CN109613703A - 一种基于折返光路的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种基于折返光路的显示装置。根据本发明的显示装置包括依次排列的第一透镜、偏光器件、四分之一延迟片和第二透镜，并且，所述第一透镜、偏光器件、四分之一延迟片第二透镜平行且同轴放置；所述第一透镜用于对入射光进行透射；所述偏光器件用于透射第一偏振光，并反射第二偏振光；所述四分之一延迟片用于将偏光器件所透射的第一偏振光改变为第二偏振光；所述第二透镜用于对通过波片的第一偏振光进行反射。本发明具有以下优点：通过第一透镜、第二透镜、偏关器件和四分之一延迟片，将入射光转换为偏振光，并且能够将光学系统的理论光能利用率提高至100％，极大的提升了光能利用率。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种基于折返光路的显示装置。
背景技术
现有技术中，在VR领域，一些方案基于偏振反射来实现短距离大视场显示。然而基于现有技术的方案一般按照穿透式的显示，光路中一般采用半透半反镜，因此系统理论最高光能利用率为25％，光能利用率较低，而未被利用的光线以杂散光的形式存在，使得显示图像的对比度较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于折返光路的显示装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于折返光路的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括依次排列的第一透镜、偏光器件、四分之一延迟片和第二透镜，并且，所述第一透镜、偏光器件、四分之一延迟片第二透镜平行且同轴放置；
所述第一透镜用于对入射光进行透射；
所述偏光器件用于透射第一偏振光，并反射第二偏振光；
所述四分之一延迟片用于将偏光器件所透射的第一偏振光改变为第二偏振光；
所述第二透镜用于对通过波片的第一偏振光进行反射。
根据本发明的一个实施例，所述四分之一延迟片为四分之一波片。
根据本发明的一个实施例，所述偏光器件倾斜放置，且与入射光方向成45度。
根据本发明的一个实施例，所述四分之一延迟片与所述第二透镜相贴合。
根据本发明的一个实施例，所述偏光器件为反射式偏振片。
根据本发明的一个实施例，所述偏光器件为PBS。
根据本发明的一个实施例，所述偏光器件为线光栅。
根据本发明的一个方面，提供了还提供了一种VR设备，所述VR设备包括根据本发明的显示装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过第一透镜、第二透镜、偏关器件和四分之一延迟片，将入射光转换为偏振光，并且能够将光学系统的理论光能利用率提高至100％，极大的提升了光能利用率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于折返光路的显示装置的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个优选实施例的基于折返光路的显示装置的结构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于折返光路的显示装置的结构示意图。
参照图1，所述显示装置包括依次排列的第一透镜101、偏光器件102、四分之一相位延迟片103和第二透镜104。并且，所述第一透镜101、偏光器件102、四分之一相位延迟片103和第二透镜104平行且同轴放置。
具体地，入射光依次经过第一透镜101、偏光器件102、四分之一相位延迟片103和第二透镜104，经过第二透镜104反射后第二次经过四分之一相位延迟片103。
其中，所述第一透镜101用于对入射光进行透射。
其中，所述偏光器件102用于透射第一偏振光，并反射第二偏振光。其中，所述第一偏振光和第二偏振光用于指示一种特定偏振状态的光，例如，透射S光并反射P光，或者透射P光并反射S光。
其中，所述偏光器件102倾斜放置，且与入射光方向成45度。
优选地，所述偏光器件102为反射式偏振片。
优选地，所述偏光器件102为偏振分束器(Polarized Beam Splitter，PBS)，从而提高可利用的光束孔径角，增加光能利用率。
优选地，所述偏光器件102为线光栅。
其中，所述四分之一相位延迟片103用于将偏光器件所透射的第一偏振光改变为第二偏振光。
具体地，所述四分之一相位延迟片103的光轴方向按照与所述第一偏振光振动方向45度夹角放置。经过第二透镜的反射后，所述四分之一相位延迟片103使得正反两次经过其自身的线偏振光振动方向旋转90度。
优选地，所述四分之一相位延迟片为103四分之一波片。
其中，所述第二透镜104用于对通过波片的第一偏振光进行反射。
优选地，所述四分之一延迟片103与所述第二透镜104相贴合。
需要说明的是，本领域技术人员应熟悉，可采用多种器件来实现上述第一透镜101、偏光器件102、四分之一相位延迟片103和第二透镜104的功能，本领域技术人员可基于实际需求选取合适的器件来实现根据本发明的显示装置。
图2示出了根据本发明的一个优选实施例的基于折返光路的显示装置的结构示意图。
参照图2，根据本优选实施例的显示装置包括依次排列的第一透镜201、反射式偏振片202、四分之一波片203和第二透镜204。并且，所述第一透镜201、反射式偏振片202、四分之一相位波片203和第二透镜204平行且同轴放置。
并且，根据本优选实施例的显示装置包含于VR设备中。
其中，所述第一透镜201用于对屏幕205发出的入射光进行透射。
其中，所述反射式偏振片202用于透射P光并反射S光。该反射式偏振片202倾斜放置，且与入射光方向成45度。
所述四分之一波片203的光轴方向按照与投射的P光振动方向45度夹角放置。经过第二透镜204的反射后，所述四分之一波片203使得正反两次经过其自身的线偏振光振动方向旋转90度。
其中，所述第二透镜204用于对通过波片的第一偏振光进行反射。
其中，所述四分之一波片203与所述第二透镜204相贴合。
参照图中所示的用于表示光线方向的箭头，从屏幕205发出的入射光依次经过第一透镜201、反射式偏振片202、四分之一波片203和第二透镜204，并在经过第二透镜204反射后第二次经过四分之一波片203。具体地，入射光在第一次经过反射式偏振片202时所反射的S光进入人眼的位置，所透射的P光经过四分之一波片203后线偏振光振动方向旋转45度，并在第二透镜204的反射后第二次经过四分之一波片203，使得两次四分之一波片203的线偏振光振动方向旋转90度。则所透射的P光被改变为S光，并最终反射进人眼。
需要说明的是，上述举例仅为更好地说明本发明的技术方案，而非对本发明的限制，本领域技术人员应该理解，任何显示装置的实现方式，均应包含在本发明的范围内。
根据本发明的方案，通过第一透镜、第二透镜、偏关器件和四分之一延迟片，将入射光转换为偏振光，并且能够将光学系统的理论光能利用率提高至100％，极大的提升了光能利用率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或显示装置也可以由一个单元或显示装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (8)
1.一种基于折返光路的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括依次排列的第一透镜、偏光器件、四分之一延迟片和第二透镜，并且，所述第一透镜、偏光器件、四分之一延迟片第二透镜平行且同轴放置；
所述第一透镜用于对入射光进行透射；
所述偏光器件用于透射第一偏振光，并反射第二偏振光；
所述四分之一延迟片用于将偏光器件所透射的第一偏振光改变为第二偏振光；
所述第二透镜用于对通过波片的第一偏振光进行反射。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述四分之一延迟片为四分之一波片。
3.根据权利要求1或2所述的显示显示装置，其特征在于，所述偏光器件倾斜放置，且与入射光方向成45度。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，所述波片与所述第二透镜相贴合。
5.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，所述偏光器件为反射式偏振片。
6.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，所述偏光器件为PBS。
7.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，所述偏光器件为线光栅。
8.一种VR设备，其特征在于，所述VR设备包括如权要求1至7中任一项所述的显示装置。
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| CN112817166A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-18 | 维沃移动通信有限公司 | 眼镜 |
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