[发明专利]一种单眼大视场近眼显示模组

说明书

本申请公开了一种单眼大视场近眼显示模组，用于解决现有基于波导的AR近眼显示模组中视场角较小的技术问题。该模组包括：第一图像产生器和第二图像产生器，分别用于生成第一子视场和第二子视场的图像光束；第一子视场图像和第二子视场图像拼接可形成一个完整视场图像；第一输入耦合器，用于将第一图像产生器生成的图像光束准直并耦入第一波导；第二输入耦合器，用于将第二图像产生器生成的图像光束准直并耦入第二波导；第一耦出光栅，用于将第一波导内传播的光束向第一视场方向衍射耦出第一波导，第二耦出光栅，用于将第二波导内传播的光束向第二视场方向衍射耦出第二波导，使得衍射耦出的光束正好拼接成完整视场图像。

技术领域

本申请涉及增强现实显示技术领域，尤其涉及一种单眼大视场近眼显示模组。

背景技术

增强现实AR显示设备使得用户能够透过设备的透明或半透明显示器来观看周围的环境，并且还看到显示器生成的的图像覆盖在周围环境上。这类设备通常为头戴式显示器(HMD)眼镜或其他可佩带的显示设备。现有的基于波导的AR近眼显示模组，一般包括图像源、目镜光学元件、输入耦合光栅、波导和输出耦合光栅。图像源发出的光经目镜光学元件准直后，经输入耦合光栅以一定的衍射角度耦入到波导中进行全反射传播，波导中对应出瞳位置设置的输出耦合光栅，将波导中传播的光耦出至人眼。

但是光栅是对入射角度非常敏感的元件，对于输入耦合光栅来说，不同角度入射输入耦合光栅的光，其衍射效率和角度也不同，在特定入射角度时处具有最大衍射效率，当入射角度偏离该特定入射角度时，衍射效率会迅速下降，导致耦合进入波导中有效传播的光能量迅速下降，造成使用者观察到的视场角较小的现状。

发明内容

本申请的目的是提供一种单眼大视场近眼显示模组，解决现有基于波导的AR近眼显示模组中视场角较小的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种单眼大视场近眼显示模组，包括：第一图像产生器，第二图像产生器，第一输入耦合器，第二输入耦合器，第一波导，第二波导，第一耦出光栅，第二耦出光栅；

其中，所述第一图像产生器，用于生成第一子视场图像光束；所述第二图像产生器，用于生成第二子视场图像光束；所述第一子视场图像和所述第二子视场图像拼接，形成一个完整视场图像；

所述第一输入耦合器，用于将所述第一图像产生器生成的图像光束准直并耦入第一波导；所述第二输入耦合器，用于将所述第二图像产生器生成的图像光束准直并耦入第二波导；

所述第一耦出光栅，用于将第一波导内传播的光束向第一视场方向衍射耦出所述第一波导，所述第二耦出光栅，用于将第二波导内传播的光束向第二视场方向衍射耦出所述第二波导，使得衍射耦出的光束正好拼接成所述完整视场图像。

可选地，所述第一图像产生器或所述第二图像产生器包括微显示器，微显示器为DLP显示器、LCOS显示器、LCD显示器、OLED显示器、光纤扫描显示器或MEMS扫描图像显示系统。

可选地，所述光纤扫描器包括扫描驱动器和光纤，光纤与扫描驱动器固定连接且光纤的前端超出扫描驱动器形成光纤悬臂，所述扫描驱动器包括：一体成型并沿从后向前的方向依次连接的第一致动部、隔离部和第二致动部，扫描驱动器的内部设置有沿前后方向贯穿扫描驱动器的内电极孔，第一致动部和第二致动部均包括压电材料本体，第一致动部的压电材料本体具有两个相互平行且垂直于第一轴的第一外侧面，每个第一外侧面均设置有一个第一外电极，第二致动部的压电材料本体具有两个相互平行且垂直于第二轴的第二外侧面，每个第二外侧面均设置有一个第二外电极，第一轴和第二轴均垂直于前后方向且相互垂直，内电极孔的内壁设置有与所述第一外电极和第二外电极相配合的内电极。

可选地，所述第二致动部的压电材料本体的固有频率大于第一致动部的压电材料的固有频率。