[实用新型]近眼显示设备

说明书

本实用新型提供了一种近眼显示设备。近眼显示设备包括：波导片；微投影光机包括多个，多个微投影光机均用于投射单色图像光，多个微投影光机中至少两个微投影光机投射的颜色不同；耦入区设置在波导片的一侧表面上，耦入区包括多个单色耦入光栅，多个单色耦入光栅中至少两个单色耦入光栅的栅线方向存在差别，多个单色耦入光栅与多个微投影光机一一对应设置，单色耦入光栅用于将微投影光机投射的单色图像光耦入波导片中；耦出光栅，耦出光栅设置在波导片上且与耦入区位于同一侧或不同侧，耦入区和耦出光栅在波导片上的投影间隔设置。本实用新型解决了现有技术中的近眼显示设备存在彩色显示质量差的问题。

技术领域

本实用新型涉及衍射光学设备技术领域，具体而言，涉及一种近眼显示设备。

背景技术

近年来，随着微型显示芯片技术的出现，使得小型化和高分辨率的投影显示成为可能。尤其是随着投影显示技术的不断发展和市场需求，可穿戴的微投影系统越来越受到重视，例如在现如今发展火热的增强现实(英文Augmented reality，简称AR)和虚拟现实(英文Virtual Reality，简称VR)等近眼显示(英文Near eye display，简称NED)领域。

目前，在近眼显示领域的AR光学方案中，微投影光机搭配波导的近眼显示技术以其最接近眼镜形态，且能够为用户提供良好的体验感而备受大家的关注，尤其是波导片因其在成本及工艺可实现性上的优势而具备大规模量产化的潜力，因此在各类AR显示技术中脱颖而出，受到大家的推崇及争相研究。

然而，由于波导片上的耦入区和耦出区均设有存在角色散特性的光栅，并且现在的彩色近眼显示设备的设计方案通常共用一个耦入光栅，因此现有的彩色近眼显示设备会存在RGB三色光的角色散现象，故其输出进入人眼的图像会存在颜色不均匀的现象。导致其全彩显示质量较差，无法满足人们对高质量彩色近眼显示的追求。现有技术中的彩色近眼显示设备采用单个光机平移循环运动，实现微投影光机分时序地对不同的耦入光栅进行照射，但是这种方案对光机帧率以及驱动配合要求极高，实现难度较大，当前不能实际应用。

也就是说，现有技术中的近眼显示设备存在彩色显示质量差的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种近眼显示设备，以解决现有技术中的近眼显示设备存在彩色显示质量差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种近眼显示设备，包括：波导片；微投影光机，微投影光机包括多个，多个微投影光机均用于投射单色图像光，多个微投影光机中至少两个微投影光机投射的颜色不同；耦入区，耦入区设置在波导片的一侧表面上，耦入区包括多个单色耦入光栅，多个单色耦入光栅中至少两个单色耦入光栅的栅线方向存在差别，多个单色耦入光栅与多个微投影光机一一对应设置，单色耦入光栅用于将微投影光机投射的单色图像光耦入波导片中；耦出光栅，耦出光栅设置在波导片上且与耦入区位于同一侧或不同侧，耦入区和耦出光栅在波导片上的投影间隔设置，耦出光栅用于接收单色耦入光栅的光，并将光扩瞳并耦出波导片。

进一步地，多个单色耦入光栅包括三个或四个，当单色耦入光栅为三个时，三个单色耦入光栅耦入光的颜色均不相同；当单色耦入光栅为四个时，四个单色耦入光栅中至少三个单色耦入光栅耦入光的颜色不相同。

进一步地，当单色耦入光栅为三个时，三个单色耦入光栅沿一直线间隔设置；或者三个单色耦入光栅呈三角形间隔设置，三个单色耦入光栅分别位于三角形的三个角部。

进一步地，当单色耦入光栅为四个时，四个单色耦入光栅沿一直线间隔设置；或者四个单色耦入光栅呈四边形间隔设置，四个单色耦入光栅分别位于四边形的四个角部。

进一步地，单色耦入光栅仅能耦入对应的微投影光机投射的单色图像光。

进一步地，多个微投影光机包括三个或四个，当微投影光机为三个时，三个微投影光机投射的单色图像光的颜色均不相同；当微投影光机为四个时，四个微投影光机中至少三个微投影光机投射的单色图像光的颜色不相同。