[发明专利]一种投影光机和头戴式智能设备

说明书

本发明提供一种投影光机和头戴式智能设备，该投影光机包括：光源系统，用于发出偏振光；偏振分光器件，设置在光源系统与成像中继复用系统之间，且偏振分光器件的放置位置与光源系统的出光方向呈预设的倾斜角度，预设的倾斜角度为45±20度；成像中继复用系统，设置在偏振分光器件与显示器件之间，且成像中继复用系统的光轴垂直于显示器件的像面；显示器件，用于对成像中继复用系统会聚的光线进行反射，反射光线与射入到显示器件的光线的偏振方向相差90度；反射光线经过成像中继复用系统准直后第二次经过偏振分光器件射出。通过共用光学零部件得到结构简洁紧凑、零部件少、成本更低的增强现实投影光机。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种投影光机和头戴式智能设备。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)是一种把虚拟世界的图像和现实世界的场景有机融合在一起的技术，可将虚拟信息叠加在真实世界，在各行各业有广泛的应用。目前实现增强现实的设备包括手机、平板电脑等手持设备以及智能眼镜等头戴式增强现实显示设备，头戴式增强现实显示设备由于无需手持，具备解放双手的特性，较其他设备具有明显的优势，也是目前的主要发展方向。

为了实现将虚拟信息叠加在真实世界中，要求头戴式增强现实显示设备的光结合器具有较高的透明度，波导镜片因其透明度高且极其轻薄，是头戴式增强现实显示设备中光结合器的理想选择。目前市场上用于AR头戴式增强现实显示设备一般由波导镜片和投影光机两部分组成，其中投影光机多沿用传统投影仪的构架，由光源系统、中继系统、微显示器件(如硅基液晶，Liquid Crystal on Silicon，简称LCOS)、成像系统组成，导致增大了投影光机的体积，限制结构布局，进而影响最终头戴式增强现实显示设备的形态，使之无法接近正常眼镜；且零部件较多，导致结构复杂，也增加制造、装配过程中的困难。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种投影光机和头戴式智能设备，解决现有技术中投影光机结构复杂，体积大的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一方面提供一种投影光机，包括：光源系统、偏振分光器件、成像中继复用系统和显示器件；

所述光源系统用于发出偏振光；

所述偏振分光器件设置在所述光源系统与所述成像中继复用系统之间，且所述偏振分光器件的放置位置与所述光源系统的出光方向呈预设的倾斜角度；

所述成像中继复用系统设置在所述偏振分光器件与所述显示器件之间，且所述成像中继复用系统的光轴垂直于所述显示器件的像面；

所述显示器件用于对所述成像中继复用系统会聚的光线进行反射，反射光线与射入到所述显示器件的光线的偏振方向相差90度；

其中反射光线经过所述成像中继复用系统准直后第二次经过所述偏振分光器件射出。

在本发明的一种示例性实施例中，所述光源系统发出的偏振光的偏振方向与所述偏振分光器件的透光方向一致。

在本发明的一种示例性实施例中，所述偏振分光器件为偏振分光平板或偏振分光棱镜。

在本发明的一种示例性实施例中，所述投影光机沿着所述成像中继复用系统的光轴方向上包括第一端和第二端，其中所述第一端位于所述显示器件一侧，所述第二端位于所述光源系统一侧。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：

偏振片，设置在所述偏振分光器件与所述投影光机的出口之间。