[实用新型]单眼大视场近眼显示模组及头戴式显示设备

权利要求书

1.单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，包括

至少两个图像源，每个图像源均用于发射形成图像的光束，各图像源所发射的图像为构成一个具有相应大视场角的完整图像的不同部分，每个图像源发射的光束所形成的图像具有相应的子视场角；

与图像源一一对应设置的目镜光学器件，其被配置为将相应的图像源发射的全部光束进行准直并射入平板光学波导，

平板光学波导具有与目镜光学器件一一对应设置的输入耦合器、中继部件和输出耦合器，每个图像源和平板光学波导及平板光学波导上与该图像源相对应的输入耦合器、中继部件和输出耦合器构成一个显示子系统，

输入耦合器被配置为将相应目镜光学器件出射的、用于形成具有相应子视场角的图像的全部光束耦合入平板光学波导，通过衍射或反射每一光束使得所述光束在平板光学波导内满足所述平板光学波导的内部全反射条件，并将每一光束引导至相应的中继部件，中继部件通过衍射或反射每一光束，将每一光束引导到相应的输出耦合器，输出耦合器将每一光束向外衍射或反射，使得每一光束不满足平板光学波导的内部全反射条件，所述输出耦合器向外衍射或反射的全部光束离开平板光学波导并形成图像，该图像与相应图像源发射的图像相对应并具有相应的子视场角；

各显示子系统具有部分重合或全部重合的出射光瞳，各输出耦合器向外衍射或反射的具有相应子视场角的图像相互拼接，构成一个具有相应大视角的完整图像，该完整图像的大视场角是由各输出耦合器向外衍射或反射的图像相对应的子视场角合并得到，该完整图像与所述各图像源所发射的子图像所构成的一个具有相应大视场角的完整图像相对应。

2.如权利要求1所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，所述的中继部件被配置为将引导至中继部件的每一光束进行水平扩束和垂直扩束中的一种扩束，所述的输出耦合器被配置为将引导至输出耦合器的每一光束进行水平扩束和垂直扩束中的另一种扩束。

3.如权利要求1或2所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，各图像源发射的图像在其构成的所述完整图像中所处的方位与该图像源所对应的输出耦合器在平板光学波导中所处的方位相一致。

4.如权利要求1或2所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，中继部件通过衍射或反射被引导至中继部件的每一光束使得所述光束在平板光学波导内满足所述平板光学波导的内部全反射条件，并将每一光束引导至相应的输出耦合器。

5.如权利要求3所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，中继部件通过衍射或反射被引导至中继部件的每一光束使得所述光束在平板光学波导内满足所述平板光学波导的内部全反射条件，并将每一光束引导至相应的输出耦合器。

6.如权利要求1、2和5任意一项所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，所述的图像源包括微显示器，微显示器为DLP显示器、LCOS显示器、LCD显示器、OLED显示器、光纤扫描显示器和MEMS扫描图像显示系统中的任意一种。

7.如权利要求3所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，所述的图像源包括微显示器，微显示器为DLP显示器、LCOS显示器、LCD显示器、OLED显示器、光纤扫描显示器和MEMS扫描图像显示系统中的任意一种。

8.如权利要求4所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，所述的图像源包括微显示器，微显示器为DLP显示器、LCOS显示器、LCD显示器、OLED显示器、光纤扫描显示器和MEMS扫描图像显示系统中的任意一种。

9.如权利要求1、2、5、7和8中任意一项所述的单眼大视场近眼显示模组，其特征在于，还包括图像处理器，其用于将待显示的、具有相应大视场角的完整图像分割成与图像源的数量和各自成像位置相对应的多个子图像，每个子图像具有相应的子视场角，图像处理器将每个子图像传输给相应的图像源，每个图像源将其相对应的具有相应视场角的子图像进行显示。