本发明专利技术公开了一种光学显示装置，耦合装置将图像产生装置输出的光耦合入光学扩展波导。光学扩展波导至少包括第一反射面阵列和第二反射面阵列，进入光学扩展波导的光依次通过第一反射面阵列、第二反射面阵列，每一反射面阵列用于使得通过光学扩展波导传播的光在一维方向扩展，以实现进入光学扩展波导的光在二维方向扩展，并向光学扩展波导外发射出光以形成像。其中，第一反射面阵列的第一反射面和第二反射面阵列的第二反射面中至少一者的至少局部为曲面，以通过第一反射面或/和第二反射面改变光的出射角度，使得由光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。因此，本发明专利技术能够改变所成像的像距，能够适用于非正常视力的用户，并且结构轻薄。并且结构轻薄。并且结构轻薄。
【技术实现步骤摘要】
一种光学显示装置
[0001]本专利技术涉及光学器件领域，特别是涉及一种光学显示装置。
技术介绍
[0002]近眼显示是现今广受关注的科技领域，其光学系统包括微显示器和光学元件。目前，市场上关于近眼显示的光学方案更是百家争鸣。
[0003]其中，阵列波导方案采用半透半反光学面实现对光的扩展和出瞳，依据入射角等于反射角的反射定律，对构成全彩显示的三原色入射光无色散作用，从而可以保证所成图像无明显的颜色偏差，能够满足显示装置最基本的要求，且对于优化头戴的设计和美化外观有明显的优势。
[0004]然而，由于该方案成像于无穷远处的特性，应用该方案的显示装置适用于视力在1.2左右的人群，而一般人群(包括视力矫正)的视力在1.0左右，为此在使用此类显示装置时，佩戴者无法观看到清晰、良好的图像，给用户造成很大困扰。为了解决这一问题，主流方案是采用外部器件辅助调节，这样不仅增加了显示装置的体积和重量，还会降低用户的舒适度和观感体验。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种光学显示装置，能够改变所成像的像距，能够适用于非正常视力的用户，并且结构轻薄。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种光学显示装置，包括图像产生装置、耦合装置和光学扩展波导，所述耦合装置与所述图像产生装置对应，用于将所述图像产生装置输出的光耦合入所述光学扩展波导；
[0008]所述光学扩展波导至少包括第一反射面阵列和第二反射面阵列，进入所述光学扩展波导的光依次通过所述第一反射面阵列、所述第二反射面阵列，所述第一反射面阵列和所述第二反射面阵列的每一反射面阵列用于使得通过所述光学扩展波导传播的光在一维方向扩展，以实现进入所述光学扩展波导的光在二维方向扩展，并向所述光学扩展波导外发射出光以形成像；
[0009]所述第一反射面阵列的第一反射面和所述第二反射面阵列的第二反射面中，至少一者的至少局部为曲面，使得由所述光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。
[0010]优选的，所述第一反射面阵列的第一反射面的至少局部为曲面，所述第一反射面使得被所述第一反射面反射的光发散；
[0011]或者，所述第二反射面阵列的第二反射面的至少局部为曲面，所述第二反射面使得被所述第二反射面反射的光发散。
[0012]优选的，所述第一反射面阵列用于使得通过所述光学扩展波导传播的光在第一维方向扩展，各个所述第一反射面分别相对于所述第一维方向形成倾斜角。
[0013]优选的，所述光学扩展波导包括第一波导基体，所述第一反射面阵列设置于所述第一波导基体内，所述第一波导基体至少包括第一组相对表面，进入所述第一波导基体的光在所述第一组相对表面的每一表面发生反射而向前传播。
[0014]优选的，所述第一组相对表面的至少一表面的至少局部为曲面，以改变该表面的反射光入射到所述第一反射面的入射角度，以辅助实现由所述光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。
[0015]优选的，所述第一组相对表面的至少一表面使得该表面的反射光发散。
[0016]优选的，所述光学扩展波导包括第二波导基体，所述第二反射面阵列设置于所述第二波导基体内，所述第二波导基体至少包括第三组相对表面，进入所述第二波导基体的光在所述第三组相对表面的每一表面发生反射而向前传播。
[0017]优选的，各个所述第二反射面分别相对于所述第三组相对表面的任一表面形成倾斜角。
[0018]优选的，所述第二反射面相对于所述第三组相对表面中的作为耦出面的一表面形成的倾斜角大于0
°
小于等于45
°
，其中，以所述第二反射面相对于一表面沿逆时针方向转动时，所述第二反射面相对于该表面形成的倾斜角为正。
[0019]优选的，所述第三组相对表面的至少一表面的至少局部为曲面，以改变该表面的反射光入射到所述第二反射面的入射角度，以辅助实现由所述光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。
[0020]优选的，所述第三组相对表面的至少一表面使得被该表面反射的光发散。
[0021]优选的，所述光学扩展波导包括第一波导基体和第二波导基体，所述第一反射面阵列设置于所述第一波导基体内，所述第二反射面阵列设置于所述第二波导基体内；
[0022]所述第一波导基体还包括使所述第一反射面的反射光发射到所述第一波导基体之外的第一耦出面，所述第二波导基体还包括使所述第一波导基体发射出的光进入所述第二波导基体的第二耦入面，所述第一耦出面和所述第二耦入面光学同轴。
[0023]优选的，所述耦合装置用于将所述图像产生装置输出的光分成偏振态不同的第一光束和第二光束，并使得第一光束、第二光束分别耦合入所述光学扩展波导。
[0024]优选的，所述耦合装置包括偏振分光组件、光转化组件、准直组件和分光选择组件，所述偏振分光组件用于将所述图像产生装置输出的光进行偏振分光，所述光转化组件用于实现两种不同偏振态光相互转化，所述准直组件用于对光进行准直，使光能量分布均匀，所述分光选择组件用于将通过所述分光选择组件的光中对应偏振态的光入射到所述光学扩展波导。
[0025]由上述技术方案可知，本专利技术所提供的一种光学显示装置，其中，耦合装置将图像产生装置输出的光耦合入光学扩展波导。光学扩展波导至少包括第一反射面阵列和第二反射面阵列，进入光学扩展波导的光依次通过第一反射面阵列、第二反射面阵列，每一反射面阵列用于使得通过光学扩展波导传播的光在一维方向扩展，以实现进入光学扩展波导的光在二维方向扩展，并向光学扩展波导外发射出光以形成像。其中，第一反射面阵列的第一反射面和第二反射面阵列的第二反射面中，至少一者的至少局部为曲面，以通过第一反射面或/和第二反射面改变光的出射角度，使得由光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。因此，本专利技术的光学显示装置能够改变所成像的像距，能够适用于非正常视力的
用户，并且结构轻薄。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0027]图1为本专利技术一实施例提供的光学显示装置中耦合装置将图像产生装置输出光耦合入光学扩展波导的光线传播示意图；
[0028]图2为本专利技术一实施例中在第一反射面的光线传播示意图；
[0029]图3
‑
1为图3
‑
2所示光学扩展波导的左视图；
[0030]图3
‑
2为本专利技术一实施例提供的光学扩展波导的主视图；
[0031]图4为本专利技术一实施例中第一波导基体的光线传播示意图；
[0032]图5为本专利技术一实施例中在第一组相对表面的一表面和第一反射面的光线传播示意图；
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学显示装置，其特征在于，包括图像产生装置、耦合装置和光学扩展波导，所述耦合装置与所述图像产生装置对应，用于将所述图像产生装置输出的光耦合入所述光学扩展波导；所述光学扩展波导至少包括第一反射面阵列和第二反射面阵列，进入所述光学扩展波导的光依次通过所述第一反射面阵列、所述第二反射面阵列，所述第一反射面阵列和所述第二反射面阵列的每一反射面阵列用于使得通过所述光学扩展波导传播的光在一维方向扩展，以实现进入所述光学扩展波导的光在二维方向扩展，并向所述光学扩展波导外发射出光以形成像；所述第一反射面阵列的第一反射面和所述第二反射面阵列的第二反射面中，至少一者的至少局部为曲面，使得由所述光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。2.根据权利要求1所述的光学显示装置，其特征在于，所述第一反射面阵列的第一反射面的至少局部为曲面，所述第一反射面使得被所述第一反射面反射的光发散；或者，所述第二反射面阵列的第二反射面的至少局部为曲面，所述第二反射面使得被所述第二反射面反射的光发散。3.根据权利要求1所述的光学显示装置，其特征在于，所述第一反射面阵列用于使得通过所述光学扩展波导传播的光在第一维方向扩展，各个所述第一反射面分别相对于所述第一维方向形成倾斜角。4.根据权利要求1所述的光学显示装置，其特征在于，所述光学扩展波导包括第一波导基体，所述第一反射面阵列设置于所述第一波导基体内，所述第一波导基体至少包括第一组相对表面，进入所述第一波导基体的光在所述第一组相对表面的每一表面发生反射而向前传播。5.根据权利要求4所述的光学显示装置，其特征在于，所述第一组相对表面的至少一表面的至少局部为曲面，以改变该表面的反射光入射到所述第一反射面的入射角度，以辅助实现由所述光学扩展波导发射出的光所成像的像距满足预设要求。6.根据权利要求5所述的光学显示装置，其特征在于，所述第一组相对表面的至少一表面使得该表面的反射光发散。7.根据权利要求1所述的光学显示装置，其特征在于，所述光学扩展波导包括第二波导基体，所述第二反射面阵列设置于所述第二波导基体内，所述第二波导基体至少包括第三组相对表面，进入所述第二波导基体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雨雪，张文君，罗豪，金建虎，刘瀛，杨铭，李伟，杜俊，
申请(专利权)人：上海理湃光晶技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。