光机模组及增强现实设备的制作方法

本申请属于光学显示设备，更具体地说，是涉及一种光机模组及增强现实设备。

背景技术：

1、增强现实设备广泛应用在工业检测、医疗影像和自动驾驶等领域，光机模组是增强现实设备的核心部件。微有机发光二极管(micro organic light-emitting diode，简称micro-oled)因其具有高分辨率、快速响应和自发光的特性，目前光机模组多采用微有机发光二极管(micro-oled)作为显示芯片。但micro-oled产生的成像光线为非偏振光，需要配置起偏器，导致整个结构体积增大，难以实现增强现实设备的小型化。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种光机模组及增强现实设备，以解决现有技术中存在的光机模组体积大，难以实现小型化的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种光机模组，包括：

3、激光光源，用于提供激光光线；

4、空间光调制器，用于对所述激光光线进行调制并形成成像光线，所述激光光源发出的激光光线以第一入射角入射至所述空间光调制器；

5、全内反射棱镜，所述空间光调制器出射的成像光线以第二入射角入射至所述全内反射棱镜的第一个反射面，并在发生至少一次全反射后入射至第一镜面，所述第一镜面的表面具有偏振分光膜；

6、反射曲面，所述反射曲面的表面具有半透半反膜，用于将所述第一镜面反射的成像光线反射入人眼。

7、可选地，所述第一入射角为θ1，θ1＝[arctan(1/f#)]*180/π，其中，f#为所述激光光源(10)与所述空间光调制器(20)之间光学系统的f数；

8、所述第二入射角为θ2，θ2-θ1≥θc，其中，θc为所述全内反射棱镜(30)的全反射临界角。

9、可选地，所述空间光调制器出射的成像光线在所述全内反射棱镜内发生至少两次全反射。

10、可选地，所述光机模组还包括胶合棱镜及补偿镜片，所述胶合棱镜的胶合面形成所述第一镜面，所述补偿镜片设置在所述反射曲面的曲面侧。

11、可选地，所述全内反射棱镜和所述胶合棱镜为一体结构。

12、可选地，所述第一镜面为平面镜，所述平面镜与所述反射曲面形成空心镜，所述偏振发光膜设置在所述平面镜片朝向所述反射曲面的一侧镜面。

13、可选地，所述光机模组还包括第一透镜，所述第一透镜设置在所述第一镜面与所述全内反射棱镜之间。

14、可选地，所述第一镜面与所述反射曲面之间设有四分之一波片。

15、可选地，所述激光光源包括红色激光光源、绿色激光光源、蓝色激光光源、衍射光学元件和合束器，对应于所述红色激光光源、绿色激光光源和蓝色激光光源分别设有一所述衍射光学元件，所述合束器用于将经过所述衍射光学元件的三色激光合束为白色激光，所述红色激光光源与相应的所述衍射光学元件之间设置有半波片。

16、可选地，所述光机模组还包括第二透镜，所述第二透镜位于所述激光光源与所述全内反射棱镜之间，所述空间光调制器位于所述第二透镜的焦平面处。

17、可选地，所述空间光调制器为dmd芯片；

18、和/或，所述反射曲面的表面曲率与人眼表面曲率相同。

19、本申请还提供一种增强现实设备，其包括：

20、外壳；

21、如上所述的光机模组，所述光机模组安装于所述外壳。

22、本申请提供的光机模组和增强现实设备的有益效果在于：相比于micro-oled芯片作为显示芯片，本申请提供的光机模组，采用激光光源和空间光调制器配合形成成像光线，能够提高画面的亮度和色域，而且使用寿命更长，激光光学扩展量小，从空间光调制器出射的成像光线，光束张角小，光机模组中的光学镜片可以做得更薄，而且通过全内反射棱镜将成像光线引导至第一镜面，借助在全内反射棱镜内的全反射折叠成像光线的光路横向长度，进一步缩小光机模组的体积，从而使光学模组能够以更轻薄的体积实现更大的视场，提升用户的观看体验，有助于实现增强现实设备的小型化和轻薄化。

1.一种光机模组，其特征在于：包括：

2.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述第一入射角为θ1，θ1＝[arctan(1/f#)]*180/π，其中，f#为所述激光光源(10)与所述空间光调制器(20)之间光学系统的f数；

3.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述空间光调制器(20)出射的成像光线在所述全内反射棱镜(30)内发生至少两次全反射。

4.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述光机模组还包括胶合棱镜(51)及补偿镜片(60)，所述胶合棱镜(51)的胶合面形成所述第一镜面(50)，所述补偿镜片(60)设置在所述反射曲面(40)的曲面侧。

5.如权利要求4所述的光机模组，其特征在于：所述全内反射棱镜(30)和所述胶合棱镜(51)为一体结构。

6.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述第一镜面(50)为平面镜(52)，所述平面镜(52)与所述反射曲面(40)形成空心镜，所述偏振发光膜设置在所述平面镜(52)片朝向所述反射曲面(40)的一侧镜面。

7.如权利要求6所述的光机模组，其特征在于：所述光机模组还包括第一透镜(70)，所述第一透镜(70)设置在所述第一镜面(50)与所述全内反射棱镜(30)之间。

8.如权利要求1至7任一项所述的光机模组，其特征在于：所述第一镜面(50)与所述反射曲面(40)之间设有四分之一波片(42)。

9.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述激光光源(10)包括红色激光光源(13)、绿色激光光源(11)、蓝色激光光源(12)、衍射光学元件(14)和合束器，对应于所述红色激光光源(13)、绿色激光光源(11)和蓝色激光光源(12)分别设有一所述衍射光学元件(14)，所述合束器用于将经过所述衍射光学元件(14)的三色激光合束为白色激光，所述红色激光光源(13)与相应的所述衍射光学元件(14)之间设置有半波片(18)。

10.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述光机模组还包括第二透镜(80)，所述第二透镜(80)位于所述激光光源(10)与所述全内反射棱镜(30)之间，所述空间光调制器(20)位于所述第二透镜(80)的焦平面处。

11.如权利要求1所述的光机模组，其特征在于：所述空间光调制器(20)为dmd芯片；

12.一种增强现实设备，其特征在于：包括：