[实用新型]一种近眼显示装置

说明书

本实用新型公开了一种近眼显示装置，包括：像源、偏振分光组件、四分之一波片、反射镜组件和棱镜主体；偏振分光组件、四分之一波片和反射镜组件集成设置于棱镜主体中；像源用于出射第一光束；偏振分光组件位于第一光束的传播路径上，用于选择第一光束为第一偏振光束；四分之一波片和反射镜组件依次位于第一偏振光束的传播路径上，第一偏振光束经四分之一波片后被反射镜组件反射后经过四分之一波片后形成第二偏振光束，第二偏振光束的偏振方向与第一偏振光束的偏振方向正交；偏振分光组件还位于第二偏振光束的传播路径上，至少用于反射第二偏振光束至用户眼睛。解决近眼显示设备结构复杂、不利系统集成、影响穿戴性的问题。

技术领域

本实用新型实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种近眼显示装置。

背景技术

增强现实技术是采用近眼显示方案实现将虚拟图像叠加到现实场景上，向用户提供具有沉浸式和交互式的体验，除了在娱乐方面，在工业、医学等领域都有重要的意义。现有的显示方案有如共轴棱镜方案、阵列光波导、全息光栅等方案。但是以上相关技术中至少存在如下问题：现有的增强现实的近眼显示设备，通常采用旁置显示设备，采用旁置折反系统将显示设备发出的光准直并耦合入一个光学平板中，实现大视场角观看。这种系统一般会体积大、重量大且结构复杂，不利于系统集成并影响近眼显示设备的可穿戴性。

棱镜方案以Google Glass为例，其光学显示系统主要由投影仪和棱镜组成。其中，投影仪把图像投射出来，棱镜将图像直接反射到人眼视网膜中，与现实图像相叠加。由于系统处于人眼上方，需要将眼睛聚焦到右上方才能看到图像信息，而且这套系统，存在视场角和体积的天然矛盾。Google Glass系统视场角较小，仅有15度的视场角，但是光学镜片却有10mm的厚度，显然15度的视场角对于实际使用是不够的，但是如果想增大视场角必须成倍的增加体积，对于近眼显示中大的体积不仅穿戴不方便，也会影响外观更加笨重。图1为现有技术中近眼显示阵列波导结构的波导示意图。如图1所示，lumus的阵列波导方案中，存在一个复杂的光源耦入结构，显然，对于近眼显示来说，轻薄化小型化才是更加理想的形态。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种近眼显示装置，解决了现在有技术中近眼显示设备体积大、重量大且结构复杂，不利于系统集成并影响近眼显示设备的可穿戴性的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种近眼显示装置，包括：像源、偏振分光组件、四分之一波片、反射镜组件和棱镜主体；所述像源位于所述棱镜主体的一侧，所述偏振分光组件、所述四分之一波片和所述反射镜组件集成设置于所述棱镜主体中；

所述像源用于出射第一光束；

所述偏振分光组件位于所述第一光束的传播路径上，用于选择所述第一光束为第一偏振光束；

所述四分之一波片和所述反射镜组件依次位于所述第一偏振光束的传播路径上，所述第一偏振光束经所述四分之一波片后被所述反射镜组件反射后再次经过所述四分之一波片后形成第二偏振光束，所述第二偏振光束的偏振方向与所述第一偏振光束的偏振方向正交；

所述偏振分光组件还位于所述第二偏振光束的传播路径上，至少用于反射所述第二偏振光束至用户眼睛。

可选的，所述偏振分光组件包括第一偏振分光镜；

所述第一偏振分光镜位于所述第一光束的传播路径上，用于选择所述第一光束为所述第一偏振光束；

所述第一偏振分光镜还位于所述第二偏振光束的传播路径上，用于反射所述第二偏振光束至用户眼睛。

可选的，所述偏振分光组件包括至少两个偏振分光镜；至少两个所述偏振分光镜包括第一偏振分光镜，第i偏振分光镜和第N偏振分光镜；N≥2且N为整数，1i≤N且i为整数；

所述第一偏振分光镜位于所述第一光束的传播路径上，用于选择所述第一光束为所述第一偏振光束；