[实用新型]照明系统以及光机系统

说明书

本申请实施例提供了一种照明系统，包括光波导件和耦出光栅，光波导件用于接收入射光，并以全反射方式传导入射光。耦出光栅设置于光波导件，耦出光栅的光栅周期沿预定方向渐变设置，以使从耦出光栅耦出的光线向耦出光栅的中心收敛。通过采用厚度尺寸更小的光波导件以及耦出光栅进行光照明，因此可以使得照明系统更加轻薄，利于应用于虚拟显示设备等对体积和重量要求较高的光机系统中。此外，本申请实施例还提供了一种光机系统。

技术领域

本申请涉及投影技术领域，具体涉及一种照明系统以及光机系统。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，AR)是一种实时采集现实世界信息，并将虚拟信息、图像等与现实世界相结合的显示技术，有望成为继个人电脑、智能手机后的新一代信息交互终端，具有广阔的市场规模和想象空间。首先在信息显示上，AR将不再受限于实体屏幕，而是可以在整个物理空间中显示，采用虚实结合的方式，在物理实体的基础上实时显示虚拟信息，即为增强现实显示；其次在人机交互上，指令采集可以突破实体的操作界面，使用更加自然便捷的交互方式，如语音、手势、图像等，使得人机交互模式更像是与人的自然交流。

AR设备中的光机系统用于生成投影显示图像，其中主要有基于LCoS或 DMD的投影系统。

硅基液晶(Liquid Crustal On Silicon,LCoS)是一种新型的结合了半导体与LCD技术的新型微显示技术。其通常需要设置体积较大的一个或多个PBS棱镜作为照明系统的一部分，因此，设备的整体的体积和重量均较大。DLP投影显示技术是以DMD器件为核心的投影显示技术，应用DMD芯片构成投影显示系统，DLP投影系统通常采用具有椭球形反光碗的光源和方棒照明系统，这类照明系统存在体积普遍较大的问题。

对于AR设备等光机系统而言，现有技术中的光机系统的投影光斑过大，不能很好的与AR设备匹配，因此有必要设计更为轻薄化的光机系统。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种照明系统以及光机系统，以改善上述问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种照明系统，包括光波导件和耦出光栅，光波导件用于接收入射光，并以全反射方式传导入射光。耦出光栅设置于光波导件，耦出光栅的光栅周期沿预定方向渐变设置，以使从耦出光栅耦出的光线向耦出光栅的中心收敛。

在一些实施方式中，耦出光栅为直光栅。

在一些实施方式中，耦出光栅的光栅周期沿单一方向逐渐增大或逐渐减小。

在一些实施方式中，耦出光栅的光栅周期沿入射光在光波导件内的行进方向逐渐增大。

在一些实施方式中，耦出光栅的光栅周期沿多个不同方向逐渐增大或逐渐减小。

在一些实施方式中，以耦出光栅的中心为圆点，耦出光栅的光栅周期沿圆点的径向逐渐增大或逐渐减小。

在一些实施方式中，照明系统还包括耦入装置，耦入装置用于接收入射光，并将入射光耦入光波导件，以使入射光在光波导件内发生全反射。

第二方面，本申请实施例还提供了一种光机系统，包括上述的照明系统、空间光调制器、以及投影镜头，空间光调制器接收并调制照明系统出射的照明光，形成图像光，投影镜头用于显示图像光。

在一些实施方式中，空间光调制器与投影镜头位于光波导件的相背的两侧，空间光调制器调制照明光形成的图像光透过光波导件后，进入投影镜头。

在一些实施方式中，光机系统还包括偏振件，偏振件用于滤过图像光，投影镜头用于显示透过偏振件后的图像光。

本申请提供的照明系统以及光机系统，采用厚度尺寸更小的光波导件进行光照明，因此可以使得照明系统更加轻薄，利于应用于虚拟显示设备等对体积和重量要求较高的光机系统中。