[实用新型]近眼显示装置

权利要求书

1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括：

光波导，用于接收并传输图像光和环境光，所述光波导包括：

波导基板；

耦入单元，设置在所述波导基板的耦入区域上，用于将入射到其上的图像光耦入所述波导基板；和

耦出单元，设置在所述波导基板的耦出区域上，用于将入射到其上的图像光耦出至佩戴者的眼中；

染料液晶光阀，设置在所述光波导上与佩戴者相对的一侧，用于将环境光透射到所述光波导上，环境光的透射率与所述染料液晶光阀的工作电压相关；和

控制器，配置成可调节所述染料液晶光阀的工作电压，以调整耦出至佩戴者眼中的图像光与通过所述染料液晶光阀和所述光波导后的环境光的对比度。

2.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶光阀包括：覆盖第一PI配向膜的第一导电电极、覆盖第二PI配向膜的第二导电电极以及填充在所述第一PI配向膜和所述第二PI配向膜之间的染料液晶层。

3.根据权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶层中的液晶在第一工作电压时呈垂直织构状态，在断电时呈平面织构状态。

4.根据权利要求3所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶层填充于液晶盒中，所述第一PI配向膜与所述第二PI配向膜的配向方向相互垂直。

5.根据权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶层中的液晶在第一工作电压时呈垂直织构状态，在断电时呈焦锥织构状态。

6.根据权利要求5所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶层填充于液晶盒中，其中所述第一PI配向膜与所述第二PI配向膜的配向方向反向平行；所述染料液晶光阀由所述染料液晶层填充于所述液晶盒后加电固化形成。

7.根据权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述第一导电电极和所述第二导电电极为像素寻址电极，用于图形化驱动以改变所述环境光在所述染料液晶光阀上的通过区域。

8.根据权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述第一导电电极和所述第二导电电极为像素寻址电极，所述控制器还配置成根据图像内容控制所述像素寻址电极的通断，以局部调整耦出至佩戴者眼中的图像光与通过所述染料液晶光阀和所述光波导后的环境光的对比度。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶光阀通过光学胶与所述光波导连接，所述染料液晶光阀与所述光波导之间设置空气层，所述光波导包括衍射光波导、体全息光波导、阵列光波导、自由曲面棱镜波导中的任一种。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述染料液晶光阀与所述光波导可拆卸连接。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，还包括：光机，所述光机配置成输出所述图像光，所述控制器耦接到所述光机，并配置成调节所述光机输出的图像光的亮度和对比度。

12.根据权利要求11所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述光机包括Microled光机、DLP光机、Lcos光机、MEMS光机中的任一种。

13.根据权利要求1-8中任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，其中所述控制器还配置成控制所述染料液晶光阀通电或断电，使得所述近眼显示装置在AR模式和VR模式之间进行切换。

14.根据权利要求1-8中任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，还包括环境光传感器，用于感知所述环境光的亮度，所述控制器与所述环境光传感器相通讯，并配置成基于所述环境光的亮度，调节所述染料液晶光阀的工作电压。

15.根据权利要求1-8中任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，还包括用户操作接口，所述用户操作接口配置成可接收关于图像光与环境光对比度的用户输入，所述控制器与所述用户操作接口耦接，并配置成根据所述用户输入调节所述染料液晶光阀的工作电压，以调整耦出至佩戴者眼中的图像光与通过所述染料液晶光阀和所述光波导后的环境光的对比度。