CN208044203U - 显示设备、光学系统和虚拟现实头戴显示设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种显示设备、光学系统以及虚拟现实头戴显示设备。所述显示设备包括：显示器件，所述显示器件能够从其出光表面发出形成图像的图像光；偏振调制装置，所述偏振调制装置设置在所述显示器件的出光表面上，接收所述显示器件发出的图像光，并能够受到控制以分时复用的方式对所述显示器件发出的图像光进行调制，生成至少两种相互之间具有不同偏振方向的偏振光形式的调制光。

Description

显示设备、光学系统和虚拟现实头戴显示设备
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示设备、光学系统和虚拟现实头戴显示设备。
背景技术
虚拟现实(VirtualReality，VR)技术近年来得到了快速发展，已被广泛应用军事模拟、视景仿真、虚拟制造、虚拟设计、虚拟装配、科学可视化等领域，给人们在学习、生活、工作、娱乐等众多方面带来了极大帮助和享受。
立体显示技术是虚拟现实的一种实现方式，是利用一系列的光学方法使人的左、右眼产生视差，接受到不同的影像。两幅不同的影像输送到大脑后，得到的是一个有景深的图像，从而在大脑中形成立体效果。
在本背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型背景的理解，因此本背景技术部分公开的信息可能包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实用新型内容
本实用新型内容部分旨在提供本申请公开内容的简化概述，以使阅读者对本申请公开内容具备基本的理解。本实用新型内容部分的内容并非本申请公开内容的完整描述，且其用意并非在于指出本申请实施例的重要/关键元件，也不是在于界定本申请要求保护的范围。
本实用新型提供了一种显示设备、光学系统和虚拟现实头戴显示设备，以期通过对显示设备和光学系统的设计，有效地改善其立体显示分辨率。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种显示设备，所述显示设备包括：显示器件，所述显示器件能够从其出光表面发出形成图像的图像光；偏振调制装置，所述偏振调制装置设置在所述显示器件的出光表面上，接收所述显示器件发出的图像光，并能够受到控制以分时复用的方式对所述显示器件发出的图像光进行调制，生成至少两种相互之间具有不同偏振方向的偏振光形式的调制光。
根据一种实施例，所述调制光可以是线偏振光；或者所述调制光线包括左旋圆或椭圆偏振光和右旋圆或椭圆偏振光。
根据一种实施例，所述调制光可以包括具有第一偏振方向的第一调制光和具有第二偏振方向的第二调制光。
根据一种实施例，所述显示器件可以是液晶显示器件或硅基液晶显示器件，所述液晶显示器件发出的图像光可以为具有第一偏振方向的偏振光。
根据一个进一步的实施例，所述偏振调制装置可以包括第一透明电极和第二透明电极，以及夹置在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间的液晶层。所述第一透明电极设置在所述液晶显示器的出光表面上。
根据一个进一步的实施例，所述偏振调制装置可以被构造为根据是否对所述液晶层施加电压，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光或具有第二偏振方向的第二调制光，所述第二偏振方向不同于所述第一偏振方向。特别是，当所述第一透明电极和所述第二透明电极不对所述液晶层施加电压时，使所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光在不改变偏振方向的情况下透射经过所述偏振调制装置，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光；当通过所述第一透明电极和所述第二透明电极对所述液晶层施加电压时，所述偏振调制装置将所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光调制为具有第二偏振方向的第二调制光。或者，所述偏振调制装置可以被构造为当通过所述第一透明电极和所述第二透明电极对所述液晶层施加电压时，使所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光在不改变偏振方向的情况下透射经过所述偏振调制装置，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光；当所述第一透明电极和所述第二透明电极不对所述液晶层施加电压时，所述偏振调制装置将所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光调制为具有第二偏振方向的第二调制光。
根据一个实施例，所述显示器件可以是等离子体显示器件或者有机电致发光显示器件或者数字反射镜器件。
根据一个进一步实施例，所述偏振调制装置可以包括起偏器、位于所述起偏器上的第一透明电极、第二透明电极，以及夹置在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间的液晶层，其中，所述起偏器设置在所述液晶显示器的出光表面上，用以将从所述显示器件的出光表面出射的图像光调制为具有第一偏振方向的偏振光形式的第一调制光。
所述偏振调制装置被构造为根据是否对所述液晶层施加电压，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光或具有第二偏振方向的第二调制光，所述第二偏振方向不同于所述第一偏振方向。特别是，当所述第一透明电极和所述第二透明电极不对所述液晶层施加电压时，使所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光在不改变偏振方向的情况下透射经过所述偏振调制装置，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光；当通过所述第一透明电极和所述第二透明电极对所述液晶层施加电压时，所述偏振调制装置将所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光调制为具有第二偏振方向的第二调制光。或者，所述偏振调制装置可以被构造为当通过所述第一透明电极和所述第二透明电极对所述液晶层施加电压时，使所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光在不改变偏振方向的情况下透射经过所述偏振调制装置，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光；当所述第一透明电极和所述第二透明电极不对所述液晶层施加电压时，所述偏振调制装置将所述液晶显示器件发出的具有所述第一偏振方向的图像光调制为具有第二偏振方向的第二调制光。
根据本实用新型的另一个一个方面，提供了一种光学系统。所述光学系统包括上述显示设备。所述光学系统还包括偏振分束器，所述偏振分束器能够接收从所述偏振调制装置出射的调制光，并使得具有不同偏振方向的调整光沿着不同的光路从所述偏振分束器出射而形成路径光。
根据一个实施例，所述调制光可以包括具有第一偏振方向的第一调制光和具有第二偏振方向的第二调制光，其中，所述第一偏振方向可以与所述第二偏振方向垂直。
根据一个实施例，所述偏振分束器包括偏振分束棱镜，所述偏振分束棱镜能够使得所述第一调制光经过反射后从所述偏振分束棱镜出射而形成第一路径光，使得所述第二调制光透射经过所述偏振分束棱镜而形成第二路径光。
根据一个实施例，所述光学系统还包括反射器件，所述反射器件能够接收并对所述第一路径光和所述第二路径光中的一束路径光进行反射，使得反射后的路径光的光路平行于所述第一路径光和所述第二路径光中的另一束路径光。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种虚拟现实类显示设备。所述虚拟现实类显示设备可以包括上述光学系统，其中，以分时复用的方式控制所述偏振调制装置，使得所述显示设备交替出射具有第一偏振方向的第一偏振光和具有第二偏振方向的第二偏振光，所述第一偏振方向不同于所述第二偏振方向。所述虚拟现实头戴显示设备还可以包括第一成像透镜和第二成像透镜，所述第一成像透镜和所述第二成像透镜构造为分别接收所述第一路径光和所述第二路径光，并交替地分别将所述第一路径光和所述第二路径光成像到所述虚拟现实头戴显示设备的佩戴者的左眼和右眼。
根据一个实施例，所述光学系统还包括反射器件，所述反射器件能够接收并对所述第一路径光和所述第二路径光中的一束路径光进行反射，使得反射后的路径光的光路平行于所述第一路径光和所述第二路径光中的另一束路径光，并入射到所述第一成像透镜和所述第二成像透镜中的一个成像透镜。
根据一个实施例，根据显示设备到第一成像透镜和第二成像透镜的光程，调整第一成像透镜和第二成像透镜的焦距。当显示设备到第一成像透镜的光程大于到第二成像透镜的光程时，可以使第一成像透镜的焦距大于第二成像透镜的焦距。当显示设备到第一成像透镜的光程等于到第二成像透镜的光程时，可以使第一成像透镜的焦距等于第二成像透镜的焦距。当显示设备到第二成像透镜的光程大于到第一成像透镜的光程时，可以使第二成像透镜的焦距大于第一成像透镜的焦距。
根据本实用新型的显示设备、光学系统以及虚拟现实头戴显示设备，能够使显示分辨率增加一倍。
根据一个实施例，可以使所述显示设备的显示帧频至少是传统偏振显示帧频的2倍。于是，根据本实用新型的显示设备、光学系统以及虚拟现实头戴显示设备，与相关的现有立体显示设备相比，在亮度不变的情况下，分辨率增加了一倍。
附图说明
本申请的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的部分实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是一种根据现有技术的偏振显示设备的立体显示原理示意图。
图2是根据本实用新型一个实施例的显示设备的示意性剖面图。
图3是根据本实用新型一个实施例的光学结构的示意性结构图。
图4是根据本实用新型另一个实施例的光学结构的示意性结构图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型能够以多种形式实施，不应该被理解为仅限于说明书中具体描述的示例性实施例。本实用新型提供这些示例性实施例的目的仅仅是为了更加全面和完整地公开本实用新型，将本实用新型的构思全面地传达给本领域的技术人员。
本申请的附图仅仅是示意性的。附图中所示各结构或特征的大小被夸大了，而且不是按比例绘制的，目的是为了清楚解释本实用新型的原理。
附图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对相同或类似部分的重复描述。
需要说明的是：在描述本申请公开的实施例时所使用的方位术语，例如“上”、“下”等，只是参考附图所示的方位而言，不代表真实使用环境下的方位。
另外，在本申请中，名词本身除非另有明确说明，不代表或者暗示具体数量，即既可以是一个，也可以是两个以上。数量词“多个”指的是两个以上。结合数量词使用的“以上”包含本数。
图1示意性地显示了现有技术中的一种立体显示原理。如图1所示，显示器100是一种偏振显示器，一般情况下，从显示器100出射的光是线偏振光。偏振显示器100典型的液晶显示器。偏振显示器100的奇数行(或奇数列)像素110的出射光束，具有第一偏振方向。偏振显示器100的偶数行(或偶数列)像素120的出射光束，具有第二偏振方向。第一偏振方向和第二偏振方向相互正交。奇数行(或奇数列)像素构成一幅画面，偶数行(或偶数列)像素构成另一幅画面。两幅画面可分别作为被左、右眼看到，形成左、右眼图。由于需要同时显示左、右眼图，观看者实际观看到的画面的分辨率比偏振显示器100的显示屏幕本身的分辨率减小了一半，其亮度也减小了一半，难以实现真正的高清3D影像。
下面参照图2～4描述本实用新型的技术构思。
图2是根据本实用新型一个实施例的显示设备的示意性剖视图。在图示的实施例中，显示设备200包括显示器件210和偏振调制装置220。偏振调制装置220设置在显示器件210的出光表面上，接收显示器件210发出的图像光，并能够受到控制对显示器件210发出的图像光进行调制，以分时复用的方式生成至少两种调制光。在本申请中，“调制光”是指经过偏振调制装置后出射的光。在本申请中，调制光是偏振光，可以是线偏振光，这时，调制光相互间具有不同的偏振方向；或者，调制光也可以是圆或椭圆偏振光，这时，调制光可以是左旋偏振光和右旋偏振光。
本实用新型不是对显示器件本身的显示结构或者显示原理进行改进，因此，现有技术中的各种显示器件，都可以应用在本实用新型中。显示器件210可以是液晶显示器件或硅基液晶显示器件，也可以是等离子体显示器件或者有机电致发光显示器件或者数字反射镜器件。液晶显示器件或硅基液晶显示器件发出的图像光为一般为线偏振光，或者左旋或者右旋偏振光。而等离子体显示器件或者有机电致发光显示器件或者数字反射镜器件所发出的图像光，一般不是偏振光。在本申请中，“图像光”是指从显示器件发出的光，因其包含图像信息，故称为图像光。
在下面对一个具体实施例的描述中，使用了液晶型显示器件210，其发出的图像光为具有第一偏振方向的线偏振光。
根据本实用新型的一个实施例，显示器件210是液晶显示器件，从其出光面出射的图像光为线偏振光，具有第一偏振方向。偏振调制装置220可以是液晶盒式的结构，包括透明的第一电极221、第二电极225和夹置在两个电极之间的液晶层223。第一电极221和第二电极225的材料可以例如是用氧化铟锡。第一电极221可以通过电镀或者溅射等工艺，形成在例如透明玻璃等材料的第一基板上；第二电极225可以通过类似或相同工艺形成在例如透明玻璃等材料的第二基板上。然后，使第一基板和第二基板形成液晶盒结构，其中，第一、二电极都形成在两个基板的内表面上。接着，将液晶注入到两个基板之间的空间内，形成液晶层223。最后，将这种单独的液晶盒式偏振调制装置220粘合在显示器件210的出光表面上。
作为一个替代方式，第一基板可以是显示器件210的出光表面所在的玻璃，或者说，第一电极可以直接形成在显示器件210的玻璃出光表面上。因此，液晶盒式的偏振调制装置与显示器件是一体式的。
目前实用化的众多液晶材料，其分子均为棒状(calamitic molecule)。平行于相邻分子们长轴的平均方向的单位矢量为方向矢。向列液晶是液晶显示器中使用最为广泛的，在向列相中，所有分子只是相互大致平行，只有一维有序，位置无序。向列液晶易于被外加机械应力、电场、磁场或通过与已正确处理过的表面接触发生再定向、重新排列或变形。例如，可以通过对第一基板和第二基板的内表面进行摩擦处理，使液晶分子在边界处形成平行于表面的沿面排列。其中，将第一基板内表面上的液晶分子的指向矢限制在与液晶显示器件出射的图像光的第一偏振方向相同的第一方向上；将第二基板内表面上的液晶分子的指向矢限制在与第一偏振方向不同的第二方向上。例如，第一方向和第二方向可以是正交的。于是，液晶层223形成了扭曲向列型构造。当注入的液晶为正性向列相液晶时，在不加电压的情况下，液晶的指向矢从上表面均匀扭转到下表面，入射的具有第一偏振方向的图像光，经过该液晶层223出射后，其偏振方向变为第二方向。即调制光具有第二偏振方向。当通过第一电极221和第二电极225在液晶层223上施加一个电压时，液晶分子的指向矢转向沿电场方向排列，均匀扭曲结构消失，入射的具有第一偏振方向的图像光，经过该液晶层223出射后，其偏振方向不改变，即调制光具有第一偏振方向。
作为一种替代方式，如果液晶层223是用负性液晶材料制成的，则当通过第一电极221和第二电极225在液晶层223上施加电压时，具有第一偏振方向的图像光经过该液晶层223出射后，变成具有第二偏振方向的调制光；当液晶层223上不加电压时，具有第一偏振方向的图像光经过该液晶层223出射后，调制光仍为具有第一偏振方向的线偏振光。
上面以举例的方式说明了本实用新型的偏振调制装置的结构和基本原理。按照上述的教导，本领域技术人员应该理解，现有技术中多种已知的液晶显示或光阀结构，可以直接或者经过适当修改后，用作本实用新型的偏振调制装置。
对于上述的根据本实用新型一个实施例的显示设备200，通过在第一电极221和第二电压225施加具有预定波形或占空比的电压，可以使显示器件210出射的图像光，经偏振调制装置220出射后，变成第一偏振方向和第二偏振方向按电压波形随时间交替变化的调制光。
本领域技术人员可以理解，通过对液晶层厚度、液晶层上、下表面的指向矢等参数的设计，可以将入射的线偏振光转变为左旋和右旋的椭圆或圆偏振光。
在本实用新型的另一个实施例中，显示器件可以是等离子体显示器，或者有机电致发光显示器，或者数字反射镜器件，等等。在这种情况下，显示器件发出的图像光不是偏振光。在该实施例中，偏振调制装置除了包括上述的第一电极、第二电极和液晶层之外，还包括起偏器。起偏器位于第一电极和显示器件的出光表面之间，可以与显示器件的出光表面一体形成，或者可以与第一电极的玻璃基板一体形成。与上述参照图2描述的显示设备200相似，根据本实施例的显示器件，通过在第一电极和第二电压施加具有预定波形或占空比的电压，可以使显示器件出射的图像光，经偏振调制装置出射后，变成第一偏振方向和第二偏振方向按电压波形随时间交替变化的调制光。
图3和图4示意性地示出了可以用于根据本实用新型的诸如虚拟现实类头戴显示设备等的虚拟现实类显示设备的光学系统的两种实施例。
根据图3所示实施例的光学系统390包括显示设备300。所述显示设备300可以是上述实施例中所描述的任何一种显示设备。因此，从显示设备300出射具有不同偏振方向或状态的调制光。例如调制光可以包括第一调制光和第二调制光，第一调制光是具有第一偏振方向的线偏振光，第二调制光是具有第二偏振方向的线偏振光。第一偏振方向可以与第二偏振方向正交。
本领域技术人员应该理解，椭圆偏振或圆偏振等其他偏振状态的调整光，同样适用于本实用新型的光学系统。
本实施例的光学系统390还包括偏振分束器310。偏振分束器310能够接收从显示设备300的偏振调制装置出射的调制光，并使得具有不同偏振方向沿着不同的光路从偏振分束器310出射而形成路径光。偏振分束器310可以例如是偏振分光棱镜。偏振分光棱镜是通过在直角棱镜的斜面镀制多层膜结构的光学介质层，然后胶合成一个立方体结构。多层膜结构的性质是，当光线以布鲁斯特角入射时，某个偏振态的偏振光(例如P偏振光)的透射率为1，而另一个偏振态的偏振光(例如S偏振光)的透射率小于1。在光线以布鲁斯特角多次通过多层膜结构以后，P偏振分量透射经过棱镜，而S偏振分量反射经过棱镜。
本领域技术人员可以理解，现有技术中各种已知的能够通过入射光的偏振状态使入射光透射或反射的器件，都可以用作本实用新型的偏振分束器。
继续参见图3。偏振方向相互正交的第一调制光和第二调制光入射到偏振分光棱镜310的光学介质层311上，使得具有第一偏振方向的第一调制光经过反射后从偏振分束棱镜310出射而形成第一路径光，使得具有第二偏振方向的第二调制光透射经过偏振分束棱镜310而形成第二路径光。在本申请中，“路径光”是指由例如偏振分光棱镜等偏振分束器分开的路径不同的光。
本实施例中的光学系统390还包括反射器件320。反射器件320可以是例如反光镜。本领域中已知的各种反射器件都可以应用在本实用新型中。反射器件320能够接收并对第一路径光和第二路径光中的一束路径光进行反射，使得反射后的路径光的光路平行于第一路径光和第二路径光中的另一束路径光。例如，反射器件320可以布置在从偏振分光棱镜310直接透射出来的第二路径光的光路上，使得第二路径光改变光路变为平行于从偏振分光棱镜310反射出来的第一路径光。
图3所示的光学系统390进一步包括第一成像透镜330和第二成像透镜340。在虚拟现实头戴显示设备的应用中，第一成像透镜330接收第一路径光，并将其会聚在佩戴者的左眼350中，形成左眼图像；第二成像透镜340接收第二路径光，并将其会聚分别成像在佩戴者的右眼360中，形成右眼图像。
如上所述，根据本实用新型的显示设备300，可以通过在第一电极和第二电极施加具有预定波形或占空比的电压，使显示器件出射的图像光，经偏振调制装置出射后，变成第一偏振方向和第二偏振方向按电压波形随时间交替变化的调制光。特别是，在虚拟现实头戴显示设备的应用中，可以利用分时复用技术驱动第一电极和第二电极，使得佩戴者的左、右眼交替地看到左眼图像和右眼图像。利用视觉暂留和不同偏振方向的左、右眼图像之间的视差，佩戴者的头脑中形成有景深的图像，从而在大脑中形成立体效果。
在图3所示实施例中，时分复用偏振显示设备300到第一成像透镜330和第二成像透镜340的光程不同。为了使分别投影到左、右眼350、360中的左、右眼图像具有相同的成像距离，可以使第一成像透镜330和第二成像透镜340具有不同的焦距。在图示情形中，由于时分复用偏振显示设备300到第二成像透镜340的光程大于到第一成像透镜330的光程，所以，可以使第二成像透镜340的焦距大于第一成像透镜330的焦距。
另外，为了进一步提高立体显示质量，可以使时分复用偏振显示设备300的显示帧频至少是普通偏振显示帧频的2倍。于是，根据本实用新型的分复用偏振显示设备以及虚拟现实头戴显示设备，与相关的现有立体显示设备相比，在亮度不变的情况下，分辨率增加了一倍。
图4是可以用于根据本实用新型的虚拟现实头戴显示设备的光学系统的另一种实施例。图4所示实施例使用了与图3基本相同的光学器件，不同之处在于光路。
图4所示实施例的光学系统490包括显示设备400。所述显示设备400与图3中的显示设备300相同，可以是上述实施例中所描述的任何一种显示设备。因此，从显示设备400出射具有不同偏振方向或状态的调制光。例如调制光可以包括第一调制光和第二调制光，第一调制光是具有第一偏振方向的线偏振光，第二调制光是具有第二偏振方向的线偏振光。第一偏振方向可以与第二偏振方向正交。
本实施例的光学系统490还包括与图3所示实施例相同的偏振分束器410和反射器件420。偏振分束器410能够接收从显示设备400的偏振调制装置出射的调制光，并使得具有不同偏振方向沿着不同的光路从偏振分束器410出射而形成路径光。偏振分束器410可以例如是偏振分光棱镜。
继续参见图4。偏振方向相互正交的第一调制光和第二调制光入射到偏振分光棱镜410的光学介质层411上，使得具有第一偏振方向的第一调制光经过反射后从偏振分束棱镜410出射而形成第一路径光，使得具有第二偏振方向的第二调制光透射经过偏振分束棱镜410而形成第二路径光。
反射器件420可以布置在从偏振分光棱镜410反射出来的第一路径光的光路上，使得第一路径光改变光路变为平行于从偏振分光棱镜410直接透射出来的第一路径光。
第一成像透镜430接收第一路径光，并将其会聚在佩戴者的左眼350中，形成左眼图像；第二成像透镜340接收第二路径光，并将其会聚分别成像在佩戴者的右眼360中，形成右眼图像。
在图示情形中，由于时分复用偏振显示设备400到第二成像透镜440的光程大于到第一成像透镜430的光程，所以，可以使第二成像透镜440的焦距大于第一成像透镜430的焦距。
类似地，根据本实用新型的显示设备400，可以通过在第一电极和第二电压施加具有预定波形或占空比的电压，使显示器件出射的图像光，经偏振调制装置出射后，变成第一偏振方向和第二偏振方向按电压波形随时间交替变化的调制光。特别是，在虚拟现实头戴显示设备的应用中，可以利用分时复用技术驱动第一电极和第二电极，使得佩戴者的左、右眼交替地看到左眼图像和右眼图像。利用视觉暂留和不同偏振方向的左、右眼图像之间的视差，佩戴者的头脑中形成有景深的图像，从而在大脑中形成立体效果。
另外，为了进一步提高立体显示质量，可以使时分复用偏振显示设备400的显示帧频至少是普通偏振显示帧频的2倍。于是，根据本实用新型的分复用偏振显示设备以及虚拟现实头戴显示设备，与相关的现有立体显示设备相比，在亮度不变的情况下，分辨率增加了一倍。
在图3和图4所示的用于虚拟现实头戴显示设备的光学系统中，显示设备都是设置在左眼一侧。本领域技术人员可以想到，也可以将显示设备设置右眼一侧。这时，显示设备到第一成像透镜的光程可能大于到第二成像透镜的光程，相应地，可以使第一成像透镜的焦距大于第二成像透镜的焦距。本领域技术人员还可以想到，通过布置图3和图4中的光学器件，可以使得显示设备到第一成像透镜和第二成像透镜的光程相等，相应地，可以使第一成像透镜的焦距等于第二成像透镜的焦距。
上面以举例的方式对本实用新型的具体实施例进行了描述。但是，本领域技术人员应该理解，上面所所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多个实施例中。上述描述中，提供许多具体细节的目的是为了对本申请公开的实施例进行充分理解。本领域技术人员将意识到，可以在省略一个以上具体细节的情况下实施本申请公开的技术方案，或者实施本申请公开的技术方案可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制本实用新型的范围。尽管参照一些具体实施例子对本实用新型进行了详细说明，但是，本领域技术人员应当理解，按照需要可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本申请中未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (10)

1.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：
显示器件，所述显示器件能够从其出光表面发出形成图像的图像光，
偏振调制装置，所述偏振调制装置设置在所述显示器件的出光表面上，接收所述显示器件发出的图像光，并能够受到控制以分时复用的方式对所述显示器件发出的图像光进行调制，生成至少两种相互之间具有不同偏振方向的偏振光形式的调制光。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述显示器件是液晶显示器件或硅基液晶显示器件，所述液晶显示器件发出的图像光为具有第一偏振方向的偏振光。
3.如权利要求2所述的显示设备，其特征在于，所述偏振调制装置包括第一透明电极和第二透明电极，以及夹置在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间的液晶层，
其中，所述第一透明电极设置在所述液晶显示器的出光表面上，
其中，所述偏振调制装置被构造为根据是否对所述液晶层施加电压，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光或具有第二偏振方向的第二调制光，所述第二偏振方向不同于所述第一偏振方向。
4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述显示器件是等离子体显示器件或者有机电致发光显示器件或者数字反射镜器件。
5.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于，所述偏振调制装置包括起偏器、位于所述起偏器上的第一透明电极、第二透明电极，以及夹置在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间的液晶层，
其中，所述起偏器设置在所述液晶显示器的出光表面上，用以将从所述显示器件的出光表面出射的图像光调制为具有第一偏振方向的偏振光形式的第一调制光，
其中，所述偏振调制装置被构造为根据是否对所述液晶层施加电压，形成具有所述第一偏振方向的第一调制光或具有第二偏振方向的第二调制光，所述第二偏振方向不同于所述第一偏振方向。
6.一种光学系统，其特征在于，包括：
如权利要求1所述的显示设备，
偏振分束器，所述偏振分束器能够接收从所述偏振调制装置出射的调制光，并使得具有不同偏振方向的调整光沿着不同的光路从所述偏振分束器出射而至少形成第一路径光和第二路径光。
7.如权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括反射器件，所述反射器件能够接收并对所述第一路径光和所述第二路径光中的一束路径光进行反射，使得反射后的路径光的光路平行于所述第一路径光和所述第二路径光中的另一束路径光。
8.一种虚拟现实类显示设备，其特征在于，所述虚拟现实类显示设备包括：
如权利要求6所述的光学系统，其中，所述偏振调制装置在分时复用方式控制下，使得所述显示设备交替出射具有第一偏振方向的第一偏振光和具有第二偏振方向的第二偏振光，所述第一偏振方向不同于所述第二偏振方向，
第一成像透镜和第二成像透镜，所述第一成像透镜和所述第二成像透镜构造为分别接收所述第一路径光和所述第二路径光，并交替地分别将所述第一路径光和所述第二路径光成像到所述虚拟现实头戴显示设备的佩戴者的左眼和右眼。
9.如权利要求8所述的虚拟现实类显示设备，其特征在于，所述光学系统还包括反射器件，所述反射器件能够接收并对所述第一路径光和所述第二路径光中的一束路径光进行反射，使得反射后的路径光的光路平行于所述第一路径光和所述第二路径光中的另一束路径光，并入射到所述第一成像透镜和所述第二成像透镜中的一个成像透镜。
10.如权利要求8或9所述的虚拟现实类显示设备，其特征在于，如果所述显示设备到第一成像透镜的光程大于到第二成像透镜的光程，则所述第一成像透镜的焦距大于所述第二成像透镜的焦距；如果所述显示设备到所述第一成像透镜的光程等于到所述第二成像透镜的光程，则使所述第一成像透镜的焦距等于所述第二成像透镜的焦距；如果所述显示设备到所述第二成像透镜的光程大于到所述第一成像透镜的光程，则使所述第二成像透镜的焦距大于所述第一成像透镜的焦距。
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