光机模块制造技术

本发明专利技术提出一种光机模块，光机模块包括至少两个激光源、多个准直镜、合光镜组、光圈、光束整形镜组、微机电扫描模块及扩束镜组。至少两个激光源经配置以分别产生具有不同波长的至少两个激光束。多个准直镜用于分别准直至少两个激光束以产生至少两个准直光束。合光镜组用于将至少两个准直光束合并为合成光束。光圈用于滤除合成光束的杂散光束。光束整形镜组用于将合成光束整形，以产生具有正圆形的整形光束。微机电扫描模块用于反射整形光束且在水平方向及垂直方向进行扫描以形成扫描光束。扩束镜组用于将扫描光束扩大为具有预定面积的扩张光束。张光束。张光束。

【技术实现步骤摘要】
光机模块


[0001]本专利技术涉及一种光机模块，尤其涉及一种可改善成像质量的光机模块。

技术介绍

[0002]扩增实境技术(Augmented Reality,AR)，是一种实时计算摄影机的位置及角度并加上相应的图像、影片以及3D模型的技术。实现扩增实境技术的穿戴式装置可以有多种光学显示方式，其中波导形式的扩增实境头戴设备具有轻薄化及穿透的发展和提升空间，被认为是未来实现扩增实境技术的主流之一。
[0003]波导形式的扩增实境头戴系统一般包括投影部分及波导部分，其中投影部分目前主要采用激光束扫描(Laser Bean Scanning,LBS)技术，具有效率高，性能低的优点，更利于配合波导式增强完成头戴设备显示。
[0004]而在波导部分，可采用全像光学组件(Holographic Optical Element,HOE)，上述LBS的扫描光束可以直接进入HOE，并形成与LBS扫描光束相同视野(Field of view,FOV)的二维虚像画面。LBS光机的设计会因HOE的设计或需求而有所变动，然而，不良的光机设计将影响成像效果，同时可能造成FOV变小的缺点，或是使扫描画面出现杂散光而影响成像。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种可改善成像质量的光机模块。
[0006]为了解决上述的技术问题，本专利技术所采用的其中一个技术方案是提供一种光机模块，所述光机模块包括至少两个激光源，经配置以分别产生具有不同波长的至少两个激光束；多个准直镜，用于分别准直所述至少两个激光束以产生至少两个准直光束；一合光镜组，用于将所述至少两个准直光束合并为一合成光束，其中，所述合成光束具有一第一光形，且所述第一光形为一椭圆形，且所述椭圆形具有在一第一长轴方向上的一第一长度及在一第一短轴方向上的一第二长度；一光圈，具有一通光孔，用于滤除所述合成光束的杂散光束；一光束整形镜组，用于将所述合成光束沿着所述第一短轴方向对所述第一光形整形，以产生具有一第二光形的一整形光束，其中，所述第二光形为一正圆形，且所述正圆形是以所述第一长度作为直径；一微机电扫描模块，用于反射所述整形光束且在一水平方向及一垂直方向进行扫描以形成一扫描光束；以及一扩束镜组，用于将所述扫描光束扩大为具有一预定面积的一扩张光束。
[0007]优选地，所述光束整形镜组包括一第一凹透镜及一第一凸透镜，所述第一凹透镜用于接收所述合成光束，所述第一凸透镜用于输出所述整形光束，且所述第一凹透镜与所述第一凸透镜相距一第一距离，且所述第一距离与所述第一凸透镜的焦距相等。
[0008]优选地，所述光束整形镜组是将所述合成光束沿着所述第一短轴方向以一扩大倍数整形为所述第二光形，所述扩大倍数为所述第二长度对所述第一长度的比例，且所述第一距离是由所述扩大倍数所决定。
[0009]优选地，所述第一凹透镜具有一第一焦距，所述第一凸透镜具有一第二焦距，所述第一凹透镜具有用于接收所述合成光束的一第二接收面，所述第一凸透镜具有用于输出所述整形光束的一第二输出面，所述第二接收面与所述第二输出面之间相隔一第三距离，所述第一焦距与所述第二焦距相加后与所述第三距离相等；其中，所述合成光束具有一第一面积，所述扩张光束具有一第二面积，且所述第一面积与所述第二面积的比值等于所述第一焦距与所述第二焦距的比值。
[0010]优选地，所述微机电扫描模块包括一垂直反射镜及一水平反射镜，分别用于反射所述整形光束且在所述水平方向及所述垂直方向进行扫描以形成所述扫描光束。
[0011]优选地，所述垂直反射镜及所述水平反射镜的面积至少大于所述第二光形的面积，且所述第一距离进一步由所述垂直反射镜及所述水平反射镜的面积所决定。
[0012]优选地，所述扩张光束用于输出至一全像光学组件的一输入耦合区，且所述预定面积对应于所述输入耦合区的面积。
[0013]优选地，所述扩束镜组包括多个透镜，多个所述透镜的数量为大于或等于二，且多个所述透镜分别为选自一凹透镜、一凸透镜、一球面镜或一非球面镜组成的群组。
[0014]优选地，所述扩束镜组包括沿着一光轴依序设置的一第二凸透镜、一第二凹透镜、一第三凸透镜及一第四凸透镜，其中所述第二凸透镜具有用于接收所述扫描光束的一第一接收面，所述第四凸透镜具有用于输出所述扩张光束的一第一输出面。
[0015]优选地，所述第一接收面与所述第一输出面之间相隔一第二距离，且所述第二距离与所述微机电扫描模块的一扫描角成反比，其中所述扫描角为所述扫描光束以一出射角从所述微机电扫描模块输出时，所述出射角的角度变化范围。
[0016]本专利技术的其中一个有益效果在于，本专利技术所提供的光机模块，其光束整形镜组可在激光束准直以及合光之后将激光束从椭圆整形成圆形，来避免因激光源的发散角公差，导致光束整形不良而影响最后成像质量的问题。再者，本专利技术的光束整形镜组是设置在微机电扫描模块之前而非之后，可避免减少FOV而不利最终的成像结果。
[0017]此外，本专利技术将扩束镜组设置在微机电扫描模块产生扫描光束之后进行扩束，通过提升扫描光束的直径以及平行度，来提升成像效果，同时可避免将扩束镜组设置在微机电扫描模块之前而导致扩束后的扩张光束大于微机电扫描模块的垂直反射镜及水平反射镜的尺寸，进而避免杂散光的出现。
[0018]再者，本专利技术通过光圈及光束整形镜组的组合架构将经过合光镜组的合成光束从椭圆整形成圆形，因此，当光机模块将具有正圆光形的光束输出在HOE上时，能够具有较佳的成像效果，且不易产生网格现象。
[0019]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0020]图1为根据本专利技术实施例示出的光机模块的架构示意图。
[0021]图2为根据本专利技术实施例示出的光圈的示意图。
[0022]图3为根据本专利技术实施例示出的光束整形镜组的结构示意图。
[0023]图4为根据本专利技术实施例示出的微机电扫描模块的架构示意图。
[0024]图5为根据本专利技术实施例示出的扩束镜组的架构示意图。
[0025]图6为根据本专利技术实施例示出的光圈、光束整形镜组、微机电扫描模块及扩束镜组的架构示意图。
[0026]图7为本专利技术实施例的光机模块应用于智能眼镜的立体示意图。
具体实施方式
[0027]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开有关“光机模块”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的构思下进行各种修改与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光机模块，其特征在于，所述光机模块包括：至少两个激光源，经配置以分别产生具有不同波长的至少两个激光束；多个准直镜，用于分别准直所述至少两个激光束以产生至少两个准直光束；一合光镜组，用于将所述至少两个准直光束合并为一合成光束，其中，所述合成光束具有一第一光形，且所述第一光形为一椭圆形，且所述椭圆形具有在一第一长轴方向上的一第一长度及在一第一短轴方向上的一第二长度；一光圈，具有一通光孔，用于滤除所述合成光束的杂散光束；一光束整形镜组，用于将所述合成光束沿着所述第一短轴方向对所述第一光形整形，以产生具有一第二光形的一整形光束，其中，所述第二光形为一正圆形，且所述正圆形是以所述第一长度作为直径；一微机电扫描模块，用于反射所述整形光束且在一水平方向及一垂直方向进行扫描以形成一扫描光束；以及一扩束镜组，用于将所述扫描光束扩大为具有一预定面积的一扩张光束。2.根据权利要求1所述的光机模块，其特征在于，所述光束整形镜组包括一第一凹透镜及一第一凸透镜，所述第一凹透镜用于接收所述合成光束，所述第一凸透镜用于输出所述整形光束，且所述第一凹透镜与所述第一凸透镜相距一第一距离，且所述第一距离与所述第一凸透镜的焦距相等。3.根据权利要求2所述的光机模块，其特征在于，所述光束整形镜组是将所述合成光束沿着所述第一短轴方向以一扩大倍数整形为所述第二光形，所述扩大倍数为所述第二长度对所述第一长度的比例，且所述第一距离是由所述扩大倍数所决定。4.根据权利要求2所述的光机模块，其特征在于，所述第一凹透镜具有一第一焦距，所述第一凸透镜具有一第二焦距，所述第一凹透镜具有用于接收所述合成光束的一第二接收面，所述第一凸透镜具有用于输出所述整形光束的一第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田麻言，吴汉强，叶姗灵，连子杰，
申请(专利权)人：英錡科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：