投影光机以及具有其的增强现实显示装置的制作方法

专利2026-01-27  10


本申请涉及光学器件,具体地,涉及投影光机以及具有其的增强现实显示装置。


背景技术:

1、屏幕的像素大小决定了显示装置的分辨率,越高的分辨率要求像素尺寸越小。数字光学处理器(dlp)中的微电子机械系统(mems)像素在4.5μm以上,硅基液晶(lcos)的液晶像素也在4μm以上,目前只有micro led方案能够达到2μm的像素大小。随着工艺和设备能力的提升,甚至有潜力做到亚微米级。目前市场上量产的micro led屏幕为4μm的绿光屏幕,2μm的蓝绿光在物理原理上没有挑战,但是,micro led红光技术难度非常高,基于al in gap材料的红色micro led其电子扩散长度为3μm,因此当像素尺寸接近3μm时,会有大量的非辐射复合在表面发生,其电子发光效率会急剧下降,因此,2μm的红光屏幕极具挑战。本申请旨在提出一种投影光机,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种投影光机。本发明所涉及的投影光机,结构简单,分辨率更高。

2、根据本发明的一些实施例,所述投影光机包括:第一发光屏,所述第一发光屏包括第一基板,所述第一基板上仅设置有多个红色像素;第二发光屏,所述第二发光屏包括第二基板,所述第二基板上仅设置有多个绿色像素;第三发光屏,所述第三发光屏包括第三基板,所述第三基板上仅设置有多个蓝色像素;其中所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板的面积相同,所述红色像素、所述绿色像素和所述蓝色像素的尺寸不完全相同。

3、本发明所涉及的投影光机,光源由三块独立的发光屏组成,每块发光屏上仅设置单一颜色的像素,每个发光屏上可分别设置对应颜色的最小尺寸的像素,发光屏发出的三个颜色的光经过调制后可最终由人眼将同一角度的光线合成同一个像素,完成彩色的显示,由此,在不减小红色像素的像素尺寸的前提下,提高显示装置的分辨率。

4、根据本发明的一些实施例,所述红色像素的尺寸不小于所述绿色像素的尺寸;和/或所述红色像素的尺寸不小于所述蓝色像素的尺寸。

5、根据本发明的一些实施例,多个所述红色像素在所述第一基板上沿第一方向和第二方向阵列排布,多个所述绿色像素在所述第二基板上沿所述第一方向和所述第二方向阵列排布,多个所述蓝色像素在所述第三基板上沿所述第一方向和所述第二方向阵列排布,所述第一方向与所述第二方向相交;沿所述第一方向上,所述绿色像素的数量为所述红色像素的数量的整数倍;和/或沿所述第一方向上,所述蓝色像素的数量为所述红色像素的数量的整数倍。

6、根据本发明的一些实施例,沿所述第二方向上,所述绿色像素的数量为所述红色像素的数量的整数倍;和/或沿所述第二方向上,所述蓝色像素的数量为所述红色像素的数量的整数倍。

7、根据本发明的一些实施例,所述红色像素的尺寸为3μm~5μm,所述绿色像素的尺寸为2μm~3μm,所述蓝色像素的尺寸为2μm~3μm。

8、根据本发明的一些实施例,所述红色像素的尺寸为4μm,所述绿色像素的尺寸为2μm,所述蓝色像素的尺寸为2μm。

9、根据本发明的一些实施例,所述第一发光屏、所述第二发光屏和所述第三发光屏均为micro led发光屏。

10、在本发明的另一个方面,提出了一种增强现实显示装置,包括前述的投影光机。由此,该增强现实显示装置具有前述的投影光机所具有的全部特征以及优点,在此不再赘述。总的来说,至少具有分辨率高的优点。

11、根据本发明的一些实施例,所述增强现实显示装置还包括:光机镜头,所述光机镜头包括:第一光机镜头,所述第一光机镜头与所述第一发光屏正对应设置,所述第一光机镜头适于所述第一发光屏发出的光进行准直;第二光机镜头,所述第二光机镜头与所述第二发光屏正对应设置,所述第二光机镜头适于对所述第二发光屏发出的光进行准直;第三光机镜头,所述第三光机镜头与所述第三发光屏正对应设置,所述第三光机镜头适于对所述第三发光屏发出的光进行准直;光波导,所述光波导设置在所述光机镜头远离所述第一发光屏、所述第二发光屏和所述第三发光屏的一侧;耦入光栅,所述耦入光栅适于将准直后的光耦入所述光波导进行传输,所述耦入光栅沿所述光波导的长度方向排布;耦出光栅,所述耦出光栅适于将所述光波导内的光耦出至眼盒,所述耦出光栅沿所述光波导的长度方向排布。

12、根据本发明的一些实施例,所述第一发光屏设置在所述第一光机镜头的后焦面处;所述第二发光屏设置在所述第二光机镜头的后焦面处;所述第三发光屏设置在所述第三光机镜头的后焦面处。

13、根据本发明的一些实施例,所述耦入光栅包括:第一耦入光栅,所述第一耦入光栅与所述第一光机镜头正对应设置;第二耦入光栅,所述第二耦入光栅与所述第二光机镜头正对应设置;第三耦入光栅,所述第三耦入光栅与所述第三光机镜头正对应设置。

14、根据本发明的一些实施例,所述第一光机镜头的出瞳面与所述第一耦入光栅正对;所述第二光机镜头的出瞳面与所述第二耦入光栅正对;所述第三光机镜头的出瞳面与所述第三耦入光栅正对。



技术特征:

1.一种投影光机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的投影光机,其特征在于,所述红色像素的尺寸不小于所述绿色像素的尺寸;和/或所述红色像素的尺寸不小于所述蓝色像素的尺寸。

3.根据权利要求2所述的投影光机,其特征在于,多个所述红色像素在所述第一基板上沿第一方向和第二方向阵列排布,多个所述绿色像素在所述第二基板上沿所述第一方向和所述第二方向阵列排布,多个所述蓝色像素在所述第三基板上沿所述第一方向和所述第二方向阵列排布,所述第一方向与所述第二方向相交;

4.根据权利要求3所述的投影光机,其特征在于,沿所述第二方向上,所述绿色像素的数量为所述红色像素的数量的整数倍;和/或

5.根据权利要求4所述的投影光机,其特征在于,所述红色像素的尺寸为3μm~5μm,所述绿色像素的尺寸为2μm~3μm,所述蓝色像素的尺寸为2μm~3μm。

6.根据权利要求5所述的投影光机,其特征在于,所述红色像素的尺寸为4μm,所述绿色像素的尺寸为2μm,所述蓝色像素的尺寸为2μm。

7.根据权利要求1所述的投影光机,其特征在于,所述第一发光屏、所述第二发光屏和所述第三发光屏均为micro led发光屏。

8.一种增强现实显示装置,其特征在于,包括权利要求1~6中任一项所述的投影光机。

9.根据权利要求8所述的增强现实显示装置,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求9所述的增强现实显示装置,其特征在于,所述第一发光屏设置在所述第一光机镜头的后焦面处;所述第二发光屏设置在所述第二光机镜头的后焦面处;所述第三发光屏设置在所述第三光机镜头的后焦面处。

11.根据权利要求9所述的增强现实显示装置,其特征在于,所述耦入光栅包括:

12.根据权利要求11所述的增强现实显示装置,其特征在于,所述第一光机镜头的出瞳面与所述第一耦入光栅正对;


技术总结
本发明提出了一种投影光机以及具有其的增强现实显示装置,所述投影光机包括:第一发光屏、第二发光屏和第三发光屏,三个发光屏上分别设置有单一颜色的像素,所述红色像素、所述绿色像素和所述蓝色像素的尺寸不完全相同。本发明所涉及的投影光机,光源由三块独立的发光屏组成,每块发光屏上仅设置单一颜色的像素,每个发光屏上可分别设置对应颜色的最小尺寸的像素,发光屏发出的三个颜色的光经过调制后可最终由人眼将同一角度的光线合成同一个像素,完成彩色的显示,由此,在不减小红色像素的像素尺寸的前提下,提高显示装置的分辨率。

技术研发人员:王程功,熊雯,金灿,李晓凯
受保护的技术使用者:北京字跳网络技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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