[发明专利]一种折叠式光波导近眼显示设备

说明书

本发明公开了一种折叠式光波导近眼显示设备，包括：图像源(111)、带柱面的棱镜(121)、曲面透镜(131)、棱镜(141)以及由两个或两个以上的棱镜依次胶合相连的棱镜组(151)，所述棱镜(121)一棱面部分或全部为柱面，该柱面正对所述图像源(111)，所述棱镜(121)通过除柱面外的一棱面与所述棱镜(141)连接形成第一胶合面，所述棱镜(121)通过除柱面外的另一棱面与所述曲面透镜(131)的曲面相对面相连形成第二胶合面，所述棱镜(141)与棱镜组(151)各棱镜依次按顺序胶合相连。

技术领域

本发明涉及一种光波导近眼显示设备，特别是涉及一种折叠式光波导近眼显示设备。

背景技术

目前，光波导近眼显示设备光机现有技术大多采用透镜成像、增加多层镀膜的小角度阵列反射镜片的技术方案方案。

然而，这种技术方案缺存在如下缺点：

1、透镜成像部分体积偏大，造成整个近眼显示设备体积没法缩小，重量也偏重；

2、视场角偏小，垂直视场角最大不足25度，水平视场角最大不足40度；

3、第一片反射阵列片之后的阵列片反射光都必须在其之前的阵列反射膜上穿透至少3次，这会导致亮度衰减严重；

4、需经过多层镀膜，镀膜工序繁杂，良率不高，反射画面的明暗条纹无法完全改善；

5、要做到水平视场角接近40度，需要采用高折射率的光学玻璃，而光学塑胶树脂暂时做不到高折射率高光学性能。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种折叠式光波导近眼显示设备，通过采用棱镜加曲面反射方式，大大缩小近眼显示设备的体积。

本发明之另一目的在于提供一种折叠式光波导近眼显示设备，通过采用柱面透镜加棱镜再加曲面透射的反射成像的方式，可将垂直视场角从不足25度增大到36度以上，并通过采用左右图像源各传导部分画面而在人眼组合成完整的大视场角画面，可将水平视场角从不足40度增大到55度以上。

本发明之再一目的在于提供一种折叠式光波导近眼显示设备，通过采用水平偏转角度大于等于30度的反射镜片后，使得第一片反射阵列片之后的阵列片反射光只需在其之前的阵列反射膜上穿透1次，大大减少了亮度的衰减。

本发明之又一目的在于提供一种折叠式光波导近眼显示设备，通过采用增大反射镜片的角度，使待显示画面的任何成像光线在每片阵列反射镜片上最多反射或透射一次，可大大减少阵列反射镜片的镀膜层数，提高良率，也保证了每片阵列反射镜片上反射画面纯洁度和均匀度，给使用者提供优质的画面享受。

为达上述目的，本发明提出一种折叠式光波导近眼显示设备，包括：图像源(111)、带柱面的棱镜(121)、曲面透镜(131)、棱镜(141)以及由两个或两个以上的棱镜依次胶合相连的棱镜组(151)，所述棱镜(121)一棱面部分或全部为柱面，该柱面正对所述图像源(111)，所述棱镜(121)通过除柱面外的一棱面与所述棱镜(141)连接形成第一胶合面，所述棱镜(121)通过除柱面外的另一棱面与所述曲面透镜(131)的曲面相对面相连形成第二胶合面，所述棱镜(141)与棱镜组(151)各棱镜依次按顺序胶合相连。

优选地，所述柱面的凹面正对所述图像源(111)。

优选地，所述柱面的曲率半径小于40mm。

优选地，所述第一胶合面与所述柱面的轴向、所述第二胶合面所呈角度都在35～55度之间。

优选地，第一胶合面镀有部分透射部分反射膜或反射式偏振膜，

优选地，若所述第一胶合面镀的是反射式偏振膜，在所述第二胶合面加镀四分之一相位延迟膜。