[发明专利]一种基于全息光栅系统的单目AR装置

说明书

本发明公开了一种基于全息光栅系统的单目AR装置，本发明的MEMS二维扫描元件包括控制器以及MEMS扫描镜，控制器与RGB三色激光装置电气连接；MEMS扫描镜包括反射镜面，驱动控制器，反射镜面固定于驱动控制器上，驱动控制器与被控制器电气连接，凹面反射镜将由经过MEMS反射镜的激光反射到高分子聚合物薄膜上。本发明利用调节MEMS的位置，使用者可根据自身的需要自行调节，得到最佳的入射角度，可使图像显示在瞳孔的正前方，避免眼球根据图像的位置进行持续调整，避免眼球疲劳。本发明适用于单目调节，且能够适配不同年龄层的不同群体，适用范围更广。

技术领域

本发明属于AR设备技术领域；具体是一种基于全息光栅系统的单目AR装置。

背景技术

目前市场上的AR显示系统如果想通过光学设计逐渐扩大这一参数，那么光学系统部分将会变得越来越笨重，复杂，离AR系统对于小巧，紧凑的要求越来越远，且不利于这一系统的实际应用。出现了将基于MEMS二维扫描与全息光栅技术相结合的AR显示系统。在这一系统中，MEMS激光扫描组件不仅结构紧凑且功耗低，能降低整个显示装置的功耗，减小显示装置的体积和重量采用激光作为参考光源，通过改变微型镜扫描的角度以及MEMS二维扫描的扫描频率进行调整，全息光栅技术实现光学系统部分与普通眼镜镜片一样轻薄透明。

目前的MEMS二维扫描元件的安装位置是固定的，但每个个体的瞳距是不一样的，使得AR系统在使用时，不能很好的适配每一个个体，导致适用范围小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于全息光栅系统的单目AR装置，通过调节MEMS的位置，可使图像显示在瞳孔的正前方，避免眼球根据图像的位置进行持续调整，避免眼球疲劳，使得AR眼镜能够适配不同的群体。

为实现上述目的，一种基于全息光栅系统的单目AR装置，包括可调节MEMS二维扫描器，其特征在于，所述可调节MEMS二维扫描器包括RGB三色激光装置、可调节外壳、MEMS二维扫描元件、透明保护罩；所述MEMS二维扫描元件包括控制器以及MEMS扫描镜，所述控制器与RGB三色激光装置电气连接；所述MEMS扫描镜包括反射镜面，驱动控制器，反射镜面固定于驱动控制器上，所述驱动控制器与被控制器电气连接，凹面反射镜将由经过MEMS反射镜的激光反射到高分子聚合物薄膜上。

进一步，本发明的基于全息光栅系统的单目AR装置，包括鼻梁架、透明眼镜片、显示镜片、控制按钮、眼镜腿、可调节MEMS二维扫描元件、眼镜架，眼镜架固定于透明眼镜片两侧，且透明眼镜片中间下端固定有鼻梁架，显示镜片通过胶水固定于透明眼镜片后侧面上，眼镜腿与眼镜架转动连接，可调节MEMS二维扫描元件固定于眼镜腿上，与可调节MEMS二维扫描元件连接的控制按钮固定于透明眼镜片一侧的眼镜腿上。

进一步，本发明的RGB三色激光装置三色光是通过中继透镜整合，中继透镜整合后形成混合光入射到MEMS二维扫描元件进行扫描。

进一步，本发明的控制器能够控制RGB三色激光装置发出的混合光的颜色和亮度，所述反射镜面以及凹面反射镜能够反射所述RGB三色激光装置发出的出射光束，所述RGB三色激光装置选用波长为455nm-770nm的可入眼激光作为光源。

进一步，本发明的MEMS二维扫描元件设于透明保护罩一侧，且与RGB三色激光装置的激光头共线,所述横向调节装置内嵌于可调节外壳内，且横向调节装置与MEMS二维扫描元件固定连接。

进一步，本发明的显示镜片包括第二薄膜、薄膜基板以及光敏材料，所述光敏材料为一层具有光栅结构的高分子聚合物的光敏材料，所述第二薄膜固定覆盖于薄膜基板前端面上，所述光敏材料固定覆盖于玻璃基板后端面上。

进一步，本发明的光敏材料选用高分子聚合Polymer材料。

另一方面，本发明的全息光栅系统工作原理步骤在于：