[发明专利]照明装置和增强现实显示设备

说明书

本公开是关于一种照明装置和增强现实显示设备，照明装置，包括：照明光源、棱镜、匀光元件、分光元件和微显示器；所述照明光源，用于发光；所述棱镜，紧贴所述照明光源，用于将所述照明光源射出的光线全反射传播至所述匀光元件；所述匀光元件，设置在所述棱镜和所述分光元件之间，用于将射入的光线变成均匀光，并出射至所述分光元件；所述分光元件，设置在所述匀光元件和所述微显示器之间，用于使射入的均匀光出射至所述微显示器；所述微显示器，用于将射入的均匀光调制后出射。通过该技术方案，可以同时兼顾光效利用率和照明装置的生产成本。

技术领域

本公开涉及增强现实显示技术领域，尤其涉及一种照明装置和增强现实显示设备。

背景技术

在增强现实近眼显示领域，使用的微显示器主要有Lcos、OLED、DLP、Micro-LED、激光投影。这些屏幕中，Lcos(反射式硅基液晶)因为其高亮度及高分辨率成为很多厂商的首选。然而Lcos作为微显示器它无法自发光，必须要用LED来设计额外的照明光路。

现技术利用Lcos做AR显示的原理如下：LED相当于一个点光源，球面光经过透镜组(透镜数≥2)被准直和匀光后照射到PBS中反射到Lcos上使其得到照明光，再经过Lcos调制后反射出射。

然而现技术存在一些问题：照明系统中的透镜组使得照明系统体积较大；为了使近眼显示光机的体积和质量降低，照明系统中的透镜需要做到很小很薄，这又增加了工艺难度，使得成本居高不下。同时由于体积原因LED光受到透镜组通光孔径问题，光效浪费较大。

后来利用菲涅尔透镜来代替传统光学元件，使得照明系统结构更加紧凑、轻便，照射均匀性也有所高。用高精度的菲涅尔透镜取代传统透镜确实能够降低光机的重量和体积，但是高精度菲涅尔透镜的成本却又更高。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种照明装置和增强现实显示设备，以实现同时兼顾光效利用率和照明装置的生产成本。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种应用于增强现实显示的照明装置，包括：照明光源、棱镜、匀光元件、分光元件和微显示器；

所述照明光源，用于发光；

所述棱镜，紧贴所述照明光源，用于将所述照明光源射出的光线全反射传播至所述匀光元件；

所述匀光元件，设置在所述棱镜和所述分光元件之间，用于将射入的光线变成均匀光，并出射至所述分光元件；

所述分光元件，设置在所述匀光元件和所述微显示器之间，用于使射入的均匀光出射至所述微显示器；

所述微显示器，用于将射入的均匀光调制后出射。

在一个实施例中，优选地，还包括：

珊片，设置在所述匀光元件和所述分光元件之间，用于遮挡所述匀光元件出射的扩展方向的大于预设角度的光线。

在一个实施例中，优选地，所述珊片包括多个交替叠放的吸光片和反光片。

在一个实施例中，优选地，所述吸光片和所述反光片的上表面和下表面均平行设置，所述吸光片的上表面和下表面为黑色吸光面，所述反光片的内表面为镜面。其中反光片的内表面是指和与其相邻的反光片相对的面。

在一个实施例中，优选地，所述吸光片的厚度与吸光片的宽度比为预设值，所述预设值根据所述预设角度进行设置。

在一个实施例中，优选地，所述吸光片和所述反光片包括以下任一项：金属片、塑料片和玻璃片，所述吸光片的厚度小于所述反光片的厚度。

在一个实施例中，优选地，所述棱镜为长方体棱镜。

在一个实施例中，优选地，所述分光元件包括偏振分光棱镜。