CN107462993A - 图像显示装置 - Google Patents

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CN107462993A
CN107462993A CN201710786353.2A CN201710786353A CN107462993A CN 107462993 A CN107462993 A CN 107462993A CN 201710786353 A CN201710786353 A CN 201710786353A CN 107462993 A CN107462993 A CN 107462993A
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CN
China
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reflecting surface
holographic grating
surface array
grating
light engine
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罗伟城
郑昱
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Beijing Micro Technology Co Ltd
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Beijing Micro Technology Co Ltd
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    • G02—OPTICS
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了图像显示装置，属于图像显示领域。所述图像显示装置包括：光引擎和显示部件；所述光引擎，用于生成图像、并将所述图像投影至所述显示部件；所述显示部件包括耦入元件和耦出元件，所述耦入元件用于接收所述图像，所述耦出元件用于将所述图像导出至人眼；所述耦入元件为光栅，所述耦出元件为反射面阵列；或者，所述耦入元件为反射光学面，所述耦出元件为光栅。本发明将光栅与反射面阵列技术或反射光学面结合起来，作为显示部件的耦入元件或耦出元件。由于光栅能够轻易的将光偏折较大的角度，从而避免只用反射面阵列时体积较大的缺点，同时还能兼具反射面阵列制作工艺简单、可视角度较大的优点。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及图像显示技术领域，特别涉及适用于头戴式显示设备的图像显示装置。
背景技术
用于增强现实的头戴式显示设备已经被越来越普遍的使用，图像显示装置是其中实现增强现实功能的重要部件。
目前普遍采用阵列波导技术来形成上述图像显示装置，阵列波导中具有反射面阵列。阵列波导式图像显示装置采用的传统光学的折射和反射部件，通常需要相对较大的角度和体积。这一缺陷使得基于该技术的图像显示装置显得臃肿，如果应用到头戴式显示设备中，会对使用者的视线和舒适感有比较大的影响。
发明内容
本发明实施例提供了图像显示装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明实施例提供了一种图像显示装置，所述图像显示装置包括：光引擎和显示部件；
所述光引擎，用于生成图像、并将所述图像投影至所述显示部件；
所述显示部件包括耦入元件和耦出元件，所述耦入元件用于接收所述图像，所述耦出元件用于将所述图像导出至人眼；
所述耦入元件为光栅，所述耦出元件为反射面阵列；或者，所述耦入元件为反射光学面，所述耦出元件为光栅。
基于所述图像显示装置，作为可选的实施例一，所述耦入元件为复用全息光栅，所述耦出元件为反射面阵列；
所述光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将所述图像投影至所述复用全息光栅；
所述复用全息光栅对所述出射光线进行衍射，形成衍射光线；
所述反射面阵列，对所述衍射光线进行反射，形成反射光线导出至人眼；
所述复用全息光栅的衍射角度与所述反射面阵列的角度相匹配，使得所述反射光线以设定角度导出至人眼。
基于所述图像显示装置，作为可选的实施例二，所述耦入元件包括至少两个全息光栅，每个所述全息光栅对应一个单色的出射光线；所述耦出元件为反射面阵列；
所述光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将所述图像投影至每个所述全息光栅；
每个所述全息光栅，针对对应单色的出射光线进行衍射，形成衍射光线；
所述反射面阵列，对所述衍射光线进行反射，形成反射光线导出至人眼；
每个所述全息光栅的衍射角度与所述反射面阵列的角度相匹配，使得所述反射光线以设定角度导出至人眼。
基于所述实施例二，作为可选的实施例三，所述反射面阵列为一个；
所述至少两个全息光栅，沿所述出射光线的出射方向，设置于所述反射面阵列的两侧。
基于所述实施例二，作为可选的实施例四，所述反射面阵列为相对于所述光引擎由远及近依次设置的至少两个；
所述至少两个全息光栅，沿所述出射光的出射方向，按如下至少一种方式设置：
设置于所述至少两个反射面阵列之间；
设置于距离所述光引擎最远的一个所述反射面阵列远离所述光引擎的一侧；
设置于距离所述光引擎最近的一个所述反射面阵列靠近所述光引擎的一侧。
基于所述实施例四，作为可选的实施例五，所述反射面阵列包括相对于所述光引擎由远及近依次设置的第一反射面阵列和第二反射面阵列；
所述至少两个全息光栅包括第一全息光栅、第二全息光栅和第三全息光栅，其中所述第一全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列和所述第二反射面阵列之间，所述第二全息光栅和所述第三全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列远离所述光引擎的一侧。
基于所述实施例四，作为可选的实施例六，所述反射面阵列包括相对于所述光引擎由远及近依次设置的第一反射面阵列、第二反射面阵列和第三反射面阵列；
所述至少两个全息光栅，包括第一全息光栅、第二全息光栅和第三全息光栅，其中第一全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第二反射面阵列和所述第三反射面阵列之间，所述第二全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列和所述第二反射面阵列之间，所述第三全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列远离所述光引擎的一侧。
基于所述实施例二，作为可选的实施例七，每个所述全息光栅，具有所对应的单色的光栅参数；
所述光栅参数与所述全息光栅的周期和倾角以及所对应的单色的入射光波长相关。
基于所述图像显示装置，作为可选的实施例八，所述耦入元件为反射光学面；所述耦出元件为复用全息光栅；所述显示部件还包括反射面阵列；
所述光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将所述图像投影至所述反射光学面；
所述反射光学面，对所述出射光线进行反射，形成反射光线；
所述反射面阵列对所述反射光线进行传输；
所述复用全息光栅，对所述反射光线进行衍射，形成衍射光线导出至人眼；
所述复用全息光栅的衍射角度与所述反射面阵列的角度相匹配，使得所述衍射光线以设定角度导出至人眼。
基于所述实施例一或所述实施例八，作为可选的实施例九，所述复用全息光栅中具有分别对应所述至少两个单色的光栅参数；
对应每个所述单色的所述光栅参数被分别记录入所述复用全息光栅中；对应每个所述单色的所述光栅参数，与所述复用全息光栅的周期和倾角以及所对应的单色的入射光波长相关。
基于所述实施例八，作为可选的实施例十，所述反射面阵列所在的波导具有相互平行的曲面。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
将光栅与反射面阵列或反射光学面结合起来，作为显示部件的耦入元件或耦出元件。由于光栅能够轻易的将光偏折较大的角度，从而避免只用反射面阵列时体积较大的缺点，同时还能兼具反射面阵列制作工艺简单、可视角度较大的优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是一示例性实施例中示出的光引擎的结构图；
图2是一示例性实施例中示出的光引擎的结构图；
图3是一示例性实施例中示出的光引擎的结构图；
图4是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图；
图5是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图；
图6是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图；
图7是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图；
图8是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图；
图9是根据一示例性实施例示出的阵列波导具有相互平行的曲面的结构图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
在一示例性实施例中，图像显示装置包括：光引擎和显示部件。
上述光引擎，用于生成图像、并将生成的图像投影至上述显示部件。
上述显示部件包括耦入元件和耦出元件，其中耦入元件用于接收光引擎生成的图像，耦出元件用于将上述图像导出至人眼。
上述耦入元件可以为光栅，上述耦出元件可以为反射面阵列。或者，上述耦入元件可以为反射光学面，上述耦出元件可以为光栅。
可见，上述图像显示装置，将光栅与反射面阵列或反射光学面结合起来，作为显示部件的耦入元件或耦出元件，由于光栅能够轻易的将光偏折较大的角度，从而避免只是用反射面阵列时体积较大的缺点，同时还能兼具反射面阵列制作工艺简单、可视角度较大的优点。
上述图像显示装置可以用于头戴式显示设备中，在为用户提供良好视觉体验的同时保证合理的设备体积。
在一示例性实施例中，图像显示装置包括：光引擎和显示部件。
上述光引擎，用于生成图像、并将生成的图像投影至上述显示部件，包括图像产生元件和成像组件。上述图像产生元件可以由不同的技术实现，其正常运行还需要配套的控制系统。上述成像组件是具有屈光度的光学元件，用于将图像产生元件所发出的光线进行投影。下面给出几种光引擎的实现方式。
图1是一示例性实施例中示出的光引擎的结构图，该光引擎为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，英文缩写OLED)或液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，英文缩写LCD)式。图像产生元件11为OLED或LCD，成像组件12由反射镜或透镜构成。OLED或LCD发出的光线通过成像组件12之后，形成相同方向的出射光线。
图2是一示例性实施例中示出的光引擎的结构图，该光引擎为数字光处理(Digital Light Processing，英文缩写DLP)式。该光引擎除了包括图像产生元件21和成像组件22之外，还包括独立的光源23和导光照明元件24。图像产生元件11为数字微镜元件(Digital Micromirror Device，英文缩写DMD)。成像组件22由反射镜或透镜构成。光源23发出的光线通过导光照明元件24传导到DMD，而后经由反射到达成像组件22，通过成像组件22之后，形成相同方向的出射光线。
图3是一示例性实施例中示出的光引擎的结构图，该光引擎为单晶硅反射式液晶(Liquid Crystal on Silicon，英文缩写LCoS)式。该光引擎除了包括图形产生元件31和成像组件32之外，还包括独立的光源33、照明元件34和偏振分光棱镜(Polarization BeamSplitter，英文缩写PBS)35。图像产生元件31为LCoS。成像组件32由反射镜或透镜构成。光源33发出的光线照明元件34传导到PBS，而后经PBS反射到达图像产生组件31，再经反射到达成像组件32，通过成像组件32之后，形成相同方向的出射光线。
上述光引擎可以利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将图像投影至显示部件。例如，光引擎通过红、绿、蓝三色的相同方向的出射光线，将图像投影至显示部件。
上述显示部件包括耦入元件和耦出元件，其中耦入元件用于接收光引擎生成的图像，耦出元件用于将上述图像导出至人眼。其中，耦入元件为光栅，耦出元件为反射面阵列。
作为一种可选的实施方式，耦入元件为复用全息光栅，耦出元件为反射面阵列。图4是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图。该显示部件包括作为耦入元件的复用全息光栅41和作为耦出元件的反射面阵列42。
复用全息光栅41对光引擎的至少两个单色的相同方向的出射光线进行衍射，形成衍射光线。
反射面阵列42在图4中以实线表示，图4中的实线箭头表示光路。反射面阵列42对复用全息光栅41形成的衍射光线进行反射，形成反射光线导出至人眼。
复用全息光栅41的衍射角度与反射面阵列42的角度需要相匹配，才能使反射光线以设定角度导出至人眼，同时还需避免复用全息光栅41形成的色散问题，这都需要作为考虑因素来计算复用全息光栅41的光栅参数。
以光引擎的出射光线为红、绿、蓝三色为例。对复用全息光栅41而言，其光栅矢量可以用如下公式一表示。
公式一：
其中，K＝2π/Λ，Λ为复用全息光栅41的周期，而φ则为复用全息光栅41的倾角。
针对复用全息光栅41的入射光的波矢则可以用如下公式二表示。
公式二：
其中，k1＝2nπ/λ，n为介质的折射率，而λ则为入射光在真空中的波长。
该入射光入射到复用全息光栅41上，形成的衍射光线的波矢可以用如下公式三表示。
公式三：
其中，kxm＝k1sinαcosδ-mKsinφ，ky＝k1sinαsinδ，
由此可以看出，复用全息光栅41形成的衍射光线的出射方向与复用全息光栅41的周期、倾角以及入射光波长有关。针对光引擎的红、绿、蓝三色出射光线，可以分别计算出复用全息光栅41中与之对应的三套光栅参数，利用全息光栅材料可以多次曝光的特点，可以将计算出的三套光栅参数分三次记录到复用全息光栅41中。复用全息光栅41基于记录的光栅参数进行衍射时，即可解决前文中所述的问题。
作为一种可选的实施方式，耦入元件包括至少两个全息光栅，每个全息光栅对应光引擎的一个单色的出射光线，耦出元件为反射面阵列。光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将图像投影至每个全息光栅，每个全息光栅，针对对应单色的出射光线进行衍射，形成衍射光线，反射面阵列对衍射光线进行反射，形成反射光线导出至人眼。
与前一种可选的实施方式相同，全息光栅的衍射角度与反射面阵列的角度需要相匹配，才能使反射光线以设定角度导出至人眼。
进一步，本实施例中的反射面阵列可以为单阵列波导或多个阵列波导。相应的，全息光栅沿光引擎的出射光线的出射方向，可以设置于单阵列波导的两侧，可以设置于两个阵列波导之间，也可以设置于多个阵列波导之间或其中某一个阵列波导的一侧，例如设置于距离光引擎最远的一个阵列波导远离光引擎的一侧，或者设置于距离光引擎最近到的一个阵列波导靠近光引擎的一侧。
可选的，以光引擎的出射光线为红、绿、蓝三色为例，图5是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图。该显示部件包括作为耦入元件的第一全息光栅51、第二全息光栅52和第三全息光栅53，还包括作为耦出元件的单波导阵列54。
第一全息光栅51对应光引擎的绿色出射光线，第二全息光栅52对应光引擎的红色出射光线，第三全息光栅53对应光引擎的蓝色出射光线。
第一全息光栅51、第二全息光栅52和第三全息光栅53，沿光引擎出射光线的出射方向，设置于单波导阵列54的两侧。其中，第一全息光栅51设置于靠近光引擎的一侧，第二全息光栅52和第三全息光栅53按照相对于光引擎由近及远的顺序依次设置在另一侧。
可选的，以光引擎的出射光线为红、绿、蓝三色为例，图6是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图。该显示部件包括作为耦入元件的第一全息光栅61、第二全息光栅62和第三全息光栅63，还包括作为耦出元件的、相对于所述光引擎由远及近依次设置的第一阵列波导64和第二阵列波导65。
第一全息光栅61对应光引擎的绿色出射光线，第二全息光栅62对应光引擎的红色出射光线，第三全息光栅63对应光引擎的蓝色出射光线。
第一全息光栅61沿光引擎的出射光线的出射方向，设置于第一阵列波导64和第一阵列波导65之间，第二全息光栅62和第三全息光栅63沿光引擎的出射光线的出射方向，按照相对于光引擎由近及远的顺序，依次设置于第一阵列波导64远离光引擎的一侧。
可选的，以光引擎的出射光线为红、绿、蓝三色为例，图7是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图。该显示部件包括作为耦入元件的第一全息光栅71、第二全息光栅72和第三全息光栅73，还包括作为耦出元件的、相对于所述光引擎由远及近依次设置的第一阵列波导74、第二阵列波导75和第三阵列波导76。
第一全息光栅71对应光引擎的绿色出射光线，第二全息光栅72对应光引擎的红色出射光线，第三全息光栅73对应光引擎的蓝色出射光线。
第一全息光栅71沿光引擎的出射光线的出射方向，设置于第二阵列波导75和第三阵列波导76之间，第二全息光栅71沿光引擎的出射光线的出射方向，设置于第一阵列波导74和第二阵列波导75之间，第三全息光栅73沿光引擎的出射光线的出射方向，设置于第一阵列波导74远离光引擎的一侧。
与前一种可选的实施方式相同，每一个全息光栅可以根据其周期、倾角以及对应的单色的入射光的波长计算出光栅参数，然后将光栅参数记录至相应的全息光栅中。
在以上图6及图7所示的显示部件中，耦出元件分别采用了双波导阵列和三波导阵列。当在显示部件中采用多波导阵列时，耦出部分的反射面只对其所在波导阵列内传播的波长的光有响应，对于其他波导阵列内传播的光有较高的透过率，由此避免在耦出阶段，被耦出的光线再次被下层波导阵列中的反射面反射。图6中将蓝绿两色光放在同一波导阵列中，也是因为这两种颜色的光波长相近，便于波导阵列中反射膜层的设置。
在另一示例性实施例中，图像显示装置包括：光引擎和显示部件。
上述光引擎，用于生成图像、并将生成的图像投影至上述显示部件，包括图像产生元件和成像组件，光引擎的可选实现结构与上一个示例性实施例相同，这里不再赘述。
上述光引擎可以利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将图像投影至显示部件。例如，光引擎通过红、绿、蓝三色的相同方向的出射光线，将图像投影至显示部件。
上述显示部件包括耦入元件、耦出元件和反射面阵列，其中耦入元件用于接收光引擎生成的图像，耦出元件用于将上述图像导出至人眼。其中，耦入元件为反射光学面，耦出元件为光栅。
作为一种可选的实施方式，耦入元件为反射光学面，耦出元件为复用全息光栅。图8是一示例性实施例中示出的显示部件的结构图。该显示部件包括作为耦入元件的反射光学面811，反射面阵列81和作为耦出元件的复用全息光栅82。
反射光学面811将光引擎的出射光线进行反射，形成反射光线。
反射面阵列81对反射光线进行传输。
复用全息光栅82对反射光线进行衍射，形成衍射光线导出至人眼。复用全息光栅82的衍射角度与反射面阵列81的角度相匹配。
与上一示例性实施例相同，可以使用前文中所述的方法计算复用全息光栅82对应的光栅参数并记录到复用全息光栅82中。
进一步，反射面阵列81所在的波导可以具有相关平行的曲面，如图9所示，从而改进产品的外观造型。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置包括：光引擎和显示部件；
所述光引擎，用于生成图像、并将所述图像投影至所述显示部件；
所述显示部件包括耦入元件和耦出元件，所述耦入元件用于接收所述图像，所述耦出元件用于将所述图像导出至人眼；
所述耦入元件为光栅，所述耦出元件为反射面阵列；或者，所述耦入元件为反射光学面，所述耦出元件为光栅。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述耦入元件为复用全息光栅，所述耦出元件为反射面阵列；
所述光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将所述图像投影至所述复用全息光栅；
所述复用全息光栅对所述出射光线进行衍射，形成衍射光线；
所述反射面阵列，对所述衍射光线进行反射，形成反射光线导出至人眼；
所述复用全息光栅的衍射角度与所述反射面阵列的角度相匹配，使得所述反射光线以设定角度导出至人眼。
3.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述耦入元件包括至少两个全息光栅，每个所述全息光栅对应一个单色的出射光线；所述耦出元件为反射面阵列；
所述光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将所述图像投影至每个所述全息光栅；
每个所述全息光栅，针对对应单色的出射光线进行衍射，形成衍射光线；
所述反射面阵列，对所述衍射光线进行反射，形成反射光线导出至人眼；
每个所述全息光栅的衍射角度与所述反射面阵列的角度相匹配，使得所述反射光线以设定角度导出至人眼。
4.如权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，所述反射面阵列为一个；
所述至少两个全息光栅，沿所述出射光线的出射方向，设置于所述反射面阵列的两侧。
5.如权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，所述反射面阵列为相对于所述光引擎由远及近依次设置的至少两个；
所述至少两个全息光栅，沿所述出射光的出射方向，按如下至少一种方式设置：
设置于所述至少两个反射面阵列之间；
设置于距离所述光引擎最远的一个所述反射面阵列远离所述光引擎的一侧；
设置于距离所述光引擎最近的一个所述反射面阵列靠近所述光引擎的一侧。
6.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于，所述反射面阵列包括相对于所述光引擎由远及近依次设置的第一反射面阵列和第二反射面阵列；
所述至少两个全息光栅包括第一全息光栅、第二全息光栅和第三全息光栅，其中所述第一全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列和所述第二反射面阵列之间，所述第二全息光栅和所述第三全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列远离所述光引擎的一侧。
7.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于，所述反射面阵列包括相对于所述光引擎由远及近依次设置的第一反射面阵列、第二反射面阵列和第三反射面阵列；
所述至少两个全息光栅，包括第一全息光栅、第二全息光栅和第三全息光栅，其中第一全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第二反射面阵列和所述第三反射面阵列之间，所述第二全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列和所述第二反射面阵列之间，所述第三全息光栅沿所述出射光线的出射方向，设置于所述第一反射面阵列远离所述光引擎的一侧。
8.如权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，每个所述全息光栅，具有所对应的单色的光栅参数；
所述光栅参数与所述全息光栅的周期和倾角以及所对应的单色的入射光波长相关。
9.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述耦入元件为反射光学面；所述耦出元件为复用全息光栅；所述显示部件还包括反射面阵列；
所述光引擎利用至少两个单色的相同方向的出射光线，将所述图像投影至所述反射光学面；
所述反射光学面，对所述出射光线进行反射，形成反射光线；
所述反射面阵列对所述反射光线进行传输；
所述复用全息光栅，对所述反射光线进行衍射，形成衍射光线导出至人眼；
所述复用全息光栅的衍射角度与所述反射面阵列的角度相匹配，使得所述衍射光线以设定角度导出至人眼。
10.如权利要求2或9所述的图像显示装置，其特征在于，所述复用全息光栅中具有分别对应所述至少两个单色的光栅参数；
对应每个所述单色的所述光栅参数被分别记录入所述复用全息光栅中；
对应每个所述单色的所述光栅参数，与所述复用全息光栅的周期和倾角以及所对应的单色的入射光波长相关。
11.如权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，所述反射面阵列所在的波导具有相互平行的曲面。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108919488A (zh) * 2018-07-06 2018-11-30 成都理想境界科技有限公司 一种单眼大视场近眼显示模组
CN109239926A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其显示方法、显示设备
CN109407313A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 北京枭龙科技有限公司 一种衍射波导显示装置
CN109960033A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 金布来特公司 头戴式实境装置
WO2019218127A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 深圳市美誉镜界光电科技有限公司 衬底导波的光波导结构、ar设备光学成像系统及ar设备
CN113905873A (zh) * 2019-05-03 2022-01-07 奥迪股份公司 用于通过光照图案使光敏的合成树脂光化聚合的3d打印设备
CN113971938A (zh) * 2021-12-22 2022-01-25 北京灵犀微光科技有限公司 一种分区照明方法、装置、设备及计算机存储介质
US11885928B2 (en) 2019-02-01 2024-01-30 Carl Zeiss Jena Gmbh Functionalized waveguide for a detector system
US12066664B2 (en) 2019-02-01 2024-08-20 Carl Zeiss Jena Gmbh Screen comprising a transparent base body

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1774661A (zh) * 2004-03-29 2006-05-17 索尼株式会社 光学装置以及虚像显示装置
CN103941398A (zh) * 2014-04-09 2014-07-23 北京理工大学 透过式眼镜显示器
CN104035157A (zh) * 2014-05-26 2014-09-10 北京理工大学 一种基于衍射光学元件的波导显示器
CN104360484A (zh) * 2014-12-02 2015-02-18 京东方科技集团股份有限公司 一种光波介质、眼镜及其成像方法
CN104834092A (zh) * 2014-02-10 2015-08-12 索尼公司 图像显示装置和显示设备
CN104950377A (zh) * 2014-03-31 2015-09-30 精工爱普生株式会社 光学器件、图像投影装置及电子设备
CN205080317U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 上海理鑫光学科技有限公司 基于光反射的大视场角增强现实眼镜
CN105629474A (zh) * 2016-03-07 2016-06-01 成都理想境界科技有限公司 一种近眼显示系统及头戴显示设备
CN107003528A (zh) * 2014-11-27 2017-08-01 索尼公司 光学装置和显示装置
CN107121824A (zh) * 2017-06-16 2017-09-01 北京灵犀微光科技有限公司 波导显示装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1774661A (zh) * 2004-03-29 2006-05-17 索尼株式会社 光学装置以及虚像显示装置
CN104834092A (zh) * 2014-02-10 2015-08-12 索尼公司 图像显示装置和显示设备
CN104950377A (zh) * 2014-03-31 2015-09-30 精工爱普生株式会社 光学器件、图像投影装置及电子设备
CN103941398A (zh) * 2014-04-09 2014-07-23 北京理工大学 透过式眼镜显示器
CN104035157A (zh) * 2014-05-26 2014-09-10 北京理工大学 一种基于衍射光学元件的波导显示器
CN107003528A (zh) * 2014-11-27 2017-08-01 索尼公司 光学装置和显示装置
CN104360484A (zh) * 2014-12-02 2015-02-18 京东方科技集团股份有限公司 一种光波介质、眼镜及其成像方法
CN205080317U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 上海理鑫光学科技有限公司 基于光反射的大视场角增强现实眼镜
CN105629474A (zh) * 2016-03-07 2016-06-01 成都理想境界科技有限公司 一种近眼显示系统及头戴显示设备
CN107121824A (zh) * 2017-06-16 2017-09-01 北京灵犀微光科技有限公司 波导显示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨铁军: "《产业专利分析报告第32册新型显示》", 30 June 2015 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109960033A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 金布来特公司 头戴式实境装置
WO2019218127A1 (zh) * 2018-05-14 2019-11-21 深圳市美誉镜界光电科技有限公司 衬底导波的光波导结构、ar设备光学成像系统及ar设备
CN108919488A (zh) * 2018-07-06 2018-11-30 成都理想境界科技有限公司 一种单眼大视场近眼显示模组
CN109239926A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其显示方法、显示设备
CN109407313A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 北京枭龙科技有限公司 一种衍射波导显示装置
US11885928B2 (en) 2019-02-01 2024-01-30 Carl Zeiss Jena Gmbh Functionalized waveguide for a detector system
US12066664B2 (en) 2019-02-01 2024-08-20 Carl Zeiss Jena Gmbh Screen comprising a transparent base body
CN113905873A (zh) * 2019-05-03 2022-01-07 奥迪股份公司 用于通过光照图案使光敏的合成树脂光化聚合的3d打印设备
CN113905873B (zh) * 2019-05-03 2023-08-29 奥迪股份公司 用于通过光照图案使光敏的合成树脂光化聚合的3d打印设备
US11833743B2 (en) 2019-05-03 2023-12-05 Audi Ag 3D printer for photopolymerizing a photosensitive plastic resin using a lighting pattern
CN113971938A (zh) * 2021-12-22 2022-01-25 北京灵犀微光科技有限公司 一种分区照明方法、装置、设备及计算机存储介质
CN113971938B (zh) * 2021-12-22 2022-04-05 北京灵犀微光科技有限公司 一种分区照明方法、装置、设备及计算机存储介质

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