栅波导元件上端一侧，所述MicroLED微投影系统包括MicroLED微显示屏、显示屏支架、投影镜片组、镜筒、棱镜、棱镜支架，所述MicroLED微显示屏固定安装在显示屏支架上，所述投影镜片组固定安装于镜筒内部两端，所述棱镜固定粘连在棱镜支架上，所述显示屏支架和棱镜支架分别位于镜筒两端，且显示屏支架和棱镜支架分别安装在镜筒两端；所述光栅波导元件由波导镜片层、框胶垫层和透明保护层组成，所述框胶垫层位于波导镜片层和透明保护层之间，且波导镜片层和透明保护层通过框胶垫层固定粘连。优选的，所述显示屏支架一侧设有第一U形固定架，所述镜筒一端设有与第一U形固定架匹配的第一安装凹槽，且第一安装凹槽的深度大于第一U形固定架的长度。优选的，所述棱镜支架一侧设有第二U形固定架，所述镜筒另一端设有与第二U形固定架匹配的第二安装凹槽，所述第二安装凹槽的宽度大于第二U形固定架的宽度。优选的，所述波导镜片层由光栅层和基片组成，所述光栅层位于基片一侧表面上，所述波导镜片层上设有光栅功能层，所述光栅功能层位于波导镜片层上靠近框胶垫层一侧，所述波导镜片层与透明保护层之间具有空气间隙。优选的，所述光栅层由入射光栅、转折光栅和出射光栅组成，所述入射光栅与MicroLED微投影系统的棱镜出光区域相对应，所述转折光栅接收入射光栅传导的光，所述出射光栅接收转折光栅传导的光。优选的，所述框胶垫层具有粘接性，且框胶垫层的厚度为0.05mm-0.2mm。优选的，所述透明保护层具有高透光性和强度，所述透明保护层的材质为塑料、玻璃和钢化玻璃中的任意一种，透明保护层表面镀增透膜。本技术提供了一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，具备以下有益效果：(1)本技术通过将紧凑小巧的MicroLED微投影系统设置在光栅波导元件的上端一角，使得整个AR光栅波导显示装置更适合普通眼镜形态，应用于AR眼镜后，AR眼镜更接近普通眼镜外观，且通过采用MicroLED微显示屏作为显示元件，不需要额外的背光系统，使得投影系统结构更紧凑小巧，光效更高。(2)本技术通过设置可以调节棱镜角度的结构，可以灵活调整微投影系统出射光角度，从而使得AR光栅波导显示装置具有更好的适配性，组装成AR眼镜的过程中，更容易调节成像效果到最佳状态；通过设置可以调节MicroLED微显示屏位置的结构，可以灵活调节MicroLED微投影装置的出射光的汇聚与发散程度，从而调整AR光栅波导显示装置的成像效果及清晰度。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的MicroLED微投影系统分解结构示意图；图2-1为本技术的MicroLED微投影系统后视结构示意图；图3为本技术的结构示意图结构示意图显示屏支架和棱镜支架与镜筒安装结构示意图；图4-1为本技术的棱镜垂直于投影镜片组结构示意图。图4-2为本技术的棱镜支架相对于镜筒逆时针旋转一定角度结构示意图。图4-3为本技术的棱镜支架相对于镜筒顺时针旋转一定角度结构示意图。图5-1为本技术的MicroLED微显示屏在标准位置时结构示意图；图5-2为本技术的MicroLED向投影镜片组移动后结构示意图；图5-3为为本技术的MicroLED远离投影镜片组(14)移动后结构示意图；图6-1为本技术的光栅波导元件拆分结构示意图；图6-2为本技术的光栅波导元件侧视结构示意图；图7-1为本技术的光栅层结构示意图；图7-2为本技术的区域A结构示意图；图8为本技术的左、右眼波导显示装置转换示意图。图中：10、MicroLED微投影系统；11、MicroLED微显示屏；12、显示屏支架；121、第一U形固定架；13、镜筒；131、第一安装凹槽；132、第二安装凹槽；133、侧面；14、投影镜片组；15、棱镜；16、棱镜支架；161、第二U形固定架；20、光栅波导元件；21、波导镜片层；210、光栅层；211、基片；212、入射光栅；213、转折光栅；22、框胶垫层；23、透明保护层。具体实施方式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。如图1-8所示，本技术提供一种技术方案：一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，包括MicroLED微投影系统10和光栅波导元件20，所述MicroLED微投影系统10安装在光栅波导元件20上端一侧，所述MicroLED微投影系统10包括MicroLED微显示屏11、显示屏支架12、投影镜片组14、镜筒13、棱镜15、棱镜支架16，所述MicroLED微显示屏11固定安装在显本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，其特征在于，包括MicroLED微投影系统(10)和光栅波导元件(20)，所述MicroLED微投影系统(10)安装在光栅波导元件(20)上端一侧，所述MicroLED微投影系统(10)包括MicroLED微显示屏(11)、显示屏支架(12)、投影镜片组(14)、镜筒(13)、棱镜(15)、棱镜支架(16)，所述MicroLED微显示屏(11)固定安装在显示屏支架(12)上，所述投影镜片组(14)固定安装于镜筒(13)内部两端，所述棱镜(15)固定粘连在棱镜支架(16)上，所述显示屏支架(12)和棱镜支架(16)分别位于镜筒(13)两端，且显示屏支架(12)和棱镜支架(16)分别安装在镜筒(13)两端；所述光栅波导元件(20)由波导镜片层(21)、框胶垫层(22)和透明保护层(23)组成，所述框胶垫层(22)位于波导镜片层(21)和透明保护层(23)之间，且波导镜片层(21)和透明保护层(23)通过框胶垫层(22)固定粘连。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，其特征在于，包括MicroLED微投影系统(10)和光栅波导元件(20)，所述MicroLED微投影系统(10)安装在光栅波导元件(20)上端一侧，所述MicroLED微投影系统(10)包括MicroLED微显示屏(11)、显示屏支架(12)、投影镜片组(14)、镜筒(13)、棱镜(15)、棱镜支架(16)，所述MicroLED微显示屏(11)固定安装在显示屏支架(12)上，所述投影镜片组(14)固定安装于镜筒(13)内部两端，所述棱镜(15)固定粘连在棱镜支架(16)上，所述显示屏支架(12)和棱镜支架(16)分别位于镜筒(13)两端，且显示屏支架(12)和棱镜支架(16)分别安装在镜筒(13)两端；所述光栅波导元件(20)由波导镜片层(21)、框胶垫层(22)和透明保护层(23)组成，所述框胶垫层(22)位于波导镜片层(21)和透明保护层(23)之间，且波导镜片层(21)和透明保护层(23)通过框胶垫层(22)固定粘连。
2.根据权利要求1所述的一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，其特征在于：所述显示屏支架(12)一侧设有第一U形固定架(121)，所述镜筒(13)一端设有与第一U形固定架(121)匹配的第一安装凹槽(131)，且第一安装凹槽(131)的深度大于第一U形固定架(121)的长度。
3.根据权利要求1所述的一种基于MicroLED的AR光栅波导显示装置，其特征在于：所述棱镜支架(16)一侧设有第二U形固定架(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丙杰，史晓刚，李双龙，
申请(专利权)人：北京枭龙科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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