[发明专利]基于单光机的双目近眼显示装置和增强现实显示设备

说明书

本公开是关于一种基于单光机的双目近眼显示装置和增强现实显示设备，包括：微显示器，用于出射光线至所述光机系统；光机系统，用于将所述微显示器出射的光线进行调制后，出射P偏振光至所述第一波导组，出射S偏振光至所述第二波导组；第一波导组，用于将所述P偏振光耦合至人眼；第二波导组，用于将所述S偏振光耦合至人眼。

技术领域

本公开涉及增强现实显示技术领域，尤其涉及一种基于单光机的双目近眼显示装置和增强现实显示设备。

背景技术

近眼显示是观察者在观看外界真实物体的同时，叠加在真实环境中的图像或者数据等信息也可被观看，其提供了传统显示设备不具有的与真实环境无障碍的实时实地交互的功能，从而给用户带来了全新的视觉体验，因此被广泛应用于各个领域。

目前的双目近眼显示方案，是通过光机部分对微显示器(面光源)发出的光线进行调试，使其变成平行光后进入波导，并通过阵列的分光膜反射或耦出光栅衍射进入人眼。对于双目模组，该技术通常需要两个微显示器，两个光机，使得AR光波导模组的体积较大，同时微显示器发出的很多光线被浪费掉，光效利用率较低。如果使用一个微显示器，一个光机以时分复用技术实现双目模组，那么微显示器需要同时为两个光波导片提供图像，其刷新率至少要达到120Hz以上，这导致微显示器的分辨率较低。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种基于单光机的双目近眼显示装置和增强现实显示设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于单光机的双目近眼显示装置，包括：微显示器、光机系统、第一波导组和第二波导组；

所述微显示器，用于出射光线至所述光机系统；

所述光机系统，用于将所述微显示器出射的光线进行调制后，出射P偏振光至所述第一波导组，出射S偏振光至所述第二波导组；

所述第一波导组，用于将所述P偏振光耦合至人眼；

所述第二波导组，用于将所述S偏振光耦合至人眼。

在一个实施例中，优选地，所述第一波导组包括：第一波导片，第一耦入光学装置和第一耦出光学装置；

所述第一耦入光学装置，用于将射入的P偏振光耦合入所述第一波导片；

所述第一波导片，用于将所述第一耦入光学装置耦入的P偏振光采用全反射的方式传输至所述第一耦出光学装置；

所述第一耦出光学装置，用于将所述P偏振光耦出至人眼。

在一个实施例中，优选地，所述第二波导组包括：第二波导片、第二耦入光学装置和第二耦出光学装置；

所述第二耦入光学装置，用于将射入的所述S偏振光耦合入所述第二波导片；

所述第二波导片，用于将所述第二耦入光学装置耦入的S偏振光采用全反射的方式传输至所述第二耦出光栅；

所述第二耦出光学装置，用于将所述S偏振光耦出至人眼。

在一个实施例中，优选地，所述第一耦入光学装置和所述第二耦入光学装置包括反射面，棱镜或衍射光栅等。

在一个实施例中，优选地，所述第一耦出光学装置包括只对P偏振光进行分光的P光分光膜阵列，所述第二耦出光学装置包括只对S偏振光进行分光的S光分光膜阵列。

在一个实施例中，优选地，所述第一耦出光学装置和所述第二耦出光学装置包括衍射光栅。

在一个实施例中，优选地，所述光机系统包括：偏振分光棱镜、反射镜和透镜组；

所述偏振分光棱镜，用于将所述微显示器出射的光线分成P偏振光和S偏振光；