照明系统及显示装置制造方法及图纸

本申请提供一种照明系统及显示装置，涉及增强现实显示技术领域。其中，该照明系统包括：光源单元，用于发射光源光线，以向显示单元提供照明；导光波导，其包括：导光单元，设置于所述光源光线的照射区域内；第一偏振单元，包括多个沿第一方向间隔设置的多个第一偏振分光片；所述光源光线包括第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振光的偏振方向相交，所述导光单元用于将所述光源光线沿传导至所述偏振单元，所述多个第一偏振分光片用于依次反射部分所述第一偏振光并分别透射所述第二偏振光。分别透射所述第二偏振光。分别透射所述第二偏振光。

【技术实现步骤摘要】
照明系统及显示装置


[0001]本申请涉及增强现实显示
，尤其涉及一种照明系统及显示装置。

技术介绍

[0002]增强现实近眼显示装置，作为一个将现实和虚拟相结合的设备，让使用者在半虚拟的环境里进行相关的操作，可以帮助人类更方便地接收信息、更好的认知周围的环境以及更大地提升工作效率，被预估最有可能取代手机成为下一代的信息交互平台。
[0003]光学模组是增强现实近眼显示装置的核心元件，现在目前最具竞争力的光学显示方案为光波导方案，而其中偏振阵列光波导方案的应用最为广泛。而偏振阵列光波导技术的核心瓶颈在于波导镜片的设计加工，但是由于高精度的玻璃冷加工工艺、层叠斜面棱镜的精确贴合、层叠斜面棱镜表面极其复杂的膜系设计以及对几十层纳米级膜厚的精确控制，使得市面上广泛应用的波导镜片大多都只能单独针对S偏振光波(偏振矢量垂直于该平面)或是P偏振光波(偏振矢量在这个平面内)进行光的耦出，从而直接将耦入波导镜片的光通亮缩减一半，极大的降低了光效，从而使最后的入眼亮度大幅度下降，无法满足对某些特定工作场合作业时的入眼亮度需求。
[0004]目前，获得更高亮度的图片源的方法是额外加入照明系统对图像源进行照明，照明系统中通常含有照明光源、准直透镜、匀光透镜、会聚透镜及偏振分光棱镜等，器件很多，使得整个照明系统的体积较大，这样也造成了增强显示经验显示装置的体积、重量偏大，影响用户的使用体验。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供如下技术方案：
[0006]本申请第一方面提供一种照明系统，该照明系统包括：光源单元，用于发射光源光线，以向显示单元提供照明；
[0007]导光波导，其包括：
[0008]导光单元，设置于所述光源光线的照射区域内；
[0009]第一偏振单元，包括沿第一方向间隔设置的多个第一偏振分光片；
[0010]所述光源光线包括第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振光的偏振方向相交，所述导光单元用于将所述光源光线沿传导至所述偏振单元，所述多个第一偏振分光片用于依次反射部分所述第一偏振光并分别透射所述第二偏振光。
[0011]在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述光源单元包括：光源本体；
[0012]匀光准直单元，设置于所述光源本体的照射区域内，且位于所述光源本体和所述导光单元之间。
[0013]在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述导光波导还包括：第二偏振单元，在所述第一方向上与所述第一偏振单元间隔设置，所述第二偏振单元包括沿所述第一方向间隔设置的多个第二偏振分光片；
[0014]偏振光转换单元，设置于所述第一偏振单元和所述第二偏振单元之间；
[0015]所述偏振光转换单元用于将所述第一偏振单元透射的所述第二偏振光转换为第一偏振光，所述多个第二偏振分光片用于依次反射部分由所述偏振光转换单元转换的第一偏振光。
[0016]在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述偏振光转换单元包括二分之一玻片。
[0017]在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述导光单元包括：至少一个分光片；
[0018]当所述导光单元包括至少两个所述分光片时，所述至少两个分光片沿所述第一方向间隔设置。
[0019]在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述导光波导还包括：基底棱镜，沿所述第一方向延伸，所述至少一个分光片、所述多个第一偏振分光片、所述偏振光转换单元及所述多个第二偏振分光片分别以各自的角度布置在所述基底棱镜中。
[0020]在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述多个第一偏振分光片的反射率和透射率相同；和/或，
[0021]所述多个第二偏振分光片的反射率和透射率相同。
[0022]本申请第二方面提供一种近眼显示装置，该近眼显示装置包括：波导单元，包括在第一方向上间隔设置的耦入区域和耦出区域；
[0023]上述的照明系统，对应于所述耦入区域；
[0024]显示单元，用于根据图像数据产生所述图像数据对应的图像光；
[0025]光学单元，设置于所述照明系统的出光部分和所述显示单元之间；
[0026]所述照明系统射出的第一偏振光通过所述光学单元会聚至所述显示单元，所述图像光通过所述光学单元形成放大虚像并透过所述照明系统的导光波导进入所述波导单元的所述耦入区域，并从所述耦出区域出射。
[0027]在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述光学单元包括：第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜在由所述导光波导至所述显示单元的方向上间隔设置，所述第一透镜朝向所述第二透镜的表面上设置有复合偏振膜，所述第二透镜背离所述第一透镜的表面上设置有半透半反膜。
[0028]在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述复合偏振膜包括依次层叠设置于所述第一透镜表面的偏振片、偏振反射膜和四分之一相位延迟片。
[0029]相较于现有技术，本申请提供的照明系统及显示装置，通过在照明系统中引入偏振波导传光，并代替现有的偏振分光棱镜，能够提高光能利用率，且还可大大减小照明系统的体积和重量，同时，显示装置的光学单元采用偏振折返的方案，利用偏振折返光路，可减少透镜的数量，从而可降低光学单元以及近眼显示装置整体的体积和重量，从而可大幅降低应用照明系统的显示装置的整体的体积和重量，使其更适合人体佩戴。
附图说明
[0030]通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0031]图1示意性地示出了本技术实施例一提供的照明系统的一种结构示意图；
[0032]图2示意性地示出了本技术实施例一提供的照明系统的另一种结构示意图；
[0033]图3示意性地示出了本技术实施例一提供的照明系统的另一种结构示意图；
[0034]图4示意性地示出了本技术实施例二提供的显示装置的结构示意图；
[0035]图5示意性地示出了本技术实施例二提供的显示装置的光学单元的结构示意图；
[0036]图6示意性地示出了本技术实施例二提供的显示装置中复合偏振膜的结构示意图；
[0037]附图标号说明：
[0038]光源单元1、光源本体11、匀光准直单元12、导光波导2、导光单元21、第一偏振分光片22、第二偏振分光片23、偏振光转换单元24、基底棱镜25、波导单元3、耦入区域31、耦出区域32、显示单元4、光学单元5、第一透镜51、复合偏振膜511、偏振片5111、偏振反射膜5112、四分之一相位延迟片5113、增透膜5114、第二透镜52、半透半反膜521、第一方向a。
具体实施方式
[0039]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种照明系统，其特征在于，包括：光源单元，用于发射光源光线，以向显示单元提供照明；导光波导，其包括：导光单元，设置于所述光源光线的照射区域内；第一偏振单元，包括沿第一方向间隔设置的多个第一偏振分光片；所述光源光线包括第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振光的偏振方向相交，所述导光单元用于将所述光源光线沿传导至所述偏振单元，所述多个第一偏振分光片用于依次反射部分所述第一偏振光并分别透射所述第二偏振光。2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述光源单元包括：光源本体；匀光准直单元，设置于所述光源本体的照射区域内，且位于所述光源本体和所述导光单元之间。3.根据权利要求1或2所述的照明系统，其特征在于，所述导光波导还包括：第二偏振单元，在所述第一方向上与所述第一偏振单元间隔设置，所述第二偏振单元包括沿所述第一方向间隔设置的多个第二偏振分光片；偏振光转换单元，设置于所述第一偏振单元和所述第二偏振单元之间；所述偏振光转换单元用于将所述第一偏振单元透射的所述第二偏振光转换为所述第一偏振光，所述多个第二偏振分光片用于依次反射部分由所述偏振光转换单元转换的所述第一偏振光。4.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述偏振光转换单元包括二分之一玻片。5.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述导光单元包括：至少一个分光片；当所述导光单元包括至少两个所述分光片时，所述至少两个分光片沿所述第一方向间隔设置。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹成刚，郑效盼，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：新型
国别省市：