【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及近眼显示，尤其涉及微投影照明系统和近眼显示光机。
技术介绍
1、随着近眼显示技术的发展，越来越多的如ar显示设备相继面世，其对影像器件小型化，低功耗等的需求大幅度提升。在近眼显示领域中，主流的投影方案有数字光处理(dlp)、硅基液晶(lcos)、micro oled、micro led，激光束扫描(lbs)等，micro led属于自发光器件，其光电转换效率较高，有望解决近眼显示领域的痛点。
2、但是目前的彩色micro led存在工艺难度大，分辨率低，成本高，衰减严重的问题仍有待解决；micro oled存在光电转换效率较低，不能完美满足ar眼镜高亮度的需求；lbs亮度足够高，但是存在激光散斑点，且其相干性对ar显示设备前端如衍射波导要求较高；lcos方案需要照明部分，并且由于其工作机理基于液晶，而液晶为连续相，所以lcos对比度相对较低；dlp方案为传统投影方案，该方案需要外部辅助照明系统，而外部照明系统中的棱镜转向部分不光导致光机体积较大，还会导致光机结构复杂，后期工艺难度提升，难以满足智能穿戴系统小型化的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种微投影照明系统和近眼显示光机，旨在解决现有的dlp光机的体积较大、结构复杂的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种微投影照明系统，其中所述微投影照明系统包括：
3、光源；
4、准直器，设置在所述光源的出光侧；
5、非对称阵列结构，设于所
6、感光芯片，设于所述非对称阵列结构的出光侧，所述感光芯片用于将经所述非对称阵列结构的出射光反射；以及，
7、成像镜组，设于所述感光芯片的出光侧。
8、可选地，所述准直器包括沿光轴依次布设的多个准直透镜，所述准直透镜设置为球面透镜或者非球面透镜。
9、可选地，所述非球面透镜的非球面表面形状满足以下条件：
10、
11、其中，c为所述非球面透镜的非球面表面所对应的曲率，r为径向坐标，k为圆锥二次曲线系数，a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8为高次非球面系数。
12、可选地，各所述准直透镜的材质设置为玻璃或者树脂。
13、可选地，每相邻的两个所述准直透镜的折射率差异设置。
14、可选地，所述非对称阵列结构还包括基底，所述多个微透镜设置在所述基底背离所述准直器的一侧；
15、各所述微透镜的自由曲面满足以下面型公式：
16、
17、其中，x为各所述微透镜处于所述基底平面上的横坐标，y为各所述微透镜处于所述基底平面上的纵坐标，c为曲率半径，k为圆锥系数，nr为归一化半径，aij为xiyj的系数。
18、可选地，多个所述微透镜的尺寸差异设置；和/或，
19、各所述微透镜的口径设置为d，深度设置为h，其中，15um≤d≤200um，且2um≤h≤100um。
20、可选地，每相邻的两个所述微透镜之间的间距差异设置；或者，
21、每相邻的两个所述微透镜之间的距离等同设置。
22、可选地，所述光源设置为单色光源；或者，
23、所述光源设置为rgb光源，所述光源中蓝色光源的波长设置为大于等于450nm，且小于等于490nm，所述光源中绿色光源的波长设置为大于等于490nm，且小于等于570nm，所述光源中红色光源的波长设置为大于等于620nm，且小于等于640nm。
24、本专利技术还提供一种近眼显示光机，所述近眼显示光机包括微投影照明系统，所述微投影照明系统包括：
25、光源；
26、准直器，设置在所述光源的出光侧；
27、非对称阵列结构，设于所述准直器的出光侧，所述非对称阵列结构包括阵列排布的多个微透镜，各所述微透镜的形状和光学特性均设置为非对称，各所述微透镜包括光学调制因子和倾斜因子，所述光学调制因子用于调节出射光线的能量分布，所述倾斜因子用于调制出射光线的出射方向，所述非对称阵列结构用以对所述准直器出射的出射光进行匀光和调节角度；
28、感光芯片，设于所述非对称阵列结构的出光侧，所述感光芯片用于将经所述非对称阵列结构的出射光反射；以及，
29、成像镜组，设于所述感光芯片的出光侧。
30、本专利技术提供的技术方案中，所述光源出射的光线经所述准直器准直后，投射至所述非对称阵列结构处，因所述非对称阵列结构包括呈阵列分布的多个微透镜，各所述微透镜包括光学调制因子和倾斜因子，所述光学调制因子来调节出射光线的能量分布，以将光线进行匀光，所述倾斜因子调节出射光线的出射方向，无需设置棱镜系统，可使得光线能够按照预设的角度进行偏折，使得出射的光线能够以预设的角度投射至所述成像镜组，通过将光线的后散射方向可以通过调整微透镜面型控制，所述近眼显示光机的照明方式可以去除掉传统dlp光机转折光路中的棱镜系统，减小了体积，提高外部照明光源led的光利用率降低成本，同时，由于mla后散射方向可控，该照明方式为光机结构设计提高了自由度。
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1.一种微投影照明系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的微投影照明系统，其特征在于，所述准直器包括沿光轴依次布设的多个准直透镜，所述准直透镜设置为球面透镜或者非球面透镜。
3.如权利要求2所述的微投影照明系统，其特征在于，所述非球面透镜的非球面表面形状满足以下条件：
4.如权利要求2或3所述的微投影照明系统，其特征在于，各所述准直透镜的材质设置为玻璃或者树脂。
5.如权利要求2所述的微投影照明系统，其特征在于，每相邻的两个所述准直透镜的折射率差异设置。
6.如权利要求1所述的微投影照明系统，其特征在于，所述非对称阵列结构还包括基底，所述多个微透镜设置在所述基底背离所述准直器的一侧；
7.如权利要求1所述的微投影照明系统，其特征在于，多个所述微透镜的尺寸差异设置；和/或，
8.如权利要求1所述的微投影照明系统，其特征在于，每相邻的两个所述微透镜之间的距离差异设置；或者，
9.如权利要求1所述的微投影照明系统，其特征在于，所述光源设置为单色光源；或者，
10.一种近眼
...【技术特征摘要】
1.一种微投影照明系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的微投影照明系统，其特征在于，所述准直器包括沿光轴依次布设的多个准直透镜，所述准直透镜设置为球面透镜或者非球面透镜。
3.如权利要求2所述的微投影照明系统，其特征在于，所述非球面透镜的非球面表面形状满足以下条件：
4.如权利要求2或3所述的微投影照明系统，其特征在于，各所述准直透镜的材质设置为玻璃或者树脂。
5.如权利要求2所述的微投影照明系统，其特征在于，每相邻的两个所述准直透镜的折射率差异设置。
6.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴明，李守林，谭丽梦，王浩，邱盛平，龚俊强，
申请(专利权)人：中山联合光电研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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