一种近眼显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种近眼显示装置，包括：显示屏，用于分时显示第一图像和第二图像；偏振转换器，用于将显示屏的出射光转化为第一圆偏振光；成像透镜组，用于对显示屏所显示的图像进行成像；半透半反层，位于偏振转换器与第一透镜之间；反射偏光层，位于半透半反层背离偏振转换器的一侧，用于反射第一线偏振光，透射第二线偏振光，第一线偏振光和第二线偏振光的偏振方向相互垂直；液晶透镜，位于半透半反层与反射偏光层之间。当液晶透镜在第一相位延迟量和第二相位延迟量之间切换时，光线在近眼显示装置中的光路产生变化，从而使得近眼显示装置可以在两个焦距成像，由此使人眼观看到具有一定景深的图像，达到三维显示效果，避免辐辏冲突。冲突。冲突。

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示装置


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种近眼显示装置。

技术介绍

[0002]近眼显示是目前的研究热点内容，如头盔形态的虚拟现实显示及智能眼镜形态的增强现实显示等。近眼显示能够给人们提供前所未有的交互感，在远程医疗、工业设计、教育、军事虚拟训练、娱乐等众多领域具有重要的应用价值。
[0003]虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术呈现的是全封闭的虚拟环境，借助显示模组营造出三维环境中沉浸式观看体验。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
[0004]目前使用的VR显示装置，显示画面的焦距固定，人眼在观察显示画面时，长期聚焦在同一像面，与大脑对视神经的调节冲突，当人眼持续观看这样的显示画面时间过长，就会出现疲劳和眩晕现象，产生辐辏冲突。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种近眼显示装置，用于解决辐辏冲突。
[0006]本专利技术提供一种近眼显示装置，包括：
[0007]显示屏，用于分时显示第一图像和第二图像；
[0008]偏振转换器，位于所述显示屏的出光侧，用于将所述显示屏的出射光转化为第一圆偏振光；
[0009]成像透镜组，位于所述显示屏的出光侧，用于对所述显示屏所显示的图像进行成像；所述成像透镜组至少包括第一透镜；
[0010]半透半反层，位于所述偏振转换器与所述第一透镜之间；
[0011]反射偏光层，位于所述半透半反层背离所述偏振转换器的一侧，用于反射第一线偏振光，透射第二线偏振光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向相互垂直；
[0012]液晶透镜，位于所述半透半反层与所述反射偏光层之间；
[0013]所述液晶透镜在所述显示屏显示所述第一图像时产生第一相位延迟量，透射经过所述半透半反层的所述第一圆偏振光，以使所述反射偏光层部分透射所述第一圆偏振光；
[0014]所述液晶透镜在所述显示屏显示所述第二图像时产生第二相位延迟量，将经过所述半透半反层的所述第一圆偏振光转化为，以使所述第一线偏振光被所述反射偏光层反射；再将反射的所述第一线偏振光转化为第一圆偏振光，以使所述第一圆偏振光被所述半透半反层反射后转化为与所述第一圆偏振光旋转方向相反的第二圆偏振光；再将所述第二圆偏振光转化为第二线偏振光，以使所述第二线偏振光被所述反射偏光层透射。
[0015]本专利技术一些实施例中，所述液晶透镜产生的所述第一相位延迟量为0，所述液晶透镜产生的所述第二相位延迟量为π/2或π/2的奇数倍。
[0016]本专利技术一些实施例中，所述成像透镜组还包括第二透镜；所述第二透镜位于所述
偏振转换器与所述半透半反层之间；或者，所述第二透镜位于所述偏振转换器与所述显示屏之间。
[0017]本专利技术一些实施例中，所述显示屏为液晶显示器；
[0018]所述偏振转换器为四分之一波片，所述四分之一波片的快轴与所述液晶显示器出光侧的偏光层的透过轴的夹角为45
°
；
[0019]或者，所述偏振转换器为圆偏光片；所述圆偏光片包括靠近所述液晶显示器一侧的偏光片和位于所述偏光片背离所述液晶显示器一侧的四分之一波片；所述偏光片的透过轴与所述液晶显示器出光侧的偏光层的透过轴平行，所述四分之一波片的快轴与所述液晶显示器出光侧的偏光层的透过轴的夹角为45
°
。
[0020]本专利技术一些实施例中，所述显示屏为有机发光二极管显示器、微型有机发光二极管显示器或微型发光二极管显示器中的一种；
[0021]所述偏振转换器为圆偏光片。
[0022]本专利技术一些实施例中，所述偏振转换器贴附于所述显示屏面向所述成像透镜组一侧的表面。
[0023]本专利技术一些实施例中，所述半透半反层、所述液晶透镜及所述反射偏光层的总厚度不超过4mm。
[0024]本专利技术一些实施例中，所述半透半反层位于所述液晶透镜背离所述反射偏光层一侧的表面；所述反射偏光层位于所述液晶透镜背离所述半透半反层一侧的表面。
[0025]本专利技术一些实施例中，所述成像透镜组中的透镜的面型采用球面、非球面、菲涅尔面或自由曲面。
[0026]本专利技术一些实施例中，所述半透半反层的透过率与反射率之比为1:1。
[0027]本专利技术一些实施例中，所述近眼显示装置的有效焦距为15mm
‑
55mm。
[0028]本专利技术一些实施例中，还包括：
[0029]驱动芯片，连接所述液晶透镜和所述显示屏；
[0030]图像处理器，连接所述显示屏；
[0031]中央处理器，连接所述驱动芯片和所述图像处理器；
[0032]所述图像处理器被配置为在所述中央处理器的控制下向所述显示屏传输待显示的图像数据；
[0033]所述驱动芯片被配置为在所述中央处理器的控制下向所述显示屏输出第一驱动信号，以使所述显示屏分时显示第一图像和第二图像；向所述液晶透镜输出第二驱动信号以使所述液晶透镜在所述显示屏显示所述第一图像时产生第一相位延迟量，在所述显示屏显示所述第二图像时产生第二相位延迟量。
[0034]本专利技术一些实施例中，所述近眼显示装置为虚拟现实设备。
[0035]本专利技术提供的近眼显示装置，包括：显示屏，用于分时显示第一图像和第二图像；偏振转换器，用于将显示屏的出射光转化为第一圆偏振光；成像透镜组，用于对显示屏所显示的图像进行成像；半透半反层，位于偏振转换器与第一透镜之间；反射偏光层，位于半透半反层背离偏振转换器的一侧，用于反射第一线偏振光，透射第二线偏振光，第一线偏振光和第二线偏振光的偏振方向相互垂直；液晶透镜，位于半透半反层与反射偏光层之间。当液晶透镜在第一相位延迟量和第二相位延迟量之间切换时，光线在近眼显示装置中的光路产
生变化，从而使得近眼显示装置可以在两个焦距成像，由此使人眼观看到具有一定景深的图像，达到三维显示效果，避免辐辏冲突。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之一；
[0038]图2为本专利技术实施例提供的近眼显示装置的光路示意图之一；
[0039]图3为本专利技术实施例提供的近眼显示装置的光路示意图之二；
[0040]图4为本专利技术实施例提供的液晶透镜的相位变化曲线图；
[0041]图5为本专利技术实施例提供的显示屏的显示图像与时间关系的示意图；
[0042]图6为本专利技术实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之二；
[0043]图7为本专利技术实施例提供的近眼显示装置在近场显示时的光路模拟图；
[0044]图8为本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【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：显示屏，用于分时显示第一图像和第二图像；偏振转换器，位于所述显示屏的出光侧，用于将所述显示屏的出射光转化为第一圆偏振光；成像透镜组，位于所述显示屏的出光侧，用于对所述显示屏所显示的图像进行成像；所述成像透镜组至少包括第一透镜；半透半反层，位于所述偏振转换器与所述第一透镜之间；反射偏光层，位于所述半透半反层背离所述偏振转换器的一侧，用于反射第一线偏振光，透射第二线偏振光，所述第一线偏振光和所述第二线偏振光的偏振方向相互垂直；液晶透镜，位于所述半透半反层与所述反射偏光层之间；所述液晶透镜在所述显示屏显示所述第一图像时产生第一相位延迟量，透射经过所述半透半反层的所述第一圆偏振光，以使所述反射偏光层部分透射所述第一圆偏振光；所述液晶透镜在所述显示屏显示所述第二图像时产生第二相位延迟量，将经过所述半透半反层的所述第一圆偏振光转化为，以使所述第一线偏振光被所述反射偏光层反射；再将反射的所述第一线偏振光转化为第一圆偏振光，以使所述第一圆偏振光被所述半透半反层反射后转化为与所述第一圆偏振光旋转方向相反的第二圆偏振光；再将所述第二圆偏振光转化为第二线偏振光，以使所述第二线偏振光被所述反射偏光层透射。2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述液晶透镜产生的所述第一相位延迟量为0，所述液晶透镜产生的所述第二相位延迟量为π/2或π/2的奇数倍。3.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述成像透镜组还包括第二透镜；所述第二透镜位于所述偏振转换器与所述半透半反层之间；或者，所述第二透镜位于所述偏振转换器与所述显示屏之间。4.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述显示屏为液晶显示器；所述偏振转换器为四分之一波片，所述四分之一波片的快轴与所述液晶显示器出光侧的偏光层的透过轴的夹角为45
°
；或者，所述偏振转换器为圆偏光片；所述圆偏光片包括靠近所述液晶显示器一侧的偏光片和位于所述偏光片背离所述液晶显示器一侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振兴，洪涛，徐成福，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：