[发明专利]可切换显示模式的显示系统

说明书

本公开提供一种可切换显示模式的显示系统，实现普通显示模式和光场显示模式的切换，其包括：光波导，所述光波导具有临近人眼的第一表面和背离人眼且平行于所述第一表面的第二表面，所述第一表面包括光入射面和光出射面；形成在所述光出射面表面上的显示模式切换元件，所述显示模式切换元件包括形成在所述光出射面表面上的微透镜阵列和形成在所述微透镜阵列上的填充层，其中所述微透镜阵列对应于S偏振光和P偏振光具有两种不同的折射率，所述填充层具有所述两种不同的折射率中较小的折射率；以及显示源系统，用于向所述光入射面发射可在S偏振和P偏振之间切换的线偏振光，以为所述显示系统提供显示图像。

技术领域

本公开涉及显示领域，具体而言，涉及一种可切换显示模式的显示系统。

背景技术

现在近眼显示领域，用户在佩戴增强现实设备时，所显示的3D物体是通过向用户的左右眼分别显示不同的图像，形成的立体视觉，由于基于双眼立体视觉的3D显示存在辐辏调节冲突的问题，使得用户长时间佩戴时会造成眼睛的疲劳和眩晕，这是立体显示中亟待解决的问题，具体可参见图1-2(图中1、2和3分别代表左眼、右眼和显示屏，L和L’分别代表辐辏距离和聚焦距离)，其中图1示出人眼观察真实世界的情况的示意图，图2示出现有技术中立体视觉3D显示的原理图，如图1-2所示，人眼观察真实世界时辐辏距离L和聚焦距离L’相等因此不存在辐辏调节冲突的问题，而在立体视觉3D显示时辐辏距离L和聚焦距离L’相差很大因此辐辏调节冲突的问题比较明显。

光场显示为解决用户眼睛疲劳和眩晕提供了一个可行的方法，通过模拟自然3D物体的光场，实现自然的3D显示，降低了人眼的疲劳和眩晕。采用微透镜阵列的集成成像显示是实现光场显示的方式之一，如图3所示(图中31-35分别代表自然图像、显示屏、微透镜阵列、三维图像和观察者)，但普通的微透镜阵列只能显示三维物体，不能起到显示模式切换的功能，而且微透镜阵列的光场显示的方法会降低显示图像的分辨率，不利于光场显示在显示设备上的实用化。

因此，设计一种新的显示系统是目前亟待解决的技术问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种可切换显示模式的显示系统，实现显示模式切换即普通显示模式和光场显示模式的切换，并且在实现显示模式切换的同时实现显示物体和外界物体的叠加的增强现实显示效果。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰，或者部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一示例性实施方式，公开一种可切换显示模式的显示系统，包括：

光波导，所述光波导具有临近人眼的第一表面和背离人眼且平行于所述第一表面的第二表面，所述第一表面包括光入射面和光出射面，其中向所述光入射面入射的光经过在所述光波导中传播后从所述光出射面射出；

形成在所述光出射面表面上的显示模式切换元件，所述显示模式切换元件包括形成在所述光出射面表面上的微透镜阵列和形成在所述微透镜阵列上的填充层，其中所述微透镜阵列对应于S偏振光和P偏振光具有两种不同的折射率，所述填充层具有所述两种不同的折射率中较小的折射率；以及

显示源系统，用于向所述光入射面发射可在S偏振和P偏振之间切换的线偏振光，以为所述显示系统提供显示图像。

在本公开的一示例性实施方式中，其中所述向所述光入射面入射的光经过在所述光波导中传播后从所述光出射面射出包括：垂直于所述光入射面入射的光经过在所述光波导中传播后沿垂直于所述光出射面的方向射出所述光出射面。

在本公开的一示例性实施方式中，其中所述垂直于所述光入射面入射的光经过在所述光波导中传播后沿垂直于所述光出射面的方向射出所述光出射面包括：