光学成像显示系统技术方案

本申请公开了一种光学成像显示系统。光学成像显示系统包括显示模块、第一偏振分光器件、第一光学组件以及第二光学组件。通过在第一偏振分光器件的第一面和第二面分别设置第一光学组件和第二光学组件，使得在第一偏振分光器件的偏振分光面上被分成的第一偏振光和第二偏振光可以最终全部经第一偏振分光器件的第三面出射，进入后续的光学系统中。因此，本申请提供的光学成像显示系统中，显示模块产生图像光的两种偏振光均可以进入后续的光学系统中，光能利用率提高了近两倍，降低了其他光学系统的设计难度。学系统的设计难度。学系统的设计难度。

【技术实现步骤摘要】
光学成像显示系统


[0001]本申请实施例涉及显示
，尤其涉及一种光学成像显示系统。

技术介绍

[0002]增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)实现了虚拟世界和现实世界的实时同步，满足用户在现实世界中真实地感受虚拟空间中模拟的事物，增强用户体验效果。
[0003]作为新一代信息技术融合创新的典型领域，AR技术不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。随着AR技术的逐渐成熟，在工业应用和大众消费领域的前景广阔，AR技术即将进入迅速发展的时期。
[0004]为实现AR技术，现有光学成像系统中，像源出射的光，经过偏振选择器件之后只有一种偏振光(P光或S光)可以进入后续的光学系统中。但理论上像源发出的光包含两种能量相等的偏振态，因此，此种设计方案会损失一半的光能。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例提供一种光学成像显示系统。
[0006]本申请提供一种光学成像显示系统，包括显示模块、第一偏振分光器件、第一光学组件以及第二光学组件。
[0007]显示模块用于产生图像光。图像光入射至第一偏振分光器件，在第一偏振分光器件的偏振分光面上被分为第一偏振光和第二偏振光。第一偏振光从第一偏振分光器件的第一面出射。第二偏振光从第一偏振分光器件的第二面出射。
[0008]第一光学组件用于接收第一偏振光，并将其转换为第三偏振光后，经第一偏振分光器件的第一面入射至第一偏振分光器件，并经第一偏振分光器件的第三面出射。第三偏振光的振动方向与第一偏振光的振动方向垂直。
[0009]第二光学组件用于接收第二偏振光，并将其转换为第四偏振光后，经第一偏振分光器件的第二面入射至第一偏振分光器件，并经第一偏振分光器件的第三面出射。第四偏振光的振动方向与第二偏振光的振动方向垂直。
[0010]在其中一个实施例中，第一光学组件包括第一相位延迟片和第一反射单元。第二光学组件包括第二相位延迟片和第二反射单元。
[0011]第一相位延迟片用于接收第一偏振光并对其进行第一次相位偏移。第一反射单元用于对第一次相位偏移后的第一偏振光进行反射，使其再次通过第一相位延迟片进行第二次相位偏移，以将第一偏振光转换为第三偏振光。
[0012]第二相位延迟片用于接收第二偏振光并对其进行第一次相位偏移。第二反射单元用于对第一次相位偏移后的第二偏振光进行反射，使其再次通过第一相位延迟片进行第二次相位偏移，以将第二偏振光转换为第四偏振光。
[0013]在其中一个实施例中，第一反射单元和第二反射单元均为反射式准直透镜。
[0014]在其中一个实施例中，第一反射单元和第二反射单元为平板反射镜，光学成像显
示系统还包括准直元件。准直元件设置于第一偏振分光器件的第三面的出光方向上。
[0015]在其中一个实施例中，显示模块包括主动发光像源。
[0016]在其中一个实施例中，主动发光像源为有机发光二极管或者微型发光二极管。
[0017]在其中一个实施例中，显示模块包括被动发光像源、光源、第二偏振分光器件、第三偏振分光器件以及第三相位延迟片；
[0018]光源出射的光入射至第二偏振分光器件，在第二偏振分光器件的偏振分光面上被分为第五偏振光和第六偏振光。第五偏振光经第二偏振分光器件的偏振分光面反射至被动发光像源，形成第一类型图像光后，再次经第二偏振分光器件的偏振分光面透射进入第一偏振分光器件。
[0019]第六偏振光经第二偏振分光器件的偏振分光面透射至第三偏振分光器件，并经第三偏振分光器件的偏振分光面反射至第三相位延迟片。第三相位延迟片对其进行第一次相位偏移后发送至被动发光像源，形成第二类型图像光并使其再次通过第三相位延迟片进行第二次相位偏移后，再次经第三偏振分光器件的偏振分光面透射进入第一偏振分光器件。
[0020]在其中一个实施例中，被动发光像源为液晶显示器、硅基液晶显示器、和数字微镜器件中的任意一种。
[0021]在其中一个实施例中，还包括光波导，光波导设置在第一偏振分光器件的第三面的出光方向上。
[0022]在其中一个实施例中，光波导为几何阵列光波导或者光栅光波导。
[0023]本申请提供的一种光学成像显示系统。光学成像显示系统包括显示模块、第一偏振分光器件、第一光学组件以及第二光学组件。通过在第一偏振分光器件的第一面和第二面分别设置第一光学组件和第二光学组件，使得在第一偏振分光器件的偏振分光面上被分成的第一偏振光和第二偏振光可以最终全部经第一偏振分光器件的第三面出射，进入后续的光学系统中。因此，本申请提供的光学成像显示系统中，显示模块产生图像光的两种偏振光均可以进入后续的光学系统中，光能利用率提高了近两倍，降低了其他光学系统的设计难度。
附图说明
[0024]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，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]图1为本申请实施例提供的一种光学成像显示系统的结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的又一种光学成像显示系统的结构示意图；
[0027]图3为本申请实施例提供的再一种光学成像显示系统的结构示意图。
[0028]主要元件附图标记说明
[0029]11、主动发光像源；12、被动发光像源；13、光源；14、第二偏振分光器件；15、第三偏振分光器件；16、第三相位延迟片；20、第一偏振分光器件；30、第一光学组件；31、第一相位延迟片；32、第一反射式准直透镜；33、第一平板反射镜；40、第二光学组件；41、第二相位延迟片；42、第二反射式准直透镜；43、第二平板反射镜；50、准直元件；60、光波导。
具体实施方式
[0030]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本申请实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本申请的技术方案。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本申请的保护范围之内。
[0031]本申请提供一种光学成像显示系统。该光学成像显示系统可以应用于近眼显示设备(或者也可以称为虚拟现实显示设备)中。光学成像显示系统包括显示模块、第一偏振分光器件、第一光学组件以及第二光学组件。
[0032]显示模块用于产生图像光。图像光入射至第一偏振分光器件，在第一偏振分光器件的偏振分光面上被分为第一偏振光和第二偏振光。第一偏振光从第一偏振分光器件的第一面出射。第二偏振光从第一偏振分光器件的第二面出射。
[0033]第一光学组件用于接收第一偏振光，并将其转换为第三偏振光后，经第一偏振分光器件的第一面入射至第一偏振分光器件，并经第一偏振分光器件的第三面出射。第三偏振光的振动方向与第一偏振光的振动方向垂直。
[0034]第二光学组件用于接收第二偏振光，并将其转换为第四偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学成像显示系统，其特征在于，包括：显示模块，用于产生图像光；第一偏振分光器件，所述图像光入射至所述第一偏振分光器件，在所述第一偏振分光器件的偏振分光面上被分为第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光从所述第一偏振分光器件的第一面出射，所述第二偏振光从所述第一偏振分光器件的第二面出射；第一光学组件，用于接收所述第一偏振光，并将其转换为第三偏振光后，经所述第一偏振分光器件的所述第一面入射至所述第一偏振分光器件，并经所述第一偏振分光器件的第三面出射，所述第三偏振光的振动方向与所述第一偏振光的振动方向垂直；第二光学组件，用于接收所述第二偏振光，并将其转换为第四偏振光后，经所述第一偏振分光器件的所述第二面入射至所述第一偏振分光器件，并经所述第一偏振分光器件的所述第三面出射，所述第四偏振光的振动方向与所述第二偏振光的振动方向垂直。2.如权利要求1所述的一种光学成像显示系统，其特征在于，所述第一光学组件包括：第一相位延迟片，用于接收所述第一偏振光并对其进行第一次相位偏移；第一反射单元，用于对所述第一次相位偏移后的所述第一偏振光进行反射，使其再次通过所述第一相位延迟片进行第二次相位偏移，以将所述第一偏振光转换为所述第三偏振光；所述第二光学组件包括：第二相位延迟片，用于接收所述第二偏振光并对其进行第一次相位偏移；第二反射单元，用于对所述第一次相位偏移后的所述第二偏振光进行反射，使其再次通过所述第一相位延迟片进行第二次相位偏移，以将所述第二偏振光转换为所述第四偏振光。3.如权利要求2所述的一种光学成像显示系统，其特征在于，所述第一反射单元和所述第二反射单元均为反射式准直透镜。4.如权利要求2所述的一种光学成像显示系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：康雪雪，郑昱，赵鑫，
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：