显示装置和近眼显示设备制造方法及图纸

技术编号:44158923 阅读:9 留言:0更新日期:2025-01-29 10:29
本技术涉及一种显示装置和近眼显示设备。该显示装置包括:照明组件;显示组件,该显示组件包括偏振分束元件、第一显示芯片和第二显示芯片,该照明组件设置于该偏振分束元件的入射侧,该第一显示芯片设置于该偏振分束元件的反射侧,该第二显示芯片设置于该偏振分束元件的透射侧;以及成像组件,该成像组件包括成像镜组、偏振分光元件、第一偏光折反元件以及第二偏光折反元件,该偏振分光元件设置于该偏振分束元件的出射侧,该第一偏光折反元件设置于该偏振分光元件的透射侧,该第二偏光折反元件设置于该偏振分光元件的反射侧,该成像镜组设置于该显示组件的光路中。上述显示装置能够充分利用照明光的两种偏振态,能够大幅提升光效和亮度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及近眼显示,特别是涉及一种显示装置和近眼显示设备


技术介绍

1、随着近眼显示技术的不断发展,增强现实(ar)和虚拟现实(vr)等近眼显示技术的发展也越来越成熟,近眼显示技术包含bb方案、自由曲面棱镜方案、阵列光波导方案以及衍射光波导方案等各种形式的方案,而目前在基于波导的显示方案中,主流的方案有lcos(反射式硅基液晶)方案、lcd(液晶显示)方案、dlp(数字光处理)方案等。随着led技术和微型显示芯片技术的发展,人们在追求小体积高分辨率的基础上,lcos芯片搭配衍射波导的显示方案为其中接受程度相对较高的方案,但由于lcos为偏振光调制器件,是被动发光器件,需要照明光源对其进行照明,而大多数光源为自然光,需要对照明光进行起偏及偏振态选择调制,因此传统的lcos光学方案会存在一半能量的浪费,导致lcos光学方案的光效较低。

2、目前提升光效的一种常规方式是通过引入pcs器件,实现对偏振态的转换,但pcs器件的加工工艺难度大,装配对位精度要求高,导致实际的偏振转换效率不高。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对现有的lcos光学方案存在的光能量浪费和光效低的问题,提供一种显示装置和近眼显示设备。

2、一种显示装置,包括:

3、照明组件;

4、显示组件,所述显示组件包括偏振分束元件、第一显示芯片和第二显示芯片,所述照明组件设置于所述偏振分束元件的入射侧,所述第一显示芯片设置于所述偏振分束元件的反射侧,所述第二显示芯片设置于所述偏振分束元件的透射侧;和

5、成像组件,所述成像组件包括成像镜组、偏振分光元件、第一偏光折反元件以及第二偏光折反元件,所述偏振分光元件设置于所述偏振分束元件的出射侧,所述第一偏光折反元件设置于所述偏振分光元件的透射侧,所述第二偏光折反元件设置于所述偏振分光元件的反射侧,所述成像镜组设置于所述显示组件的光路中。

6、上述显示装置通过额外增加第二显示芯片和第二偏光折反元件,能够充分利用照明光的两种偏振态,减少照明光的能量浪费,能够大幅提升光效和亮度,还能够重复利用所述偏振分束元件和所述偏振分光元件,具有小体积结构紧凑的特点。

7、在其中一个实施例中,所述第一偏光折反元件包括第一反射镜和第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置于所述偏振分光元件和所述第一反射镜之间;所述第二偏光折反元件包括第二反射镜和第二四分之一波片,所述第二四分之一波片设置于所述偏振分光元件和所述第二反射镜之间。

8、如此设置,通过重复利用所述第一四分之一波片和所述第二四分之一波片,能够减少所述显示装置的元件数量,从而使所述显示装置的体积更小,结构更紧凑。

9、在其中一个实施例中,所述照明组件包括光源和匀光混色组件,所述匀光混色组件设置于所述光源和所述偏振分束元件之间。

10、如此设置,使所述照明组件发射的照明光的光线能够更均匀,以达到更好的照明效果。

11、在其中一个实施例中,所述匀光混色组件包括准直透镜和匀光器,所述准直透镜设置于所述光源和所述匀光器之间。

12、如此设置,通过所述准直透镜会聚,能够使所述光源发射的照明光更多地被所述匀光器调整,减少光能量的浪费,提高所述光源的光效。

13、在其中一个实施例中,所述准直透镜为单片式非球面透镜或tir准直镜,所述匀光器为复眼元件、纳米压印的微透镜阵列或具有角度调制的二元匀光器件中的一种。

14、在其中一个实施例中,所述偏振分束元件为平板线栅分束器或附有功能膜的偏振分光棱镜。

15、在其中一个实施例中,所述成像镜组包括第一成像透镜,所述第一成像透镜设置于所述偏振分光元件的出射侧。

16、如此设置,使所述第一成像透镜能够兼顾所述第一图像光和所述第二图像光的两个光路,从而减少所述显示装置中的元件数量。

17、在其中一个实施例中,所述成像镜组进一步包括第二成像透镜,所述第二成像透镜设置于所述偏振分束元件和所述偏振分光元件之间。

18、如此设置,使所述第二成像透镜能够兼顾所述第一图像光和所述第二图像光的两个光路,从而减少所述显示装置中的元件数量。

19、在其中一个实施例中,所述成像组件进一步包括转折镜组,所述转折镜组沿设置于所述偏振分光元件的出射侧。

20、如此设置,所述转折镜组能够调制从所述偏振分光元件中出射的所述第一图像光和第二图像光的方向,以便后续接收或观看所述显示装置的显示画面。

21、一种近眼显示设备,包括:

22、设备主体;和

23、如上述任一所述的显示装置,所述显示装置设置于所述设备主体。

24、上述近眼显示设备基于显示装置的体积小、结构紧凑的特点,能够实现小型化和轻量化。所述近眼显示设备还具有较高的光效和亮度,能够提供清晰的显示图像。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种显示装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一偏光折反元件包括第一反射镜和第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置于所述偏振分光元件和所述第一反射镜之间;所述第二偏光折反元件包括第二反射镜和第二四分之一波片,所述第二四分之一波片设置于所述偏振分光元件和所述第二反射镜之间。

3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述照明组件包括光源和匀光混色组件,所述匀光混色组件设置于所述光源和所述偏振分束元件之间。

4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述匀光混色组件包括准直透镜和匀光器,所述准直透镜设置于所述光源和所述匀光器之间。

5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述准直透镜为单片式非球面透镜或TIR准直镜,所述匀光器为复眼元件、纳米压印的微透镜阵列或具有角度调制的二元匀光器件中的一种。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置,其特征在于,所述偏振分束元件为平板线栅分束器或附有功能膜的偏振分光棱镜。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置,其特征在于,所述成像镜组包括第一成像透镜,所述第一成像透镜设置于所述偏振分光元件的出射侧。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置,其特征在于,所述成像镜组进一步包括第二成像透镜,所述第二成像透镜设置于所述偏振分束元件和所述偏振分光元件之间。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置,其特征在于,所述成像组件进一步包括转折镜组,所述转折镜组沿设置于所述偏振分光元件的出射侧。

10.一种近眼显示设备,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种显示装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一偏光折反元件包括第一反射镜和第一四分之一波片,所述第一四分之一波片设置于所述偏振分光元件和所述第一反射镜之间;所述第二偏光折反元件包括第二反射镜和第二四分之一波片,所述第二四分之一波片设置于所述偏振分光元件和所述第二反射镜之间。

3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述照明组件包括光源和匀光混色组件,所述匀光混色组件设置于所述光源和所述偏振分束元件之间。

4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述匀光混色组件包括准直透镜和匀光器,所述准直透镜设置于所述光源和所述匀光器之间。

5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述准直透镜为单片式非球面透镜或tir准直镜,所述匀光...

【专利技术属性】
技术研发人员:张倩陈杭胡增新
申请(专利权)人:浙江舜为科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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