專利名稱：一種視網(wǎng)膜顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利屬于光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種新型的近眼顯示裝置，特別是指一種視網(wǎng)膜顯示裝置。
背景技術(shù)：
頭盔顯示技術(shù)是ー種安裝在頭盔上，給頭盔使用者提供可視圖像的微型顯示裝置，一般要求其具有輕巧化、小型化。傳統(tǒng)的頭盔顯示技術(shù)是將微型顯示芯片輸出的圖像信號(hào)通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)后，進(jìn)行放大得到虛擬的圖像，最后被使用者所觀察。傳統(tǒng)的頭盔顯示技術(shù)在技術(shù)上存在三個(gè)無(wú)法克服的缺陷，(I)觀察者使用傳統(tǒng)的頭盔顯示系統(tǒng)時(shí)，即觀看到微型顯示芯片中的圖像，但是使用者的視場(chǎng)也被遮擋，無(wú)法同時(shí)觀察周圍的情況。(2)若觀察者使用傳統(tǒng)的頭盔顯示系統(tǒng)，很容易受到外界環(huán)境光的影響。(3)觀察者使用傳統(tǒng)的頭 盔顯示系統(tǒng)，如需觀察身邊不同距離的物體時(shí)，其所看到的微型顯示芯片圖像將變得模糊。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型專利的目的是提供一種視網(wǎng)膜顯示裝置，以克服現(xiàn)有頭盔顯示技術(shù)視場(chǎng)遮擋，體積大和重量重的缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型專利采用的技術(shù)方案為，一種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊和擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊，其特征在于還包括顯示芯片模塊和濾波投影模塊，濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組、小孔光闌、投射透鏡組和透明平面鏡組成。上述顯示芯片模塊由LCOS微顯示芯片和分束鏡組成，LCOS微顯示芯片和分束鏡位于濾波投影模塊的光路上，擴(kuò)束模塊的出光光路位于分束鏡的入射光路上。上述顯示芯片模塊由IXD微顯示芯片組成，擴(kuò)束模塊的出光光路位于IXD微顯示芯片的入射光路上。上述光源模塊由紅色激光器、綠色激光器、藍(lán)色激光器、反射鏡、反綠光透紅光分束鏡和反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡和擴(kuò)束鏡組成，光源模塊發(fā)出的平行光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。上述光源模塊由紅色LED燈、綠色紅色LED燈、藍(lán)色紅色LED燈和分束合色鏡組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束鏡組成，光源模塊發(fā)出的散射光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)頭盔顯示技術(shù)的缺點(diǎn)，可以讓使用者觀察周圍情況的同時(shí)獲取微型顯示芯片中圖像，并且使用者觀察不同距離物體，進(jìn)行視度調(diào)節(jié)時(shí)，微型顯示芯片中的圖像始終在人眼中保持清晰。同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，能夠讓顯示芯片中的圖像清晰的被人眼所感知，同時(shí)不遮擋人的視野，是ー種理想的近眼顯示技木。


圖I為實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖4為實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I-紅色激光器、2-綠色激光器、3-藍(lán)色激光器、4-反射鏡、5-反綠光透紅光分束鏡、6-反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡、7-擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡、8-LC0S微顯示芯片、9-分束鏡、10-濾波透鏡組、11-小孔光闌、12-投射透鏡組、13-透明平面鏡、14-人眼水晶體、15-人眼視網(wǎng)膜、16-紅色LED燈、17-綠色紅色LED燈、18-藍(lán)色紅色LED燈、19-分束合色鏡、20-擴(kuò)束鏡、21-IXD微顯示芯片。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)地描述。實(shí)施例1，參見(jiàn)圖I :一種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊、擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊、顯示芯片模塊和濾波投影模塊。所述光源模塊由紅色激光器I、綠色激光器2、藍(lán)色激光器3、反射鏡4、反綠光透紅光分束鏡5和反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6組成；所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡7和擴(kuò)束鏡20組成，光源模塊發(fā)出的平行光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上?！に鲲@示芯片模塊由LCOS微顯示芯片8和分束鏡9組成，LCOS微顯示芯片8和分束鏡9位于濾波投影模塊的光路上，擴(kuò)束模塊的出光光路位于分束鏡9的入射光路上。所述濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組10、小孔光闌11、投射透鏡組12和透明平面鏡13組成。紅色激光器I、綠色激光器2、藍(lán)色激光器3，由電路驅(qū)動(dòng)，使用過(guò)程中按時(shí)序性發(fā)光，紅色激光器I發(fā)出紅光照射到反射鏡4，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，再經(jīng)過(guò)反綠光透紅光分束鏡5和反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6，綠色激光器2發(fā)光綠光，照射到反綠光透紅光分束鏡5，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，再經(jīng)過(guò)反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6，藍(lán)色激光器3發(fā)光藍(lán)光，照射到反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，紅、綠、藍(lán)三種顏色的光束被擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊(由擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡7和和擴(kuò)束鏡20組成)擴(kuò)束，形成大于LCOS微顯示芯片8對(duì)角線尺寸的光斑，擴(kuò)束后的光束經(jīng)過(guò)分束鏡9，部分光線投射損失掉，部分光線被反射到LCOS微顯示芯片8，光線被調(diào)制形成彩色圖像反射，再透過(guò)分束鏡9，被濾波透鏡組10匯聚成點(diǎn)狀光斑，經(jīng)過(guò)小孔光闌11濾除雜散光，，然后進(jìn)入投射透鏡組12，形成點(diǎn)狀光斑，最后經(jīng)過(guò)透明平面鏡13，極少部分光線通過(guò)人眼水晶體14進(jìn)入到人眼視網(wǎng)膜15，圖像最終被人眼所感知，同時(shí)由于透明平面鏡13的存在，人眼在觀察外界環(huán)境的同吋，視線不會(huì)遮擋，同時(shí)由于系統(tǒng)進(jìn)入視網(wǎng)膜的圖像不受到人眼水晶體14的影響，從而人眼在觀察不同遠(yuǎn)近物體吋，LCOS微顯示芯片8的圖像始終能夠在人眼中保持清晰。實(shí)施例2，參見(jiàn)圖2 : —種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊、擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊、顯示芯片模塊和濾波投影模塊。所述光源模塊由紅色LED燈16、綠色紅色LED燈17、藍(lán)色紅色LED燈18和分束合色鏡19組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束鏡20組成，光源模塊發(fā)出的散射光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。所述顯示芯片模塊由LCOS微顯示芯片8和分束鏡9組成，LCOS微顯示芯片8和分束鏡9位于濾波投影模塊的光路上，擴(kuò)束模塊的出光光路位于分束鏡9的入射光路上。所述濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組10、小孔光闌11、投射透鏡組12和透明平面鏡13組成。紅色LED燈16、綠色紅色LED燈17、藍(lán)色紅色LED燈18，由電路驅(qū)動(dòng)，使用過(guò)程中按時(shí)序性發(fā)光，紅色LED燈16發(fā)出紅光照射到分束合色鏡19，綠色紅色LED燈17，照射到分束合色鏡19，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，藍(lán)色紅色LED燈18發(fā)光藍(lán)光，照射到分束合色鏡19，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，紅、綠、藍(lán)三種顏色的光束被擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊(該實(shí)施例中是擴(kuò)束鏡20)擴(kuò)束，形成大于LCOS微顯示芯片8對(duì)角線尺寸的光斑，擴(kuò)束后的光束經(jīng)過(guò)分束鏡9，部分光線投射損失棹，部分光線被反射到LCOS微顯示芯片8，光線被調(diào)制形成彩色圖像，再透過(guò)分束鏡9，被濾波透鏡組10匯聚成點(diǎn)狀光斑，經(jīng)過(guò)小孔光闌11濾除雜散光，，然后進(jìn)入投射透鏡組12，形成點(diǎn)狀光斑，最后經(jīng)過(guò)透明平面鏡13，極少部分光線通過(guò)人眼水晶體14進(jìn)入到人眼視網(wǎng)膜15，圖像最終被人眼所感知。實(shí)施例3，參見(jiàn)圖3 : —種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊、擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊、顯示芯片模塊和濾波投影模塊。所述光源模塊由紅色 激光器I、綠色激光器2、藍(lán)色激光器3、反射鏡4、反綠光透紅光分束鏡5和反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡7和擴(kuò)束鏡20組成，光源模塊發(fā)出的平行光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。所述顯示芯片模塊由IXD微顯示芯片21組成，擴(kuò)束模塊的出光光路位于IXD微顯示芯片21的入射光路上。所述濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組10、小孔光闌11、投射透鏡組12和透明平面鏡13組成。紅色激光器I、綠色激光器2、藍(lán)色激光器3，由電路驅(qū)動(dòng)，使用過(guò)程中按時(shí)序性發(fā)光，紅色激光器I發(fā)出紅光照射到反射鏡4，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，再經(jīng)過(guò)反綠光透紅光分束鏡5和反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6，綠色激光器2發(fā)光綠光，照射到反綠光透紅光分束鏡5，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，再經(jīng)過(guò)反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6，藍(lán)色激光器3發(fā)光藍(lán)光，照射到反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡6，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，紅、綠、藍(lán)三種顏色的光束被擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊擴(kuò)束，形成大于IXD微顯示芯片21對(duì)角線尺寸的光斑，光線入射到IXD微顯示芯片21，光線被調(diào)制形成彩色圖像，被濾波透鏡組10匯聚成點(diǎn)狀光斑，經(jīng)過(guò)小孔光闌11濾除雜散光，然后進(jìn)入投射透鏡組12，形成點(diǎn)狀光斑，最后經(jīng)過(guò)透明平面鏡13，極少部分光線通過(guò)人眼水晶體14進(jìn)入到人眼視網(wǎng)膜15，圖像最終被人眼所感知。實(shí)施例4，參見(jiàn)圖4 :一種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊、擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊、顯示芯片模塊和濾波投影模塊。所述光源模塊由紅色LED燈16、綠色紅色LED燈17、藍(lán)色紅色LED燈18和分束合色鏡19組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束鏡20組成，光源模塊發(fā)出的散射光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。所述顯示芯片模塊由IXD微顯示芯片21組成，擴(kuò)束模塊的出光光路位于LCD微顯示芯片21的入射光路上。所述濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組10、小孔光闌11、投射透鏡組12和透明平面鏡13組成。紅色LED燈16、綠色紅色LED燈17、藍(lán)色紅色LED燈18，由電路驅(qū)動(dòng)，使用過(guò)程中按時(shí)序性發(fā)光，紅色LED燈16發(fā)出紅光照射到分束合色鏡19，綠色紅色LED燈17，照射到分束合色鏡19，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，藍(lán)色紅色LED燈18發(fā)光藍(lán)光，照射到分束合色鏡19，發(fā)生光路轉(zhuǎn)折，紅、綠、藍(lán)三種顏色的光束被擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊擴(kuò)束，形成大于LCD微顯示芯片21對(duì)角線尺寸的光斑，光線入射到IXD微顯示芯片21，光線被調(diào)制形成彩色圖像，被濾波透鏡組10匯聚成點(diǎn)狀光斑，經(jīng)過(guò)小孔光闌11濾除雜散光，然后進(jìn)入投射透鏡組12，形成點(diǎn)狀光斑，最后經(jīng)過(guò)透明平面鏡13，極少部分光線通過(guò)人眼水晶體14進(jìn)入到人眼視網(wǎng)膜15，圖像最終被人眼所感知。
權(quán)利要求1.一種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊和擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊，其特征在于還包括顯示芯片模塊和濾波投影模塊，濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組(10)、小孔光闌(11)、投射透鏡組(12)和透明平面鏡(13)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種視網(wǎng)膜顯示裝置，其特征在于所述顯示芯片模塊由LCOS微顯示芯片(8)和分束鏡(9)組成，LCOS微顯示芯片(8)和分束鏡(9)位于濾波投影模塊的光路上，擴(kuò)束模塊的出光光路位于分束鏡(9 )的入射光路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種視網(wǎng)膜顯示裝置，其特征在于所述顯示芯片模塊由IXD微顯示芯片(21)組成，擴(kuò)束模塊的出光光路位于IXD微顯示芯片(21)的入射光路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述ー種視網(wǎng)膜顯示裝置，其特征在于所述光源模塊由紅色激光器(I)、綠色激光器(2)、藍(lán)色激光器(3)、反射鏡(4)、反綠光透紅光分束鏡(5)和反藍(lán)光透紅光和綠光分束鏡(6)組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡(7)和擴(kuò)束鏡(20)組成，光源模塊發(fā)出的平行光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述ー種視網(wǎng)膜顯示裝置，其特征在于所述光源模塊由紅色LED燈(16)、綠色紅色LED燈(17)、藍(lán)色紅色LED燈(18)和分束合色鏡(19)組成，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊由擴(kuò)束鏡(20)組成，光源模塊發(fā)出的散射光入射在擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊的入射光路上。
專利摘要本實(shí)用新型專利屬于光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型的近眼顯示裝置，特別是指一種視網(wǎng)膜顯示裝置。現(xiàn)有頭盔顯示技術(shù)存在視場(chǎng)遮擋，體積大和重量重的缺點(diǎn)。為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型專利采用的技術(shù)方案為一種視網(wǎng)膜顯示裝置，包括光源模塊和擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊，還包括顯示芯片模塊和濾波投影模塊，濾波投影模塊由光路上依次設(shè)置的濾波透鏡組、小孔光闌、投射透鏡組和透明平面鏡組成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，能夠讓顯示芯片中的圖像清晰的被人眼所感知，同時(shí)不遮擋人的視野，是一種理想的近眼顯示技術(shù)。
文檔編號(hào)G02B27/18GK202631850SQ201220242178
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者陽(yáng)志強(qiáng), 郭忠達(dá), 陳智利, 彌謙, 杭凌俠, 張宏普 申請(qǐng)人:西安工業(yè)大學(xué)