光源装置和显示设备的制作方法

本技术涉及成像，具体而言，涉及一种光源装置和显示设备。

背景技术：

1、随着成像技术的进步，人们对沉浸式体验的需求越来越高，近年来vr/ar技术的发展，逐渐满足人们对视觉体验的追求。显示设备能解放人们的双手，降低对屏幕的依赖，同时营造更好的视觉效果。

2、然而，相关技术的显示设备的光源装置的合光光路和中继光路较长，导致光源装置整体体积大，进而增大了显示设备的体积。

技术实现思路

1、本实用新型实施方式提出了一种光源装置和显示设备，以改善上述至少一个技术问题。

2、本实用新型实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。

3、第一方面，本实用新型实施方式提供一种光源装置，光源装置包括光源、波导、空间光调制器以及出光镜头，光源用于出射照明光，波导包括波导入光面、波导出光面以及位于波导入光面和波导出光面之间的自由曲面，照明光从波导入光面射入波导并在波导内以全反射的形式传播至自由曲面，自由曲面用于改变照明光的出射角度以破坏全反射条件使照明光从波导出光面出射。空间光调制器位于波导的出光光路上，用于接收从波导中出射的照明光并将其转换为图像光。出光镜头位于空间光调制器的出光光路上，图像光穿过波导后入射至出光镜头。

4、在一些实施方式中，自由曲面位于空间光调制器和出光镜头之间，光源装置还包括棱镜，棱镜位于波导和出光镜头之间，图像光穿过自由曲面及棱镜后，入射至出光镜头。

5、在一些实施方式中，棱镜包括棱镜入光面，棱镜入光面朝向自由曲面，棱镜入光面各处的曲率与自由曲面的曲率相同，自由曲面与棱镜入光面的间距处处相等。

6、在一些实施方式中，照明光在自由曲面处形成的光斑大小与空间光调制器的面积相同，和/或，照明光在自由曲面处形成的光斑形状与空间光调制器的形状相同。

7、在一些实施方式中，波导入光面位于波导背离波导出光面的一端，波导入光面为弧面。

8、在一些实施方式中，波导入光面位于波导背离波导出光面的一端，波导入光面为斜面。

9、在一些实施方式中，空间光调制器为硅上液晶，光源装置还包括起偏器和检偏器，起偏器位于光源和波导入光面之间，检偏器位于棱镜的出光光路和出光镜头的入光光路之间。

10、在一些实施方式中，空间光调制器为数字微镜器件，从波导出光面出射的照明光入射到数字微镜器件上的入射角为17度。

11、在一些实施方式中，光源包括rgb三色激光器及光纤，rgb三色激光器出射的三色激光形成照明光，三色激光从光纤出射的角度相同。

12、第二方面，本实用新型实施方式提供一种显示设备，显示设备包括上述任一实施方式提供的光源装置以及壳体，光源装置安装于壳体。

13、本实用新型实施方式提供的光源装置和显示设备，光源用于出射照明光，光源装置的波导包括波导入光面、波导出光面以及位于波导入光面和波导出光面之间的自由曲面，照明光从波导入光面射入波导并在波导内以全反射的形式传播至自由曲面，自由曲面用于改变照明光的出射角度以破坏全反射条件使照明光从波导出光面出射。空间光调制器位于波导的出光光路上，用于接收自从波导中出射的照明光并将其转换为图像光。出光镜头位于空间光调制器的出光光路上，图像光穿过波导后入射至出光镜头。如此，通过在波导构建自由曲面，有助于实现对照明光的发散角以及出射角的调控，有助于压缩光源装置的中继光路，从而有助于减小光源装置的尺寸。

技术特征：

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述自由曲面位于所述空间光调制器和所述出光镜头之间；

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述棱镜包括棱镜入光面，所述棱镜入光面朝向所述自由曲面，所述棱镜入光面各处的曲率与所述自由曲面的曲率相同，所述自由曲面与所述棱镜入光面的间距处处相等。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述照明光在所述自由曲面处形成的光斑大小与所述空间光调制器的面积相同，和/或，所述照明光在所述自由曲面处形成的光斑形状与所述空间光调制器的形状相同。

5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述波导入光面位于所述波导背离所述波导出光面的一端，所述波导入光面为弧面。

6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述波导入光面位于所述波导背离所述波导出光面的一端，所述波导入光面为斜面。

7.根据权利要求2或3所述的光源装置，其特征在于，所述空间光调制器为硅上液晶，所述光源装置还包括起偏器和检偏器，所述起偏器位于所述光源和所述波导入光面之间，所述检偏器位于所述棱镜的出光光路和所述出光镜头的入光光路之间。

8.根据权利要求2或3所述的光源装置，其特征在于，所述空间光调制器为数字微镜器件，从所述波导出光面出射的照明光入射到所述数字微镜器件上的入射角为17度。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源包括rgb三色激光器及光纤，所述rgb三色激光器出射的三色激光形成所述照明光，所述三色激光从所述光纤出射的角度相同。

10.一种显示设备，其特征在于，包括：

技术总结本技术实施方式提供一种光源装置和显示设备，光源装置包括光源、波导、空间光调制器以及出光镜头，波导包括波导入光面、波导出光面以及位于波导入光面和波导出光面之间的自由曲面，照明光从波导入光面射入波导并在波导内以全反射的形式传播至自由曲面，自由曲面用于改变照明光的出射角度以破坏全反射条件使照明光从波导出光面出射。空间光调制器位于波导的出光光路上，用于接收从波导中出射的照明光并将其转换为图像光。出光镜头位于空间光调制器的出光光路上，图像光穿过波导后入射至出光镜头。如此，通过在波导构建自由曲面，有助于实现对照明光的发散角以及出射角的调控，有助于压缩光源装置的中继光路，从而有助于减小光源装置的尺寸。技术研发人员：陈佳男,马豪杰,李屹受保护的技术使用者：深圳光峰科技股份有限公司技术研发日：20231013技术公布日：2024/6/13