一种显示模组制造技术

本申请公开了一种显示模组，涉及光学显示技术领域，本申请的显示模组，包括激光束扫描光源以及沿激光束扫描光源出光方向依次设置的光学复制组件和衍射元件，激光束扫描光源出射的激光束经光学复制组件分束为多组呈夹角出射的分束光，多组分束光分别经过衍射元件衍射出射并在预设观察区域会聚形成视点。本申请提供的显示模组，能够在视网膜显示的基础上，增大眼盒。增大眼盒。增大眼盒。

【技术实现步骤摘要】
一种显示模组


[0001]本申请涉及光学显示
，具体而言，涉及一种显示模组。

技术介绍

[0002]增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，这种利用增强现实技术的头戴显示器可以让人们在查看周围环境的同时，将虚拟的图像投射到人眼，在军事，工业，娱乐，医疗，交通运输等领域有着重要的意义。
[0003]激光光束扫描（Laser Beam Scanning,LBS）以其亮度高，体积小，可量产的优点备受从业者的关注。LBS出瞳直径小于人眼瞳孔直径，经过瞳孔入射视网膜后形成清晰的点，具有较大的景深，使得人眼在一个很大的范围内都能聚焦虚像画面，形成视网膜投影显示。但是，由于激光光束扫描出瞳直径较小，使其成像的眼盒相应较小。传统的扩大LBS的眼盒有两种方式，一种是增大LBS的出瞳直径，另一种是利用光波导对光束多次耦出实现扩瞳。增大LBS出瞳直径，使其大于人眼瞳孔直径，将无法实现视网膜投影，使用者容易疲劳和眩晕。多次耦出扩瞳，需保证两个出瞳之间的间隔不能太大，否则眼球在移动时画面将出现间隔的暗影，要求配合的波导厚度很薄，将会提高波导的加工难度，增加波导形变引起重影的可能。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种显示模组，能够在视网膜显示的基础上，增大眼盒。
[0005]本申请的实施例一方面提供了一种显示模组，包括激光束扫描光源以及沿激光束扫描光源出光方向依次设置的光学复制组件和衍射元件，激光束扫描光源出射的激光束经光学复制组件分束为多组呈夹角出射的分束光，多组分束光分别经过衍射元件衍射出射并在预设观察区域会聚形成视点。
[0006]作为一种可实施的方式，光学复制组件包括沿激光束扫描光源出光方向依次设置的准直光学元件和分束元件，激光束扫描光源出射的激光束经准直光学元件形成平行光，平行光经过分束元件分束为多组呈夹角出射的分束光；或者，光学复制组件为一体成型的具有光焦度的衍射器件，激光束扫描光源出射的激光束被衍射分为多组分束光，且每一组分束光为平行光。
[0007]作为一种可实施的方式，准直光学元件为准直透镜，分束元件为衍射件，平行光经过衍射件衍射出多级衍射光，以形成多组分束光。
[0008]作为一种可实施的方式，平行光经过衍射件衍射出零级衍射光、正一级衍射光以及负一级衍射光，零级衍射光、正一级衍射光以及负一级衍射光作为三组分束光入射衍射元件。
[0009]作为一种可实施的方式，准直光学元件为准直透镜，分束元件包括依次设置在准直光学元件出光侧的偏振片和偏振分束元件，平行光经过偏振片形成线偏振光，线偏振光经过偏振分束元件形成多束分束光。
[0010]作为一种可实施的方式，偏振分束元件为PB元件，线偏振光经过PB元件形成三束分束光；或者，偏振分束元件为偏振衍射件，线偏振光经过偏振衍射件形成三束分束光。
[0011]作为一种可实施的方式，光学复制组件包括层叠设置的第一光学复制件和第二光学复制件，第一光学复制件和第二光学复制件分别将平行光在相互垂直的两个平面内进行分束。
[0012]作为一种可实施的方式，显示模组还包括光波导，衍射元件设置于光波导的耦出面上，分束光在光波导内经过至少一次全反射后经衍射元件衍射出射。
[0013]作为一种可实施的方式，相邻两束分束光的光轴之间的夹角在5
º‑
10
º
的范围内。
[0014]作为一种可实施的方式，相邻两束分束光的光轴之间的夹角为8
º
。
[0015]本申请实施例的有益效果包括：本申请提供的显示模组，包括激光束扫描光源以及沿激光束扫描光源出光方向依次设置的光学复制组件和衍射元件，激光束扫描光源出射的激光束经光学复制组件和衍射元件在预设观察区域会聚形成视点，以使光线进入人眼成像。由于激光扫描光源发出的光束出瞳直径小于人眼瞳孔，可以实现视网膜显示，使得人眼在一个很大的范围内都能聚焦虚像画面，解决辐辏冲突问题，避免用户出现疲劳和眩晕的感觉。但同时，由于激光扫描光源的出瞳直径小，因此眼盒也很小，对用户的体验感有很大影响。传统的扩瞳方案中，增大激光光束的出瞳直径将无法实现视网膜显示，而利用光波导对光束多次耦出实现扩瞳则需要所用的光波导厚度极薄，以避免出现暗影间隔，但波导过薄无法保证其机械强度，使得波导容易变形引起重影问题。本申请中，激光光束经光学复制组件分束为多组呈夹角出射的分束光，多组分束光分别经过衍射元件衍射出射并在预设观察区域会聚形成视点，由于多个分束光的光轴之间具有预设夹角，使得多组分束光照射到衍射元件上的入射角不同，各个分束光投射到衍射元件的光斑相互错位，这样，经过衍射元件的衍射出射，衍射元件上不同位置对以不同角度入射的光线发生衍射出射，将多组分束光衍射出射并在预设观察区域会聚形成多个视点，多个视点分散于预设观察区域内，从而使得多个视点占据一定的宽度，实现扩瞳，无需增大激光束扫描光源的出瞳直径，也无需光波导的多次耦出，使得本申请能够在实现视网膜成像的同时，无需减小波导的厚度，保证了波导的机械强度，并能增大显示模组成像的眼盒，提高用户的体验感，具有较好的显示效果。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0017]图1为本申请实施例提供的一种显示模组的结构示意图之一；图2为图1的显示模组的光路简化图；图3为本申请实施例提供的一种显示模组的结构示意图之二；图4为图3的显示模组的光路示意图；图5为本申请实施例提供的一种显示模组的结构示意图之三；图6为本申请实施例提供的一种显示模组的结构示意图之四。
[0018]图标：10
‑
显示模组；11
‑
激光束扫描光源；12
‑
准直光学元件；13
‑
分束元件；131
‑
衍射件；132
‑
偏振片；133
‑
PB元件；134
‑
偏振衍射件；135
‑
第一衍射光栅；136
‑
第二衍射光栅；14
‑
衍射元件；15
‑
光波导；16
‑
基底；17
‑
光学复制组件。
具体实施方式
[0019]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0020]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示模组，其特征在于，包括激光束扫描光源（11）以及沿所述激光束扫描光源（11）出光方向依次设置的光学复制组件（17）和衍射元件（14），所述激光束扫描光源（11）出射的激光束经所述光学复制组件（17）分束为多组呈夹角出射的分束光，多组所述分束光分别经过所述衍射元件（14）衍射出射并在预设观察区域会聚形成视点。2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述光学复制组件（17）包括沿所述激光束扫描光源（11）出光方向依次设置的准直光学元件（12）和分束元件（13），所述激光束扫描光源（11）出射的激光束经所述准直光学元件（12）形成平行光，所述平行光经过所述分束元件（13）分束为多组呈夹角出射的分束光；或者，所述光学复制组件（17）为一体成型的具有光焦度的衍射器件，所述激光束扫描光源（11）出射的激光束被所述衍射器件衍射分为多组分束光，且每一组分束光为平行光。3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述准直光学元件为准直透镜，所述分束元件（13）为衍射件，所述平行光经过所述衍射件（131）衍射出多级衍射光，以形成多组分束光。4.根据权利要求3所述的显示模组，其特征在于，所述平行光经过所述衍射件（131）衍射出零级衍射光、正一级衍射光以及负一级衍射光，所述零级衍射光、所述正一级衍射光以及所述负一级衍射光作为三组分束光入射所述衍射元件（14）。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海明，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：