近眼光学系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于接收影像光束的近眼光学系统。所述近眼光学系统包括光波导。光波导用于使所述影像光束在一方向上扩张，且包括近眼表面、结构表面以及多个反射斜面。结构表面具有入光区，且相对于所述近眼表面，其中所述入光区位于所述影像光束的传递路径上；以及多个反射斜面，设于结构表面，位于所述入光区的一侧，且沿着所述方向排列，其中结构表面沿着所述方向依序划分为所述入光区及多个光学区，最靠近所述入光区的光学区中的多个反射斜面在所述方向上的线数量密度小于最远离所述入光区的光学区中的多个反射斜面在所述方向上的线数量密度。近眼光学系统可使不同角度入射的光都能较均匀地入射至眼睛，减少亮、暗纹的产生。

【技术实现步骤摘要】
近眼光学系统
本技术涉及一种光学系统，且特别是涉及一种近眼光学系统。
技术介绍
增强现实(AugmentedReality,AR)主要组成有投影装置(ProjectionDevice)和光波导两个主要元件，而光波导目前分为几何式光波导(GeometricWaveguide)和绕射式光波导(DiffractiveWaveguide)，其中几何光波导又分为镜面阵列式和微结构式。镜面阵列式的几何光波导利用多层不同穿透反射率的镀膜达到出光均匀。但制作工艺复杂且繁复，对镀膜的穿透反射率和每层镀膜之间的平行度的要求极高，导致难以量产。微结构式的几何光波导在出光区的上表面有微棱镜阵列，且当光束打在微结构后可以均匀出光。因此在制作工艺上比镜面阵列式简单许多，具有可量产的优势。然而，对于微结构式的几何光波导来说，从显示设备发出的光在光波导传导的过程中，会因为不同角度入射的光并非都能在预期的出光处出光，因此导致显示画面会有分布不均匀的现象发生，部分角度的光无法进入人眼中，并会在显示画面看到明显暗纹。举例来说，分别以不同角度入射光波导的入射光，在设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近眼光学系统，用于接收影像光束，其特征在于，所述近眼光学系统包括：/n第一光波导，用于使所述影像光束在第一方向上扩张，且包括：/n第一表面，具有第一入光区；/n第二表面，相对于所述第一表面；以及/n多个第一反射斜面，设于所述第一表面，位于所述第一入光区的一侧，且沿着所述第一方向排列，其中所述第一表面沿着所述第一方向依序划分为所述第一入光区及多个第一光学区，最靠近所述第一入光区的第一光学区中的多个第一反射斜面在所述第一方向上的线数量密度小于最远离所述第一入光区的第一光学区中的多个第一反射斜面在所述第一方向上的线数量密度；以及/n第二光波导，用于使所述影像光束在第二方向上扩张，且所述第一方...

【技术特征摘要】
20191107 US 62/931810;20200121 CN 20202013591921.一种近眼光学系统，用于接收影像光束，其特征在于，所述近眼光学系统包括：
第一光波导，用于使所述影像光束在第一方向上扩张，且包括：
第一表面，具有第一入光区；
第二表面，相对于所述第一表面；以及
多个第一反射斜面，设于所述第一表面，位于所述第一入光区的一侧，且沿着所述第一方向排列，其中所述第一表面沿着所述第一方向依序划分为所述第一入光区及多个第一光学区，最靠近所述第一入光区的第一光学区中的多个第一反射斜面在所述第一方向上的线数量密度小于最远离所述第一入光区的第一光学区中的多个第一反射斜面在所述第一方向上的线数量密度；以及
第二光波导，用于使所述影像光束在第二方向上扩张，且所述第一方向及所述第二方向互相垂直。


2.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，最靠近所述第一入光区的所述第一光学区中的所述多个第一反射斜面的线数量密度呈定值，且最远离所述第一入光区的所述第一光学区中的所述多个第一反射斜面的线数量密度呈定值。


3.根据权利要求2所述的近眼光学系统，其特征在于，在最靠近所述第一入光区的所述第一光学区与最远离所述第一入光区的所述第一光学区之间的至少一个第一光学区中的多个第一反射斜面的线数量密度大小呈现非递增且非递减的振荡分布。


4.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述影像光束中被相邻的任两个第一反射斜面所反射的两个部分所述影像光束在使用者的眼睛中所形成的视角范围彼此至少部分重叠。


5.根据权利要求4所述的近眼光学系统，其特征在于，每一个所述第一反射斜面在所述第一方向上的宽度小于等于所述第一反射斜面至在所述第一方向上的下一个所述第一反射斜面的节距，所述节距小于等于所述眼睛的瞳孔直径，且所述瞳孔直径大于等于1毫米且小于等于6毫米。


6.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述多个第一反射斜面在所述第一方向上的线数量密度从靠近所述第一入光区处往远离所述第一入光区处递增。


7.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述第一光波导还包括第二分光斜面，配置于所述第一入光区上，且用于使来自所述第一入光区的所述影像光束往所述多个第一光学区传递。


8.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述第二光波导还包括：
第三表面，朝向所述第二表面；
第四表面，具有第二入光区，且相对于所述第三表面，其中所述第二入光区位于来自所述第二表面的所述影像光束的传递路径上；以及
多个第三反射斜面，设于所述第四表面，位于所述第二入光区的一侧，且沿着所述第二方向排列，其中所述第四表面沿着所述第二方向依序划分为所述第二入光区及多个第二光学区，最靠近所述第二入光区的第二光学区中的多个第三反射斜面在所述第二方向上的线数量密度小于最远离所述第二入光区的第二光学区中的多个第三反射斜面在所述第二方向上的线数量密度。


9.根据权利要求8所述的近眼光学系统，其特征在于，所述第二光波导还包括第四反射斜面，配置于所述第二入光区上，且用于使来自所述第二入光区的所述影像光束往所述多个第二光学区传递。


10.根据权利要求8所述的近眼光学系统，其特征在于，最靠近所述第二入光区的所述第二光学区中的所述多个第三反射斜面的线数量密度呈定值，且最远离所述第二入光区的所述第二光学区中的所述多个第三反射斜面的线数量密度呈定值。

【专利技术属性】
技术研发人员：彭奎恩，施智维，简宏达，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71