CN218788114U

CN218788114U - 一种近眼显示设备

Info

Publication number: CN218788114U
Application number: CN202223203810.6U
Authority: CN
Inventors: 胡雪蕾; 张雅琴; 楼歆晔
Original assignee: Shanghai Kunyou Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Kunyou Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2032-11-30

Abstract

本实用新型实施例公开了一种近眼显示设备，包括微投影模块以及衍射光波导，衍射光波导包括至少一层波导基底，波导基底表面设置有至少一个耦入光栅、至少一个出瞳扩展光栅和至少一个耦出光栅；微投影模块出射的图像光线从耦入光栅耦入波导基底，经过出瞳扩展光栅扩展后传输至耦出光栅并耦出；其中，以耦入光栅的中心为坐标原点，出瞳扩展光栅的中心和耦出光栅的中心均位于第三象限或第四象限。本实用新型的技术方案，通过规定耦入光栅、耦出光栅和出瞳扩展光栅的相对位置，使得光栅布局更符合眼镜尺寸及外形，且能够提升用户体验。

Description

一种近眼显示设备

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种近眼显示设备。

背景技术

AR显示系统由微投影模块和衍射光波导组成，微投影模块和衍射光波导的发光效率都对显示系统的最终显示效果有重要影响。

衍射光波导的关键组成部分为光栅，根据光栅的周期分布可以将其分为一维光栅与二维光栅。在目前行业内的光栅工艺精度现状下，一维光栅的加工精度高于二维光栅，但在相同的视场角(FOV)、出瞳距离(eyerelief)和眼盒(eyebox)需求下，二维光栅所占的面积比较小，使得光栅布局的自由度更大，能够切割出的波导外形的自由度更大。在某些消费级产品需求中，产品不仅需要具有功能属性，还需要具有与外形相关的时尚、美观属性，所以会对波导外形的要求非常严格，这就需要波导中光栅的布局越紧凑越好。

目前现有的一维光栅布局，对于消费级产品而言，此光栅布局不利于产品外形的定义，且，如果在高处有强光源(太阳光或吊顶灯等)的环境中使用此布局结构的光波导，人眼会看到明显的彩虹效应。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种近眼显示设备，使得光栅布局更符合眼镜尺寸及外形，且能够满足更多的用户需求，解决了光栅布局放入现有的衍射光波导外形，会导致近眼显示设备整体外形适应调整后，影响整体美观以及用户体验，且易产生彩虹效应的问题。

根据本实用新型实施例的一方面，提供了一种近眼显示设备，其中，包括微投影模块以及衍射光波导，所述衍射光波导包括至少一层波导基底，所述波导基底表面设置有至少一个耦入光栅、至少一个出瞳扩展光栅和至少一个耦出光栅；

所述微投影模块出射的图像光线从所述耦入光栅耦入所述波导基底，经过所述出瞳扩展光栅扩展后传输至所述耦出光栅并耦出；

其中，以所述耦入光栅的中心为坐标原点，所述出瞳扩展光栅的中心和所述耦出光栅的中心均位于第三象限或第四象限。

可选的，所述耦出光栅的坐标为(x，y)，-43mm<x<-21.5mm，-28mm<y<0，或者21.5mm<x<43mm，-28mm<y<0。

可选的，所述微投影模块包括红光光源、绿光光源和蓝光光源，所述近眼显示设备还包括合色棱镜；

所述红光光源、所述绿光光源和所述蓝光光源出射的图像光线经过所述合色棱镜合色后，从所述耦入光栅耦入所述波导基底。

可选的，所述合色棱镜合色后出射的光线的光轴在XZ面与波导法线的夹角α为0°～10°。

可选的，所述合色棱镜合色后出射的光线的光轴在YZ面与波导法线的夹角β为0°～15°。

可选的，所述红光光源、所述绿光光源和所述蓝光光源的发光效率不一致，所述耦出光栅出射面设置有至少一层增透膜，所述增透膜对发光效率最低的光源所发射的光线的透过率大于所述增透膜对其他两种光源所发射的光线的透过率。

可选的，所述衍射光波导包括层叠设置的第一波导基底和至少一层第二波导基底，所述第二波导基底的厚度大于所述第一波导基底的厚度，所述第一波导基底内传输的蓝色光线的强度大于所述第二波导基底内传输的蓝色光线的强度，所述第一波导基底内传输的红色光线的强度小于所述第二波导基底内传输的红色光线的强度。

可选的，所述近眼显示设备实施为眼镜架，所述眼镜架包括横梁部和镜腿部，所述镜腿部分别从所述横梁部的左右两侧向后延伸，所述衍射光波导设置于所述横梁部用作眼镜片。

可选的，所述微投影模块设置于所述镜腿部，所述近眼显示设备的左侧眼镜片中所述出瞳扩展光栅的中心和所述耦出光栅的中心均位于第四象限，所述近眼显示设备的右侧眼镜片中所述出瞳扩展光栅的中心和所述耦出光栅的中心均位于第三象限。

可选的，所述出瞳扩展光栅和/或所述耦出光栅中光栅深度随着光线的传播方向逐渐增加。本实用新型实施例提供的一种近眼显示设备，通过将出瞳扩展光栅的中心和耦出光栅的中心设置于以耦入光栅的中心为坐标原点的第三象限或第四象限，使得光栅布局更符合眼镜尺寸及外形，且能够满足更多的用户需求，解决了光栅布局放入现有的衍射光波导外形，会导致近眼显示设备整体外形适应调整后，影响整体美观以及用户体验，且易产生彩虹效应的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为现有技术中的一种衍射光波导的结构示意图；

图2为现有技术中的一种眼镜玻片光学器件组成结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种近眼显示设备的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种微投影模块与衍射光波导相对位置示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种近眼显示设备的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的又一种近眼显示设备的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的又一种近眼显示设备的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的又一种近眼显示设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为现有技术中的一种衍射光波导的结构示意图，图2为现有技术中的一种眼镜玻片光学器件组成结构示意图。如图1所示，该衍射光波导包括耦入光栅1、出瞳扩展光栅2和耦出光栅3。考虑国家规定标准眼镜镜圈尺寸为33mm～60mm，在eyerelief为20mm时，Eyebox为15mm*10mm可以覆盖大多数用户群体的使用需求；当需求的FOV为40°，eyebox为15mm*10mm，耦入与耦出的相对位置(x,y)＝(30,10)，采用常规的光栅布局型式，得到的布局图如图2所示，出瞳扩展光栅2无法放入现有的波导外形，想要容纳此光栅布局的话，会使眼镜腿的位置偏眼镜片的中部，整体眼睛架构不美观。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例的技术方案提供了一种近眼显示设备，图3为本实用新型实施例提供的一种近眼显示设备的结构示意图，图4是本实用新型实施例提供的一种微投影模块与衍射光波导相对位置示意图。

如图3所示，该近眼显示设备包括微投影模块100以及衍射光波导300，衍射光波导300包括至少一层波导基底310，波导基底310表面设置有至少一个耦入光栅320、至少一个出瞳扩展光栅330和至少一个耦出光栅340。微投影模块100出射的图像光线从耦入光栅320耦入波导基底310，经过出瞳扩展光栅330扩展后传输至耦出光栅340并耦出。其中，以耦入光栅320的中心为坐标原点，出瞳扩展光栅330的中心和耦出光栅340的中心均位于第三象限(图3未示出，可以对应右眼镜片)或第四象限(图3所示，可以对应左眼镜片)。

其中，近眼显示设备的FOV和Eyebox尺寸可以根据实际制作工艺和人体工程进行设定，在此不做限定，例如FOV为15°～60°，可以选择40°，例如在eyerelief为20mm时，Eyebox尺寸为人眼所需的15mm*10mm。微投影模块100包括但不限于Micro LED；微投影模块100与衍射光波导300的相对位置，可以为微投影模块100的光轴与垂直于衍射光波导300平面的法线夹角成一定角度，具体数值可以根据实际需求进行设定，在此不做限定，例如图4a所示，在XZ面夹角a为0°～10°，可以设定为0°，例如图4b所示，在YZ面夹角b为0°～15°，可以设定为0°；微投影模块100的耦入光瞳尺寸可以根据近眼显示设备的尺寸以及人体工程需求进行设定，在此不做限定，例如3mm～5mm，可以选择为4mm；微投影模块100的具体规格，例如功率、效率等，可以根据实际需求进行限定。衍射光波导300的层数可以根据实际需求进行设定，例如1层、2层或3层；衍射光波导300的尺寸可以根据实际需求进行设定，例如33mm～60mm。波导基底310的实际规格例如厚度、折射率等，以及具体个数，可以根据实际需求进行设定，在此不做限定。耦入光栅320的尺寸可以根据微投影模块100的光瞳尺寸以及人体工程需求进行设定，在此不做限定，例如3mm～5mm，可以选择为4mm；耦入光栅320的光栅矢量方向角α根据衍射光波导300的轮廓以及出瞳扩展光栅330的设置位置进行设定，在此不做限定；耦入光栅320的外形形状可以根据实际制作工艺进行设定，例如圆形、椭圆形、矩形、菱形等，可以选择为圆形。出瞳扩展光栅330用于实现Y方向扩瞳，外形尺寸可以根据衍射光波导300的轮廓以及FOV和Eyebox尺寸进行设定，在此不做限定。耦出光栅340用于实现X方向扩瞳，具体外形尺寸可以根据实际需求进行设定。耦入光栅320、出瞳扩展光栅330和耦出光栅340的至少在X或Y方向上有周期性结构，也可以同时在X和Y方向有周期性结构，具体光栅周期根据实际需求进行设定，具体个数可以根据实际需求进行设定，在此不做限定。出瞳扩展光栅330的中心和耦出光栅340的中心在以耦入光栅320为坐标原点的坐标系中，在第三象限或第四象限的具体坐标位置可以根据近眼显示设备的实际设计需求以及人体工程需求进行设定，在此不做限定，例如衍射光波导用于右眼时，出瞳扩展光栅330的中心和耦出光栅340的中心位于第三象限，用于左眼时位于第四象限，具体坐标可以为耦出光栅的坐标为(x，y)，-43mm<x<-21.5mm，-28mm<y<0，或者21.5mm<x<43mm，-28mm<y<0。

具体而言，微投影模块100出射的图像光线从耦入光栅320耦入波导基底310，耦入光栅320的光栅矢量将图像光线偏折传输至出瞳扩展光栅330，经过出瞳扩展光栅330在Y方向扩瞳，图像光线发生全内反射，并在出瞳扩展光栅330的光栅矢量的作用下，偏折转到耦出光栅340，进而经过耦出光栅340在X方向扩瞳并耦出。

需要说明的是，图3仅示例性的示出了出瞳扩展光栅330实现Y方向扩瞳，耦出光栅340实现X方向扩瞳的，本实用新型实施例的技术方案可以实施的一种情况，也可以根据实际需求，设计光栅周期，实现其他情形的扩瞳。

本实用新型实施例提供的一种近眼显示设备，通过将出瞳扩展光栅的中心和耦出光栅的中心设置于以耦入光栅的中心为坐标原点的第三象限或第四象限，使得光栅布局更符合眼镜尺寸及外形，且能够满足更多的用户需求，解决了光栅布局放入现有的衍射光波导外形，会导致近眼显示设备整体外形适应调整后，影响整体美观以及用户体验，且易产生彩虹效应的问题。

可选的，耦出光栅340的坐标为(x，y)，-43mm<x<-21.5mm，-28mm<y<0，或者21.5mm<x<43mm，-28mm<y<0。

其中，耦出光栅340的坐标(x，y)位于第三象限或第四象限，可以根据衍射光波导300用于左眼或右眼进行设定，例如衍射光波导300用于左眼时，耦入光栅320位于左上角，耦出光栅340的坐标为(x，y)，-43mm<x<-21.5mm，-28mm<y<0，用于右眼时，坐标为(x，y)为21.5mm<x<43mm，-28mm<y<0。

具体而言，根据近眼显示设备的衍射光波导300的外形要求和人体尺寸指标，耦出光栅340的坐标为(x，y)，-43mm<x<-21.5mm，-28mm<y<0，或者21.5mm<x<43mm，-28mm<y<0，可以满足大部分用户的需求。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种近眼显示设备，图5为本实用新型实施例提供的另一种近眼显示设备的结构示意图，可选的，微投影模块100包括红光光源110、绿光光源120和蓝光光源130，近眼显示设备还包括合色棱镜200；红光光源110、绿光光源120和蓝光光源130出射的图像光线经过合色棱镜200合色后，从耦入光栅320耦入波导基底310。其中，红光光源110可以包括红色Micro LED，绿光光源120可以包括绿色MicroLED，蓝光光源130可以包括蓝色Micro LED，图像光线包括红色Micro LED出射的红色光线、绿色Micro LED出射的绿色光线和蓝色Micro LED出射的蓝色光线。

可选的，红光光源、绿光光源和蓝光光源的发光效率不一致，耦出光栅出射面设置有至少一层增透膜，增透膜对发光效率最低的光源所发射的光线的透过率大于增透膜对其他两种光源所发射的光线的透过率。

例如对于Micro LED来说，红色Micro LED的发光效率小于绿色Micro LED和蓝色Micro LED的发光效率，如图5所示，耦出光栅340出射面设置有至少一层增透膜400，增透膜400对红色光线的透过率大于增透膜400对绿色光线的透过率，增透膜400对红色光线的透过率大于增透膜400对蓝色光线的透过率。

其中，增透膜400对于红、绿、蓝三色光线的透过率，可以根据三色光线在波导基底内的传输效率以及国际照明委员会(CIE)试验得出的红、绿、蓝三原色的亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时，能够匹配中性色的等能白光，进而计算得到增透膜400的透过率，或者根据对于三色光亮度需求，计算具体透过率的数值。增透膜400的层数可以根据对于红色光线透过率的进行设定，在此不做限定。增透膜400的制作工艺可以为电子束蒸镀、磁控溅射等。

具体而言，Micro-LED的发光效率高、亮度高，显示效果好，但绿色和蓝色Micro-LED的发光效率远高于红色Micro-LED的发光效率，通过在耦出光栅340出射面设置有至少一层增透膜400，提高红色光线的透过率，弥补了红色Micro LED发光效率低于绿色和蓝色Micro LED的问题，进而保证了成像的颜色均匀性。

具体而言，可以将增透膜400对于600nm～650nm红光波段的透过率设置为大于或等于90％，进而使得红色Micro LED出射图像光线中红光波段的图像光线具有更高的透过率，进而使得保证成像的颜色均匀性。

可选的，增透膜400对红色光线的透过率为T_R，增透膜400对绿色光线的透过率为T_G，增透膜400对蓝色光线的透过率为T_B，T_G＝T_B＝T_R/10。

其中，T_G、T_B、T_R的具体数值可以根据成像需求进行设定，在此不做限定，例如可以根据对于红色光线亮度的需求，设定T_R＝90％，可以得到T_G＝T_B＝T_R/10＝9％，也可以根据蓝色或绿色光线的亮度的需求，设定T_G＝T_B＝9.2％，进而可以得到T_R＝92％。

具体而言，目前R/G/B三色Micro LED的效率的技术现状可等效为：10*Φ_R＝Φ_G＝Φ_B，其中Φ_R、Φ_G、Φ_B分别对应红、绿、蓝三色Micro LED发出的光通量。可以理解的是，通过在耦出光栅340出射面设置增透膜400，并将增透膜400对于红、绿、蓝三色光线的透过率设置为T_G＝T_B＝T_R/10，弥补了由于Micro LED出射图像光线所包括的三色光线存在效率差异的问题。

综上所述，本实用新型实施例的技术方案，通过在耦出光栅出射面设置有至少一层增透膜，提高了红色光线的透过率，保证了成像的色彩均匀性。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种近眼显示设备，图6为本实用新型实施例提供的又一种近眼显示设备的结构示意图，如图6所示，衍射光波300导包括层叠设置的第一波导基底301和至少一层第二波导基底302，第二波导基底302的厚度大于第一波导基底301的厚度，第一波导基底301内传输的蓝色光线的强度大于第二波导基底302内传输的蓝色光线的强度，第一波导基底301内传输的红色光线的强度小于第二波导基底302内传输的红色光线的强度。

其中，第一波导基底301和第二波导基底302的规格，例如具体厚度和折射率，以及设置位置，可以根据实际微投影模块100出射三色光线的能量配比进行设定，在此不做限定。第二波导基底302的个数可以根据对于衍射光波导100的体积需求进行设定，在此不做限定。

具体而言，三色图像光线耦入第一波导基底301，部分图像光线在第一波导基底301内全反射传输，部分图像光线透过第一波导基底301，进入第二波导基底302，在第二波导基底302内发生全反射，在第一波导基底301和第二波导基底302内全反射传输的图像光线，由第一波导基底301一侧耦出。由于第一波导基底301内传输的蓝色光线的强度大于第二波导基底302内传输的蓝色光线的强度，进而使得由第一波导基底301全反射传输的蓝色和绿色光线效率大于红色光线。以及，由于第一波导基底301内传输的红色光线的强度小于第二波导基底302内传输的红色光线的强度。进而使得由第二波导基底302全反射传输的红色光线效率大于蓝色和绿色光线，且第二波导基底302厚度大于第一波导基底301的厚度，能够有效减小红色光线在全反射过程中的光损失，进而实现了第一波导基底301传输蓝色和绿色光线，第二波导基底302传输红色和绿色光线的效果。

可选的，第一波导基底301的厚度为0.4mm～0.6mm，第二波导基底302的厚度为0.7mm～1.5mm。

具体而言，根据国际照明委员会(CIE)给出的红、绿、蓝三色光亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时，能够配出中性色的等能白光，以及红、绿、蓝三色光的光通量比例可等效为1:10:10，进而可以根据色光加色法计算出能够配出中性色的等能白光的，红、绿、蓝三色光在衍射光波导中的传输效率，为E_B＝0.00601*E_R,E_G＝0.45907*E_R(E_R、E_G、E_B分别为红、绿、蓝三色光的传输效率)。进而可以根据红、绿、蓝三色光在衍射光波导中的传输效率关系，设置第一波导基底301和第二波导基底302的厚度。

需要说明的是，在限定第一波导基底301和第二波导基底302对于三色光线传输强度时，耦入光栅320和耦出光栅340的周期选择利于红色光线衍射的光栅周期，且第二波导基底302的周期需使得红色光线的视场完全传输，绿色光线的视场能够与第一波导基底301的绿色光线视场拼接成完整的视场。

综上所述，本实用新型实施例的技术方案，通过将衍射光波设计为层叠设置的多层波导基底，并将多层波导基底对于三色光线的传输效率进行设定，保证了成像的颜色均匀性。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供一种近眼显示设备，图7为本实用新型实施例提供的又一种近眼显示设备的结构示意图，如图7所示，在第二波导基底302背离耦入光栅320一侧的表面设置有反射膜500，反射膜500所在区域与耦入光栅320对应，反射膜500对600nm～650nm红光波段的反射率大于或等于90％。

其中，反射膜500的材质以及规格可以根据实际需求进行设定，在此不做限定。

具体而言，耦入光栅T0级次的光会直接穿过波导基底，不会在波导基底内全反射传输。在第二波导基底302背离耦入光栅320一侧的表面设置反射膜500，图像光线耦入第二波导基底302，反射膜500将无法发生全反射的光线反射回到第二波导基底302内部，且反射膜500对600nm～650nm红光波段的反射率大于或等于90％，提高了红色光线的利用率。

综上所述，本实用新型实施例的技术方案，通过在第二波导基底背离耦入光栅一侧的表面设置反射膜，且反射膜对于600nm～650nm红光波段的反射率大于或等于90％，进而通过反射膜作用，将耦入光栅T0级次的光反射回到第二波导基底，提高了红色光线的利用率。

可选的，第一波导基底301位于第二波导基底302靠近人眼的一侧，或者第一波导基底301位于第二波导基底302远离人眼的一侧。

具体而言，第一波导基底301位于第二波导基底302远离人眼的一侧，图像光线由设置于第二波导基底302表面的耦出光栅340耦出，可以理解的是，根据上述实施例所述，第二波导基底302对于红色光线的传输强度大于第一波导基底301，将第二波导基底302设置于靠近人眼一侧，有效减小了图像光线经过两个波导基底叠片处时，发生衍射造成的能量损失。第一波导基底301位于第二波导基底302靠近人眼的一侧时，图像光线由设置于第一波导基底301表面的耦出光栅340耦出。

可选的，耦入光栅320包括体全息光栅或表面浮雕光栅，耦出光栅340包括体全息光栅或表面浮雕光栅，耦入光栅320和耦出光栅340为透射光栅或反射光栅。具体实施时可以根据实际情况设计，在此不作限定。

可选的，图8为本实用新型实施例提供的又一种近眼显示设备的结构示意图，如图8所示，在某一实施例中，近眼显示设备实施为眼镜架，眼镜架包括横梁部600和镜腿部700，镜腿部700分别从横梁部600的左右两侧向后延伸，衍射光波导设置于横梁部用作眼镜片。

可选的，微投影模块设置于镜腿部，近眼显示设备的左侧眼镜片中出瞳扩展光栅的中心和耦出光栅的中心均位于第四象限，近眼显示设备的右侧眼镜片中出瞳扩展光栅的中心和耦出光栅的中心均位于第三象限。

可选的，出瞳扩展光栅和/或耦出光栅中光栅深度随着光线的传播方向逐渐增加。其中光栅深度越大，衍射效率越高，而光线强度沿传输方向降低，设置光栅深度随着光线的传播方向逐渐增加有利于提高光线的均匀性。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种近眼显示设备，其特征在于，包括微投影模块以及衍射光波导，所述衍射光波导包括至少一层波导基底，所述波导基底表面设置有至少一个耦入光栅、至少一个出瞳扩展光栅和至少一个耦出光栅；

2.根据权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，所述耦出光栅的坐标为(x，y)，-43mm<x<-21.5mm，-28mm<y<0，或者21.5mm<x<43mm，-28mm<y<0。

3.根据权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，所述微投影模块包括红光光源、绿光光源和蓝光光源，所述近眼显示设备还包括合色棱镜；

4.根据权利要求3所述的近眼显示设备，其特征在于，所述合色棱镜合色后出射的光线的光轴在XZ面与波导法线的夹角α为0°～10°。

5.根据权利要求3所述的近眼显示设备，其特征在于，所述合色棱镜合色后出射的光线的光轴在YZ面与波导法线的夹角β为0°～15°。

6.根据权利要求3所述的近眼显示设备，其特征在于，所述红光光源、所述绿光光源和所述蓝光光源的发光效率不一致，所述耦出光栅出射面设置有至少一层增透膜，所述增透膜对发光效率最低的光源所发射的光线的透过率大于所述增透膜对其他两种光源所发射的光线的透过率。

7.根据权利要求3所述的近眼显示设备，其特征在于，所述衍射光波导包括层叠设置的第一波导基底和至少一层第二波导基底，所述第二波导基底的厚度大于所述第一波导基底的厚度，所述第一波导基底内传输的蓝色光线的强度大于所述第二波导基底内传输的蓝色光线的强度，所述第一波导基底内传输的红色光线的强度小于所述第二波导基底内传输的红色光线的强度。

8.根据权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，所述近眼显示设备实施为眼镜架，所述眼镜架包括横梁部和镜腿部，所述镜腿部分别从所述横梁部的左右两侧向后延伸，所述衍射光波导设置于所述横梁部用作眼镜片。

9.根据权利要求8所述的近眼显示设备，其特征在于，所述微投影模块设置于所述镜腿部，所述近眼显示设备的左侧眼镜片中所述出瞳扩展光栅的中心和所述耦出光栅的中心均位于第四象限，所述近眼显示设备的右侧眼镜片中所述出瞳扩展光栅的中心和所述耦出光栅的中心均位于第三象限。

10.根据权利要求1所述的近眼显示设备，其特征在于，所述出瞳扩展光栅和/或所述耦出光栅中光栅深度随着光线的传播方向逐渐增加。