CN207924256U - Ar显示装置和穿戴式ar设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种AR显示装置和穿戴式AR设备，涉及增强现实成像技术领域，包括图像投射装置和显示光路组件；所述图像投射装置包括像源和光纤面板，光纤面板临近像源的一侧与像源之间紧密贴合，所述像源发出的光经过所述光纤面板进入所述显示光路组件中；所述显示光路组件包括依次排列的分光镜和曲面半反射镜，所述曲面半反射镜包括半反半透膜和基片。这样图像投射装置射出光能够与光学系统场曲契合，从而提高整个成像系统的图像质量。

Description

AR显示装置和穿戴式AR设备

技术领域

本实用新型涉及增强现实成像技术领域，具体而言，涉及一种AR显示装置和穿戴式AR设备。

背景技术

AR(Augmented Reality，增强现实)也被称为混合现实，其原理是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

目前，人们可以通过穿戴式设备，如AR眼镜或AR头盔等，与真实世界进行互动。如图1示出了现有的AR眼镜或AR头盔中的AR显示装置的结构示意图，如图1所示，现有的AR显示装置光学系统包括像源11、分光镜21、曲面半反射镜22和位于分光镜21上方的透镜13，像源11设置在光学系统的上部，且像源11与透镜13之间有一定距离，像源11的图像光线从上方向下射入透镜13。图像光线经过透镜13后，进入到显示光路组件中，图像光线通过曲面半反射镜22之后返给人眼。然而，从像源的形状无法与光学系统场曲契合，像素颗粒感强，图像质量低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供AR显示装置和穿戴式AR设备，可以将图像投射装置射出光能够与光学系统场曲契合，从而提高整个成像系统的图像质量。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种AR显示装置，包括图像投射装置和显示光路组件；所述图像投射装置包括像源和光纤面板，所述光纤面板临近所述像源的一侧与所述像源之间紧密贴合，所述像源发出的光经过所述光纤面板进入所述显示光路组件中；所述显示光路组件包括依次排列的分光镜和曲面半反射镜，所述曲面半反射镜包括半反半透膜和基片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光纤面板远离所述像源的一侧为凹面型/凸面型/平面型。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述显示光路组件还包括：波片组件；所述分光镜包括偏振分光膜；所述偏振分光膜用于通过偏振态为第一方向的偏振光，反射偏振态为第二方向的偏振光；所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述分光镜还包括分光镜基片；所述偏振分光膜位于临近所述图像投射装置和所述波片组件的一侧，所述分光镜基片位于远离所述图像投射装置和所述波片组件的一侧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述分光镜的反射平面和所述曲面半反射镜的光轴之间的夹角为α；所述像源的法线和所述分光镜的反射平面之间的夹角为β；α取值范围为β-10°至β+10°之间，且90°≥α≥0°。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，β为0°～90°。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，β为40°～50°。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，当所述第一方向的偏振光和所述第二方向的偏振光在满足相互垂直的前提下绕光线传播的方向0°～360°旋转时，所述偏振分光膜和所述波片组件也要改变相应的角度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述波片组件为1/4波片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述1/4波片设置于所述分光镜和所述曲面半反射镜之间。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十种可能的实施方式，其中，所述1/4波片贴合于所述曲面半反射镜的内侧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十一种可能的实施方式，其中，所述图像投射装置还包括匹配镜和/或透镜。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十二种可能的实施方式，其中，当所述图像投射装置包括所述像源、所述光纤面板和所述透镜时，所述光纤面板远离所述像源的一侧与所述透镜之间紧密贴合。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十三种可能的实施方式，其中，当所述图像投射装置包括所述像源、所述光纤面板、所述匹配镜和所述透镜时，所述匹配镜的一侧与所述光纤面板远离所述像源的一侧之间紧密贴合；所述匹配镜的另一侧与所述透镜紧密贴合。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十四种可能的实施方式，其中，所述匹配镜的折射率为1～2.7。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十五种可能的实施方式，其中，所述匹配镜由液体材质、液晶、半固态材质或固体材质构成。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十六种可能的实施方式，其中，当所述匹配镜为液体材质、液晶或半固态材质时，所述图像投射装置还包括密封结构，将匹配镜密封于所述光纤面板远离像源的一侧与所述透镜之间。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十七种可能的实施方式，其中，当所述匹配镜为固体材质时，所述光纤面板远离像源的一侧、所述匹配镜和所述透镜相互直接连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第十八种可能的实施方式，其中，所述像源为集成光源的像源或单一像源。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种穿戴式AR设备，包括卡箍件和上述实施例中任一项所述的AR显示装置。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的AR显示装置和穿戴式AR设备，通过在图像投射装置中增加光纤面板，光纤面板远离像源的一侧为曲面，形成类似曲面像源，这样图像投射装置射出光能够与光学系统场曲契合，从而提高整个成像系统的图像质量。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为现有技术的一种AR显示装置的结构示意图；

图2为本实用新型一个第一实施例所提供的AR显示装置的结构示意图；

图3为本实用新型一个第一实施例所提供的图像投射装置的结构示意图；

图4为本实用新型另一个第一实施例所提供的图像投射装置的结构示意图；

图5为本实用新型再一个第一实施例所提供的图像投射装置的结构示意图；

图6为本实用新型另一个第一实施例所提供的AR显示装置的结构示意图；

图7为本实用新型一个第二实施例所提供的AR显示装置的结构示意图；

图8为本实用新型另一个第二实施例所提供的AR显示装置的结构示意图；

图9为本实用新型第三实施例所提供的AR显示装置的结构示意图。

图标：

11-像源；12-光纤面板；13-透镜；14-匹配镜；21-分光镜；22-曲面半反射镜；211-偏振分光膜；212-分光镜基片；23-波片组件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有的AR显示装置中从像源发出的光为发散的，向四周发射出，导致像源的形状无法与光学系统场曲契合，像素颗粒感强，图像不清晰。基于此，本实用新型实施例提供的一种一种AR显示装置和穿戴式AR设备，以下首先对本实用新型的AR显示装置进行详细介绍。

实施例一

本实施例提供了一种AR显示装置，如图2所示，该AR显示装置，包括图像投射装置和显示光路组件。

图像投射装置包括像源11和光纤面板12，光纤面板12临近像源11的一侧与像源11之间紧密贴合，像源11发出的光经过光纤面板12进入显示光路组件中。显示光路组件包括依次排列的分光镜21和曲面半反射镜22。曲面半反射镜22包括半反半透膜和基片。

其中，像源11的作用是显示需要投射到人眼中的图像，像源11可以采用平面像源，包括但不限于集成光源的像源或单一像源。例如，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)、LCOS(Liquid Crystal On Silicon，硅基液晶)、LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)、MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电显示系统)、DMD(Digital Micro-mirror Device，数字微镜元件)等显示原理的电子器件。其中，OLED和LCD为集成光源的像源；LCOS、MEMS和DMD为单一像源，需要另外增加辅助光源。

如图2显示的AR显示装置的工作原理如下：像源11发射出图像光线，然后图像光线进入光纤面板12中，然后图像光线经过光纤面板12的调制后，从图像光线光纤面板12中射出，部分光线经过分光镜21的反射射向曲面半反射镜22，部分光线再经过曲面半反射镜22的反射射向分光镜21。与此同时，环境光线的部分光线依次穿过曲面半反射镜22和分光镜21抵达人眼，形成虚拟现实的图像。

结合图3-5所示，光纤面板12临近像源的一侧与像源之间紧密贴合，可选的，光纤面板12与像源使用胶水或光胶法连接，具体来说：使用胶水的方法是在像源11和光纤面板12之间涂一层很薄的透明胶层，然后使用各种办法固化(如紫外照射、或者自己凝固、或者加热等)；光胶法，是两个表面做的贴合的很好，而且表面做到非常光滑，然后直接贴合，靠微观粒子的相互作用力连接在一起，不需要任何中间的介质。如果像源为平面型时，光纤面板12临近像源的一侧则为平面型，光纤面板12远离像源的一侧可以设计成任意面型，例如：凹面型、凸面型、平面型、球面型、非球面型等等各种自由曲面型。这样当光纤面板临近像源的一侧与平面像源之间紧密贴合时，平面像源上每个像素发出的光都进入到光纤面板的对应位置光纤中，再从光纤面板远离像源的一侧出射，其中，光纤面板每一根光纤都相当于一个像素。

另外，光纤面板的光纤丝径可以做到1um或更小，远小于像源的像素尺寸，此时像源上的每个像素都会对应多个光纤点，通过光学系统观看时也就不能分辨像素的边界，用户能够看到清晰的图像。

当各种方向的光经过光纤面板时，各种方向的光被调制为沿着光纤走向传播，而在光纤面板的出射面上，光的出射可以看做是每根光纤末端为像源的一个显示像素，因此像源发光面的形状和像素出射中心光线的朝向都可以被光纤面板的出射表面所调制，有助于降低设计难度，减少元件数量，提升系统集成度等，使产品一体化程度高，重量降低，体积更小。

通过在图像投射装置中增加光纤面板，光纤面板远离像源的一侧为曲面，形成类似曲面像源，这样图像投射装置射出光能够与光学系统场曲契合，从而提高整个成像系统的图像质量。

在一可选的实施例中，如图6所示，显示光路组件2还可以包括：波片组件23；分光镜21包括偏振分光膜211；

偏振分光膜211用于通过偏振态为第一方向的偏振光，反射偏振态为第二方向的偏振光；第一方向和所述第二方向相互垂直。进一步的，分光镜21还包括分光镜基片212；偏振分光膜211位于临近图像投射装置1和波片组件23的一侧，分光镜基片212位于远离图像投射装置和波片组件23的一侧。

其中，第一方向和第二方向相互垂直。例如，第一方向偏振光可以是偏振态为P方向的偏振光，第二方向偏振光可以是偏振态为S方向的偏振光。考虑到P偏振光和S偏振光可以在满足相互垂直的前提下绕光线传播方向旋转，因此，第一方向偏振光也可以是偏振态与P方向呈一定角度的偏振光，第二方向偏振光也可以是偏振态与S方向呈一定角度的偏振光，本实用新型实施例中，不进行限定。

在本实施例中，当外界的干扰光线入射到分光镜21中时，干扰光线的第一方向的偏振光会穿过偏振分光膜，部分干扰光线反射到人眼中，可以提升图像观看对比度，减少干扰。

如图6所示，分光镜的反射平面与曲面半反射镜22的光轴呈α角，像源11的法线与分光镜21的反射平面呈β角，α取值范围为β-10°至β+10°之间，且90°≥α≥0°。其中，β为0°-90°之间，优选为40°-50°，此时，图像光线的视场最大，图像光线的可视范围最大。当第一方向的偏振光和第二方向的偏振光在满足相互垂直的前提下绕光线传播的方向0°～360°旋转时，偏振分光膜211和波片组件23也要改变相应的角度。

波片组件23可以采用1/4波片。1/4波片用于将入射的偏振态为第二方向的偏振光转变为圆偏振光，将圆偏振光转变为偏振态为第一方向的偏振光。其中，1/4波片可以设置于分光镜21和曲面半反射镜22之间，也可以贴合于曲面半反射镜22的内侧，即临近分光镜21的一侧。并且，如图6所示，1/4波片可以为平面结构，能够竖直设置于分光镜21和曲面半反射镜22之间。1/4波片也可以为曲面结构，能够贴合于曲面半反射镜22的内侧。1/4波片还可为柱面结构；1/4波片还可为球面或非球面结构。

如图6的AR显示装置的工作原理为：

第一方向可为P方向的偏振光；第二方向可为S方向偏振光。

当平面像源发出的图像光线首先进入光纤面板12，图像光线经过光纤面板12调制后，将图像光线垂直于光纤面板远离像源一侧的端面入射至显示光路组件中。显示光路组件采用偏振光路设计，即，采用偏振光路设计的显示光路组件包括：具有偏振分光膜211的分光镜21、波片组件23、曲面半反射镜22，从光纤面板12出射的图像光线进入到分光镜21上，分光镜21依次包括分光镜基片212和偏振分光膜211，偏振分光膜211可以通过偏振态为P方向的偏振光，反射偏振态为S方向的光。图像光线首先入射到偏振分光膜211，此时图像光线中的S偏振光会被反射到1/4波片上。被偏振分光膜211反射的S偏振光入射到1/4波片，转变为圆偏振光，然后入射到曲面半反射镜22，此时圆偏振光分光，一部分射出曲面半反射镜到外界，另一部分被反射回1/4波片，由圆偏振光变成P偏振光。

转变后的P偏振光再次入射到偏振分光膜211，由于偏振方向为P方向，此时光线将穿过偏振分光膜211，再穿过分光镜基片212后进入到人眼中。使用户能看到大可视角度的虚拟图像。

相比现有技术，采用偏振光路能够提高光能利用率1倍以上，提高图像光线亮度，节省功耗，降低系统发热量。并且使用户能够看到真实的外界环境，通过虚拟图像与真实环境的叠加显示达到增强现实的效果。

实施例二

本实施例提供了一种AR显示装置，如图7所示，该AR显示装置，包括图像投射装置和显示光路组件。显示光路组件采用偏振光路设计。

与上述实施例一的区别在于：该实施例的图像投射装置包括像源11、光纤面板12和透镜13。光纤面板12远离像源11的一侧与透镜13之间紧密贴合。

其中，透镜13可以是一个透镜或多个透镜组成的透镜组。透镜或透镜组中每面透镜可以是凸透镜、凹透镜或凸透镜和凹透镜任意组合等，透镜的面型可以是球面、非球面、自由曲面等，透镜13将光线折射，配合偏振光路组件共同完成成像。

如图7所示，当光纤面板12发出的光线将直接进入到透镜13中，减少了光线进入透镜13时交界面的折射率差，提高了透镜上表面透过率，增加光效率，抑制杂散光和鬼像的产生。例如：空气的折射率为1，透镜的折射率一般在1.3～2.0之间，根据R＝(0.61*λ)/(n*sinθ)计算公式(R为衍射斑半径，λ为光波长，n为像面折射率，θ为入射孔径角)，提高像方的折射率能够提供更小的衍射光斑，提高成像分辨率，通过提高像方折射率，用相对小的孔径角实现了较大的数值孔径，减少了边缘光线的偏折角，降低了设计难度。

另外，本实施例提供的AR显示装置，像源与透镜之间紧密贴合，使光学系统结构更加紧凑、体积更小、重量更轻、佩戴舒适。

另外，通过在图像投射装置中增加光纤面板，光纤面板远离像源的一侧为曲面，形成类似曲面像源，这样图像投射装置射出光能够与光学系统场曲契合，从而提高整个成像系统的图像质量。

另外，本实施例中，结合图8所示，光纤面板远离像源的一侧也可以不与透镜13之间紧密贴合。

为了节约篇幅，实施例二与实施例一相同的内容，可以参见上述实施例一，在此不再赘述。

实施例三

本实施例提供了一种AR显示装置，如图9所示，该AR显示装置，包括图像投射装置和显示光路组件。显示光路组件采用偏振光路设计。

图像投射装置包括像源11、光纤面板12、匹配镜14和透镜13。需要说明的是，图像投射装置也可以仅包括像源11、光纤面板12和匹配镜14。

匹配镜14位于像源11和透镜13之间，匹配镜14的一侧与光纤面板12远离像源11的一侧之间紧密贴合，另一侧与透镜13贴合。匹配镜14具备高透光率和一定的折射率，匹配镜14的折射率大于空气的折射率。匹配镜14可以由透明的液体材质制成，例如水、酒精等；也可以由透明的固体材质制成，例如玻璃、树脂等；还可以采用液晶或半固态材质制成。

当匹配镜14的材质是液体时，透镜13和光纤面板12远离像源11的一侧之间设置有外部密封结构，例如，密闭边框，使透镜13和光纤面板12之间形成密闭的腔体，防止匹配镜材质流失。当匹配镜14的材质是固体时，光纤面板12远离像源11的一侧和透镜13间可以直接连接匹配镜14，而无需边框。即光纤面板12远离像源11的一侧和匹配镜14直接连接或通过胶水粘接，匹配镜14和透镜13直接连接或通过胶水粘接。

本实施例提供的AR显示装置，在光纤面板12发出的图像光线首先进入到浸没材质中，浸没材质具备高透光率和一定的折射率，与空气介质相比，减少了光线进入透镜时交界面的折射率差，提高了透镜上表面透过率，增加光效率，同时抑制杂散光和鬼像的产生。例如：空气的折射率为1，浸没材质的折射率一般在1～2.7之间，根据R＝(0.61*λ)/(n*sinθ)计算公式(R为衍射斑半径，λ为光波长，n为像面折射率，θ为入射孔径角)，提高介质的折射率能够提供更小的衍射光斑，提高成像分辨率，通过提高像方折射率，用相对小的孔径角实现了较大的数值孔径，减少了边缘光线的偏折角，降低了设计难度。同时，能够使得元件排列紧凑，便于装调，系统强度高。

为了节约篇幅，实施例三与实施例一相同的内容，例如：显示光路组件采用偏振光路设计，可以参见上述实施例一，在此不再赘述。

实施例四

本实用新型实施例还提供了一种穿戴式AR设备，包括卡箍件和上述实施例一或实施例二所记载的AR显示装置。

该穿戴式AR设备可以是但不限于AR眼镜、AR头盔或AR面罩。当穿戴式AR设备为AR眼镜时，卡箍件为镜框，AR显示装置安装在镜框上，相当于两个镜片的位置。当穿戴式AR设备为AR头盔时，卡箍件可以是头盔壳体，AR显示装置安装于头盔壳体前侧的面窗部。

本实施例的穿戴式AR设备设置有上述的AR显示装置，AR显示装置中的图像投射装置将像源和光纤面板紧密贴合，显示光路组件采用偏振光路设计，偏振光路设计包括依次排列的分光镜、波片组件和曲面半反射镜，图像投射装置位于分光镜的上方，分光镜上具有偏振分光膜。从像源出射的图像光线进入光纤面板进行光调制，得到垂直于光纤面板远离像源一侧的端面的光投射到分光镜上，图像光线中偏振态为第一方向的光透过偏振分光膜进入外界环境，图像光线中的部分偏振态为第二方向的光被反射到波片组件上；通过波片组件转变为圆偏振光，入射至曲面半反射镜，一部分光线射出至外界，另一部分被曲面半反射镜反射后再经过波片组件，由圆偏振光转变成偏振态为第一方向的光，透过偏振分光膜进入人眼。通过在图像投射装置中增加光纤面板，光纤面板远离像源的一侧为曲面，形成类似曲面像源，这样图像投射装置射出光能够与光学系统场曲契合，从而提高整个成像系统的图像质量。同时，显示光路组件采用偏振光路设计，使用户能够看到大可视角度的虚拟图像，提高了光能利用率，提高了图像光线亮度。在同等图像光线亮度需求的情况下，该AR显示装置可以节约能耗，降低设备发热量。

同时，还具有如下优点：光纤面板与透镜之间粘连或无间隙，或匹配镜位于像源和透镜之间，匹配镜的一侧与光纤面板远离像源的一侧之间紧密贴合，另一侧与透镜贴合。使光学系统结构更加紧凑、体积更小、重量更轻、佩戴舒适。通过提高像方折射率，用相对小的孔径角实现了较大的数值孔径，减少了边缘光线的偏折角，降低了设计难度。减少了透镜交界面的折射率差，提高边缘光线的透过率，减少鬼像，并增强亮度。元件排列紧凑，便于装调，系统强度高。使用了偏振光学系统，提升图像光线的能量效率至25％，亮度明显提升。采用偏振光路设计。光纤面板远离像源的一侧可以设计成与光学系统场曲相契合，形成曲面的像面使每一个发光点都处于光学系统要求的位置，使整个成像系统的图像质量提高。光纤面板的光纤丝径可以做到1um或更小，远小于像源的像素尺寸，此时像源上的每个像素都会对应多个光纤点，通过光学系统观看时也就不能分辨像素的边界。

本实用新型实施例提供的AR显示装置和穿戴式AR设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

需要说明的是，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种AR显示装置，其特征在于，包括图像投射装置和显示光路组件；

所述图像投射装置包括像源和光纤面板，所述光纤面板临近所述像源的一侧与所述像源之间紧密贴合，所述像源发出的光经过所述光纤面板进入所述显示光路组件中；

所述显示光路组件包括依次排列的分光镜和曲面半反射镜；

所述曲面半反射镜包括半反半透膜和基片。

2.根据权利要求1所述的AR显示装置，其特征在于，所述光纤面板远离所述像源的一侧为凹面型/凸面型/平面型。

3.根据权利要求1所述的AR显示装置，其特征在于，所述显示光路组件还包括：波片组件。

4.根据权利要求3所述的AR显示装置，其特征在于，所述分光镜包括偏振分光膜；

所述偏振分光膜用于通过偏振态为第一方向的偏振光，反射偏振态为第二方向的偏振光；

所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

5.根据权利要求4所述的AR显示装置，其特征在于，所述分光镜还包括分光镜基片；所述偏振分光膜位于临近所述图像投射装置和所述波片组件的一侧，所述分光镜基片位于远离所述图像投射装置和所述波片组件的一侧。

6.根据权利要求1所述的AR显示装置，其特征在于，所述分光镜的反射平面和所述曲面半反射镜的光轴之间的夹角为α；所述像源的法线和所述分光镜的反射平面之间的夹角为β；α取值范围为β-10°至β+10°之间，且90°≥α≥0°。

7.根据权利要求6所述的AR显示装置，其特征在于，β为0°～90°。

8.根据权利要求6所述的AR显示装置，其特征在于，β为40°～50°。

9.根据权利要求4所述的AR显示装置，其特征在于，当所述第一方向的偏振光和所述第二方向的偏振光在满足相互垂直的前提下绕光线传播的方向0°～360°旋转时，所述偏振分光膜和所述波片组件也要改变相应的角度。

10.根据权利要求3所述的AR显示装置，其特征在于，所述波片组件为1/4波片。

11.根据权利要求10所述的AR显示装置，其特征在于，所述1/4波片设置于所述分光镜和所述曲面半反射镜之间。

12.根据权利要求10所述的AR显示装置，其特征在于，所述1/4波片贴合于所述曲面半反射镜的内侧。

13.根据权利要求1-12任一项所述的AR显示装置，其特征在于，所述图像投射装置还包括匹配镜和/或透镜。

14.根据权利要求13所述的AR显示装置，其特征在于，当所述图像投射装置包括所述像源、所述光纤面板和所述透镜时，所述光纤面板远离所述像源的一侧与所述透镜之间紧密贴合。

15.根据权利要求13所述的AR显示装置，其特征在于，当所述图像投射装置包括所述像源、所述光纤面板、所述匹配镜和所述透镜时，所述匹配镜的一侧与所述光纤面板远离所述像源的一侧之间紧密贴合；所述匹配镜的另一侧与所述透镜紧密贴合。

16.根据权利要求15所述的AR显示装置，其特征在于，所述匹配镜的折射率为1～2.7。

17.根据权利要求15所述的AR显示装置，其特征在于，所述匹配镜由液体材质、液晶、半固态材质或固体材质构成。

18.根据权利要求17所述的AR显示装置，其特征在于，当所述匹配镜为液体材质、液晶或半固态材质时，所述图像投射装置还包括密封结构，将匹配镜密封于所述光纤面板远离像源的一侧与所述透镜之间。

19.根据权利要求17所述的AR显示装置，其特征在于，当所述匹配镜为固体材质时，所述光纤面板远离像源的一侧、所述匹配镜和所述透镜相互直接连接。

20.根据权利要求1所述的AR显示装置，其特征在于，所述像源为集成光源的像源或单一像源。

21.一种穿戴式AR设备，其特征在于，包括卡箍件和上述权利要求1～20中任一项所述的AR显示装置。