透視型近眼顯示器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種透視型近眼顯示器，視頻信號或圖像信號經(jīng)過信號輸入模塊輸入到LCOS屏，屏驅(qū)動模塊與光源驅(qū)動模塊分別驅(qū)動LCOS屏和LED燈，使得LED燈照射LCOS屏，并使光從LCOS屏上反射出去，攜帶LCOS屏上信息的光束經(jīng)過勻光系統(tǒng)進行擴束準直，再經(jīng)過近眼顯示光學系統(tǒng)的濾波和放大，由一個半透半反鏡對光束進行轉(zhuǎn)向，與人眼前方的外界信息一同在人眼的視網(wǎng)膜上成一個正立、放大的像。本實用新型規(guī)避了國外同類產(chǎn)品復雜光學系統(tǒng)的技術(shù)難點，大大降低了加工成本，能夠?qū)崿F(xiàn)與國外同類產(chǎn)品同樣的效果。
【專利說明】
透視型近眼顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種近眼顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)在數(shù)字信息的多樣化，航空飛行員等在執(zhí)行任務(wù)過程中需要關(guān)注的信息越來越多，近眼顯示器(頭盔顯示器)可以將關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息投射到人眼，提高工作效率和能力。傳統(tǒng)的頭盔顯示器均屬于沉浸式，體積重量都很大，且使用時遮擋視線，而透視型近眼顯示器能夠很好的實現(xiàn)實景和虛景的疊加，不阻擋視場，且體積小，重量輕。目前各國都在開發(fā)類似產(chǎn)品，例如美國的洛克威爾、法國的Systerm等公司，但均采取的是光波導或者自由曲面技術(shù)，系統(tǒng)復雜，且光學加工難度很大，難以實現(xiàn)，價格昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種終端顯示裝置，能夠?qū)⑼饨绛h(huán)境或數(shù)據(jù)信息顯示在人眼前方的位置，同時又不影響人眼正常觀看外界信息，為作戰(zhàn)提供幫助，提高作戰(zhàn)效能。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括信號輸入模塊、光源、LCOS屏模塊、勻光系統(tǒng)和近眼顯不光學系統(tǒng)。
[0005]所述的LCOS屏模塊包括LCOS屏和屏驅(qū)動模塊，光源包括LED燈和光源驅(qū)動模塊，視頻信號或圖像信號經(jīng)過信號輸入模塊輸入到LCOS屏，屏驅(qū)動模塊與光源驅(qū)動模塊分別驅(qū)動LCOS屏和LED燈，使得LED燈照射LCOS屏，并使光從LCOS屏上反射出去，攜帶LCOS屏上信息的光束經(jīng)過勻光系統(tǒng)進行擴束準直，再經(jīng)過近眼顯示光學系統(tǒng)的濾波和放大，由一個半透半反鏡對光束進行轉(zhuǎn)向，與人眼前方的外界信息一同在人眼的視網(wǎng)膜上成一個正立、放大的像。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明涉及的近眼顯示器，在光學系統(tǒng)方面采用了基于人眼的光學系統(tǒng)設(shè)計，規(guī)避了國外同類產(chǎn)品復雜光學系統(tǒng)(自由曲面、光波導技術(shù))的技術(shù)難點，同時大大降低了加工成本，能夠?qū)崿F(xiàn)與國外同類產(chǎn)品同樣的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的組成原理框圖；
[0008]圖2是本發(fā)明的光學原理圖；
[0009]圖3是濾波系統(tǒng)及投影系統(tǒng)的透鏡組示意圖；
[0010]圖4是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。
[0012]本發(fā)明涉及的透視性近眼顯示器，確切的講是一種透視型光電頭盔顯示器，與谷歌眼鏡類似，能夠?qū)崿F(xiàn)實景和虛景的疊加。
[0013]本發(fā)明提供的一種透射型近眼顯示器，主要包含激光微型照明單元、LCOS微型屏、準直濾波單元、投影單元幾大模塊。LCOS微型屏上的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過光學系統(tǒng)的準直、濾波、放大投影到人眼中，在人眼前成一個虛擬放大的實像，并通過半透半反鏡系統(tǒng)用來實現(xiàn)實景和虛景的疊加。舉例來講，本發(fā)明如圖1所示，包括信號輸入模塊、光源、LCOS屏模塊、勻光系統(tǒng)和近眼顯示光學系統(tǒng)(光學模組)。其中，LCOS屏模塊包括LCOS屏和屏驅(qū)動；光源包括LED燈和光源驅(qū)動。打開系統(tǒng)開關(guān)，將視頻信號或圖像信號經(jīng)過信號輸入模塊輸入到視網(wǎng)膜顯示器中，經(jīng)過光源的照射以及屏驅(qū)動與光源驅(qū)動的良好配合，使光從LCOS屏上反射出去，經(jīng)過勻光系統(tǒng)，將LED光源的光能量均勻化后，并通過后續(xù)的近眼顯示光學系統(tǒng)在人眼的視網(wǎng)膜上成像。
[0014]信號輸入到近眼顯示系統(tǒng)，經(jīng)過圖1中的光源(圖2中的L)照射到LCOS屏，經(jīng)屏反射，將攜帶屏上信息的光束通過勻光系統(tǒng)后進入到近眼顯示光學系統(tǒng)(即圖2中的LI與L2組合后的光學系統(tǒng)系統(tǒng))，最終在人眼的視網(wǎng)膜上成像。
[0015]圖2中，激光光源L發(fā)出的激光光束經(jīng)過LCOS屏反射后，進入到擴束準直系統(tǒng)(勻光系統(tǒng))，以便減小光束的發(fā)散角并提高整個光束分布的均勻性，之后再經(jīng)過濾波系統(tǒng)LI的濾波和投影系統(tǒng)L2的放大，實現(xiàn)對光束的匯聚的同時也使LCOS屏上的圖像在人眼的視網(wǎng)膜上成一個正立、放大的像。半透半反鏡通過對光束的轉(zhuǎn)向確保光束能夠進入人眼的同時，也使外界信息進入到人眼，使人眼能夠接收近眼顯示系統(tǒng)圖像信息的同時也能夠看到系統(tǒng)外部的信息，實現(xiàn)了實、虛景物的疊加。圖3中，包括濾波系統(tǒng)及投影系統(tǒng)，L1-UL1-2、L1-3和L2-1、L2-2、L2-3代表兩組濾波鏡片。
[0016]如圖4所示，整體結(jié)構(gòu)為眼鏡式結(jié)構(gòu)，I的位置為激光光源、LCOS屏的位置，2的位置為核心的光學系統(tǒng)位置，放置濾波鏡片及投影鏡片，3的位置為半透半反鏡的位置，4為人眼觀察的位置。工作時，外界信息，如視頻、圖片、文字等信息，通過標準接口，在I的位置輸入，通過激光光源驅(qū)動LCOS屏，LCOS屏所顯示的信息通過2，在3的位置成像，人眼于4的位置進行觀察。
【權(quán)利要求】
1.一種透視型近眼顯示器，包括信號輸入模塊、光源、LCOS屏模塊、勻光系統(tǒng)和近眼顯示光學系統(tǒng)，其特征在于:所述的LCOS屏模塊包括LCOS屏和屏驅(qū)動模塊，光源包括LED燈和光源驅(qū)動模塊，視頻信號或圖像信號經(jīng)過信號輸入模塊輸入到LCOS屏，屏驅(qū)動模塊與光源驅(qū)動模塊分別驅(qū)動LCOS屏和LED燈，使得LED燈照射LCOS屏，并使光從LCOS屏上反射出去，攜帶LCOS屏上信息的光束經(jīng)過勻光系統(tǒng)進行擴束準直，再經(jīng)過近眼顯示光學系統(tǒng)的濾波和放大，由一個半透半反鏡對光束進行轉(zhuǎn)向，與人眼前方的外界信息一同在人眼的視網(wǎng)膜上成一個正立、放大的像。
【文檔編號】G02B27/01GK204065557SQ201420442148
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】武曉晨, 喬磊 申請人:西安方元明科技發(fā)展有限公司