全文摘要
本实用新型公开了一种虚拟显示设备，包括：显示模块、第一波片和第二波片，显示模块用于发射成像光束，成像光束发射线偏振光或非偏振光；成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；成像光束射入第一波片与第二波片；第一波片和第二波片均为四分之一波片，四分之一波片具有快轴和慢轴，第一波片的快轴和第二波片的快轴正交，或第一波片的慢轴和第二波片的慢轴正交。本实用新型提供一种虚拟显示设备，能够有效减少鬼像的形成。
主设计要求
1.一种虚拟显示设备，其特征在于，包括：显示模块，用于发射成像光束，所述成像光束为非偏振光；所述非偏振光的成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；所述非偏振光的成像光束被转化为线偏振光束射入所述第一波片与所述第二波片；所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述四分之一波片具有快轴和慢轴，所述第一波片的快轴和所述第二波片的快轴正交，或所述第一波片的慢轴和所述第二波片的慢轴正交；或显示模块，用于发射成像光束，所述成像光束为线偏振光；所述线偏振光的成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；所述线偏振光的成像光束射入所述第一波片与所述第二波片；所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述四分之一波片具有快轴和慢轴，所述第一波片的快轴和所述第二波片的快轴正交，或所述第一波片的慢轴和所述第二波片的慢轴正交。
设计方案
1.一种虚拟显示设备，其特征在于，包括：
显示模块，用于发射成像光束，所述成像光束为非偏振光；
所述非偏振光的成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；所述非偏振光的成像光束被转化为线偏振光束射入所述第一波片与所述第二波片；
所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述四分之一波片具有快轴和慢轴，所述第一波片的快轴和所述第二波片的快轴正交，或所述第一波片的慢轴和所述第二波片的慢轴正交；
或
显示模块，用于发射成像光束，所述成像光束为线偏振光；
所述线偏振光的成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；所述线偏振光的成像光束射入所述第一波片与所述第二波片；
所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述四分之一波片具有快轴和慢轴，所述第一波片的快轴和所述第二波片的快轴正交，或所述第一波片的慢轴和所述第二波片的慢轴正交。
2.如权利要求1所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括设置于所述第一波片和所述第二波片之间的部分透反射结构，所述虚拟显示设备还包括偏振反射结构，所述偏振反射结构设置于所述第二波片背离所述第一波片一侧，所述偏振反射结构具有一透射偏振方向，所述成像光束经过所述第二波片后形成第一线偏振光，所述第一线偏振光的偏振方向和所述偏振反射结构的透射偏振方向正交，所述第一线偏振光经过所述偏振反射结构反射，并依次透过所述第二波片，以及所述部分透反射结构的反射，再次透过所述第二波片形成第二线偏振光，所述第二线偏振光的偏振方向和所述偏振反射结构的透射偏振方向相同。
3.如权利要求2所述的虚拟显示设备，其特征在于，当所述成像光束为线偏振光时，则所述偏振反射结构的透射偏振方向与所述成像光束的偏振方向正交，所述第一波片的快轴或慢轴与所述成像光束偏振方向夹角为45°。
4.如权利要求2所述的虚拟显示设备，其特征在于，当所述成像光束为非偏振光时，则所述显示模块至所述第一波片之间的光路中设置有偏振结构，所述偏振反射结构的透射偏振方向与所述偏振结构的偏振透过方向正交，所述第一波片的快轴或慢轴与所述偏振结构的偏振透过方向夹角为45°。
5.如权利要求3或4所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第二透镜组设置于所述第二波片至所述偏振反射结构之间的光路中，所述第三透镜组设置于所述偏振反射结构背离所述第二透镜组一侧光路中。
6.如权利要求3或4所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第四透镜组和第五透镜组，所述第四透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第五透镜组设置于所述第四透镜组至所述第二波片之间的光路中。
7.如权利要求3或4所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第六透镜组和第七透镜组，所述第六透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第七透镜组设置于所述第二波片至所述偏振反射结构之间的光路中。
8.如权利要求3或4所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第八透镜组和第九透镜组，所述第八透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第九透镜组设置于所述偏振反射结构背离所述第二波片一侧的光路中。
9.如权利要求3或4所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括第十透镜组，所述第十透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中。
10.如权利要求3或4所述的虚拟显示设备，其特征在于，所述虚拟显示设备包括若干透镜组，所述第一波片、所述第二波片、所述部分透反射结构和所述偏振反射结构为设置于所述透镜组表面的膜层。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种虚拟显示设备。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality)简称VR，是一种利用计算机生成的模拟环境，并使用户沉浸到该环境中的技术，例如头戴显示设备是目前VR技术重点发展方向，为了增大VR系统的视场、提高分辨率，减小VR系统的体积，通过偏振片、波片以及部分透射反射片和光学镜片组成成像光路，对成像光路进行反射和折射，如此实现了VR系统的大视场，小体积的目的，但是由于偏振片和波片的透射和反射特性与理想有差异，经过这些光学元件的光路产生相位差，由此采用这些光学元件组成的虚拟显示设备易生成鬼像，鬼像的存在严重影响最终的成像质量。
实用新型内容
基于此，针对目前的VR系统中虚拟显示设备存在相位差造成鬼像的问题，有必要提供一种虚拟显示设备，能够减少鬼像的形成，提高成像质量。
为实现上述目的，本实用新型提出的虚拟显示设备，包括：
显示模块，用于发射成像光束，所述成像光束为非偏振光；
所述非偏振光的成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；所述非偏振光的成像光束被转化为线偏振光束射入所述第一波片与所述第二波片；
所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述四分之一波片具有快轴和慢轴，所述第一波片的快轴和所述第二波片的快轴正交，或所述第一波片的慢轴和所述第二波片的慢轴正交；
或
显示模块，用于发射成像光束，所述成像光束为线偏振光；
所述线偏振光的成像光束传播方向依次设置有第一波片和第二波片；所述线偏振光的成像光束射入所述第一波片与所述第二波片；
所述第一波片和所述第二波片均为四分之一波片，所述四分之一波片具有快轴和慢轴，所述第一波片的快轴和所述第二波片的快轴正交，或所述第一波片的慢轴和所述第二波片的慢轴正交。
可选地，所述虚拟显示设备包括设置于所述第一波片和所述第二波片之间的部分透反射结构，所述虚拟显示设备还包括偏振反射结构，所述偏振反射结构设置于所述第二波片背离所述第一波片一侧，所述偏振反射结构具有一透射偏振方向，所述成像光束经过所述第二波片后形成第一线偏振光，所述第一线偏振光的偏振方向和所述偏振反射结构的透射偏振方向正交，所述第一线偏振光经过所述偏振反射结构反射，并依次透过所述第二波片，以及所述部分透反射结构的反射，再次透过所述第二波片形成第二线偏振光，所述第二线偏振光的偏振方向和所述偏振反射结构的透射偏振方向相同。
可选地，当所述成像光束为线偏振光时，则所述偏振反射结构的透射偏振方向与所述成像光束的偏振方向正交，所述第一波片的快轴或慢轴与所述成像光束偏振方向夹角为45°。
可选地，当所述成像光束为非偏振光时，则所述显示模块至所述第一波片之间的光路中设置有偏振结构，所述偏振反射结构的透射偏振方向与所述偏振结构的偏振透过方向正交，所述第一波片的快轴或慢轴与所述偏振结构的偏振透过方向夹角为45°。
可选地，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第二透镜组设置于所述第二波片至所述偏振反射结构之间的光路中，所述第三透镜组设置于所述偏振反射结构背离所述第二透镜组一侧光路中。
可选地，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第四透镜组和第五透镜组，所述第四透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第五透镜组设置于所述第四透镜组至所述第二波片之间的光路中。
可选地，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第六透镜组和第七透镜组，所述第六透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第七透镜组设置于所述第二波片至所述偏振反射结构之间的光路中。
可选地，所述虚拟显示设备包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第八透镜组和第九透镜组，所述第八透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中，所述第九透镜组设置于所述偏振反射结构背离所述第二波片一侧的光路中。
可选地，所述虚拟显示设备包括第十透镜组，所述第十透镜组设置于所述部分透反射结构至所述第二波片之间的光路中。
可选地，所述虚拟显示设备包括若干透镜组，所述第一波片、所述第二波片、所述部分透反射结构和所述偏振反射结构为设置于所述透镜组表面的膜层。
本实用新型提出的技术方案中，显示模块发射成像光束，所述成像光束依次经过第一波片和第二波片，其中第一波片和第二波片均为四分之一波片，通过设置第一波片的快轴和第二波片的快轴正交，或第一波片的慢轴和第二波片的慢轴正交，保证虚拟显示设备中产生的相位差相互抵消，实现零相位差，由此减少鬼像的产生。本实用新型虚拟显示设备及虚拟显示设备，能够减少鬼像的形成，提高成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型虚拟显示设备中一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型虚拟显示设备中第二实施例的结构示意图；
图3为本实用新型虚拟显示设备中第三实施例的结构示意图；
图4为本实用新型虚拟显示设备中第四实施例的结构示意图；
图5为本实用新型虚拟显示设备中第五实施例的结构示意图。
附图标号说明：
申请码:申请号:CN201920075048.7 申请日:2019-01-16 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:95(青岛) 授权编号:CN209265082U 授权时间:20190816 主分类号:G02B 27/01 专利分类号:G02B27/01;G02B27/28 范畴分类:30A; 申请人:歌尔科技有限公司 第一申请人:歌尔科技有限公司 申请人地址:266104 山东省青岛市崂山区北宅街道投资服务中心308室 发明人:高震宇;陈钦 第一发明人:高震宇 当前权利人:歌尔科技有限公司 代理人:胡海国 代理机构:44287 代理机构编号:深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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