[发明专利]一种近眼显示装置

说明书

本发明实施例公开了一种近眼显示装置，该近眼显示装置包括照明系统，所述照明系统包括：照明光源、光调制器和分光板；所述照明光源用于出射第一光束；所述分光板位于所述第一光束的传播路径上，所述第一光束经所述分光板反射后形成第一偏振光束；所述光调制器位于所述第一偏振光束的传播路径上，用于显示图像；所述第一偏振光束经所述光调制器反射后形成第二偏振光束，所述第一偏振光束的偏振方向与所述第二偏振光束的偏振方向正交；所述分光板还位于所述第二偏振光束的传播路径上，用于透过所述第二偏振光束。近眼显示装置的照明系统采用体积小重量轻的分光板而非玻璃棱镜，能够减小照明系统的体积和重量，使得近眼显示装置更加紧凑、轻巧。

技术领域

本发明实施例涉及近眼显示技术领域，尤其涉及一种近眼显示装置。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)是通过在真实环境中叠加虚拟的图形、图像和视频等视觉信息，来增加使用者认识周边物体和环境的维度。AR技术的核心在于近眼显示，一种在靠近人眼处通过光学系统投射虚像的显示方式。近眼显示的核心原理在于对微显示器使用目镜光学系统进行放大和准直。其具体应用存在但不仅限于头戴显示设备、抬头显等方面。由于使用者对以上两种器件的小体积、低重量的要求，相应地，光学模组的体积也需更加紧凑。

现有的近眼显示反射式显示器的照明系统，通常使用偏振分光棱镜(Polarization Beam Splitter，简称PBS)进行光的起偏和折返式照明，该方案一般使用玻璃作为偏振分光膜的承载体。一般而言，光机照明系统的重量会占到整个光机重量的30％以上，PBS中玻璃棱镜的存在会引入额外的重量，不利于光机的轻量化。同时由于光束在照明介质中的折射率大于一，对于相同等效焦距、口径和设计视场角的光学系统来说，照明介质的加入会增大照明系统总长，从而增大光机的体积，阻碍了光机系统的小型化。

发明内容

本发明实施例提供一种近眼显示装置，以解决现有的光机系统体积和重量较大的问题。

本发明实施例提供一种近眼显示装置，包括：照明系统，所述照明系统包括：照明光源、光调制器和分光板；

所述照明光源用于出射第一光束；

所述分光板位于所述第一光束的传播路径上，所述第一光束经所述分光板反射后形成第一偏振光束；

所述光调制器位于所述第一偏振光束的传播路径上，用于显示图像；所述第一偏振光束经所述光调制器反射后形成第二偏振光束，所述第一偏振光束的偏振方向与所述第二偏振光束的偏振方向正交；

所述分光板还位于所述第二偏振光束的传播路径上，用于透过所述第二偏振光束。

可选的，所述分光板包括平面分光板或曲面分光板。

可选的，所述分光板包括偏振片或者分光玻璃平板。

可选的，所述照明系统还包括外壳，所述分光板固定于所述外壳内。

可选的，所述近眼显示装置还包括准直系统，所述准直系统位于所述第二偏振光束的传播路径上，所述第二偏振光束经过所述准直系统后形成准直光束。

可选的，所述准直系统包括偏振分光棱镜、第一偏振转换结构和第二偏振转换结构，所述第一偏振转换结构和所述第二偏振转换结构位于所述偏振分光棱镜相对设置的两侧；

所述第一偏振转换结构包括第一四分之一波片和第一反射镜，所述第二偏振转换结构包括第二四分之一波片和第二反射镜；

所述第二偏振光束依次经所述偏振分光棱镜反射、所述第一四分之一波片调制、所述第一反射镜反射后再次经所述第一四分之一波片调制形成第三偏振光束，所述第三偏振光束的偏振方向与所述第二偏振光束的偏振方向正交；