[实用新型]一种单眼大视场近眼显示光学系统及头戴式显示设备

摘要

本实用新型公开了一种单眼大视场近眼显示光学系统及头戴式显示设备，所述光学系统包括沿光路依次堆叠设置的第一单色平板光学波导、第二单色平板光学波导和第三单色平板光学波导，第一单色输入耦合光栅、第二单色输入耦合光栅和第三单色输入耦合光栅，第一单色输出耦合光栅、第二单色输出耦合光栅和第三单色输出耦合光栅，以及第一中继光栅、第二中继光栅和第三中继光栅；输入耦合光栅用于将与入射平板光学波导的图像单色光耦合到单色平板光学波导中，中继光栅将单色光传输至输出耦合光栅；输出耦合光栅将单色光耦出。将输入的光束依据光颜色的不同分别进行处理，降低了光能量损失，成像质量更好，通过设置多个传输通道达到拼接实现大视场的效果。

主权项

1.一种单眼大视场近眼显示光学系统，其特征在于，包括：沿光路依次堆叠设置的第一单色平板光学波导、第二单色平板光学波导和第三单色平板光学波导，沿光路依次设置的第一单色输入耦合光栅、第二单色输入耦合光栅和第三单色输入耦合光栅，沿光路依次设置的第一单色输出耦合光栅、第二单色输出耦合光栅和第三单色输出耦合光栅，以及设置于第一单色平板光学波导上第一中继光栅、设置于第二单色平板光学波导上的第二中继光栅和设置于第三单色平板光学波导上的第三中继光栅；第一单色输入耦合光栅设置于第一单色平板光学波导上，用于将与入射平板光学波导的图像相对应的第一单色光耦合到第一单色平板光学波导中；第二单色输入耦合光栅设置于第二单色平板光学波导上，用于将与入射平板光学波导的图像相对应的第二单色光耦合到第二单色平板光学波导中；第三单色输入耦合光栅设置于第三单色平板光学波导上，用于将与入射平板光学波导的图像相对应的第三单色光耦合到第三单色平板光学波导中，第一中继光栅将第一单色输入耦合光栅耦合入第一单色平板光学波导、并在第一单色平板光学波导内全反射传输的第一单色光进行衍射，使其在第一单色平板光学波导内全反射传输至第一单色输出耦合光栅；第二中继光栅将第二单色输入耦合光栅耦合入第二单色平板光学波导、并在第二单色平板光学波导内全反射传输的第二单色光进行衍射，使其在第二单色平板光学波导内全反射传输至第二单色输出耦合光栅；第三中继光栅将第三单色输入耦合光栅耦合入第三单色平板光学波导、并在第三单色平板光学波导内全反射传输的第三单色光进行衍射，使其在第三单色平板光学波导内全反射传输至第三单色输出耦合光栅；第一单色输出耦合光栅设置于第一单色平板光学波导上，用于将与入射平板光学波导的图像相对应的第一单色光耦出第一单色平板光学波导；第二单色输出耦合光栅设置于第二单色平板光学波导上，用于将与入射平板光学波导的图像相对应的第二单色光耦出第二单色平板光学波导；第三单色输出耦合光栅设置于第三单色平板光学波导上，用于将与入射平板光学波导的图像相对应的第三单色光耦出第三单色平板光学波导，第一单色输出耦合光栅、第二单色输出耦合光栅和第三单色输出耦合光栅射出光束的方向均朝向用户眼睛所处的一侧。