显示装置和增强现实显示设备的制作方法

本发明涉及光学成像显示，特别涉及一种显示装置和增强现实显示设备。

背景技术：

1、目前，增强现实显示设备的显示装置多采用双光机进行显示，即采用两个光机分别对人的左右眼进行投像，可以形成较好的立体显示效果。但采用双光机的方案，制造成本较高，且会增加增强现实显示设备的重量和体积，不利于轻量化设计。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种显示装置和增强现实显示设备，旨在通过单个显示组件的方案实现立体显示的效果。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种显示装置，包括：

3、显示组件，所述显示组件周期性交替出射具有第一偏振态和第二偏振态的线偏振光，所述第一偏振态和所述第二偏振态正交设置；

4、分光组件，所述分光组件设于所述显示组件的出光路径上，用于将入射的所述线偏振光分光为两束，并分别沿第一光路和第二光路传输；

5、第一波导，所述第一波导设于所述第一光路上，所述第一波导的传输路径上设有第一偏振件，所述第一偏振件能够筛选出并出射具有所述第一偏振态的线偏振光至左眼；以及

6、第二波导，所述第二波导设于所述第二光路上，所述第二波导的传输路径上设有第二偏振件，所述第二偏振件能够筛选出并出射具有所述第二偏振态的线偏振光至右眼。

7、可选地，所述显示组件包括：

8、光机，所述光机用于周期性交替出射第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像均为圆偏振光；和

9、四分之一波片，所述四分之一波片可活动地设于所述光机的出光路径上，并具有第一状态和第二状态，所述四分之一波片在所述第一状态和所述第二状态之间周期性交替切换；

10、所述四分之一波片于所述第一状态时，能够将所述第一图像转换为具有所述第一偏振态的所述线偏振光，所述四分之一波片于所述第二状态时，能够将所述第二图像转换为具有所述第二偏振态的所述线偏振光。

11、可选地，所述四分之一波片沿第一方向可转动设置，所述第一方向垂直于所述光机的出射光的传输方向。

12、可选地，所述光机交替出射所述第一图像和所述第二图像的频率为120hz的整数倍。

13、可选地，所述分光组件包括：

14、固定结构，所述固定结构具有相背设置的入光面和出光面，所述入光面朝向所述显示装置设置，所述出光面具有间隔设置的第一出光区和第二出光区，所述第一出光区对应所述第一光路设置，所述第二出光区对应第二光路设置；

15、分光机构，所述分光机构设于所述固定结构，并对应所述入光面设置，用于接收垂直入射于所述入光面的入射光，并将所述入射光分解为沿水平方向相背传输的第一光束和第二光束；

16、第一出射机构，所述第一出射机构设于所述固定结构，并位于所述第一光束的传输路径上，所述第一出射机构用于接收所述第一光束，并将所述第一光束垂直反射至所述第一出光区，以使所述第一光束沿所述第一光路传输；以及

17、第二出射机构，所述第二出射机构设于所述固定结构，并位于所述第二光束的传输路径上，所述第一出射机构用于接收所述第二光束，并将所述第二光束垂直反射至所述第二出光区，以使所述第二光束沿所述第二光路传输。

18、可选地，所述第一波导包括第一基底和设于所述第一基底的第一耦入区和第一耦出区，所述第一耦入区对应于所述第一光路设置，用于接收沿所述第一光路传输的所述线偏振光，所述第一耦出区和所述第一耦入区间隔设置；

19、所述第一偏振件设于所述第一耦入区的上游，所述第一偏振件的透射偏振方向和具有所述第一偏振态的线偏振光的偏振方向相同，用于透射具有第一偏振态的所述线偏振光。

20、可选地，所述第一偏振件贴设于所述第一波导。

21、可选地，所述第二波导包括第二基底和设于所述第二基底的第二耦入区和第二耦出区，所述第二耦入区对应于所述第一光路设置，用于接收沿所述第一光路传输的所述线偏振光，所述第二耦出区和所述第二耦入区间隔设置；

22、所述第二偏振件设于所述第二耦入区的上游，所述第二偏振件的透射偏振方向和具有所述第一偏振态的线偏振光的偏振方向相同，用于透射具有第二偏振态的所述线偏振光。

23、可选地，所述第二偏振件贴设于所述第一波导。

24、本发明还提出一种增强现实显示设备，包括前述任意一项所述的显示装置，所述显示装置包括：

25、显示组件，所述显示组件周期性交替出射具有第一偏振态和第二偏振态的线偏振光，所述第一偏振态和所述第二偏振态正交设置；

26、分光组件，所述分光组件设于所述显示组件的出光路径上，用于将入射的所述线偏振光分光为两束，并分别沿第一光路和第二光路传输；

27、第一波导，所述第一波导设于所述第一光路上，所述第一波导的传输路径上设有第一偏振件，所述第一偏振件能够筛选出并出射具有所述第一偏振态的线偏振光至左眼；以及

28、第二波导，所述第二波导设于所述第二光路上，所述第二波导的传输路径上设有第二偏振件，所述第二偏振件能够筛选出并出射具有所述第二偏振态的线偏振光至右眼。

29、本发明的技术方案，单个显示组件能够周期性交替出射第一偏振态和第二偏振态的线偏振光，且具有第一偏振态和第二偏振态的线偏振光均能够通过分光组件分解为两束，并分别沿第一光路和第二光路传输至第一波导和第二波导，其中，第一波导的传输路径上设有第一偏振件，第二波导的传输路径上设有第二偏振件，且第一偏振件和第二偏振件均能够选择性地传输具有特定偏振态的线偏振光，由此以使具有第一偏振态和第二偏振态的线偏振光交替出射至左、右眼，也即，可以通过使单个显示组件出射的第一图像和第二图像交替传输至左眼和右眼，以借助人眼的视觉暂留机制，实现了两眼看见不同图像的目的，由此可以模拟人在注视物体时，左右眼视网膜上图像存在差异的情况，以使人脑根据左右眼处的图像差异来判断物体的空间位置关系而使人产生立体视觉。因此，本发明的技术方案，通过使单个显示组件出射的第一图像和第二图像交替传输至左眼和右眼，以借助人眼的视觉暂留机制，实现了两眼看见不同图像的目的，因此可以利用第一图像和第二图像之间的差异，使左右眼形成视差而产生立体效果。

技术特征：

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示组件包括：

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述四分之一波片沿第一方向可转动设置，所述第一方向垂直于所述光机的出射光的传输方向。

4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述光机交替出射所述第一图像和所述第二图像的频率为120hz的整数倍。

5.如权利要求1至4任一项所述的显示装置，其特征在于，所述分光组件包括：

6.如权利要求1至4任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第一波导包括第一基底和设于所述第一基底的第一耦入区和第一耦出区，所述第一耦入区对应于所述第一光路设置，用于接收沿所述第一光路传输的所述线偏振光，所述第一耦出区和所述第一耦入区间隔设置；

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一偏振件贴设于所述第一波导。

8.如权利要求1至4任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第二波导包括第二基底和设于所述第二基底的第二耦入区和第二耦出区，所述第二耦入区对应于所述第一光路设置，用于接收沿所述第一光路传输的所述线偏振光，所述第二耦出区和所述第二耦入区间隔设置；

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述第二偏振件贴设于所述第一波导。

10.一种增强现实显示设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的显示装置。

技术总结
本发明提出一种显示装置和增强现实显示设备，其中，显示装置包括显示组件、分光组件、第一波导以及第二波导，显示组件周期性交替出射具有第一偏振态和第二偏振态的线偏振光，第一偏振态和第二偏振态正交设置；分光组件设于显示组件的出光路径上，用于将入射的线偏振光分光为两束，并分别沿第一光路和第二光路传输；第一波导设于第一光路上，第一波导的传输路径上设有第一偏振件，第一偏振件能够筛选出并出射具有第一偏振态的线偏振光至左眼；第二波导设于第二光路上，第二波导的传输路径上设有第二偏振件，第二偏振件能够筛选出并出射具有第二偏振态的线偏振光至右眼。本申请的技术方案，能够通过单个显示组件的方案实现立体显示的效果。

技术研发人员：张超,金传广,刘希琛,任红恩,刘风磊
受保护的技术使用者：歌尔科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/24