[发明专利]一种反射折叠波导显示系统

说明书

本申请提供了一种反射折叠波导显示系统，其中，所述反射折叠波导显示系统包括显示图像源、波导基底、波导内反射面和波导反射出射面，所述波导基底用于将来自所述显示图像源的光束反射至所述波导内反射面上，所述波导内反射面用于将所述光束反射至所述波导反射出射面上，所述波导反射出射面用于将所述光束直接反射至人眼。根据本申请的反射折叠波导显示系统，可使人眼自然聚焦到不同距离的焦平面，实现大景深、多焦面显示，解决人眼聚焦辐辏冲突，缓解视疲劳；并且，所述反射折叠波导显示系统结构紧凑、体积较小，可用于实现紧凑型眼镜式的显示系统，且能够提高显示系统中外部世界进入人眼的光束能量。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种反射折叠波导显示系统。

背景技术

显示系统可用于使得期望图像对用户可见，如在头戴式设备中可采用光学显示系统来传输和显示所期望的图像，以使人眼可见。现有技术中的显示系统通常采用Birdbath、自由曲面棱镜或阵列波导来实现。

然而，上述现有技术的方案只能实现一个焦平面的显示，尤其对于头戴式设备，由于只能实现一个焦平面的显示且头戴式设备无法调焦，若长时间佩戴观看则很容易导致用户眼睛产生较强的不适感，佩戴体验较差。此外，基于上述现有技术的方案，视场角度的增加会造成光学显示系统整体的重量和体积也随之增大，尤其在将显示系统应用于头戴式设备时，重量和体积的增大也会给用户带来较差的佩戴体验。

申请内容

本申请的目的是提供一种具备大景深的紧凑型反射折叠波导显示系统。

根据本申请的一个方面，提供一种反射折叠波导显示系统，其中，所述反射折叠波导显示系统包括显示图像源、波导基底、波导内反射面和波导反射出射面，所述波导基底用于将来自所述显示图像源的光束反射至所述波导内反射面上，所述波导内反射面用于将所述光束反射至所述波导反射出射面上，所述波导反射出射面用于将所述光束直接反射至人眼。

在一些实施例中，所述波导基底表面镀有反射膜。

在一些实施例中，所述波导基底为平面或者曲面基底。

在一些实施例中，所述波导内反射面的形状为以下任一项：平面；球面；非球面；自由曲面。

在一些实施例中，所述波导反射出射面包括至少一个出射孔。

在一些实施例中，所述出射孔到人眼的投影最大孔径直径小于2mm。

在一些实施例中，所述出射孔的形状为以下任一项：圆形；椭圆；多边形。

在一些实施例中，所述波导内反射面和所述波导反射出射面为全反射面或部分反射面。

在一些实施例中，来自显示图像源的光束先从所述波导基底反射至所述波导内反射面上，再从所述波导内反射面反射至所述波导基底上，再从所述波导基底反射至所述波导反射出射面上，之后从所述波导反射出射面直接反射至人眼。

在一些实施例中，来自显示图像源的光束先从所述波导基底反射至所述波导内反射面上，再从所述波导内反射面直接反射至所述波导反射出射面上，之后从所述波导反射出射面直接反射至人眼。

在一些实施例中，所述反射折叠波导显示系统的厚度小于10mm。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：根据本申请的反射折叠波导显示系统，可使人眼自然聚焦到不同距离的焦平面，实现大景深、多焦面显示，解决人眼聚焦辐辏冲突，缓解视疲劳；并且，所述反射折叠波导显示系统结构紧凑、体积较小，可用于实现紧凑型眼镜式的显示系统，且能够提高显示系统中外部世界进入人眼的光束能量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：