[发明专利]近眼显示装置

权利要求书

1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括平面波导阵列显示装置、红外发射装置、红外摄像模组和能将平面波转换为球面波的红外反射衍射元件，所述平面波导阵列显示装置包括显示输出光组、导光衬底和至少一个倾斜耦合面，所述倾斜耦合面覆有对可见光波段可透可反的分光膜；

所述红外反射衍射元件设置于所述导光衬底靠近人眼或远离人眼的一侧，所述红外反射衍射元件的反射出射光轴与所述红外摄像模组的光轴实质上平行或共轴；

所述显示输出光组输出的图像光线在所述导光衬底传输过程中，部分图像光线被所述至少一个倾斜耦合面分别反射后穿过所述导光衬底进入人眼形成虚拟图像，用于对真实世界环境的人为附加信息的虚拟显示；真实世界环境光线经过所述红外反射衍射元件、导光衬底和至少一个倾斜耦合面直接透射进入人眼；所述红外发射装置发射的红外光覆盖人眼范围，人眼反射的红外光被所述红外反射衍射元件反射衍射后形成的人眼虚像被所述红外摄像模组获取。

2.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述红外反射衍射元件为一层具有红外反射衍射图案特征的透明软膜，所述红外反射衍射元件贴附于所述导光衬底。

3.根据权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述红外反射衍射元件为在透明基板上刻蚀有红外反射衍射图案的元件，所述红外反射衍射元件与所述导光衬底具有空气间隙或所述红外反射衍射元件与所述导光衬底胶合在一起。

4.根据权利要求3所述的近眼显示装置，其特征在于，所述红外发射装置包括至少一个第一红外光源。

5.根据权利要求3所述的近眼显示装置，其特征在于，所述红外发射装置为光纤式红外发射装置。

6.根据权利要求5所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光纤式红外发射装置包括第二红外光源、光纤耦合模块和光纤；

所述第二红外光源发射的红外光经所述光纤耦合模块耦入所述光纤后，从所述光纤的出射端进入人眼。

7.根据权利要求6所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光纤包括多个出射端，使耦入所述光纤的光束被分成多束光分别从所述多个出射端出射。

8.根据权利要求6或7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述出射端为球面、锥面、双曲面或斜切面。

9.根据权利要求6或7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光纤式红外发射装置还包括光匀化器件，所述光匀化器件罩设于所述光纤的出射端，以将所述光纤出射的近高斯分布的光束转换为近平顶分布光。

10.根据权利要求1-7任一项所述的近眼显示装置，其特征在于，所述倾斜耦合面有四个，四个所述倾斜耦合面的透射率和反射率的比值分别为0.25、0.35、0.45和0.95。