[发明专利]一种出瞳形状为长方形的近眼显示装置

权利要求书

1.一种出瞳形状为长方形的近眼显示装置，包括光学镜组及波导系统，所述波导系统的耦入端排列着所述光学镜组；其特征在于：

所述光学镜组用于接收微显示器提供的图像光；

所述光学镜组包括PBS棱镜、反射镜和第一透镜；

所述PBS棱镜包括光入射表面、光准直表面和光出射表面，所述PBS棱镜还包括偏振选择分束器，所述偏振选择分束器位于所述PBS棱镜内部与所述光入射表面倾斜相交的平面上；所述图像光从所述光入射表面进入所述PBS棱镜内，并从所述光准直表面射出；

所述反射镜，位于所述光准直表面的一侧，用于对从所述光准直表面射出的图像光进行反射和准直；经过所述反射镜反射的图像光再次进入所述PBS棱镜并从所述光出射表面射出；

所述第一透镜，位于所述光出射表面和所述波导系统的耦入端之间；从所述光出射表面射出的图像光经过所述第一透镜后耦入所述波导系统；

所述反射镜、所述PBS棱镜和所述第一透镜与图像光的光轴垂直的表面的形状均为长方形。

2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述长方形的长宽比大于3：1，其中，与所述图像光的光轴所组成的平面相垂直的边为长边，与所述图像光的光轴所组成的平面相平行的边为宽边。

3.如权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述长方形的长宽比在6：1至9：1之间。

4.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述光入射表面和所述光出射表面是所述PBS棱镜的两个相邻的表面。

5.如权利要求4所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述光准直表面与所述光入射表面相对，或者，所述光准直表面与所述光出射表面相对。

6.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述光学镜组还包括第二透镜和/或第三透镜，所述第二透镜位于所述PBS棱镜和所述反射镜之间，所述第三透镜位于所述PBS棱镜和所述微显示器之间。

7.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述光学镜组还包括光阑，所述光阑设置在所述光学镜组的出瞳位置，所述光阑用于限定矩形的出瞳形状。

8.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述波导系统包括三棱镜和光波导，所述光波导的耦入端通过所述三棱镜和所述光学镜组耦合；所述光学镜组相对于所述光波导倾斜设置，所述第一透镜的光轴和所述光波导的延长线之间的夹角是锐角。

9.如权利要求8所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述光学镜组位于所述光波导的延长线的同一侧。

10.如权利要求9所述的近眼显示装置，其特征在于：

所述光学镜组靠近视轴一侧最远离所述光波导的位置和所述光波导的视轴之间的距离在40～50mm之间。