一种显示系统和近眼显示设备技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种显示系统及近眼显示设备，包括：照明单元、偏振分光棱镜、反射式显示单元、四分之一波片和反射透镜。偏振分光棱镜的第一侧设于照明单元的出光方向上，反射式显示单元邻近偏振分光棱镜的第二侧设置，四分之一波片的第一面邻近偏振分光棱镜的第三侧设置，反射透镜的透射面邻近四分之一波片的第二面设置。照明单元用于提供照明光线，偏振分光棱镜用于将照明光线反射至反射式显示单元、并将反射式显示单元产生的图像光线透射至反射透镜、以及将反射透镜的反射面反射的图像光线反射至偏振分光棱镜的第四侧出射。在该显示系统中，照明光线和成像光线共用一个偏振分光棱镜，系统简单、体积且重量较小。体积且重量较小。体积且重量较小。

【技术实现步骤摘要】
一种显示系统和近眼显示设备


[0001]本技术实施例涉及光学
，特别涉及一种显示系统和近眼显示设备。

技术介绍

[0002]增强现实是将虚拟信息和真实世界相融合的技术，其中近眼显示系统设计是增强现实技术中的关键环节。
[0003]随着人们对于近眼显示系统的学习和认识，近眼显示系统的应用领域也不断扩展。在民用方面主要是结合相关的虚拟技术，应用于教育与训练、商业产品的展览与推销、医学的模拟训练等。
[0004]然而在现有的近眼显示系统中，通常使用的光学元件数目较多，同时系统较为复杂，不易减轻装置的体积且质量较重。

技术实现思路

[0005]本技术实施例主要解决的技术问题是提供一种显示系统和近眼显示设备，系统简单、体积且重量较小。
[0006]第一方面，本技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种显示系统，包括：照明单元、偏振分光棱镜、反射式显示单元、四分之一波片和反射透镜；所述偏振分光棱镜的第一侧设于所述照明单元的出光方向上，所述反射式显示单元邻近所述偏振分光棱镜的第二侧设置，所述四分之一波片的第一面邻近所述偏振分光棱镜的第三侧设置，所述反射透镜的透射面邻近所述四分之一波片的第二面设置；其中，所述照明单元用于提供照明光线，所述偏振分光棱镜用于将所述照明光线反射至所述反射式显示单元、并将所述反射式显示单元产生的图像光线透射至所述反射透镜、以及将所述反射透镜的反射面反射的所述图像光线反射至所述偏振分光棱镜的第四侧出射。
[0007]在一些实施例中，所述照明单元包括光源、匀光扩散模块和偏振片；所述匀光扩散模块和所述偏振片依次设于所述光源和所述偏振分光棱镜的第一侧之间。
[0008]在一些实施例中，所述匀光扩散模块包括透镜、微阵列透镜、反光杯、导光管、菲涅尔透镜、扩散片和散射片中的至少一种。
[0009]在一些实施例中，所述显示系统还包括成像单元；所述成像单元邻近所述偏振分光棱镜的第四侧设置，所述成像单元用于对所述图像光线进行整形。
[0010]在一些实施例中，所述成像单元包括至少一个整形透镜。
[0011]在一些实施例中，所述偏振分光棱镜为镀膜式偏振分光棱镜或线栅式偏振分光棱镜。
[0012]在一些实施例中，所述反射透镜为球面透镜或非球面透镜。
[0013]在一些实施例中，所述反射式显示单元为LCOS或DMD。
[0014]第二方面，本技术实施例中提供了一种近眼显示设备，包括：光波导、以及如第一方面任意一项所述的显示系统；所述光波导设于所述显示系统的出光方向上。
[0015]在一些实施例中，所述光波导为几何阵列光波导或光栅光波导。
[0016]本技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术实施例提供一种显示系统及近眼显示设备，包括：照明单元、偏振分光棱镜、反射式显示单元、四分之一波片和反射透镜。偏振分光棱镜的第一侧设于照明单元的出光方向上，反射式显示单元邻近偏振分光棱镜的第二侧设置，四分之一波片的第一面邻近偏振分光棱镜的第三侧设置，反射透镜的透射面邻近四分之一波片的第二面设置。照明单元用于提供照明光线，偏振分光棱镜用于将照明光线反射至反射式显示单元、并将反射式显示单元产生的图像光线透射至反射透镜、以及将反射透镜的反射面反射的图像光线反射至偏振分光棱镜的第四侧出射。在该显示系统中，照明光线和成像光线共用一个偏振分光棱镜，系统简单、体积且重量较小。
附图说明
[0017]一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0018]图1是本技术实施例提供的一种显示系统的结构示意图；
[0019]图2是图1的光路示意图；
[0020]图3是本技术实施例提供的另一种显示系统的结构示意图；
[0021]图4是图3的光路示意图；
[0022]图5是本技术实施例提供的显示系统的调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)曲线示意图；
[0023]图6是本技术实施例提供的显示系统的全视场的点列图；
[0024]图7是本技术实施例提供的显示系统的全视场全波段的场曲与畸变图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
[0026]为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
[0028]第一方面，本技术实施例提供一种显示系统，请参阅图1，该显示系统包括：照
明单元10、偏振分光棱镜20、反射式显示单元30、四分之一波片40和反射透镜50。
[0029]其中，偏振分光棱镜20的第一侧设于照明单元10的出光方向上，反射式显示单元30邻近偏振分光棱镜20的第二侧设置，四分之一波片40的第一面邻近偏振分光棱镜20的第三侧设置，反射透镜50的透射面邻近四分之一波片40的第二面设置。照明单元10用于提供照明光线，偏振分光棱镜20用于将照明光线反射至反射式显示单元30、并将反射式显示单元30产生的图像光线透射至反射透镜50、以及将反射透镜50的反射面反射的图像光线反射至偏振分光棱镜20的第四侧出射。
[0030]在该显示系统中，请参阅图2，首先，照明单元10发出照明光线；然后，照明光线通过偏振分光棱镜20的第一侧入射至偏振分光棱镜20、被偏振分光棱镜20反射至偏振分光棱镜20的第二侧出射至反射式显示单元30；接着，反射式显示单元30接收照明光线后，产生带有图像信息的图像光线，该图像光线通过偏振分光棱镜20的第二侧入射至偏振分光棱镜20、被偏振分光棱镜20透射至偏振分光棱镜20的第三侧出射；再接着，该图像光线经过四分之一波片40、反射透镜50的透射面后到达反射透镜50的反射面，被反射透镜50的反射面反射后，再经过反射透镜50的透射面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示系统，其特征在于，包括：照明单元、偏振分光棱镜、反射式显示单元、四分之一波片和反射透镜；所述偏振分光棱镜的第一侧设于所述照明单元的出光方向上，所述反射式显示单元邻近所述偏振分光棱镜的第二侧设置，所述四分之一波片的第一面邻近所述偏振分光棱镜的第三侧设置，所述反射透镜的透射面邻近所述四分之一波片的第二面设置；其中，所述照明单元用于提供照明光线，所述偏振分光棱镜用于将所述照明光线反射至所述反射式显示单元、并将所述反射式显示单元产生的图像光线透射至所述反射透镜、以及将所述反射透镜的反射面反射的所述图像光线反射至所述偏振分光棱镜的第四侧出射。2.根据权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述照明单元包括光源、匀光扩散模块和偏振片；所述匀光扩散模块和所述偏振片依次设于所述光源和所述偏振分光棱镜的第一侧之间。3.根据权利要求2所述的显示系统，其特征在于，所述匀光扩散模块包括透镜、微阵列透镜、反光杯、导光管、菲涅尔透镜、扩散片和散射片中的至少一种。4.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，宋强，黄航，马国斌，
申请(专利权)人：深圳珑璟光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：