一种投影光机装置以及AR显示设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了投影光机装置，包括光源组件、图像源组件、投影镜头以及偏转反射镜；其中，光源组件用于输出照明光线；图像源组用于形成有投影图像的投影光线输出；偏转反射镜设置在图像源组件的输出光路上，用于使投影光线以预定角度入射至偏转反射镜，并按照预定方向反射出射投影光线；投影镜头设置在偏转反射镜的输出光路上，用于将投影光线透射输出。本申请将投影光机的图像源组件和投影镜头之间增加了偏转反射镜，投影光机出射投影光线达到波导元件对入射的投影光线的入射角度的要求在一定程度上提升了应用本申请的投影光机的AR显示设备结构的紧凑性，有利于AR显示设备小型化发展。本申请还提供了一种AR显示设备，具有上述有益效果。上述有益效果。上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种投影光机装置以及AR显示设备


[0001]本专利技术涉及光学器件
，特别是涉及一种投影光机装置以及AR显示设备。

技术介绍

[0002]在AR显示设备主要包括两部分，第一部分是输出携带有显示图像的投影光线的投影光机，第二部分是将投影光线导入至人眼的波导元件。其中，投影光机中包括红蓝绿三种不同颜色的光源，并对光源输出的光线进行合光形成白色光束的合光元件、以及将白色光束导入带有图像信息的芯片，并从芯片表面反射出投影光线的各种光路元件。
[0003]由此可见对于整个AR显示设备而言，其投影光机、波导元件等包含的光路元件数量较多且光路复杂，导致在组装形成的AR显示设备空间体积较大，影响用户的使用体验。为此，如何提高AR显示设备中投影光机以及波导元件等光路结构的紧凑性，进而减小AR显示设备的体积，是目前行业内亟需解决的问题之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种投影光机装置以及AR显示设备，缩小了投影光机的长度尺寸，减小投影光机所在空间。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种投影光机装置，包括光源组件、图像源组件、投影镜头以及偏转反射镜；
[0006]其中，所述光源组件用于输出照明光线；所述图像源组件位于所述光源组件的出射光路上，用于将入射的所述照明光线形成有投影图像的投影光线输出；
[0007]所述偏转反射镜设置在所述图像源组件的输出光路上，用于使所述投影光线以预定角度入射至所述偏转反射镜，并按照预定方向反射出射所述投影光线；
>[0008]所述投影镜头设置在所述偏转反射镜的输出光路上，用于将所述投影光线透射输出。
[0009]在本申请的一种可选地实施例中，还包括光路偏转元件；
[0010]所述光源组件和所述图像源组件分为两层平行设置，所述光路偏转元件设置在所述光源组件的输出光路和所述图像源组件的输入光路上；所述光路偏转元件用于将所述光源组件输出的照明光线方向偏转180度后入射至所述图像源组件。
[0011]在本申请的一种可选地实施例中，所述光路偏转元件包括设置在所述光源组件出射光路上的第一反射镜、以及设置在所述第一反射镜的出射光路上的第二反射镜；所述图像源组件设置在所述第二反射镜的出射光路上；
[0012]其中，所述光源组件入射至所述第一反射镜的光线方向和所述第二反射镜的反射出射光线相互平行且方向相反。
[0013]在本申请的一种可选地实施例中，所述第一反射镜和所述第二反射镜相互垂直，所述第一反射镜和所述光源组件出射光线的方向呈45度夹角。
[0014]在本申请的一种可选地实施例中，所述光路偏转元件为三棱镜。
[0015]在本申请的一种可选地实施例中，所述光源组件包括绿光光源、红蓝光光源以及分光滤光片；所述绿光光源输出的光线方向和所述红蓝光光源输出的光线方向相互垂直，且通过所述分光滤光片合光输出。
[0016]在本申请的一种可选地实施例中，所述图像源组件包括偏振分束器和LCOS图像源；所述偏转反射镜设置在所述偏振分束器的输出光路上；
[0017]或者，所述图像源组件包括DMD图像源和棱镜；所述偏转反射镜设置在所述棱镜的输出光路上。
[0018]本申请还提供了一种AR显示设备，其特征在于，包括如上任一项所述的投影光机装置，以及设置在所述投影光机装置的出射光路上的波导元件。
[0019]在本申请的一种可选地实施例中，所述AR显示设备为AR眼镜，所述波导元件为波导镜片，所述投影光机装置设置在所述AR眼镜的镜架内部。
[0020]本专利技术所提供的一种投影光机装置，包括光源组件、图像源组件、投影镜头以及偏转反射镜；其中，光源组件用于输出照明光线；图像源组件位于光源组件的出射光路上，用于将入射的照明光线形成有投影图像的投影光线输出；偏转反射镜设置在图像源组件的输出光路上，用于使投影光线以预定角度入射至偏转反射镜，并按照预定方向反射出射投影光线；投影镜头设置在偏转反射镜的输出光路上，用于将投影光线透射输出。
[0021]本申请在投影光机的图像源组件和投影镜头之间增加了偏转反射镜，并且该偏转反射镜和图像源组件输出投影光线的方向成特定角度，进而使得偏转反射镜可以按照预定方向反射出射投影光线，那么在例如AR眼镜等显示设备中，即可通过设定偏转反射镜和投影光线之间的夹角，使得投影光机最终出射投影光线的方向，达到波导元件对入射的投影光线的入射角度的要求，无需再在波导元件和投影光机之间设置类似于棱镜光学元件，在一定程度上提升了应用本申请的投影光机的AR显示设备结构的紧凑性，有利于AR显示设备小型化发展。
[0022]本申请还提供了一种AR显示设备，具有上述有益效果。
附图说明
[0023]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为现有技术中AR眼镜佩戴的结构示意图；
[0025]图2为现有技术中投影光机的光路结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例提供的投影光机装置的结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的投影光机装置的侧视结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例提供的AR眼镜佩戴的示意图。
具体实施方式
[0029]现有的AR显示设备，如图1的AR眼镜，图1为现有技术中AR眼镜佩戴的结构示意图，由双片波导构成波导镜片06，一般波导镜片06针对投影光机10主光线正入射(即投影机主
光线垂直波导镜片06面入射)时，显示效果最佳。然而，波导镜片06在作为镜片装配到AR眼镜上，为了满足佩戴的舒适度，通常波导镜片06和镜脚07之间是非垂直设置的。
[0030]如图2所示，图2为现有技术中投影光机的光路结构示意图，对于现有的常规的投影光机10而言，其光路基本呈直线，当投影光机10设置在AR眼镜的镜脚07中时，输出投影光线的主光线方向基本和镜脚07的长度方向相同。显然设置在镜脚07中的投影光机10输出投影光线的主光线并不能垂直入射至波导镜片06中。为了保证投影机主光线能够垂直波导镜片06面入射，需要一个转接棱镜08来实现投影光机10的主光线正入射波导面，增加了AR眼镜结构的复杂度进而增加AR眼镜的体积和成本。
[0031]类似的，在投影光机10应用于其他AR显示设备中时，以及安装于AR眼镜非镜脚部位时，往往也存在投影光线的主光线和波导表面不垂直而需要借助于类似于转接棱镜08这样的转折光学元件实现投影光线方向的调整。在一定程度上增加了AR显示设备结构的复杂性和所占空间体积，并增加成本。
[0032]为此，本申请中提供了一种投影光机装置，其输出投影光线的角度可以根据波导元件的需要进行设定，无需在投影光机和波导元件之间设置棱镜等光学元件，使得AR显示设备的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影光机装置，其特征在于，包括光源组件、图像源组件、投影镜头以及偏转反射镜；其中，所述光源组件用于输出照明光线；所述图像源组件位于所述光源组件的出射光路上，用于将入射的所述照明光线形成有投影图像的投影光线输出；所述偏转反射镜设置在所述图像源组件的输出光路上，用于使所述投影光线以预定角度入射至所述偏转反射镜，并按照预定方向反射出射所述投影光线；所述投影镜头设置在所述偏转反射镜的输出光路上，用于将所述投影光线透射输出。2.如权利要求1所述的投影光机装置，其特征在于，还包括光路偏转元件；所述光源组件和所述图像源组件分为两层平行设置，所述光路偏转元件设置在所述光源组件的输出光路和所述图像源组件的输入光路上；所述光路偏转元件用于将所述光源组件输出的照明光线方向偏转180度后入射至所述图像源组件。3.如权利要求2所述的投影光机设备，其特征在于，所述光路偏转元件包括设置在所述光源组件出射光路上的第一反射镜、以及设置在所述第一反射镜的出射光路上的第二反射镜；所述图像源组件设置在所述第二反射镜的出射光路上；其中，所述光源组件入射至所述第一反射镜的光线方向和所述第二反...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁毅，魏一振，张卓鹏，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：