[发明专利]一种基于全息光栅的近眼显示光学装置

权利要求书

1.一种基于全息光栅的近眼显示光学装置，其特征在于，所述近眼显示光学装置包括：

微显示器，用于输出与虚拟图像对应的光束；

偏振片，设置在所述微显示器的输出光路上，用于将所述与虚拟图像对应的光束进行偏振，获得偏振光束；

自由曲面棱镜，设置在所述偏振片的输出光路上，用于准直所述偏振光束，获得平行光束；

玻璃基底，设置在所述自由曲面棱镜的输出光路上，用于对所述平行光束进行全反射后输出；

全息光栅，与所述玻璃基底相连，用于对全反射后的所述平行光束进行光栅斜面反射后，进入人眼眼瞳。

2.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述自由曲面棱镜包括：至少一个自由曲面和入射光平面；多个所述自由曲面和入射光平面构成封闭空间，所述入射光平面设置在所述微显示器的输出光路上。

3.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，在所述玻璃基底上设置耦合入口，所述耦合入口设置在所述自由曲面棱镜的输出光路上，用于将所述平行光束入射至所述玻璃基底内部。

4.根据权利要求3所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述耦合入口的材质为光学玻璃的抛光平面或光学塑料的抛光平面或浮雕光栅。

5.根据权利要求4所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述浮雕光栅包括亚波长的闪耀光栅、倾斜光栅、沉积TiO2对称光栅、镀多层膜对称光栅、非对称亚波长光栅中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述微显示屏为有机发光二极管或硅基液晶。

7.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述玻璃基底的材质为光学玻璃或光学塑料。

8.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述全息光栅包括第一光栅层、第二光栅层和第三光栅层；所述第一光栅层设置在所述第二光栅层上，所述第二光栅层设置在所述第三光栅层上。

9.根据权利要求8所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述第一光栅层、所述第二光栅层和所述第三光栅层采用三种不同玻璃。