[發明專利]一種近眼顯示裝置

在審

• 申請號: 201710758099.5
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107329273A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 洪濤
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274
• 代理人: 申健

本發明公開了一種近眼顯示裝置，涉及顯示技術領域，為解決現有近眼顯示裝置因視力不好的用戶需要佩戴屈光度矯正眼鏡而導致近眼顯示裝置有悖于輕薄化需求的問題。該近眼顯示裝置包括激光二維掃描單元、準直耦合單元、光波導元件以及透鏡陣列；激光二維掃描單元用于在二維方向上依次改變自身發出的激光束的傳播方向，以輸出激光束陣列，準直耦合單元用于將激光二維掃描單元發出的激光束陣列準直后耦合輸入光波導元件，光波導元件包括多個半反半透面，半反半透面用于將輸入光波導元件的激光束陣列向顯示側輸出，透鏡陣列中的多個透鏡與多個半反半透面一一對應，多個透鏡用于將多個半反半透面輸出的激光束陣列匯聚到同一位置。本發明用于顯示圖像。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種近眼顯示裝置。

背景技術

虛擬現實(Virtual Reality，VR)和增強現實(Augmented Reality，AR)都屬于近眼顯示的范疇，即將顯示屏幕置于離用戶的眼睛比較近的位置，使用戶能在虛擬世界或者虛實結合的世界中遨游，虛擬現實和增強現實分別對應于非透射型和透射型的近眼顯示。

圖1即為現有技術中的一種近眼顯示裝置，主要由光波導元件01、投影系統02及微顯示器03三部分組成，其利用光波導元件01內的反射面011和一系列半反半透面012實現光線的耦合入射和出射。具體的，微顯示器03顯示的圖像經投影系統02放大后投射至光波導元件01的入口反射面011上，光線經入口反射面011反射后滿足了光的全反射條件，實現了圖像信號的耦合輸入；耦合進入光波導元件01內的圖像信號在光波導元件01內全反射傳輸，最后入射在半反半透面012上，一部分光線經半反半透面012反射后不再滿足全反射條件，實現圖像信號的耦合輸出；另一部分光線則透過半反半透面012繼續在光波導元件01內全反射傳輸直到入射在下一個半反半透面012上再次分光，前后幾次經過半反半透面012耦合出射的光線進入人眼04即可完成圖像信號的傳輸；同時外界環境光可直接透過光波導元件01進入人眼04，兩個光路在人眼04的位置疊加，即可實現透射式的近眼顯示。

上述近眼顯示裝置中，為了使視力不好的用戶能夠佩戴屈光度矯正眼鏡，其出瞳距(即光波導元件01靠近人眼04的表面與人眼04的距離)要有一定的要求，一般要求20mm左右，而較大的出瞳距需要光波導元件01的厚度也較大，如圖2所示，這有悖于近眼顯示裝置輕薄化的需求。

發明內容

本發明的實施例提供一種近眼顯示裝置，可解決現有近眼顯示裝置因視力不好的用戶需要佩戴屈光度矯正眼鏡而導致近眼顯示裝置有悖于輕薄化需求的問題。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種近眼顯示裝置，包括激光二維掃描單元、準直耦合單元、光波導元件以及透鏡陣列；所述激光二維掃描單元用于在二維方向上依次改變自身發出的激光束的傳播方向，以輸出激光束陣列，所述準直耦合單元用于將所述激光二維掃描單元發出的激光束陣列準直后耦合輸入所述光波導元件，所述光波導元件包括多個半反半透面，所述半反半透面用于將輸入所述光波導元件的所述激光束陣列向顯示側輸出，所述透鏡陣列中的多個透鏡與多個所述半反半透面一一對應，多個所述透鏡用于將多個所述半反半透面輸出的激光束陣列匯聚到同一位置。

進一步的，所述激光二維掃描單元包括激光器和MEMS反射鏡，所述激光器可向所述MEMS反射鏡發出不同顏色的激光束，所述MEMS反射鏡可繞相互垂直的兩個軸線翻轉。

進一步的，所述光波導元件遠離所述透鏡陣列的表面上設有遮光層。

進一步的，所述光波導元件遠離所述透鏡陣列的表面上設有允許第一線偏振光通過的偏振件，經所述準直耦合單元輸入所述光波導元件的激光束陣列均為振動方向與所述第一線偏振光垂直的第二線偏振光，所述透鏡陣列為雙折射透鏡陣列，所述雙折射透鏡陣列中的多個雙折射透鏡與多個所述半反半透面一一對應，多個所述雙折射透鏡用于將多個所述半反半透面輸出的所述第二線偏振光匯聚到同一位置，但不改變所述第一線偏振光的傳播方向。