[实用新型]单芯片的眼镜式显示装置

权利要求书

1、一种单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，包括微显示芯片(1)，对所述微显示芯片(1)产生的图像进行放大处理的光学透镜组(2)，对所述光学透镜组(2)输出的光线进行分离处理以将单一图像分离成两幅图像的分光耦合单元(3)，以及将所述分光耦合单元(3)输出的光线分别传送到使用者左眼和右眼的第一光传导平板(4)和第二光导板(5)；

其中，所述微显示芯片(1)、光学透镜组(2)、分光耦合单元(3)沿着光线传播方向依次放置；所述第一、第二光传导平板位于所述分光耦合单元(3)的两侧，并分别与所述使用者左眼和右眼的观察轴线(9、10)垂直；所述光学透镜组的轴线(8)与所述使用者左眼和右眼的观察轴线(9、10)之间相互平行。

2、根据权利要求1所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述分光耦合单元(3)包括分别位于上下部的第一、第二棱镜，两者均为三棱柱结构，所述两个三棱柱的截面为相似或相同的两个等腰三角形，且上部等腰三角形的两腰边分别与下部等腰三角形的两腰边连接成两条相互交叉的直线；其中第一棱镜的上表面与所述第一、第二光传导平板的上表面平齐，第二棱镜的下表面与所述第一、第二光传导平板的下表面平齐；

所述分光耦合单元(3)还包括分别位于左右部的第三、第四棱镜，其中第三棱镜的左侧面与第一光传导平板的右侧面对接，第四棱镜的右侧面与第二光传导平板的左侧面对接；

所述四个棱镜中，相邻两个棱镜的相邻表面相互紧贴，且各棱镜的每一表面均为部分反射面。

3、根据权利要求2所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述第三、第四棱镜相互对称；所述两条相互交叉的直线在左右形成的夹角为20度～40度。

4、根据权利要求3所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述各棱镜的每一表面的反射率为50％。

5、根据权利要求1所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述光学透镜组(2)中包括用于对光束进行聚焦并消除色差的第一透镜(21)、第二透镜(22)和第三透镜(23)，以及用于对主光线进行偏转处理以使之垂直于所述微显示芯片并消除畸变的第四透镜(24)；所述第一、第二、第三、第四透镜沿着从所述分光耦合单元到所述微显示芯片的方向依次放置。

6、根据权利要求5所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述第一、第三、第四透镜为偶次非球面凸透镜，所述第二透镜为球面双凹透镜。

7、根据权利要求6所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述第一、第三、第四透镜采用PMMA、COC或者COP树脂材料制成，该树脂材料的折射率为1.4～1.6，阿贝数为56～58；所述第二透镜采用火石玻璃材料制成，该玻璃材料的折射率为1.6～1.9，阿贝数为20～40。

8、根据权利要求6所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，所述微显示芯片与第四透镜之间的距离为3mm～10mm；所述微显示芯片与第一透镜之间的总长度小于50mm；所述使用者左眼和右眼的观察位置与光传导平板之间的距离为10mm～25mm。

9、根据权利要求1～8中任一项所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，每个光传导平板是由多个部分反射面结合而成的光学平板，其厚度为2mm～3mm；其中每一个部分反射面与该光传导平板底面之间的夹角25度～45度，每一个部分反射面的反射率为20％～30％。

10、根据权利要求9所述的单芯片的眼镜式显示装置，其特征在于，该眼镜式显示装置的出瞳尺寸范围为：水平方向(4mm～15mm)×垂直方向(4mm～8mm)；半视场范围为：水平方向(10度～15度)×垂直方向(6度～9度)。