[發(fā)明專利]圖像顯示裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710786353.2
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107462993A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 羅偉城;鄭昱
• 申請（專利權）人: 北京靈犀微光科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京集智東方知識產(chǎn)權代理有限公司11578
• 代理人: 陳亞斌,關兆輝

技術領域

本發(fā)明涉及圖像顯示技術領域，特別涉及適用于頭戴式顯示設備的圖像顯示裝置。

背景技術

用于增強現(xiàn)實的頭戴式顯示設備已經(jīng)被越來越普遍的使用，圖像顯示裝置是其中實現(xiàn)增強現(xiàn)實功能的重要部件。

目前普遍采用陣列波導技術來形成上述圖像顯示裝置，陣列波導中具有反射面陣列。陣列波導式圖像顯示裝置采用的傳統(tǒng)光學的折射和反射部件，通常需要相對較大的角度和體積。這一缺陷使得基于該技術的圖像顯示裝置顯得臃腫，如果應用到頭戴式顯示設備中，會對使用者的視線和舒適感有比較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了圖像顯示裝置。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

本發(fā)明實施例提供了一種圖像顯示裝置，所述圖像顯示裝置包括：光引擎和顯示部件；

所述光引擎，用于生成圖像、并將所述圖像投影至所述顯示部件；

所述顯示部件包括耦入元件和耦出元件，所述耦入元件用于接收所述圖像，所述耦出元件用于將所述圖像導出至人眼；

所述耦入元件為光柵，所述耦出元件為反射面陣列；或者，所述耦入元件為反射光學面，所述耦出元件為光柵。

基于所述圖像顯示裝置，作為可選的實施例一，所述耦入元件為復用全息光柵，所述耦出元件為反射面陣列；

所述光引擎利用至少兩個單色的相同方向的出射光線，將所述圖像投影至所述復用全息光柵；

所述復用全息光柵對所述出射光線進行衍射，形成衍射光線；

所述反射面陣列，對所述衍射光線進行反射，形成反射光線導出至人眼；

所述復用全息光柵的衍射角度與所述反射面陣列的角度相匹配，使得所述反射光線以設定角度導出至人眼。

基于所述圖像顯示裝置，作為可選的實施例二，所述耦入元件包括至少兩個全息光柵，每個所述全息光柵對應一個單色的出射光線；所述耦出元件為反射面陣列；

所述光引擎利用至少兩個單色的相同方向的出射光線，將所述圖像投影至每個所述全息光柵；

每個所述全息光柵，針對對應單色的出射光線進行衍射，形成衍射光線；

所述反射面陣列，對所述衍射光線進行反射，形成反射光線導出至人眼；

每個所述全息光柵的衍射角度與所述反射面陣列的角度相匹配，使得所述反射光線以設定角度導出至人眼。

基于所述實施例二，作為可選的實施例三，所述反射面陣列為一個；

所述至少兩個全息光柵，沿所述出射光線的出射方向，設置于所述反射面陣列的兩側。

基于所述實施例二，作為可選的實施例四，所述反射面陣列為相對于所述光引擎由遠及近依次設置的至少兩個；

所述至少兩個全息光柵，沿所述出射光的出射方向，按如下至少一種方式設置：

設置于所述至少兩個反射面陣列之間；

設置于距離所述光引擎最遠的一個所述反射面陣列遠離所述光引擎的一側；

設置于距離所述光引擎最近的一個所述反射面陣列靠近所述光引擎的一側。

基于所述實施例四，作為可選的實施例五，所述反射面陣列包括相對于所述光引擎由遠及近依次設置的第一反射面陣列和第二反射面陣列；

所述至少兩個全息光柵包括第一全息光柵、第二全息光柵和第三全息光柵，其中所述第一全息光柵沿所述出射光線的出射方向，設置于所述第一反射面陣列和所述第二反射面陣列之間，所述第二全息光柵和所述第三全息光柵沿所述出射光線的出射方向，設置于所述第一反射面陣列遠離所述光引擎的一側。

基于所述實施例四，作為可選的實施例六，所述反射面陣列包括相對于所述光引擎由遠及近依次設置的第一反射面陣列、第二反射面陣列和第三反射面陣列；

所述至少兩個全息光柵，包括第一全息光柵、第二全息光柵和第三全息光柵，其中第一全息光柵沿所述出射光線的出射方向，設置于所述第二反射面陣列和所述第三反射面陣列之間，所述第二全息光柵沿所述出射光線的出射方向，設置于所述第一反射面陣列和所述第二反射面陣列之間，所述第三全息光柵沿所述出射光線的出射方向，設置于所述第一反射面陣列遠離所述光引擎的一側。

基于所述實施例二，作為可選的實施例七，每個所述全息光柵，具有所對應的單色的光柵參數(shù)；

所述光柵參數(shù)與所述全息光柵的周期和傾角以及所對應的單色的入射光波長相關。