首页 > 摄影电影 专利正文
异形双目成像单元和双目显示光机的制作方法

时间:2022-01-19 阅读: 作者:专利查询

异形双目成像单元和双目显示光机的制作方法

1.本实用新型涉及微显示技术领域,特别是涉及一种异形双目成像单元和双目显示光机。


背景技术:

2.近年来,随着新型显示技术的快速发展且日趋成熟,越来越多的小型便携式投影媒体播放器、投影手机以及穿戴式显示设备(如ar/vr眼镜等)相继面市,使得其在微显示领域的应用模式更加多样化,未来的发展前景也备受期待。
3.目前,在微显示领域的各类显示方案中,主流的方案通常配置有lcos芯片、lcd芯片、dlp芯片以及micro-led芯片等等,特别是由于micro-led芯片属于自发光形式,省去了照明系统,使得光机系统更加紧凑、轻便小巧,因此micro-led芯片受到了广泛的关注和重视。然而,micro-led芯片的成本较高,能量利用率却较低,通常现有的双目显示设备不得不使用两颗micro-led芯片,以分别为左右眼提供图像光,这就造成其存在严重的功耗散热问题,同时功耗散热问题的解决目前也一直都是近眼显示整机开发过程中不可忽视的难点。


技术实现要素:

4.本实用新型的一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其能够减少近眼显示设备对micro-led芯片的需求数量,仅利用单颗micro-led芯片就能够实现双目近眼显示,有助于降低成本。
5.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中,在本实用新型的一实施例中,所述异形双目成像单元能够更大限度地利用单颗micro-led芯片的出射能量,有助于提高单颗micro-led芯片的能量利用率,降低功耗散热。
6.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中,在本实用新型的一实施例中,所述异形双目成像单元能够将由单颗micro-led芯片发出的在不同角度范围内的两种图像光分别进行成像,有助于将原始可利用的光束孔径角扩大两倍,减少能量浪费。
7.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中,在本实用新型的一实施例中,所述异形双目成像单元中的左眼成像光路和右眼成像光路能够分别利用单颗micro-led芯片所发出的不同角度的图像光来进行成像,互不干涉,有利于有效地压缩双目成像系统的体积,可实现对双目成像系统的简化和紧凑化。
8.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中,在本实用新型的一实施例中,所述双目显示光机能够利用单颗micro-led芯片所发出的两种不同角度范围内的光线,以将可利用光束孔径角扩大两倍,有助于提升单颗芯片的能量利用率。
9.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中,在本实用新型的一实施例中,所述双目显示光机能够使设备的整体结构更加紧凑,满足产
品的小型化和轻量化需求。
10.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中,在本实用新型的一实施例中,所述双目近眼显示设备能够在仅利用单颗micro-led芯片来实现双目近眼显示的同时,不仅不削减双目显示图像的亮度,反而提升了单颗micro-led芯片的能量利用率,减少能量浪费。
11.本实用新型的另一优势在于提供一种异形双目成像单元和双目显示光机,其中为了达到上述目的,在本实用新型中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本实用新型成功和有效地提供一解决方案,不只提供一种简单的异形双目成像单元和双目显示光机,同时还增加了所述异形双目成像单元和双目显示光机的实用性和可靠性。
12.为了实现本实用新型的上述至少一优势或其他优点和目的,本实用新型提供了一种异形双目成像单元,用于被对应地设置于单颗micro-led芯片的发光侧,所述异形双目成像单元包括被相对地布置的:
13.左目成像元件,其中所述左目成像元件适于被对应地设置于该micro-led芯片的发光侧左部,并且所述左目成像元件具有左目成像光路,用于使经由该micro-led芯片发出的图像光中的第一角度光束沿着所述左目成像光路传播以进行左目成像;和
14.右目成像元件,其中所述右目成像元件适于被对应地设置于该micro-led芯片的发光侧右部,并且所述右目成像元件具有右目成像光路,用于使经由该micro-led芯片发出的图像光中的第二角度光束沿着所述右目成像光路传播以进行右目成像,并且该第一角度光束的出射角度范围与该第二角度光束的出射角度范围无交集。
15.根据本技术的一实施例,所述左目成像元件具有用于面向该micro-led芯片的左目入射面、用于背向该micro-led芯片的左目反射面以及左目出射面,并且所述左目成像光路先穿入所述左目入射面以延伸至所述左目反射面,再在被所述左目反射面反射地弯折以延伸至所述左目入射面后,被所述左目入射面全反射地弯折以延伸至所述左目出射面而穿出;所述右目成像元件具有用于面向该micro-led芯片的右目入射面、用于背向该micro-led芯片的右目反射面以及右目出射面,并且所述右目成像光路先穿入所述右目入射面以延伸至所述右目反射面,再在被所述右目反射面反射地弯折以延伸至所述右目入射面后,被所述右目入射面全反射地弯折以延伸至所述右目出射面而穿出。
16.根据本技术的一实施例,所述左目成像元件的所述左目入射面与所述右目成像元件的所述右目入射面面对面倾斜地布置。
17.根据本技术的一实施例,所述左目成像元件和所述右目成像元件为光学棱镜,并且所述左目反射面和所述右目反射面为镀有高反膜或角度选择膜的表面。
18.根据本技术的一实施例,所述左目成像元件中的所述左目入射面、所述左目反射面以及所述左目出射面的面型选自平面、非球面以及自由曲面中的一种;其中所述右目成像元件中的所述右目入射面、所述右目反射面以及所述右目出射面的面型选自平面、非球面以及自由曲面中的一种。
19.根据本技术的一实施例,所述左目成像元件一体地连接所述右目成像元件。
20.根据本技术的一实施例,所述异形双目成像单元进一步包括对应于所述左目成像光路的左目转向元件和对应于所述右目成像光路的右目转向元件,其中所述左目转向元件用于改变所述左目成像光路的延伸方向,并且所述右目转向元件用于改变所述右目成像光
路的延伸方向。
21.根据本技术的一实施例,所述左目转向元件和所述右目转向元件均为全反射棱镜或曲面棱镜。
22.根据本技术的一实施例,所述异形双目成像单元由透光材料一体成型。
23.根据本技术的另一方面,本技术进一步提供了一种双目显示光机,包括:
24.单颗micro-led芯片,其中所述micro-led芯片用于发出图像光,其中所述图像光包括第一角度光束和第二角度光束,并且该第一角度光束的出射角度范围与该第二角度光束的出射角度范围无交集;和
25.异形双目成像单元,其中所述异形双目成像单元被对应地设置于所述单颗micro-led芯片的发光侧,并且所述异形双目成像单元包括被相对地布置的:
26.左目成像元件,其中所述左目成像元件被对应地设置于所述micro-led芯片的发光侧左部,并且所述左目成像元件具有左目成像光路,用于使经由所述micro-led芯片发出的该第一角度光束沿着所述左目成像光路传播以进行左目成像;和
27.右目成像元件,其中所述右目成像元件被对应地设置于所述micro-led芯片的发光侧右部,并且所述右目成像元件具有右目成像光路,用于使经由所述micro-led芯片发出的该第二角度光束沿着所述右目成像光路传播以进行右目成像。
28.根据本技术的一实施例,所述左目成像元件具有面向所述micro-led芯片的左目入射面、背向所述micro-led芯片的左目反射面以及左目出射面,并且所述左目成像光路先穿入所述左目入射面以延伸至所述左目反射面,再在被所述左目反射面反射地弯折以延伸至所述左目入射面后,被所述左目入射面全反射地弯折以延伸至所述左目出射面而穿出;所述右目成像元件具有面向所述micro-led芯片的右目入射面、背向所述micro-led芯片的右目反射面以及右目出射面,并且所述右目成像光路先穿入所述右目入射面以延伸至所述右目反射面,再在被所述右目反射面反射地弯折以延伸至所述右目入射面后,被所述右目入射面全反射地弯折以延伸至所述右目出射面而穿出。
29.根据本技术的一实施例,所述异形双目成像单元进一步包括对应于所述左目成像光路的左目转向元件和对应于所述右目成像光路的右目转向元件,其中所述左目转向元件用于改变所述左目成像光路的延伸方向,并且所述右目转向元件用于改变所述右目成像光路的延伸方向。
30.根据本技术的一实施例,所述双目显示光机进一步包括一对孔径光阑,其中所述孔径光阑分别被对应地设置于所述左目转向元件和所述右目转向元件的耦出侧。
31.根据本技术的一实施例,所述双目显示光机进一步包括补偿棱镜,其中所述补偿棱镜被设置于所述micro-led芯片和所述异形双目成像单元之间的光路中。
附图说明
32.图1是根据本技术的一实施例的双目显示光机的结构示意图;
33.图2示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机中micro-led芯片的状态示意图。
34.图3示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机的应用示例。
35.图4示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机的一个变形示例。
36.图5示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机中异形双目成像单元的一个变形实施方式。
37.图6示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机的第一变形实施方式。
38.图7示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机的第二变形实施方式。
39.图8是根据本技术的一实施例的近眼显示设备的一个示例。
40.图9是根据本技术的一实施例的双目成像方法的流程示意图。
41.主要元件符号说明:1、双目显示光机;10、micro-led芯片;100、图像光;101、第一角度光束;102、第二角度光束;20、异形双目成像单元;21、左目成像元件;210、左目成像光路;2101、左目入射面;2102、左目反射面;2103、左目出射面;22、右目成像元件;220、右目成像光路;2201、右目入射面;2202、右目反射面;2203、右目出射面;23、左目转向元件;24、右目转向元件;200、转向棱镜;201、全反射棱镜;202、曲面棱镜;30、孔径光阑;40、补偿棱镜;5、设备主体;51、左目光波导;52、右目光波导。
42.以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
具体实施方式
43.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
44.本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型中,权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”,即在一个实施例,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个。除非在本实用新型的揭露中明确示意该元件的数量只有一个,否则术语“一”并不能理解为唯一或单一,术语“一”不能理解为对数量的限制。
46.在本实用新型的描述中,需要理解的是,属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域
的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.现有的双目显示设备通常使用两颗micro-led芯片,以分别为左右眼提供图像光,但一方面因micro-led芯片的价格昂贵而导致设备成本较高,另一方面又会造成其存在严重的功耗散热问题,而功耗散热问题一直都是近眼显示整机开发过程中不可忽视的问题。此外,由于micro-led芯片的发光角度比较大,而现有的双目显示设备却只能利用micro-led芯片所发出的一定光束孔径角内的光束,其余角度的光束能量就被浪费了,因此现有的双目显示设备可利用的光束孔径角较小,存在能量利用率低的问题。
49.为了解决上述问题,本技术创造性地提出了一种基于单颗micro-led芯片的双目近眼显示方案,其通过利用单颗micro-led芯片所发出的两种不同出射角度范围内的光束分别进行左目成像和右目成像,使得原始可利用的光束孔径角扩大了两倍,以便最大程度地利用单颗micro-led芯片的出射能量,减少能量浪费。
50.参考本技术的说明书附图之图1至图3,根据本技术的一实施例提供了一种双目显示光机1,其适于与光波导相配合,以形成能够实现双目显示的近眼显示设备。具体地,如图1和图2所示,所述双目显示光机1可以包括单颗micro-led芯片10和被对应地设置于单颗micro-led芯片10的发光侧的所述异形双目成像单元20。所述micro-led芯片10用于发出图像光100,其中所述图像光100包括第一角度光束101和第二角度光束102,并且所述第一角度光束101的出射角度范围与所述第二角度光束102的出射角度范围无交集。
51.如图1和图3所示,所述异形双目成像单元20可以包括被相对地布置的左目成像元件21和右目成像元件22,其中所述左目成像元件21适于被对应地设置于所述micro-led芯片10的发光侧左部,并且所述左目成像元件21具有左目成像光路210,使得经由所述micro-led芯片10发出的该图像光100中的该第一角度光束101沿着所述左目成像光路210传播以进行左目成像;其中所述右目成像元件22适于被对应地设置于所述micro-led芯片10的发光侧右部,并且所述右目成像元件22具有右目成像光路220,使得经由所述micro-led芯片10发出的该图像光100中的该第二角度光束102沿着所述右目成像光路220传播以进行右目成像。
52.值得注意的是,由于本技术的所述异形双目成像单元20能够将经由所述micro-led芯片10发出的图像光100中的该第一角度光束101和该第二角度光束102分别沿着所述左目成像光路210和所述右目成像光路220传播,以对应地进行左目成像和右目成像,进而实现双目显示,因此本技术的所述异形双目成像单元20能够利用所述micro-led芯片10所发出的两种不同角度范围内的光线,将原始可利用的光束孔径角度扩大了两倍,更大程度地利用了所述micro-led芯片10的出射能量,不仅减少了能量浪费,而且还减少了双目显示光机对micro-led芯片的需求数量,降低了成本和功耗。
53.此外,如图2所示,经由所述micro-led芯片10发出的图像光100中的该第一角度光束101的出射角度可以但不限于被实施为负角度,即经由所述micro-led芯片10发出的图像光100中朝向左上方传播的光束;相应地,经由所述micro-led芯片10发出的图像光100中的该第二角度光束102的出射角度可以但不限于被实施为正角度,即经由所述micro-led芯片10发出的图像光100中朝向右上方传播的光束。
54.可以理解的是,虽然现有技术中也存在利用一个显示芯片来实现双目显示的方
案,但其通常是采用分光器件将显示芯片所发出的同角度光束拆分成两束光线以分别进行左目成像和右目成像,而这种技术方案不仅只能利用一定光束孔径角内的光束,其余角度的光束能量仍被浪费,而且因同束光线被分光成两束光线而导致每束光线的光能减半,甚至更低,造成左目显示和右目显示的画面亮度较低,无法满足用户需求。如果为了提高画面亮度而大幅地提高micro-led芯片的出射能量,则会产生更大的功耗,造成更加严重的功耗散热问题。与此同时,所述双目显示光机1仅利用单颗micro-led芯片10,能够使设备的整体结构更加紧凑,满足产品的小型化和轻量化需求。
55.更具体地,如图1和图3所示,所述异形双目成像单元20的所述左目成像元件21可以具有面向所述micro-led芯片10的左目入射面2101、背向所述micro-led芯片10的左目反射面2102以及左目出射面2103,其中所述左目成像元件21的所述左目成像光路210先穿入所述左目入射面2101以延伸至所述左目反射面2102,再在被所述左目反射面2102反射地弯折以延伸至所述左目入射面2101后,被所述左目入射面2101全反射地弯折以延伸至所述左目出射面2103而穿出,使得沿着所述左目成像光路210传播的所述第一角度光束101先经由所述左目入射面2101射入以传播至所述左目反射面2102,再在被所述左目反射面2102反射回所述左目入射面2101后,被所述左目入射面2101全反射以经由所述左目出射面2103射出而实现左目成像。
56.可以理解的是,当经由所述micro-led芯片10发出的所述第一角度光束101在第一次传播至所述左目入射面2101时,因不满足全反射条件而能够透过所述左目入射面2101以射入所述左目成像元件21;而当所述第一角度光束101在被所述左目反射面2102反射回以第二次传播至所述左目入射面2101时,则满足临界全反射条件而在所述左目入射面2101处发生全反射。也就是说,所述左目成像元件21的所述左目入射面2101既作为入射面,又作为全反射面,以确保在所述左目成像元件21内形成所述左目成像光路210的同时,也有助于减少光损,提高成像亮度。
57.同样地,如图1和图3所示,所述异形双目成像单元20的所述右目成像元件22可以具有面向所述micro-led芯片10的右目入射面2201、背向所述micro-led芯片10的右目反射面2202以及右目出射面2203,其中所述右目成像元件22的所述右目成像光路220先穿入所述右目入射面2201以延伸至所述右目反射面2202,再在被所述右目反射面2202反射地弯折以延伸至所述右目入射面2201后,被所述右目入射面2201全反射地弯折以延伸至所述右目出射面2203而穿出,使得沿着所述右目成像光路220传播的所述第二角度光束102先经由所述右目入射面2201射入以传播至所述右目反射面2202,再在被所述右目反射面2202反射回所述右目入射面2201后,被所述右目入射面2201全反射以经由所述右目出射面2203射出而实现右目成像。
58.可以理解的是,当经由所述micro-led芯片10发出的所述第二角度光束102在第一次传播至所述右目入射面2201时,因不满足全反射条件而能够透过所述右目入射面2201以射入所述右目成像元件22;而当所述第二角度光束102在被所述右目反射面2202反射回以第二次传播至所述右目入射面2201时,则满足临界全反射条件而在所述右目入射面2201处发生全反射。也就是说,所述右目成像元件22的所述右目入射面2201既作为入射面,又作为全反射面,以确保在所述右目成像元件22内形成所述右目成像光路220的同时,也有助于减少光损,提高成像亮度。
59.值得注意的是,所述左目成像元件21的所述左目入射面2101与所述右目成像元件22的所述右目入射面2201面对面倾斜地布置,以便在所述左目入射面2101和所述右目成像元件22之间为所述micro-led芯片10预留出安装空间的同时,还能够确保经由所述micro-led芯片10发出的所述第一角度光束101和所述第二角度光束102分别从所述左目入射面2101和所述右目入射面2201射入。
60.示例性地,所述左目成像元件21和所述右目成像元件22可以但不限于被实施为光学棱镜,并且所述左目成像元件21的所述左目反射面2102和所述右目成像元件22的所述右目反射面2202可以但不限于被实施为镀有高反膜的表面。值得注意的是,在本技术的其他示例中,所述左目反射面2102和所述右目反射面2202也可以被实施为镀有角度选择膜的表面,或者利用临界全反射条件来实现反射的无膜表面。
61.优选地,如图1和图3所示,所述左目成像元件21一体地连接于所述右目成像元件22。换言之,所述左目成像元件21和所述右目成像元件22一体成型,有助于降低所述异形双目成像单元20的制造难度,提高制造精度。可以理解的是,所述异形双目成像单元20中的所述左目成像元件21和所述右目成像元件22可以但不限于通过注塑工艺一体成型。
62.可选地,所述左目成像元件21中的所述左目入射面2101、所述左目反射面2102以及所述左目出射面2103的面型可以选自平面、非球面以及自由曲面中的一种。同样地,所述右目成像元件22中的所述右目入射面2201、所述右目反射面2202以及所述右目出射面2203的面型也可以选自平面、非球面以及自由曲面中的一种。
63.值得注意的是,根据本技术的上述实施例,如图1和图3所示,所述异形双目成像单元20还可以进一步包括对应于所述左目成像光路210的左目转向元件23和对应于所述右目成像光路220的右目转向元件24,其中所述左目转向元件23用于改变所述左目成像光路210的延伸方向,使得从所述左目成像元件21的所述左目出射面2103射出的所述第一角度光束101的传播方向得以改变,以传播至对应于左眼的所述光波导而实现左目显示;其中所述右目转向元件24用于改变所述右目成像光路220的延伸方向,使得从所述右目成像元件22的所述右目出射面2203射出的所述第二角度光束102的传播方向得以改变,以传播至对应于右眼的所述光波导而实现右目显示。
64.具体地,所述左目转向元件23和所述右目转向元件24可以但不限于被实施为转向棱镜200。
65.示例性地,在本技术的一应用示例中,如图3所示,所述左目转向元件23和所述右目转向元件24均被实施为全反射棱镜201,也就是说,所述左目转向元件23和所述右目转向元件24上各功能表面的面型均被实施为平面,并通过全反射的方式来改变所述第一角度光束101和所述第二角度光束102的耦出方向。
66.在本技术的一个变形示例中,如图4所示,所述左目转向元件23和所述右目转向元件24均被实施为曲面棱镜202,也就是说,所述左目转向元件23和所述右目转向元件24上各功能表面的面型可以但不限于被实施为非球面或自由曲面,以在改变光路方向的同时,还能够进一步调制光束,以提高成像质量。
67.根据本技术的上述实施例,如图1至图4所示,所述双目显示光机1可以进一步包括一对孔径光阑30,其中所述孔径光阑30分别被对应地设置于所述左目转向元件23和所述右目转向元件24的耦出侧,用于分别对应地限制耦出的所述第一角度光束101和所述第二角
度光束102,有助于消除杂散光,以提高成像质量。可以理解的是,所述孔径光阑30可以但不限于被实施为固定光阑或可变光阑。
68.值得注意的是,在本技术的上述实施例中,所述异形双目成像单元20中的所述左目成像元件21和所述右目成像元件22虽然是一体成型的,但所述左目转向元件23和所述右目转向元件24却是单独制造而成的,使得所述异形双目成像单元20在整体上仍是分体的,容易给组装带来一定的麻烦。而为了进一步降低所述异形双目成像单元20的制造成本和组装难度,附图5示出了根据本技术的上述实施例的所述异形双目成像单元20的一个变形实施方式。具体地,相比于根据本技术的上述实施例,根据本技术的所述变形实施方式的所述异形双目成像单元20的不同之处在于:如图5所示,所述异形双目成像单元20可以具有一体式结构,也就是说,所述左目转向元件23一体地连接所述左目成像元件21,并且所述右目转向元件24一体地连接所述右目成像元件22。
69.优选地,所述异形双目成像单元20由透光材料一体成型。可选地,所述异形双目成像单元20中的所述左目成像元件21、所述右目成像元件22、所述左目转向元件23以及所述右目转向元件24由同种透明材料通过注塑工艺制备而成。可以理解的是,在本技术的这一变形实施方式中,所述左目成像元件21的所述左目出射面2103和所述右目成像元件22的所述右目出射面2203均被实施为虚拟面,并不存在。
70.值得注意的是,在本技术的上述实施例和各种示例中,所述双目显示光机1中所述micro-led芯片10与所述异形双目成像单元20上的所述左目入射面2101和所述右目入射面2201之间均有较大的空隙,且所述左目入射面2101和所述右目入射面2201均与所述micro-led芯片10的出射面互不平行,因此经由所述micro-led芯片10出射的所述图像光100中不同视场的光束在成像过程中会存在光程差,给双目显示的质量带来不利影响。为了解决这一问题,附图6示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机1的第一变形实施方式。具体地,相比于根据本技术的上述实施例,根据本技术的这个变形实施方式的所述双目显示光机1的不同之处在于:如图6所示,所述双目显示光机1可以进一步包括补偿棱镜40,其中所述补偿棱镜40被设置于所述micro-led芯片10和所述异形双目成像单元20之间的光路中,并且所述补偿棱镜40与所述异形双目成像单元20被间隔地布置,以在所述补偿棱镜40与所述异形双目成像单元20中的所述左目入射面2101和所述右目入射面2201之间均形成空气间隙,以便在确保所述左目入射面2101和所述右目入射面2201的全反射功能的同时,补偿所述第一角度光束101和所述第二角度光束102中不同视场的光线的光程以保持一致,有助于提高所述双目显示光机1的双目显示质量。
71.值得注意的是,在本技术的上述实施例和各种示例中,所述左目转向元件23和所述右目转向元件24的耦出面与所述micro-led芯片10位于所述异形双目成像单元20的异侧,使得分别经由所述左目转向元件23和所述右目转向元件24转向后的所述第一角度光束101和所述第二角度光束102的传播方向均与所述micro-led芯片10的出射方向相同。当然,在本技术的其他示例中,分别经由所述左目转向元件23和所述右目转向元件24转向后的所述第一角度光束101和所述第二角度光束102的传播方向也可以与所述micro-led芯片10的出射方向不同。
72.示例性地,附图7示出了根据本技术的上述实施例的所述双目显示光机1的第二变形实施方式,其中所述左目转向元件23和所述右目转向元件24的耦出面与所述micro-led
芯片10位于所述异形双目成像单元20的同侧,使得转向后的所述第一角度光束101和所述第二角度光束102的传播方向与所述micro-led芯片10的出射方向相反。
73.值得一提的是,参考本技术的说明书附图之图8,根据本技术的一实施例进一步提供了一种近眼显示设备,其中所述近眼显示设备包括设备主体5和上述双目显示光机1,其中所述双目显示光机1被配置于所述设备主体5,并且所述设备主体5用于传输经由所述双目显示光机1耦出的所述第一角度光束101和所述第二角度光束102,以分别入射至用户的左眼和右眼,从而实现双目近眼显示。
74.示例性地,如图8所示,所述设备主体5包括左目光波导51和右目光波导52,其中所述双目显示光机1的所述异形双目成像单元20中的所述左目成像元件21对应于所述左目光波导51,以通过所述左目光波导51将所述第一角度光束101传输至用户的左眼中而实现左目近眼显示;其中所述双目显示光机1的所述异形双目成像单元20中的所述右目成像元件22对应于所述右目光波导52,以通过所述右目光波导52将所述第二角度光束102传输至用户的右眼中而实现右目近眼显示。
75.值得注意的是,在本技术的上述实施例中,所述左目光波导51和所述右目光波导52是相互独立的,而在本技术的另一示例中,所述左目光波导51和所述右目光波导52也可以是一体的,只要能够将所述第一角度光束101和所述第二角度光束102分别传输至用户的左眼和右眼以实现双目近眼显示即可,本技术对此不在赘述。
76.此外,在本技术的其他实施例中,所述近眼显示设备的所述设备主体5还可以但不限于被实施为诸如鸟浴或反射镜等其他能够将所述第一角度光束101和所述第二角度光束102分别传输至用户的左眼和右眼的功能件,本技术对此不在赘述。
77.值得一提的是,参考本技术的说明书附图之图9,根据本技术的一实施例进一步提供了一种双目成像方法,其中所述双目成像方法可以包括步骤:
78.s100:沿着左目成像光路传播经由单颗micro-led芯片发出的图像光中的第一角度光束以进行左目成像;和
79.s200:沿着右目成像光路传播经由该micro-led芯片发出的该图像光中的第二角度光束以进行右目成像,其中该第一角度光束的出射角度范围与该第二角度光束的出射角度范围无交集。
80.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
81.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。