用于近眼显示器的多通道扫描仪制造技术

公开了一种可用于例如近眼显示器的多通道扫描仪。多通道扫描仪角度地扫描光束，在角域中形成图像。该多通道扫描仪包括光源、可倾斜反射器和多通道耦合器，该多通道耦合器将光源发射的光耦合到可倾斜反射器，接收反射光并将其耦合回可倾斜反射器以使扫描角加倍。然后，多通道耦合器将至少两次从可倾斜反射器反射的光耦合到扫描仪的出射光瞳。被布置在扫描仪的出射光瞳的光瞳复制波导在角域中扩展图像。来自可倾斜反射器的光束的多次反射能够增加显示器的角扫描范围和相关联的视场，而无需增加可倾斜反射器的角扫描范围。增加可倾斜反射器的角扫描范围。增加可倾斜反射器的角扫描范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于近眼显示器的多通道扫描仪


[0001]本公开涉及可穿戴头戴式装置，尤其涉及用于可穿戴视觉显示头戴式装置的组件和模块。

技术介绍

[0002]头戴显示器(HMD)、头盔显示器、近眼显示器(NED)等正越来越多地用于显示虚拟现实(VR)内容、增强现实(AR)内容、混合现实(MR)内容等。仅举几个例子，这种显示器在包括娱乐、教育、培训和生物医学科学在内的不同领域得到应用。所显示的VR/AR/MR内容可以是三维(3D)的，以增强体验并将虚拟对象与用户观察到的真实对象相匹配。可以实时追踪用户的眼睛位置和凝视方向和/或定向，并且可以根据用户的头部方向和凝视方向来动态调整所显示的图像，以提供更好的在模拟或增强环境中的沉浸体验。
[0003]头戴显示器需要紧凑型显示设备。因为HMD或NED的显示器通常戴在用户的头上，所以大的、大块的、不平衡的和/或重的显示设备将是笨重的，并且可能使用户佩戴起来不舒服。
[0004]基于投影仪的显示器(例如，扫描投影仪显示器)提供角域图像，用户的眼睛可以在没有中间屏幕或显示面板的情况下直接观察到该角域中的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于扫描光束的多通道扫描仪，所述多通道扫描仪包括：光源，用于提供所述光束；可倾斜反射器，用于通过以可变角度倾斜所述可倾斜反射器来反射由所述光源提供的所述光束；以及多通道耦合器，用于接收来自所述光源的所述光束，并且将所述光束耦合到所述可倾斜反射器；用于接收从所述可倾斜反射器第一次以所述可变角度的两倍反射的所述光束，并且将所述光束重定向回所述可倾斜反射器；以及用于接收从所述可倾斜反射器第二次反射的所述光束，并且将所述光束耦合到所述多通道扫描仪的出射光瞳。2.根据权利要求1所述的多通道扫描仪，其中所述多通道耦合器包括：反射偏振器，用于反射具有第一偏振态的光和透射具有第二偏振态的光，所述第二偏振态与所述第一偏振态正交；第一四分之一波长波片(QWP)，所述QWP被布置在所述反射偏振器和所述可倾斜反射器之间的光学路径中，并且被配置为在通过所述第一QWP的双通道传播后在所述第一偏振态和所述第二偏振态之间转换光的偏振态；其中在操作中，具有所述第二偏振态的所述光束依次传播通过所述反射偏振器和所述第一QWP，第一次撞击到所述可倾斜反射器上，被所述可倾斜反射器反射以再次传播通过所述第一QWP，从而转换到所述第一偏振态，被所述反射偏振器反射，传播通过所述第一QWP并且第二次撞击到所述可倾斜反射器上，被所述可倾斜反射器反射以传播通过所述第一QWP，从而转换回到所述第二偏振态，并且传播通过所述反射偏振器到所述出射光瞳。3.根据权利要求2所述的多通道扫描仪，其中所述多通道耦合器包括具有正光学功率的第一透镜元件，并且包括靠近所述可倾斜反射器的凸表面，所述凸表面支撑所述反射偏振器，以及其中可选地，所述多通道耦合器还包括布置在所述第一透镜元件和所述出射光瞳之间的第二透镜元件，其中在操作中，由所述光源提供的所述光束依次传播通过所述第二透镜元件，通过所述第一透镜元件，撞击到所述可倾斜反射器上，被所述反射偏振器反射以第二次撞击到所述可倾斜反射器上并且被所述可倾斜反射器反射，传播通过所述第一透镜元件，传播通过所述第二透镜元件，并且撞击到所述多通道耦合器的所述出射光瞳上，或者其中可选地，所述多通道耦合器还包括布置在所述第一透镜元件和所述出射光瞳之间的第二透镜元件，所述第二透镜元件包括：第一同轴光学表面和第二同轴光学表面，所述第一光学表面面向所述第一透镜元件；在所述第一光学表面和所述第二光学表面之间的侧面，所述侧面用于将由所述光源提供的所述光束输入到所述第二透镜元件中；以及掩埋转向镜，所述掩埋转向镜在通过所述第二透镜元件的所述侧面输入的所述光束的光学路径中的所述第二透镜元件内，用于将所述光束转向至所述第二透镜元件的所述第一光学表面。4.根据权利要求2所述的多通道扫描仪，还包括：偏振分束器(PBS)，用于反射具有所述第一偏振态的光和透射具有所述第二偏振态的光；第一曲面反射器和第二曲面反射器，所述第一曲面反射器和所述第二曲面反射器靠近
所述PBS的相邻表面，以用于将从所述PBS出射的所述光束反射回所述PBS，其中所述第一曲面反射器和所述反射偏振器被布置在所述PBS的相对侧，并且其中所述第二曲面反射器和所述可倾斜反射器被布置在所述PBS的相对侧；第二QWP，被布置在所述PBS和所述第一曲面反射器之间的光学路径中，并且被配置为在通过所述第二QWP的双通道传播后在所述第一偏振态和所述第二偏振态之间转换光的偏振态；以及第三QWP，被布置在所述PBS和所述第二曲面反射器之间的光学路径中，并且被配置为在通过所述第二QWP的双通道传播后在所述第一偏振态和所述第二偏振态之间转换光的偏振态。5.根据权利要求4所述的多通道扫描仪，其中在操作中，由所述光源提供的所述光束依次传播如下：通过所述第一曲面反射器中的开口，通过所述第二QWP，在处于所述第一偏振态的同时，撞击到所述PBS上，由所述PBS向所述可倾斜反射器反射，传播通过所述第一QWP，由所述可倾斜反射器第一次反射，再次传播通过所述第一QWP，从而转换到所述第二偏振态，传播通过所述PBS和所述第三QWP，撞击到所述第二曲面反射器上，再次传播通过所述第三QWP，从而转换到所述第一偏振态，并且由所述PBS向所述反射偏振器反射。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：元平台技术有限公司，
类型：发明
国别省市：