[发明专利]一种紧凑式虚拟现实近眼显示系统及头戴显示设备

权利要求书

1.一种紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：包括显示屏(1)、相位延迟器、偏振膜及成像透镜(6)；成像透镜(6)在近眼端；

-所述显示屏(1)是发出偏振光的显示屏；

-所述相位延迟器包括第一相位延迟器(2)及第二相位延迟器(4)；

-所述偏振膜包括第一偏振膜(3)及第二偏振膜(5)；

-第一相位延迟器(2)、第二相位延迟器(4)、第一偏振膜(3)及第二偏振膜(5)位于成像透镜(6)和显示屏(1)之间；

-所述显示屏(1)、第一相位延迟器(2)、第一偏振膜(3)、第二相位延迟器(4)、第二偏振膜(5)及成像透镜(6)自显示屏(1)所在的远眼区域向成像透镜(6)所在的近眼区域依次排列布置；

-显示屏(1)发出的偏振光向所述成像透镜(6)位置方向传播，偏振光在第一相位延迟器(2)的作用下在第一偏振膜(3)处透射，透射的光线在第二相位延迟器(4)的作用下在第二偏振膜(5)处反射，反射的光线在第二相位延迟器(4)的作用下在第一偏振膜(3)处反射，反射的光线在第二相位延迟器(4)的作用下透射，以使显示屏(6)发出的偏振光在所述相位延迟器和偏振膜之间进行光路折叠，进而过成像透镜(6)进入到人眼中。

2.根据权利要求1所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：紧凑式虚拟现实近眼显示系统的BFL小于等于20mm。

3.根据权利要求1所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：紧凑式虚拟现实近眼显示系统的TTL距离小于等于25mm。

4.根据权利要求3所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：所述成像透镜(6)为菲涅尔镜片，使用菲涅尔镜片的紧凑式虚拟现实近眼显示系统TTL的距离小于等于20mm。

5.根据权利要求1所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：偏振光偏振态与偏振膜偏振态相同时，其透射率在70％～99％之间；偏振光偏振态与偏振膜偏振态垂直时，反射率在70％～99％之间。

6.根据权利要求1所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：所述相位延迟器为用于改变光的偏振方向的波片或者旋光器，所述波片的相位延迟效率在70％～99％之间。

7.根据权利要求1所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统，其特征在于：所述光路折叠方式如下：

-偏振光在第一相位延迟器(2)的作用下旋转90度，使得光与第一偏振膜(3)偏振态相同，透射；

-透射的光线在第二相位延迟器(4)的作用下，光线偏振态旋转45度并与第二偏振膜(5) 垂直，在第二偏振膜(5)处反射；

-反射的光线在第二相位延迟器(4)的作用下，光线偏振态旋转45度，使其偏振态与第一偏振膜(3)偏振态垂直，反射；

-第一偏振膜(3)处反射，反射的光线在第二相位延迟器(4)的作用下，光线偏振态旋转45度，在第二偏振膜(5)处透射；

-经过成像透镜(6)，入眼。

8.一种包含权1-7任一所述的紧凑式虚拟现实近眼显示系统的头戴显示设备，其特征在于：头戴显示设备包括头戴支架(71)，头戴支架(71)对应于人眼位置设有安装槽(72)；紧凑式虚拟现实近眼显示系统安装于所述安装槽(72)。

9.如权利要求8所述的头戴显示设备，其特征在于：头戴显示设备是单目单屏头戴显示设备，所述显示屏(1)的尺寸在2.5寸～3.8寸之间。

10.如权利要求8所述的头戴显示设备，其特征在于：头戴显示设备是双目头戴显示设备，所述显示屏(1)的尺寸在4.7寸～6.5寸之间。