[实用新型]一种基于波导的透视显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种显示装置，尤其是一种基于波导的透视显示装置，属于光学显示设施技术领域。 

背景技术

随着微投影仪技术(如lcos技术)不断发展，以及手持终端成为主要的信息终端产品，抬头式显示装置(HUD)的迅速普及，其应用领域上至军事、下至日常生活，非常广泛。 

但目前的HUD系统具有非常明显的缺点。几乎所有的HUD系统中图像源与显示板之间都需要配置有效的距离，因此系统体积大，质量重，需要较大的配置空间，从而给使用带来诸多不便。 

检索发现，申请号为CN00104591.1的中国专利申请公开了一种投影显示单元的偏振光变换装置，包括具有预定厚度的介质，将以布鲁斯特角入射的光变换成具有λ/2的相差的光；偏振光分离膜，通过介质的涂覆的前侧和涂覆的后侧从以布鲁斯特角进入的入射光中透射P偏振光波而反射S偏振光波。从以布鲁斯特角进入的入射光中，一偏振光分离膜的涂覆表面反射S偏振光波而透射P偏振光波。透射的P偏振光波透射通过具有预定厚度的介质时具有λ/2的相差，沿着通过偏振光分离膜反射的S偏振光波的方向前进。然而，该装置并不能直接用于解决上述微投影的问题。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种在保证影像配质量前提下，置空间十分紧凑的基于波导的透视显示装置。 

为了达到以上目的，本实用新型基于波导的透视显示装置基本技 术方案包括具有入射面的玻璃片，所述玻璃片内部具有相对反向倾斜设置的入射反射面和射出反射面，所述入射反射面的倾斜角度以使所述入射面射入的光线反射后与玻璃片表面形成的内入射角大于等于布鲁斯特角设置。 

由光学理论可知，当玻璃片内光线的入射角大于布鲁斯特角时，将发生全反射，而布鲁斯特角的大小与玻璃片的折射率关系为： 

Im=sin-1n′n---(1)]]>

(1)式子中：n′为空气的折射率，n为玻璃的折射率，I_m为布鲁斯特角。对于n′＝1，光学玻璃的折射率一般为1.5--1.6，所以I_m一般为42度和38度。只要璃片内光线的入射角大于I_m的，将会产生全反射。采用本实用新型后，可以将投影图像耦合进入一片眼镜玻璃片内，借助玻璃片内的反射面，产生全反射，将投影图像投射到人眼中。由于本实用新型是基于玻璃片反射原理的全光学装置，因此配置空间很小，可以使微投影装置十分小巧、轻便，并且图像直接反射进入人眼，不会产生质量上的影响，对投影仪光亮度的损失非常小。 

但是，如果如图1所示，直接将微型投影仪投出的图像耦合到一片玻璃片中，通过玻璃片的内部全反射将图像反射进入人眼，存在视角受限的问题。因为此时图像的最大视角由以下(2)式确定： 

FOVmax=Ttanαsur-deyeReye---(2)]]>