[实用新型]一种紧凑式AR显示装置

权利要求书

1.一种紧凑式AR显示装置，其特征在于，包括：

沿第一轴依次设置的OLED微显示屏、低折射率棱镜、高折射率偏振分光棱镜、四分之一波片和反射式透镜；

所述低折射率棱镜具有与所述OLED微显示屏贴合的入光面，以及与所述入光面相对的出光面；

所述高折射率偏振分光棱镜包括第一入光面、第二入光面、第一出光面、第二出光面和分光面；所述第一入光面与所述低折射率棱镜的出光面贴合，且二者的光轴重合，所述第一出光面与所述第一入光面相对；所述第二入光面的光轴与所述第一入光面的光轴垂直，且所述第二入光面与所述第二出光面相对；

所述反射式透镜具有平面入光面和曲面反射面；所述四分之一波片的一侧与所述高折射率偏振分光棱镜的第一出光面贴合，另一侧与所述反射式透镜的平面入光面贴合；

所述OLED微显示屏的虚拟图像光经所述低折射率棱镜后，从所述第一入光面进入所述高折射率偏振分光棱镜，经所述分光面后其中P偏振光穿过第一出光面，P偏振光穿过四分之一波片后经所述反射式透镜反射，再次穿过四分之一波片后成S偏振光，S偏振光与从第二入光面入射的环境光合光后由第二出光面透射至人眼。

2.根据权利要求1所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述高折射率偏振分光棱镜的折射率高于所述低折射率棱镜的折射率，所述低折射率棱镜的折射率为1.5～1.7，所述高折射率偏振分光棱镜的折射率为1.7～1.9。

3.根据权利要求2所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述低折射率棱镜的折射率为1.5，所述高折射率偏振分光棱镜的折射率为1.8。

4.根据权利要求2所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述低折射率棱镜采用H-K9L玻璃材料制成，所述高折射率偏振分光棱镜采用H-ZF52A玻璃材料制成。

5.根据权利要求1所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述低折射率棱镜和高折射率偏振分光棱镜均为长方体结构，且所述低折射率棱镜、高折射率偏振分光棱镜、四分之一波片垂直于所述第一轴的截面相等。

6.根据权利要求1所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述高折射率偏振分光棱镜包括依次排列的第一棱镜以及第二棱镜，所述第一棱镜和第二棱镜均为三棱柱结构；

所述第一棱镜的斜棱面与所述第二棱镜的斜棱面胶合，且胶合面镀有偏振膜片以形成所述高折射率偏振分光棱镜的分光面；

所述第一棱镜靠近所述低折射率棱镜，且与所述第一轴垂直的面为所述第一入光面，光轴与所述第一轴垂直的面为所述第二出光面；

所述第二棱镜靠近所述四分之一波片，且与所述第一轴垂直的面为所述第一出光面，光轴与所述第一轴垂直的面为所述第二入光面。

7.根据权利要求6所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述低折射率棱镜的厚度为12.59mm，所述高折射率偏振分光棱镜的厚度为12mm。

8.根据权利要求7所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述反射式透镜曲面反射面的曲率半径为52.06mm。

9.根据权利要求8所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述低折射率棱镜、所述高折射率偏振分光棱镜、所述四分之一波片和所述反射式透镜的高度均为10mm，宽度均为12mm。

10.根据权利要求9所述的紧凑式AR显示装置，其特征在于：所述紧凑式AR显示装置的出瞳距离为18mm。