光扫描装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光扫描装置，其能够以简单的结构扩大视点区且扩大视场角。光扫描装置具备：光源，射出激光；反射镜装置，具有绕至少1个轴摆动的可动反射镜，通过由可动反射镜反射从光源射出的激光来变向；及聚光光学系统，聚集由反射镜装置变向的激光。聚光光学系统包括：半透半反镜，具有凹面；及扩散板，形成有使从凹面侧透过半透半反镜的激光扩散的多个微镜。面侧透过半透半反镜的激光扩散的多个微镜。面侧透过半透半反镜的激光扩散的多个微镜。

【技术实现步骤摘要】
光扫描装置


[0001]本专利技术的技术涉及一种光扫描装置。

技术介绍

[0002]近年来，在实际观看的场景上重叠显示虚拟图像、各种信息等的AR(Augmented Reality(增强现实))眼镜被实用化。AR眼镜(Glass)也称为智能眼镜、头戴式显示器(HMD(Head Mounted Display))、AR眼镜等。
[0003]AR眼镜中采用了如下方式：利用由MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)构成的可动反射镜(也称为MEMS反射镜。)使从光源射出的激光变向，由此直接扫描用户的眼睛的视网膜。这种方式称为视网膜扫描方式。在视网膜扫描方式的AR眼镜中，由可动反射镜变向的激光被聚光光学系统聚集到用户的眼睛的瞳孔，并扫描到视网膜。视网膜扫描方式不依赖眼睛的晶状体的焦点调节功能，因此用户即使是近视、远视或老花眼，也能够清楚地看到投影在视网膜上的影像。并且，视网膜扫描方式的AR眼镜的能量效率高，因此能够长时间驱动。
[0004]另一方面，在视网膜扫描方式的AR眼镜中，若基于聚光光学系统的激光的聚光点与瞳孔的位置不一致，则无法看到影像，即，在用户通过移动眼睛使瞳孔的位置从聚光点偏移的情况下，存在无法看到影像的问题。该问题被公知为，为了清晰地观看影像而能够移动眼睛的范围狭窄，即视点区(Eye Box)狭窄。
[0005]如此，在视网膜扫描方式的AR眼镜中，扩大视点区成为了课题。在专利文献1中，已知一种通过利用棱镜或导光板复制由可动反射镜变向的激光来扩大视点区的技术。并且，在非专利文献1中，已知如下技术：一边通过眼球追踪来追踪瞳孔的位置，一边通过反射镜将激光聚集到瞳孔的位置，由此扩大视点区。
[0006]专利文献1：美国专利申请公开第2018/0299680号说明书
[0007]非专利文献1：Changwon Jang,Kiseung Bang,Seokil Moon,Jonghyun Kim,Seungjae Lee,and Byoungho Lee.2017.Retinal 3D:augmented reality near
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eye display via pupil
‑
tracked light field projection on retina.ACM Trans.Graph.36,6,Article 190(November 2017).Retrieved from the Internet:<URL:http://library.usc.edu.ph/ACM/TOG％2036/content/papers/190
‑
0330
‑
jang.pdf>.
[0008]然而，在专利文献1及非专利文献1中记载的技术中，为了扩大视点区而结构复杂，因此期望能够以更简单的结构扩大视点区的技术。而且，期望能够扩大视点区并且扩大视场角的技术。

技术实现思路

[0009]本专利技术的技术的目的在于，提供一种光扫描装置，其能够以简单的结构扩大视点区且扩大视场角。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术的光扫描装置具备：光源，射出激光；反射镜装置，具有
绕至少1个轴摆动的可动反射镜，通过由可动反射镜反射从光源射出的激光来变向；及聚光光学系统，聚集由反射镜装置变向的激光，聚光光学系统包括：半透半反镜，具有凹面；及扩散板，形成有使从凹面侧透过半透半反镜的激光扩散的多个微镜。
[0011]优选聚光光学系统将由反射镜装置变向的激光聚集到眼球的中心。
[0012]优选凹面是椭圆面，可动反射镜的摆动轴位于椭圆面的一个焦点上，眼球的中心位于另一个焦点上。
[0013]优选扩散板使从凹面侧透过半透半反镜的激光向镜面反射方向以外的方向扩散。
[0014]优选半透半反镜和扩散板由相同折射率的材料形成。
[0015]优选可动反射镜构成为能够绕彼此正交的第1轴及第2轴摆动。
[0016]专利技术效果
[0017]根据本专利技术的技术，能够提供一种光扫描装置，其能够以简单的结构扩大视点区且扩大视场角。
附图说明
[0018]图1是表示AR眼镜的结构的一例的示意图。
[0019]图2是表示模块及聚光光学系统的结构的一例的图。
[0020]图3是表示MEMS反射镜的结构的一例的概略立体图。
[0021]图4是表示MEMS反射镜、聚光光学系统及眼球的位置关系的图。
[0022]图5是表示用户看正面的状态的图。
[0023]图6是表示用户从正面向右侧移动视线的状态的图。
[0024]图7是表示用户从正面向左侧移动视线的状态的图。
[0025]图8是表示在以往的视网膜扫描方式中用户看正面的状态的图。
[0026]图9是表示在以往的视网膜扫描方式中用户从正面向右侧移动视线的状态的图。
[0027]符号说明
[0028]10
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AR眼镜，11
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框架，12
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透镜，13
‑
镜腿，14
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模块，15
‑
聚光光学系统，16
‑
半透半反镜，16A
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凹面，17
‑
扩散板，17A
‑
微镜，20
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控制装置，20A
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FPGA，20B
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存储器，22
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MEMS驱动器，24
‑
发光装置，25
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激光驱动器，26
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合波光学系统，27
‑
激光光源，28
‑
准直器，30
‑
MEMS反射镜，40
‑
反射镜部，40A
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反射面，41
‑
第1支承部，42
‑
第1可动框，43
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第2支承部，44
‑
第2可动框，45
‑
连接部，46
‑
固定框，50
‑
压电元件，51
‑
第1致动器，52
‑
第2致动器，60
‑
图像，61
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高清晰度区域，EB
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眼球，L
‑
激光，Ld
‑
漫射光，P
‑
聚光点，a1‑
第1轴，a2‑
第2轴。
具体实施方式
[0029]以下，参考附图对本专利技术的技术所涉及的实施方式详细进行说明。作为一例，在以下实施方式中，对将本专利技术的技术所涉及的光扫描装置适用于AR眼镜的方式进行说明。
[0030]图1表示本实施方式所涉及的AR眼镜10的结构。如图1所示，AR眼镜1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光扫描装置，其具备：光源，其射出激光；反射镜装置，其具有至少绕1个轴摆动的可动反射镜，通过由所述可动反射镜反射从所述光源射出的所述激光来从所述光源射出的所述激光变向；及聚光光学系统，其使被所述反射镜装置变向的所述激光会聚，所述聚光光学系统包括：半透半反镜，其具有凹面；及扩散板，其形成有使从所述凹面侧透过了所述半透半反镜的所述激光扩散的多个微镜。2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其中，所述聚光光学系统将被所述反射镜装置变向的所述激光会聚到眼球的中心。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中伸也，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：