本实用新型专利技术公开了一种近眼显示装置，包括：像源、光束调整组件、反射镜组件和棱镜主体，像源位于所述棱镜主体的一侧，光束调整组件和反射镜组件集成设置于棱镜主体中；像源用于出射第一光束；光束调整组件包括多个光束调整透镜，光束调整透镜位于第一光束的传播路径上，用于调整第一光束为第二光束，第二光束的能量小于第一光束的能量；反射镜组件位于第二光束的传播路径上，用于反射第二光束形成第三光束，第三光束包括平行光束；光束调整透镜还位于第三光束的传播路径上，用于反射第三光束至用户眼睛。解决了设备体积大、重量大且结构复杂，不利于系统集成并影响近眼显示设备的可穿戴性以及大尺寸反射镜引起的光栅感的视觉问题。问题。问题。
【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示装置
[0001]本技术实施例涉及显示
，尤其涉及一种近眼显示装置。
技术介绍
[0002]增强现实技术是采用近眼显示方案实现将虚拟图像叠加到现实场景上，向用户提供具有沉浸式和交互式的体验，除了在娱乐方面，在工业、医学等领域都有重要的意义。现有的显示方案有如共轴棱镜方案、阵列光波导、全息光栅等方案。但是以上相关技术中至少存在如下问题：现有的增强现实的近眼显示设备，通常采用旁置显示设备，采用旁置折反系统将显示设备发出的光准直并耦合入一个光学平板中，实现大视场角观看。这种系统一般会体积大、重量大且结构复杂，不利于系统集成并影响近眼显示设备的可穿戴性。
[0003]棱镜方案以Google Glass为例，其光学显示系统主要由投影仪和棱镜组成。其中，投影仪把图像投射出来，棱镜将图像直接反射到人眼视网膜中，与现实图像相叠加。由于系统处于人眼上方，需要将眼睛聚焦到右上方才能看到图像信息，而且这套系统，存在视场角和体积的天然矛盾。Google Glass系统视场角较小，仅有15度的视场角，但是光学镜片却有10mm的厚度，显然15度的视场角对于实际使用是不够的，但是如果想增大视场角必须成倍的增加体积，对于近眼显示中大的体积不仅穿戴不方便，也会影响外观更加笨重。而lumus的阵列波导方案中如图1所示，存在一个复杂的光源耦入结构，显然，对于近眼显示来说，轻薄化小型化才是更加理想的形态。
[0004]同时，大的反射平面方案反射面贯穿整个镜片长度，会对视野造成一定的影响，在叠加外界环境光的时候可能会有光栅感的视觉问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本技术实施例提供一种近眼显示装置，解决了现在有技术中近眼显示设备体积大、重量大且结构复杂，不利于系统集成并影响近眼显示设备的可穿戴性以及大尺寸反射镜引起的光栅感的视觉问题。
[0006]第一方面，本技术实施例提供了一种近眼显示装置，包括：像源、光束调整组件、反射镜组件和棱镜主体，所述像源位于所述棱镜主体的一侧，所述光束调整组件和所述反射镜组件集成设置于所述棱镜主体中；
[0007]所述像源用于出射第一光束；
[0008]所述光束调整组件包括多个光束调整透镜，所述光束调整透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为第二光束，所述第二光束的能量小于所述第一光束的能量；
[0009]所述反射镜组件位于所述第二光束的传播路径上，用于反射所述第二光束形成第三光束；
[0010]所述光束调整透镜还位于所述第三光束的传播路径上，用于反射所述第三光束至用户眼睛。
[0011]可选的，所述光束调整透镜包括透反透镜；
[0012]所述透反透镜位于所述第一光束和所述第三光束的传播路径上，用于部分透过所述第一光束形成所述第二光束，并反射所述第三光束至所述用户眼睛。
[0013]可选的，所述透反透镜的反射率和透过率的比值为1：1。
[0014]可选的，所述光束调整透镜包括偏振分光透镜；
[0015]所述偏振分光透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于透过所述第一光束中与所述偏振分光透镜的偏振方向相同的偏振光形成所述第二光束；
[0016]所述近眼显示装置还包括四分之一波片，所述四分之一波片分别位于所述第二光束和所述第三光束的传播路径上，所述第二光束经所述四分之一波片后入射至所述反射镜组件，所述第三光束经所述四分之一波片后入射至所述偏振分光透镜。
[0017]可选的，所述近眼显示装置还包括起偏组件；
[0018]所述起偏组件位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为线偏振光束。
[0019]可选的，所述光束调整组件位于第一平面，所述第一平面与所述棱镜主体的表面相交；
[0020]所述光束调整组件中的多个所述光束调整透镜在所述第一平面矩阵排布。
[0021]可选的，所述光束调整组件至少包括第一子光束调整组件和第二子光束调整组件，所述第一子光束调整组件位于第二平面，所述第二子光束调整组件位于第三平面，所述第二平面和所述第三平面平行设置，且均与所述棱镜主体的表面相交；
[0022]所述第一子光束调整组件的多个所述光束调整透镜阵列在所述第二平面矩阵排布；所述第二子光束调整组件的多个所述光束调整透镜在所述第三平面矩阵排布；且所述第一子光束调整组件的多个所述光束调整透镜在参考平面上的垂直投影与所述第二子光束调整组件的多个所述光束调整透镜在所述参考平面上的垂直投影不交叠，所述参考平面与所述第一光束的传播方向垂直。
[0023]可选的，所述光束调整透镜的尺寸小于用户瞳孔尺寸；
[0024]相邻两个所述光束调整透镜之间的间距小于用户瞳孔尺寸。
[0025]可选的，所述反射镜组件包括球面反射镜或非球面反射镜；
[0026]所述第三光束包括平行光束。
[0027]可选的，所述光束调整透镜与所述第一光束的传播方向的夹角α满足0
°
<α≤45
°
；
[0028]所述用户眼睛的视场角满足
‑
40
°
<β≤40
°
。
[0029]本技术实施例公开了一种近眼显示装置，通过设置光束调整组件和反射镜组件内嵌集成设置于棱镜主体中，减少显示装置体积和重量，有利于系统集成以及提高可穿戴性；再将光束调整组件的多个光束调整透镜位于像源发射的第一光束的传播路径上，使第一光束透过多个光束调整透形成能量较小的第二光束，反射镜组件将第二光束反射准直形成第三光束，第三光束到达多个光束调整透镜被反射平行进入用户眼睛，通过此结构设计在减少显示装置体积和重量，有利于系统集成和易穿戴的同时，减少了像源光束在棱镜主体内的反射次数、减少了光栅感的视觉效果，提高了用户眼睛的成像清晰度。
附图说明
[0030]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0031]图1为现有技术中近眼显示阵列波导结构的波导示意图；
[0032]图2为本技术实施例提供的一种近眼显示装置的结构示意图；
[0033]图3为本技术实施例提供的另一种近眼显示装置的结构示意图；
[0034]图4为本技术实施例提供的一种近眼显示装置的光束调整组件分布示意图；
[0035]图5为本技术实施例提供的一种近眼显示装置的显示效果示意图；
[0036]图6为本技术实施例提供的一种近眼显示装置的制备方法流程示意图。
具体实施方式
[0037]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本技术实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本技术的技术方案。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括：像源、光束调整组件、反射镜组件和棱镜主体，所述像源位于所述棱镜主体的一侧，所述光束调整组件和所述反射镜组件集成设置于所述棱镜主体中；所述像源用于出射第一光束；所述光束调整组件包括多个光束调整透镜，所述光束调整透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为第二光束，所述第二光束的能量小于所述第一光束的能量；所述反射镜组件位于所述第二光束的传播路径上，用于反射所述第二光束形成第三光束；所述光束调整透镜还位于所述第三光束的传播路径上，用于反射所述第三光束至用户眼睛。2.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光束调整透镜包括透反透镜；所述透反透镜位于所述第一光束和所述第三光束的传播路径上，用于部分透过所述第一光束形成所述第二光束，并反射所述第三光束至所述用户眼睛。3.根据权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，所述透反透镜的反射率和透过率的比值为1：1。4.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光束调整透镜包括偏振分光透镜；所述偏振分光透镜位于所述第一光束的传播路径上，用于透过所述第一光束中与所述偏振分光透镜的偏振方向相同的偏振光形成所述第二光束；所述近眼显示装置还包括四分之一波片，所述四分之一波片分别位于所述第二光束和所述第三光束的传播路径上，所述第二光束经所述四分之一波片后入射至所述反射镜组件，所述第三光束经所述四分之一波片后入射至所述偏振分光透镜。5.根据权利要求4所述的近眼显示装置，其特征在于，所述近眼显示装置还包括起偏组件；所述起偏组件位于所述第一光束的传播路径上，用于调整所述第一光束为线偏振光束...
【专利技术属性】
技术研发人员：康雪雪，赵鑫，郑昱，
申请(专利权)人：北京灵犀微光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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