[发明专利]一种近眼显示系统及装置

说明书

本发明实施例公开了一种近眼显示系统及装置，包括：自发光型像源、偏振分光棱镜、至少一个第一相位延迟片、第一反射元件；自发光型像源用于出射第一光束；偏振分光棱镜位于第一光束的传播路径上，用于选择第一光束为第一偏振光束；第一相位延迟片和第一反射元件依次位于第一偏振光束的传播路径上，第一偏振光束经第一相位延迟片后被第一反射元件反射再经第一相位延迟片后形成第二偏振光束；偏振分光棱镜还位于第二偏振光束的传播路径上，用于反射第二偏振光束并出射，通过设置自发光型像源，避免额外的光源照明，结合偏光分光棱镜、第一相位延迟片和第一反射元件，改变第一光束的偏折状态和传播路径，有效减少系统的体积，实现小型化。

技术领域

本发明实施例涉及光学技术领域，尤其涉及一种近眼显示系统及装置。

背景技术

增强现实(AR，Augmented Reality)是利用虚拟物体或信息对真实场景进行现实增强的技术，广泛应用于科研、军事、工业、游戏、视频、教育等各领域。目前主流的应用于增强现实的近眼显示设备，其小型化和性能的进步使得紧凑型和高性能近眼显示设备走向消费者成为了可能。

但是受限于现有的技术和工艺水平，增强现实显示设备的分辨率很难提高。并且，传统显示光学模组的显示视场与显示光学模组的体积密切相关。增大显示视场，传统显示光学模组的体积会随之剧增。如何减弱这些影响，实现真正可穿戴、小型化、显示清晰，视场角大，佩戴舒适的近眼显示装置，则有着重要的意义。

发明内容

本发明实施例提供一种近眼显示系统及装置，无需额外光源照明，实现近眼显示系统的小体积、高清晰显示。

第一方面，本发明实施例提供了一种近眼显示系统，包括：自发光型像源、偏振分光棱镜、至少一个第一相位延迟片、第一反射元件；

所述自发光型像源用于出射第一光束；

所述偏振分光棱镜位于所述第一光束的传播路径上，用于选择所述第一光束为第一偏振光束；

所述第一相位延迟片和所述第一反射元件依次位于所述第一偏振光束的传播路径上，所述第一偏振光束经所述第一相位延迟片后被所述第一反射元件反射后再经所述第一相位延迟片后形成第二偏振光束；

所述偏振分光棱镜还位于所述第二偏振光束的传播路径上，至少用于反射所述第二偏振光束并出射。

可选的，还包括：至少一个第二相位延时片和第二反射元件；

所述第二相位延迟片和所述第二反射元件依次位于所述第二偏振光束的传播路径上，所述第二偏振光束经所述第二相位延迟片后被所述第二反射元件反射后再经所述第二相位延迟片后形成第三偏振光束；

所述偏振分光棱镜还位于所述第三偏振光束的传播路径上，至少用于反射所述第三偏振光束并出射。

可选的，所述第一反射元件为准直元件；或者，所述第二反射元件为准直元件。

可选的，所述第一反射元件为准直元件时，所述第一反射元件为球面反射镜或非球面反射镜；或者，所述第二反射元件为准直元件时，所述第二反射元件为球面反射镜或非球面反射镜。

可选的，所述第一反射元件为准直元件。

可选的，至少一个所述第一相位延迟片的总的相位延迟量为λ/2+nλ；至少一个所述第二相位延迟片的总的相位延迟量为λ/2+mλ，其中，n和m均为大于或等于0的整数。

可选的，至少一个所述第一相位延迟片和至少一个所述第二相位延迟片均包括一个四分之一波片。

可选的，还包括起偏组件，所述起偏组件位于所述第一光束的传播路径上，用于选择第一光束为线偏振光，

所述线偏振光的偏振方向与所述偏振分光棱镜的平行偏振分量的偏振方向相同。