CN117724254A - 一种近眼显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近眼显示装置,包括:显示屏,显示屏包括中心显示区域和多个周边显示区域;导光元件,位于显示屏的出光侧;导光元件包括导光元件主体和多个导光结构,多个导光结构位于导光元件主体内,且多个导光结构与多个周边显示区域一一对应设置;导光结构用于将对应的周边显示区域出射的光线传导至中心显示区域的出光区域内出射,从而周边显示区域的显示画面可以叠加至中心显示区域的显示画面所在的区域内,从而提高中心显示区域的出光区域内显示像素的数量,提高显示画面的分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种近眼显示装置。
背景技术
近眼显示,也称头戴显示或可穿戴显示,是通过置于人眼非明视距离内的显示设备,在人眼前建立虚拟场景的技术,包括增强现实(Augmented Reality,简称AR)、虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)、混合现实(Mixed Reality,简称MR)等种类。
近眼显示装置由显示屏和成像光学元件组成,靠近眼睛的显示屏发出的光通过成像光学元件在人眼可以舒适聚焦的远距离处成像。由于人眼在不同视角范围内对图像的分辨能力不同,在中心视角范围例如小于3°~5°的视角范围内的分辨能力更强,这就要求显示屏在该视角范围内的分辨率更高,然而由于目前的工艺能力的限制,显示屏难以实现符合需求的分辨率,导致人眼在观看时感受到纱窗效应,影响视觉效果。
发明内容
本发明提供了一种近眼显示装置,用以提升近眼显示装置中心区域显示图像的分辨率,以适应人眼的分辨能力。
本发明提供一种近眼显示装置,包括:显示屏,所述显示屏包括中心显示区域和多个周边显示区域;
导光元件,位于所述显示屏的出光侧;所述导光元件包括导光元件主体和多个导光结构,所述多个导光结构位于所述导光元件主体内,且所述多个导光结构与所述多个周边显示区域一一对应设置;所述导光结构用于将对应的所述周边显示区域出射的光线传导至所述中心显示区域的出光区域内出射。
本发明的一些实施例中,所述导光元件主体包括相互平行的入光面和出光面;
所述导光结构包括第一偏振选择层和第二偏振选择层,所述第一偏振选择层和所述第二偏振选择层均用于反射第一偏振状态的光线和透射第二偏振状态的光线,所述第一偏振状态的光线和所述第二偏振状态的光线的偏振方向正交;
所述导光结构被配置为可使所述周边显示区域出射的光线入射至所述第一偏振选择层被反射,在所述入光面和所述出光面之间多次全反射并入射至所述第二偏振选择层,再被所述第二偏振选择层反射出所述导光元件主体。
本发明的一些实施例中,多个所述导光结构的第二偏振选择层相邻设置,且各所述第二偏振选择层在所述显示屏上的正投影落入所述中心显示区域内。
本发明的一些实施例中,所述导光元件主体包括多个侧表面,所述侧表面用于连接所述入光面和所述出光面;
每个所述导光结构中的第一偏振选择层对应设置于所述导光元件主体的一个所述侧表面附近,所述第一偏振选择层在所述显示屏上的正投影落入对应的所述周边显示区域内。
本发明的一些实施例中,相邻的所述侧表面之间具有夹角,每个所述导光结构中的第一偏振选择层位于一个所述夹角内。
本发明的一些实施例中,所述多个侧表面包括相对设置的第一侧表面和第二侧表面,以及相对设置的第三侧表面和第四侧表面;所述第一侧表面和所述第二侧表面关于第一轴线对称,所述第三侧表面和所述第四侧表面关于第二轴线对称;
所述第一侧表面和所述第二侧表面对应的所述第一偏振选择层位于所述第二轴线上,所述第三侧表面和所述第四侧表面对应的所述第一偏振选择层位于所述第一轴线上。
本发明的一些实施例中,所述第一偏振选择层和所述第二偏振选择层均包括反射偏振片。
本发明的一些实施例中,所述第一偏振选择层包括衍射光栅,所述第二偏振选择层包括反射偏振片;
或者,所述第一偏振选择层包括反射偏振片,所述第二偏振选择层包括衍射光栅。
本发明的一些实施例中,所述第一偏振选择层和所述第二偏振选择层均包括衍射光栅。
本发明的一些实施例中,所述近眼显示装置还包括:多个第一线偏振片,位于所述显示屏和所述导光元件之间;
所述多个第一线偏振片与所述多个周边显示区域一一对应设置,所述第一线偏振片用于透过所述第一偏振状态的光线。
本发明的一些实施例中,所述近眼显示装置还包括:第二线偏振片,位于所述显示屏和所述导光元件之间,所述第二线偏振片的透过轴的方向与所述第一线偏振片的透过轴的方向垂直;
所述第二线偏振片至少对应所述中心显示区域设置,所述第二线偏振片用于透过所述第二偏振状态的光线。
本发明的一些实施例中,所述近眼显示装置还包括:
第一相位延迟层,位于所述显示屏和所述导光元件之间;
第二相位延迟层,位于所述导光元件的出光侧;
部分反射部分透射层,位于所述第一相位延迟层和所述第二相位延迟层之间;
反射偏振片,位于所述第二相位延迟层的出光侧。
本发明的一些实施例中,所述第一相位延迟层和所述第二相位延迟层均采用四分之一波片。
本发明的一些实施例中,所述近眼显示装置还包括:透镜组,所述透镜组包括至少一个透镜;
所述透镜组位于所述导光元件的出光侧,或者,所述导光元件位于所述透镜组的其中一个透镜的内部,或者,所述透镜组包括多个透镜,所述导光元件位于所述透镜组中相邻的两个所述透镜之间。
本发明的一些实施例中,所述近眼显示装置还包括:眼部追踪模块和控制模块,所述眼部追踪模块和所述导光结构分别与所述控制模块连接;
所述眼部追踪模块用于收集人眼的移动信息并发送至所述控制模块,所述控制模块用于根据所述人眼的移动信息控制所述导光结构移动。
本发明有益效果如下:
本发明提供的近眼显示装置,包括:显示屏,显示屏包括中心显示区域和多个周边显示区域;导光元件,位于显示屏的出光侧;导光元件包括导光元件主体和多个导光结构,多个导光结构位于导光元件主体内,且多个导光结构与多个周边显示区域一一对应设置;导光结构用于将对应的周边显示区域出射的光线传导至中心显示区域的出光区域内出射,从而周边显示区域的显示画面可以叠加至中心显示区域的显示画面所在的区域内,从而提高中心显示区域的出光区域内显示像素的数量,提高显示画面的分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之一;
图2为本发明实施例提供的显示屏的结构示意图之一;
图3为本发明实施例提供的导光元件的结构示意图之一;
图4为本发明实施例提供的显示屏的结构示意图之二;
图5为本发明实施例提供的导光元件的结构示意图之二;
图6为本发明实施例提供的显示屏与导光元件的参数关系图;
图7为本发明实施例提供导光元件的结构示意图之二;
图8为本发明实施例提供的衍射光栅的结构示意图;
图9为本发明实施例提供导光元件的结构示意图之三;
图10为本发明实施例提供导光元件的结构示意图之四;
图11为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之二;
图12为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之三;
图13为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之四;
图14为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之五;
图15为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之六;
图16为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之七;
图17为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之八;
图18为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之九;
附图标记说明:
显示屏1,中心显示区域11,周边显示区域12,其他显示区域13,导光元件2,导光元件主体21,入光面211,出光面212,第一侧表面213,第二侧表面214,第三侧表面215,第四侧表面216,第一轴线S1,第二轴线S2,导光结构22,第一偏振选择层221,第二偏振选择层222,第一线偏振片3,第二线偏振片4,透镜组5,第一相位延迟层6,第二相位延迟层7,部分反射部分透射层8,反射偏振片9,红外发光器件T,相机R。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
由于人眼中视觉细胞的分布不均匀,人眼在不同的视范围内对图像的感知能力也相应不同,其中,在小于3°~5°的视角范围内视觉细胞的分布更为密集,在该视角范围内人眼对图像的分辨能力最强,随着视角范围增大,人眼的分辨能力逐渐下降。
近眼显示装置由显示屏和成像光学元件组成,显示屏发出的光通过成像光学元件在人眼可以舒适聚焦的远距离处成像。相关技术的近眼显示装置中,所有视角范围内所显示的画面分辨率是一致的,若想使图像分辨率匹配人眼在中心视角范围内的分辨能力,需要提高显示屏整体的分辨率,但由于显示屏的工艺能力的限制难以实现,从而会导致人眼在中心视角范围内可观察到的数量不够,感受到纱窗效应,影响视觉效果。
有鉴于此,本发明提供一种近眼显示装置,可以提升近眼显示装置中心显示区域的分辨率,适应人眼的分辨能力,改善观看效果。
图1为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之一。
如图1所示,本发明实施例提供的近眼显示装置包括显示屏1和导光元件2,导光元件2位于显示屏1的出光侧。其中,显示屏1包括中心显示区域11和多个周边显示区域12,中心显示区域11的出光区域对应于人眼的中心视角范围,导光元件2包括导光元件主体21和多个导光结构22,多个导光结构22位于导光元件主体21内,且多个导光结构22与多个周边显示区域12一一对应设置,导光结构22可以用于将对应的周边显示区域12出射的光线传导至中心显示区域11的出光区域内出射,从而多个周边显示区域12显示的图像可以与中心显示区域11显示的图像叠加,提高了近眼显示装置在中心显示区域11的出光区域显示的像素的数量,从而使人眼在中心视角范围内的可观察到的像素数量增加,近眼显示装置的显示分辨率与人眼的分辨能力相匹配,有利于消除纱窗效应,改善观看效果。
具体来说,导光元件主体21包括相互平行的入光面211和出光面212,导光结构22包括第一偏振选择层221和第二偏振选择层222,第一偏振选择层221和第二偏振选择层222均用于反射第一偏振状态的光线和透射第二偏振状态的光线,第一偏振状态的光线和第二偏振状态的光线的偏振方向正交,示例性的,第一偏振状态的光线为P光,第二偏振状态的光线为S光。
参照图1,显示屏1的周边显示区域12的出光侧还可以设置第一线偏振片3,第一线偏振片3用于透射第一偏振状态的光线,显示屏1的中心显示区域11的出光侧可以设置第二线偏振片4,第二线偏振片4用于透射第二偏振状态的光线,以使周边显示区域12出射的光线可以被第一偏振选择层221和第二偏振选择层222反射,使中心显示区域11出射的光线可以被第二偏振选择层222透射,避免光线损失。
如图1所示的近眼显示装置中的光线传播路径如下:显示屏1的中心显示区域11出射的第二偏振状态的光线B1从导光元件主体21的入光面211入射,在导光元件主体21或第二偏振选择层222被透射,并从导光元件2的出光面212出射。显示屏1的周边显示区域12出射的第一偏振状态的光线B2从入光面211入射至导光元件主体21的内部,在第一偏振选择层221被反射,然后在导光元件主体21的入光面211和出光面212之间多次全反射并入射至第二偏振选择层222,再被第二偏振选择层222反射至导光元件主体21的出光面212出射。显示屏1的其他显示区域13出射的光线B3被导光元件2直接透射。
本发明实施例中,通过调整第一偏振选择层221和第二选择层的结构和设置角度等,可以使导光结构22反射的光线B2的出光区域与导光元件主体21或第二偏振选择层222透射的光线B1的出光区域一致,从而实现周边显示区域12的显示图像与中心显示区域11的显示图像的叠加,提高中心视角范围内显示的像素数量,提升显示效果。
本发明实施例中,为不破坏显示屏1的其他显示区域13的画面的完整性,周边显示区域12可以设置于显示屏1的侧边附近。对应的,导光元件主体21包括多个侧表面,侧表面连接入光面211和出光面212,每个导光结构22中的第一偏振选择层221对应设置于导光元件主体21的一个侧表面附近,第一偏振选择层221在显示屏1上的正投影落入对应的周边显示区域12内,以便周边显示区域12出射的光线入射至对应的第一偏振选择层221。
图2为本发明实施例提供的显示屏的结构示意图之一;图3为本发明实施例提供的导光元件的结构示意图之一。
如图2所示,显示屏1的周边显示区域12可以分别位于显示屏1的四角的位置,并且,四个周边显示区域12显示的图像拼接而成的图像与中心显示区域11显示的图像相同。对应的,如图3所示,导光元件2相邻的侧表面之间具有夹角,每个导光结构22中的第一偏振选择层221位于一个夹角内。
图4为本发明实施例提供的显示屏的结构示意图之二;图5为本发明实施例提供的导光元件的结构示意图之二。
如图4所示,显示屏1的周边显示区域12可以分别位于显示屏1四条侧边的中心位置,并且,四个周边显示区域12显示的图像拼接而成的图像与中心显示区域11显示的图像相同。对应的,导光元件2的多个侧表面包括相对设置的第一侧表面213和第二侧表面214,以及相对设置的第三侧表面215和第四侧表面216,其中,第一侧表面213和第二侧表面214关于第一轴线S1对称,第三侧表面215和第四侧表面216关于第二轴线S2对称。第一侧表面213和第二侧表面214对应的第一偏振选择层221位于第二轴线S2上,第三侧表面215和第四侧表面216对应的第一偏振选择层221位于第一轴线S1上。
参照图3和图5,本发明实施例中,多个导光结构22的第二偏振选择层222可以相邻设置,且各第二偏振选择层222在显示屏1上的正投影落入中心显示区域11内,以便透过中心显示区域11的出射光线。
可以理解的是,图2~图5示出两种可能的实施方式中显示屏1的周边显示区域12与导光结构22对应的设置方式,在具体实施时,周边显示区域12及其对应的导光结构22的位置可以根据需求来设计,通过调整第一偏振选择层221和第二偏振选择层222的结构和设置角度等即可实现周边显示区域12画面与中心显示区域11画面的叠加。
图6为本发明实施例提供的显示屏与导光元件的参数关系图。
如图6所示,显示屏1与导光元件2满足以下关系:
L2=L1十L4+L3*simθ
其中,L1表示显示屏1的中心显示区域11和其他显示区域13的宽度之和,L2表示导光元件2的宽度,L3表示显示屏1和导光元件2的间距,L4表示显示屏1的周边显示区域12的宽度,θ表示中心视角的一半,n表示导光元件主体21的折射率,β表示第一偏振选择层221与出光面212的夹角以及第二偏振选择层222与入光面211的夹角。
通过上述参数关系来设计显示屏1与导光元件2,周边显示区域12图像的各像素可以填补至中心显示区域11的图像的像素的间隔中,周边显示区域12图像和中心显示区域11的图像互补叠加,从而增加中心视角可以观看到的像素数量,提升近眼显示装置中心视角的分辨率,改善显示效果。
本发明实施例中,第一偏振选择层221和第二偏振选择层222可以采用包括但不限于反射式偏振片和衍射光栅等。参照图1和图6,第一偏振选择层221和第二偏振选择层222可以均采用反射式偏振片,第一偏振选择层221和第二偏振选择层222可以平行设置,其设计参数满足上述关系。
图7为本发明实施例提供导光元件的结构示意图之二。
如图7所示,第一偏振选择层221和第二偏振选择层222可以均采用衍射光栅。衍射光栅采用的材料可以包括铝等高反射率金属,通过将金属均匀镀在玻璃板或者其他透明平面或者曲面板材上,然后进行刻画,产生按照一定间隔分布的金属线栅,其间距和深度为几十到几百纳米。示例性的,参照图8,图8为本发明实施例提供的衍射光栅的结构示意图,图8中的(a)和(b)为金属线栅的两种可能的形状和排布形式。
入射到光栅的两束光在金属线栅中反射进行衍射干涉叠加,当调整金属线栅的间距和深度时,可以调整特定波长的光线的反射光线的方向,从而显示屏1的周边显示区域12出射的光线可以被传导至中心显示区域11的出光区域内出射,实现周边显示区域12图像与中心显示区域11图像的互补叠加,提升中心视角的显示分辨率。
图9为本发明实施例提供导光元件的结构示意图之三;图10为本发明实施例提供导光元件的结构示意图之四。
如图9所示,第一偏振选择层221可以采用衍射光栅,第二偏振选择层222可以采用反射式偏振片,或者,如图10所示,第一偏振选择层221可以采用反射式偏振片,第二偏振选择层222可以采用衍射光栅,通过对反射式偏振片的角度及结构,以及衍射光栅的结构进行适应性设计,同样可以实现周边显示区域12的图像与中心显示区域11的图像的互补叠加。
参照图1,本发明实施例提供的近眼显示装置还包括透镜组5,透镜组5可以设置于导光元件2的出光侧。透镜组5包括至少一个透镜,透镜组5用于对入射光线进行成像,以使画面成像至人眼可以舒适聚焦的位置,还可以矫正像差,提升成像质量。透镜组5中各透镜的面型参数及排布方式等可以根据具体需求进行设计,本发明实施例在此不做限定。
图11为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之二;图12为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之三;图13为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之四。
本发明实施例中,透镜组5和导光元件2的位置可以根据需求来设置,示例性的,如图11所示,导光元件2可以位于透镜组5的其中一个透镜的内部,透镜和导光元件2可以一体成型,也可以拼接而成。或者,如图12所示,透镜组5可以位于显示屏1和导光元件2之间。又或者,如图13所示,透镜组5中包括多个透镜,导光元件2位于透镜组5中相邻的两个透镜之间。
图14为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之五。
如图14所示,近眼显示装置还可以包括:眼部追踪模块和控制模块,眼部追踪模块和导光结构22分别与控制模块连接。其中,眼部追踪模块可以包括红外发光器件T和相机R,红外发光器件T出射的红外光照射人眼,被人眼的瞳孔和虹膜反射至相机R,相机R接收反射光线从而收集人眼的移动信息,并将其发送至控制模块,控制模块可以包括用于处理人眼移动信息的器件例如中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU),以及控制导光结构22移动的器件例如微电机,控制模块通过计算可以得出人眼移动的信息,并根据人眼的移动信息控制导光结构22移动,使显示屏1的周边显示区域12的出射光线经导光结构22后叠加至中心视角出射,提高人眼观看到的图像的分辨率。
示例性的,导光结构22中的第一偏振选择层221和第二偏振选择层222可以分别连接至微电机,在微电机的控制下进行转动,导光结构22与导光元件主体21之间设计有一定的间隙,或者,导光元件主体21可以采用液体透镜,以便导光结构22在其中移动。
图15为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之六。
如图15所示,近眼显示装置还可以包括:第一相位延迟层6、第二相位延迟层7、部分反射部分透射层8和反射偏振片9。其中,第一相位延迟层6位于显示屏1和导光元件2之间,第二相位延迟层7位于导光元件2的出光侧,示例性的,第一相位延迟层6和第二相位延迟层7可以均采用四分之一波片,部分反射部分透射层8位于第一相位延迟层6和第二相位延迟层7之间,反射偏振片9位于第二相位延迟层7的出光侧,反射偏振片9用于反射第一偏振状态的光线,以及透射第二偏振状态的光线。此时,显示屏1的周边显示区域12的出光侧设置第一线偏振片3,第一线偏振片3用于透过第一偏振状态的光线,显示屏1的中心显示区域11和其他显示区域13的出光侧设置第二线偏振片4,第二线偏振片4用于透过第二偏振状态的光线。
如图15所示的近眼显示装置中的光线传播路径如下:显示屏1的中心显示区域11出射的第二偏振状态的光线B1经第一相位延迟层6转换为圆偏振光,再经导光元件主体21或第二偏振选择层222透射出导光元件2,随后入射至部分反射部分透射层8,被透射的部分光线由透镜组5入射至第二相位延迟层7转换为第一偏振状态的光线,随后被反射偏振片9反射,再次经过第二相位延迟层7被转换为圆偏振光,该圆偏振光经透镜组5入射至部分反射部分透射层8,被部分反射部分透射层8反射的部分光线再次经透镜组5和第二相位延迟层7被转换为第二偏振状态的光线,最后被反射偏振片9透射并向人眼出射。
显示屏1的周边显示区域12出射的第一偏振状态的光线B2经导光元件2传导至部分反射部分透射层8,被部分反射部分透射层8透射的部分光线经透镜组5入射至第二相位延迟层7,被第二相位延迟层7和反射偏振片9透射并向人眼出射,其出光区域与中心显示区域11出射的光线的出光区域一致。
显示屏1的其他显示区域13出射的第二偏振状态的光线B3的传播过程与中心显示区域11出射的光线一致。
图16为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之七;图17为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之八;图18为本发明实施例提供的近眼显示装置的结构示意图之九。
本发明实施例中,在第一相位延迟层6和第二相位延迟层7之间,导光元件2、部分反射部分透射层8和透镜组5的相对位置可以根据需求设置,示例性的,如图15所示,在由第一相位延迟层6逐渐靠近第二相位延迟层7的方向上,依次设置导光元件2、部分反射部分透射层8、透镜组5。或者,如图16所示,在由第一相位延迟层6逐渐靠近第二相位延迟层7的方向上,依次设置部分反射部分透射层8、导光元件2、透镜组5。又或者,如图17所示,在由第一相位延迟层6逐渐靠近第二相位延迟层7的方向上,依次设置部分反射部分透射层8和透镜组5,导光元件2位于透镜组5的其中一个透镜的内部。再或者,如图18所示,在由第一相位延迟层6逐渐靠近第二相位延迟层7的方向上,依次设置部分反射部分透射层8和透镜组5,导光元件2位于透镜组5中相邻的两个透镜之间。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种近眼显示装置,其特征在于,包括:
显示屏,所述显示屏包括中心显示区域和多个周边显示区域;
导光元件,位于所述显示屏的出光侧;所述导光元件包括导光元件主体和多个导光结构,所述多个导光结构位于所述导光元件主体内,且所述多个导光结构与所述多个周边显示区域一一对应设置;所述导光结构用于将对应的所述周边显示区域出射的光线传导至所述中心显示区域的出光区域内出射。
2.如权利要求1所述的近眼显示装置,其特征在于,所述导光元件主体包括相互平行的入光面和出光面;
所述导光结构包括第一偏振选择层和第二偏振选择层,所述第一偏振选择层和所述第二偏振选择层均用于反射第一偏振状态的光线和透射第二偏振状态的光线,所述第一偏振状态的光线和所述第二偏振状态的光线的偏振方向正交;
所述导光结构被配置为可使所述周边显示区域出射的光线入射至所述第一偏振选择层被反射,在所述入光面和所述出光面之间多次全反射并入射至所述第二偏振选择层,再被所述第二偏振选择层反射出所述导光元件主体。
3.如权利要求2所述的近眼显示装置,其特征在于,多个所述导光结构的第二偏振选择层相邻设置,且各所述第二偏振选择层在所述显示屏上的正投影落入所述中心显示区域内。
4.如权利要求3所述的近眼显示装置,其特征在于,所述导光元件主体包括多个侧表面,所述侧表面用于连接所述入光面和所述出光面;
每个所述导光结构中的第一偏振选择层对应设置于所述导光元件主体的一个所述侧表面附近,所述第一偏振选择层在所述显示屏上的正投影落入对应的所述周边显示区域内。
5.如权利要求4所述的近眼显示装置,其特征在于,相邻的所述侧表面之间具有夹角,每个所述导光结构中的第一偏振选择层位于一个所述夹角内。
6.如权利要求4所述的近眼显示装置,其特征在于,所述多个侧表面包括相对设置的第一侧表面和第二侧表面,以及相对设置的第三侧表面和第四侧表面;所述第一侧表面和所述第二侧表面关于第一轴线对称,所述第三侧表面和所述第四侧表面关于第二轴线对称;
所述第一侧表面和所述第二侧表面对应的所述第一偏振选择层位于所述第二轴线上,所述第三侧表面和所述第四侧表面对应的所述第一偏振选择层位于所述第一轴线上。
7.如权利要求2所述的近眼显示装置,其特征在于,所述第一偏振选择层和所述第二偏振选择层均包括反射偏振片。
8.如权利要求2所述的近眼显示装置,其特征在于,所述第一偏振选择层包括衍射光栅,所述第二偏振选择层包括反射偏振片;
或者,所述第一偏振选择层包括反射偏振片,所述第二偏振选择层包括衍射光栅。
9.如权利要求2所述的近眼显示装置,其特征在于,所述第一偏振选择层和所述第二偏振选择层均包括衍射光栅。
10.如权利要求2所述的近眼显示装置,其特征在于,还包括:多个第一线偏振片,位于所述显示屏和所述导光元件之间;
所述多个第一线偏振片与所述多个周边显示区域一一对应设置,所述第一线偏振片用于透过所述第一偏振状态的光线。
11.如权利要求10所述的近眼显示装置,其特征在于,还包括:第二线偏振片,位于所述显示屏和所述导光元件之间,所述第二线偏振片的透过轴的方向与所述第一线偏振片的透过轴的方向垂直;
所述第二线偏振片至少对应所述中心显示区域设置,所述第二线偏振片用于透过所述第二偏振状态的光线。
12.如权利要求11所述的近眼显示装置,其特征在于,还包括:
第一相位延迟层,位于所述显示屏和所述导光元件之间;
第二相位延迟层,位于所述导光元件的出光侧;
部分反射部分透射层,位于所述第一相位延迟层和所述第二相位延迟层之间;
反射偏振片,位于所述第二相位延迟层的出光侧。
13.如权利要求12所述的近眼显示装置,其特征在于,所述第一相位延迟层和所述第二相位延迟层均采用四分之一波片。
14.如权利要求1~13任一项所述的近眼显示装置,其特征在于,还包括:透镜组,所述透镜组包括至少一个透镜;
所述透镜组位于所述导光元件的出光侧,或者,所述导光元件位于所述透镜组的其中一个透镜的内部,或者,所述透镜组包括多个透镜,所述导光元件位于所述透镜组中相邻的两个所述透镜之间。
15.如权利要求1~11任一项所述的近眼显示装置,其特征在于,还包括:眼部追踪模块和控制模块,所述眼部追踪模块和所述导光结构分别与所述控制模块连接;
所述眼部追踪模块用于收集人眼的移动信息并发送至所述控制模块,所述控制模块用于根据所述人眼的移动信息控制所述导光结构移动。
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---|---|---|---|
CN202410139341.0A CN117724254A (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 一种近眼显示装置 |
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