[发明专利]一种近眼显示系统

说明书

本发明公开了一种近眼显示系统，包括图像源和成像镜组，其中：图像源用于出射待显示的图像；成像镜组具有至少两个沿图像源出射光路依次设置的成像组件，所述的成像组件均反射或衍射图像源出射的光束，除位于所述光路最后侧的成像组件外，其他成像组件的反射率或衍射效率均小于100％，每个成像组件均通过反射或衍射在一个视图区域上形成图像，各成像组件的视图区域位于同一平面上且彼此不重叠。因而当佩戴者瞳孔处于不同位置时都能观察到图像源发射的图像，通用性强，无需根据佩戴者个体进行单独定制，提升显示系统的普适性，克服了上述现有近眼显示系统存在的缺陷。

技术领域

本发明涉及近眼显示技术领域，尤其涉及一种近眼显示系统。

背景技术

目前采用扫描型图像源组成的AR近眼显示系统，例如日本兄弟公司发明的镜片式视网膜扫描显示器，Intel发布的Vaunt智能眼镜等，此类显示装置都存在出瞳大小受限制的问题，人眼需要严格对准，否则容易丢失视野；因而需要根据各使用者的瞳孔位置定制专用的佩戴设备，通用性差。

发明内容

本发明实施例提供一种近眼显示系统，用以解决现有近眼显示系统要求用户瞳孔位置固定、通用性差的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种近眼显示系统，包括图像源和成像镜组，其中：

图像源用于出射待显示的图像，

成像镜组具有至少两个沿图像源出射光路依次设置的成像组件，所述的成像组件均反射或衍射图像源出射的光束，除位于所述光路最后侧的成像组件外，其他成像组件的反射率或衍射效率均小于100％，每个成像组件均通过反射或衍射在一个视图区域上形成图像，各成像组件的视图区域位于同一平面上且彼此不重叠。

成像镜组定位于图像源的前侧，每个成像组件均反射或衍射部分图像源出射的光束，并透射未被该成像组件反射或衍射的图像源出射的光束，每个成像组件均通过反射或衍射将所述部分图像源出射的光束射出成像镜组，并引导至一个与该成像组件相对应的视图区域上形成图像。从而图像源出射的图像光全部射入成像镜组并射向成像组件，每个成像组件通过反射或衍射部分图像源出射的光束，将这部分图像源出射的光束射出成像镜组，并引导至一个与该成像组件相对应的视图区域上形成图像，未被该成像组件反射或衍射的图像源出射的光束从该成像组件透射至下一个成像组件，并且透射的光束未被调制。同理，每个成像组均在一个与该成像组件相对应的视图区域上形成图像，并且各视图区域位于同一平面上且彼此不重叠，从而当用户的瞳孔处于所述平面的不同视图区域时，用户都能观察到图像。

可选的，所述的成像镜组为具有透过视觉性能的光学元件，其透射从外部世界射向所述多个视图区域的光束。从而用户在观察到图像源出射的图像的同时，能够透过成像镜组看到现实世界的图像，达到增强现实显示的效果。

可选的，所述的成像镜组不透射从外部世界射向所述多个视图区域的光束，从而使得本方案可应用于虚拟现实设备上。

优选的，所述的多个视图区域中，任意两个相邻的视图区域间的间距等于小于眼睛瞳孔的直径，从而眼睛在由多个视图区域构成的范围内的任意位置均可以观察到图像，进一步提升实用性。

所述的成像组件的数量可以为两个、三个、四个或四个以上。

优选的，所述的图像源为单点出射显示图像的图像源。

进一步优选的，所述的图像源包括mems扫描显示图像源、光纤扫描显示图像源或面阵列图像源的单级次频谱图像源中的任意一种。

通过调整各成像组件的反射率或衍射效率，可以保证出瞳面的光亮度均匀性。且进一步的，为了提高入射光束的利用效率，位于光路最后方的成像组件将入射至该成像组件的图像源出射的光束全部进行反射或衍射。