[发明专利]一种线阵MicroLED扫描AR设备

权利要求书

1.一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于，安装于头戴式AR设备上，包括：

线阵像素输出单元，用于基于一帧图像数据输出连续的多帧列图像数据，其中每一帧列图像数据对应一列线阵像素；将一帧图像按照行或列输出为多帧列图像数据，所述的列图像数据的像素数与线阵发光单元中的子发光单元数量相同，每个像素对应一个子发光单元；

线阵像素输出单元还包括线阵像素扫描间隔控制单元，用于基于一扫描周期信号控制线阵像素数据的输出时间间隔；

线阵发光单元，用于接收一列图像数据，按照列像素对应产生多束发光光束；

准直光学线阵，设置在线阵发光单元后方，用于对所述线阵发光单元发出的多束发光光束进行准直；

周期性运动反射元件，基于一同步控制信号进行旋转，周期性的对所述准直后的条形光束反射到预定方向，在预定角度范围内进行扫描；具体的，所述的周期性运动反射元件是一个具有K个反射面的八棱柱，每两个棱之间的面作为反射面，该八棱柱作周期性的旋转；

通过对所述八棱柱进行控制，使得一帧图像的第一条列图像的条形光束投射到所述八棱柱的开始端预定位置，而最后一条列图像的条形光束投射到所述八棱柱的末端预定位置；

所述的开始端的预定位置是距离开始端棱边L处的位置，所述的末端的预定位置是距离末端棱边L处的位置；所述的八棱柱的内接圆直径D为，则以下面的公式计算L：；其中，e为调节系数，取值为0.1~0.2，通过上述预定位置，能够控制条形光束照射到周期性运动反射元件的反射面上的区域大小，从而控制第一角度到第二角度之间的范围内预定角度范围的大小，使得投射图像最终落在用户视野中合适的视野范围内；

调焦成像镜头组，将所述预定方向的多束光束经过调焦后照射到成像出射单元；

成像出射单元，用于输出二维扫描显示成像光束，所述成像出射单元出射的光束直接照射到观察者的眼睛，得到放大的虚像作为成像结果。

2.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于，包括：

所述线阵发光单元为Micro LED像素线阵。

3.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于，所述的准直光学线阵为晶圆级光学线阵，包括微米透镜组线阵。

4.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于，所述周期性运动反射元件的旋转运动周期与帧率正相关。

5.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于，还包括：

光传感同步单元，安装在调焦成像镜头出射光束角度范围两侧，用于产生同步信号，所述同步信号触发图像帧数据刷新。

6.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于：

所述成像出射单元为半透半反单元或折射成像单元，

所述半透半反单元为阵列光波导、衍射光波导、或全息光波导；

所述折射成像单元采用棱镜。

7.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于：

所述调焦成像镜头组包括成像投影镜头以及焦深调整柱透镜；通过焦深调整柱透镜调节照射到成像出射单元出射的光束的焦距。

8.根据权利要求1所述的一种线阵Micro LED扫描AR设备，其特征在于，还包括：

运动控制机构，用于安装所述周期性运动反射元件，并接收同步控制信号控制所述周期性运动反射元件的摆动或旋转速度。