[发明专利]激光光学投影模块及包含其的穿戴装置

说明书

一种激光光学投影模块及包含其的穿戴装置，激光光学投影模块包括一激光束扫描装置、一第一光学透镜组、以及一微透镜阵列成像元件。激光束扫描装置具有一激光光源及一微机电微镜，激光光源发射激光光束至微机电微镜，微机电微镜摆动以反射激光光束并投射出去。第一光学透镜组设置于激光束扫描装置的一侧，第一光学透镜组缩小激光束扫描装置投射出来的激光光束的光点，并减少光点之间的间距。微透镜阵列成像元件设置于第一光学透镜组的一侧，并位于激光光束的投射方向上，微透镜阵列成像元件具有多个微透镜，激光光束经过微透镜而形成均匀且平行的成像光线，以形成均匀的成像图像。

技术领域

本发明涉及一种光学投影模块及穿戴装置，尤其涉及一种应用激光作为光源的激光光学投影模块及使用其的穿戴装置，例如眼镜，以提供增强现实的显示图像。

背景技术

为着供游戏或移动设备的使用者可以利用透明或半透明显示器以查看周围环境，可供透视且混合现实显示设备系统，或者称为增强现实(Augmented Reality,AR)系统，已逐渐被开发出来。使用者一面能够通过设备的透明或半透明显示器查看周围环境，另一面还能够看到虚拟图像，叠加或同时显示在周围环境。

这些显示设备主要需要投射图像的光机(optical engine)以及透明或半透明的显示器。光机接受另一设备的图像等信息后，投射至透明或半透明的显示器。由于受限于各种元件的体积限制、以及光源的限制，因此如何缩小这些显示设备的体积，又能提供更宽视野及更高分辨率的图像，是该项技术领域所欲解决的其中一项重要课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种激光光学投影模块，在于缩小元件的尺寸并提高图像的分辨率。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种激光光学投影模块，其包括一激光束扫描装置、一第一光学透镜组、以及一微透镜阵列成像元件。所述激光束扫描装置具有一激光光源及一微机电微镜，所述激光光源发射激光光束至所述微机电微镜，所述微机电微镜摆动以反射所述激光光束并投射到对应的像素位置，从而扫描投射出一图像。所述第一光学透镜组设置于所述激光束扫描装置的一侧，所述第一光学透镜组具有多个第一透镜，所述第一透镜缩小所述激光束扫描装置投射出来的所述激光光束的光点，并减少所述光点之间的间距。所述微透镜阵列成像元件设置于所述第一光学透镜组的一侧，并位于所述激光光束经过所述第一光学透镜组的投射方向上，所述微透镜阵列成像元件具有多个排列成阵列的微透镜，所述激光光束经过所述微透镜而形成均匀且平行的成像光线，以形成均匀的成像图像。

本发明所要解决的技术问题还在于，针对现有技术的不足提供一种穿戴装置，不仅在于缩小元件的尺寸并提高图像的分辨率，还在于结合体积小、亮度高、功耗小及发热量低的光机。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，另外提供一种穿戴装置，其包括一激光束扫描装置、一第一光学透镜组、一微透镜阵列成像元件、一第二光学透镜组以及一光学透视元件。所述激光束扫描装置具有一激光光源及一微机电微镜，所述激光光源发射激光光束至所述微机电微镜，所述微机电微镜摆动以反射所述激光光束并投射到对应的像素位置，从而扫描投射出一图像。所述第一光学透镜组设置于所述激光束扫描装置的一侧，所述第一光学透镜组具有多个第一透镜，所述第一透镜缩小所述激光束扫描装置投射出来的所述激光光束的光点，并减少所述光点之间的间距。所述微透镜阵列成像元件设置于第一光学透镜组的一侧，并位于所述激光光束经过所述第一光学透镜组后的投射方向上，所述微透镜阵列成像元件具有多个排列成阵列的微透镜，所述激光光束经过所述微透镜而形成均匀且平行的成像光线，以形成均匀的成像图像。所述第二光学透镜组设置于所述微透镜阵列成像元件的一侧，以接收所述微透镜阵列成像元件的所述成像图像，所述第二光学透镜组放大所述成像图像。所述光学透视元件设置于所述第二光学透镜组的一侧，所述光学透视元件包含胶合的多个半穿半反镜片，每一所述半穿半反镜片具有多层的镀膜，以接收经过所述第二光学透镜组放大后所述成像光线。