光学系统、显示系统、显示装置和控制方法制造方法及图纸

技术编号:35343203 阅读:21 留言:0更新日期:2022-10-26 12:07
本发明专利技术公开了一种光学系统、显示系统、显示装置和控制方法。光学系统包括调光组件、分光镜和反射镜。调光组件用于透过入射光线并形成第一光线;分光镜用于反射第一光线并形成第二光线;反射镜用于反射第二光线并形成第三光线,以使分光镜透过第三光线,其中,调光组件能够在第一模式和第二模式之间切换,调光组件用于使入射光线在第二模式时的光程大于在第一模式时的光程。本发明专利技术的光学系统、显示系统、显示装置和控制方法中,调光组件能够在第一模式和第二模式之间切换,使入射光线在第二模式时的光程大于在第一模式时的光程,从而使得光学系统的成像像面发生移动,进而产生两个焦面,两个焦面快速刷新进而在人眼得到融合的立体图像。图像。图像。

【技术实现步骤摘要】
光学系统、显示系统、显示装置和控制方法


[0001]本专利技术涉及光学
,尤其涉及一种光学系统、显示系统、显示装置和控制方法。

技术介绍

[0002]随着虚拟现实技术或增强现实技术的发展,用户可以通过相关的显示装置体验不同的虚拟场景。在显示装置中,通常配置有光波导系统,光波导系统可以将显示器发出的光线导入人眼,以使人眼可以看到相关的显示画面。为了使得用户获得更佳的体验,显示装置一般需要使得用户可以观察到立体画面。因此,如何设计显示装置的光学系统以使用户感受立体画面成为待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本申请的实施例提供一种光学系统、显示系统、显示装置和控制方法。
[0004]本申请提供一种光学系统,该光学系统包括:
[0005]调光组件,用于透过入射光线并形成第一光线;
[0006]分光镜,用于反射所述第一光线并形成第二光线;
[0007]反射镜,用于反射所述第二光线并形成第三光线,以使所述分光镜透过所述第三光线;
[0008]其中,所述调光组件能够在第一模式和第二模式之间切换,所述调光组件用于使所述入射光线在第二模式时的光程大于在第一模式时的光程。
[0009]在某些实施方式中,在所述第一模式时,所述调光组件使所述入射光线在所述调光组件内反射的次数为第一次数,在所述第二模式时,所述调光组件使所述入射光线在所述调光组件内反射的次数为第二次数,所述第二次数大于所述第一次数。
[0010]在某些实施方式中,所述调光组件包括半反半透膜、液晶波片和反射透射偏光片,所述液晶波片设置在半反半透膜和所述反射透射偏光片之间,所述反射透射偏光片设置在所述液晶波片朝向分光镜的一侧,所述液晶波片中的液晶分子的排列方向能够改变以使所述液晶波片处于第一状态和第二状态,所述第一状态与所述第一模式对应,所述第二状态与所述第二模式对应;
[0011]在所述液晶波片处于第一状态时,所述液晶波片将透过所述液晶波片的第一偏振光的相位保持不变,所述反射透射偏光片用于透过所述第一偏振光;
[0012]在所述液晶波片处于第二状态时,所述液晶波片将透过所述液晶波片的第一偏振光形成第二偏振光,所述反射透射偏光片用于反射所述第二偏振光,以使所述第二偏振光透过所述液晶片后形成的第三偏振光传导至所述半反半透膜,所述第一偏振光与所述第二偏振光的偏振态相差90
°
,所述第二偏振光与所述第三偏振光的偏振态相差90
°

[0013]在某些实施方式中,所述调光组件还包括第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置在所述半反半透膜背离所述液晶波片的一侧,所述第一四分之一波片用于透过所
述入射光并形成所述第一偏振光。
[0014]在某些实施方式中,所述调光组件还包括平面镜,所述平面镜设置在所述第一四分之一波片背离所述半反半透膜的一侧,并与所述第一四分之一波片连接。
[0015]在某些实施方式中,所述调光组件还包括第二四分之一波片,所述第二四分之一波片设置在所述反射透射偏光片和所述分光镜之间,所述第二四分之一波片用于将透过所述反射透射偏光片形成的线振光形成第一圆偏振光,所述分光镜用于反射第一圆偏振光并透射第二圆偏振光,所述第一圆偏振光和所述第二圆偏振光的相位相差180
°

[0016]在某些实施方式中,所述调光组件还包括光学透镜,所述光学透镜设置在所述反射透射偏光片和所述分光镜之间。
[0017]在某些实施方式中,所述反射镜为凹面镜,所述凹面镜的凹面朝向所述分光镜。
[0018]本申请实施方式的显示系统包括:
[0019]以上任一实施方式所述的光学系统和显示器,用于形成所述入射光线。
[0020]本申请实施方式的显示装置包括以上实施方式所述的显示系统。
[0021]本申请实施方式的显示系统的控制方法包括:
[0022]通过显示器生成第一入射光线;
[0023]控制所述光学系统的调光组件处于第一模式,以使所述显示器在第一时刻生成的所述入射光线经由所述光学系统的调光组件、分光镜和反射镜传导后出射至所述光学系统外,所述第一时刻生成的入射光线在所述调光组件中的光程为第一光程;
[0024]控制所述调光组件处于第二模式,以使所述显示器在第二时刻生成的所述第二入射光线经由所述光学系统的调光组件、分光镜和反射镜传导后出射至所述光学系统外,所述第二时刻生成的入射光线在所述调光组件中的光程为第二光程,所述第二光程大于所述第一光程以使所述光学系统形成两个焦面。
[0025]在某些实施方式中,所述调光组件包括半反半透膜、液晶波片和反射透射偏光片,所述液晶波片设置在所述半反半透膜和所述反射透射偏光片之间,所述反射透射偏光片设置在所述液晶波片朝向分光镜的一侧,所述控制方法包括:
[0026]控制所述液晶波片中的液晶分子呈第一方向排布以使所述调光组件处于所述一模式,以使所述第一时刻生成的入射光线依次透过所述半反半透膜、所述液晶波片和所述反射透射偏光片后出射至所述光学系统外;
[0027]控制所述液晶波片中的液晶分子呈第二方向排布以使所述调光组件处于所述二模式,以使透过所述液晶波片的偏振光完成在线偏振光与圆偏振光之间的转换,以使所述第二时刻生成的入射光线依次透过所述半反半透膜、所述液晶波片后经所述反射透射偏光片反射折返至所述半反半透膜,再由所述半反半透膜反射后依次所述液晶波片和所述反射透射偏光片后出射至所述光学系统外。
[0028]上述光学系统、显示系统、显示装置和控制方法中,所述调光组件能够在第一模式和第二模式之间切换,使所述入射光线在第二模式时的光程大于在第一模式时的光程,从而使得光学系统的成像像面发生移动,进而产生两个焦面,两个焦面快速刷新进而在人眼得到融合的立体图像。
[0029]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0030]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0031]图1为本专利技术实施方式的光学系统处于其中一模式的结构示意图;
[0032]图2为本专利技术实施方式提供的光学系统处于另一模式的结构示意图;
[0033]图3为本专利技术实施方式提供的另一实施方式的光学系统处于其中一模式的结构示意图;
[0034]图4为本专利技术实施方式提供的另一实施方式的光学系统处于另一模式的结构示意图;
[0035]图5为本专利技术实施方式提供的显示系统的结构示意图;
[0036]图6是本专利技术实施方式的显示装置的结构示意图;
[0037]图7是本专利技术实施方式的控制方法的流程示意图。
[0038]主要元件符号说明:
[0039]光学系统10;调光组件11;分光镜13;反射镜15;显示器21;半反半透膜111;液晶波片113;反射透射偏光片115;第本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统,其特征在于,所述光学系统包括:调光组件,用于透过入射光线并形成第一光线;分光镜,用于反射所述第一光线并形成第二光线;反射镜,用于反射所述第二光线并形成第三光线,以使所述分光镜透过所述第三光线;其中,所述调光组件能够在第一模式和第二模式之间切换,所述调光组件用于使所述入射光线在第二模式时的光程大于在第一模式时的光程。2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,在所述第一模式时,所述调光组件使所述入射光线在所述调光组件内反射的次数为第一次数,在所述第二模式时,所述调光组件使所述入射光线在所述调光组件内反射的次数为第二次数,所述第二次数大于所述第一次数。3.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述调光组件包括半反半透膜、液晶波片和反射透射偏光片,所述液晶波片设置在半反半透膜和所述反射透射偏光片之间,所述反射透射偏光片设置在所述液晶波片朝向分光镜的一侧,所述液晶波片中的液晶分子的排列方向能够改变以使所述液晶波片处于第一状态和第二状态,所述第一状态与所述第一模式对应,所述第二状态与所述第二模式对应;在所述液晶波片处于第一状态时,所述液晶波片将透过所述液晶波片的第一偏振光的相位保持不变,所述反射透射偏光片用于透过所述第一偏振光;在所述液晶波片处于第二状态时,所述液晶波片将透过所述液晶波片的第一偏振光形成第二偏振光,所述反射透射偏光片用于反射所述第二偏振光,以使所述第二偏振光透过所述液晶片后形成的第三偏振光传导至所述半反半透膜,所述第一偏振光与所述第二偏振光的偏振态相差90
°
,所述第二偏振光与所述第三偏振光的偏振态相差90
°
。4.根据权利要求3所述的光学系统,其特征在于,所述调光组件还包括第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置在所述半反半透膜背离所述液晶波片的一侧,所述第一四分之一波片用于透过所述入射光线并形成所述第一偏振光。5.根据权利要求3所述的光学系统,其特征在于,所述调光组件还包括平面镜,所述平面镜设置在所述第一四分之一波片背离所述半反半透膜的一侧,并与所述第一四分之一波片连接。6.根据权利要求3所述的光学系统,其特征在于,所述调光组件还包括第二四分之一波片,所述第二四分之一波片设置在所述反射透射偏光片和所述分光镜之间,所述第二四分之一...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵伟利李忠孝程芳吴谦梁蓬霞
申请(专利权)人:北京京东方显示技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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