CN213338223U

CN213338223U - 图像显示装置及可穿戴设备

Info

Publication number: CN213338223U
Application number: CN202022578198.5U
Authority: CN
Inventors: 陈彪
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2030-11-09

Abstract

本申请实施例提供一种图像显示装置及可穿戴设备，图像显示装置包括：第一发射单元，用于发射第一光信号，第一光信号包括第一有效光线；第一棱镜组，用于对入射第一棱镜组的光线进行折射，第一棱镜组与第一发射单元相对设置，且第一棱镜组可转动设置；以及第一波导板，用于对入射第一波导板的光线进行传导，第一波导板与第一棱镜组相对设置；其中，第一有效光线入射第一棱镜组后经由第一棱镜组折射形成第一入射光线，第一入射光线入射第一波导板后经由第一波导板传导形成第一出射光线，第一出射光线由第一波导板出射至外界。本申请实施例提供的图像显示装置能够改变虚拟图像的成像位置，从而改善用户体验。

Description

图像显示装置及可穿戴设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种图像显示装置及可穿戴设备。

背景技术

随着智能技术的发展，能够实现更多功能的可穿戴设备所应用的领域越来越多，可穿戴设备也越来越受用户欢迎，为用户的生活和工作带来了极大的便利。其中，可穿戴设备可以借助其包括的图像显示装置实现增强现实(Augmented Reality，AR)功能，图像显示装置能够将虚拟图像投影在真实场景中。

实用新型内容

本申请实施例提供一种图像显示装置及可穿戴设备，能够改变图像显示装置中虚拟图像的成像位置。

本申请实施例提供一种图像显示装置，其包括：

第一发射单元，所述第一发射单元用于发射第一光信号，所述第一光信号包括第一有效光线；

第一棱镜组，所述第一棱镜组与所述第一发射单元相对设置，且所述第一棱镜组可转动设置，所述第一棱镜组用于对入射所述第一棱镜组的光线进行折射；以及

第一波导板，所述第一波导板与所述第一棱镜组相对设置，所述第一波导板用于对入射所述第一波导板的光线进行传导；

其中，所述第一有效光线入射所述第一棱镜组后经由所述第一棱镜组折射形成第一入射光线，所述第一入射光线入射所述第一波导板后经由所述第一波导板传导形成第一出射光线，所述第一出射光线由所述第一波导板出射至外界。

本申请实施例还提供一种可穿戴设备，其包括壳体和设置在所述壳体内的图像显示装置，所述图像显示装置为如上所述的图像显示装置。

本申请实施例所提供的图像显示装置，第一发射单元发出的第一光信号中，第一有效光线经第一棱镜组折射后形成第一入射光线以一定的角度入射第一波导板，经第一波导板传导后形成第一出射光线以一定的角度出射第一波导板，通过转动第一棱镜组以改变第一入射光线入射第一波导板的角度，从而改变第一出射光线出射第一波导板的角度，因此改变出射光线形成的虚拟图像的成像位置，从而改善用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

图1为本申请实施例提供的方向和角度示意图。

图2为本申请实施例提供的图像显示装置的第一种结构示意图。

图3为图2所示的图像显示装置的侧视图。

图4为图2所示的图像显示装置的显示效果图。

图5为本申请实施例提供的图像显示装置的第二种结构示意图。

图6为本申请实施例提供的图像显示装置的第三种结构示意图。

图7为本申请实施例提供的图像显示装置的第四种结构示意图。

图8为图7所示的图像显示装置的显示效果图。

图9为图7所示的图像显示装置的侧视图。

图10为本申请实施例提供的图像显示装置的第五种结构示意图。

图11为图10所示的图像显示装置中第一棱镜组的结构示意图。

图12为图10所示的图像显示装置中第一棱镜组转动的三维示意图。

图13为图12中第一棱镜组转动的平面示意图。

图14a-14c分别为图11所示的第一棱镜组中第一棱镜和第二棱镜的三种状态下的俯视图。

图15a-15c分别为图14a-14c所示的第一棱镜和第二棱镜的三种状态下的侧视图。

图16a-16c分别为图14a-14c所示的第一棱镜和第二棱镜的三种状态下的三维立体图。

图17为图10所示的图像显示装置中第一驱动单元的结构示意图。

图18为本申请实施例提供的图像显示装置的第六种结构示意图。

图19为本申请实施例提供的图像显示装置的第七种结构示意图。

图20为本申请实施例提供的可穿戴设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的方向和角度示意图。为了方便理解本申请实施例提供的图像显示装置的光线传播途径，设定本申请实施例中提及的“水平方向”为标准水平方向、“垂直方向”为标准垂直方向，水平方向与垂直方向交点为人眼视场中心，方位角为相对人眼视场中心在水平方向与人眼视场中心所处平面的夹角、方位方向为方位角对应方向，俯仰角为相对人眼视场中心在垂直方向与人眼视场中心所处平面的夹角，俯仰方向为俯仰角对应方向。

随着技术不断完善和需求逐渐提高，增强现实的可穿戴设备获得了越来越多的关注，相应而来的是众多光学解决方案的出现。其中，衍射波导方案具有适配性好、外观轻薄、真实视野影响小等优势。衍射波导方案主要包括波导板和投影光机。具体的，可穿戴设备包括图像显示装置。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的图像显示装置的第一种结构示意图。图像显示装置200可以包括投影光机220和波导板240，投影光机220的角度及位置与波导板240匹配。图像显示装置200还可以包括耦入光栅260和耦出光栅280。投影光机220与波导板240呈正交状态分布，即投影光机220出射的中心视场光线(图中实线对应的光线)沿其出射界面法线传播，并以正交入射的方向进入波导板240，同样以正交的方向入射耦入光栅260表面并发生衍射。设定人眼300视角为标准水平方向，波导板240放置方向与人眼300视线方向正交，耦入光栅260和耦出光栅280均与波导板240平行。经耦入光栅260、波导板240和耦出光栅280耦出的中心视场光线方向与波导板240法线方向一致，即水平方向上与人眼300视角方向一致。可以理解为，以波导板240为基准，投影光机220方位角度为0度。请一并参阅图3，图3为图2所示的图像显示装置的侧视图。设定人眼300视角为标准水平方向，波导板240放置方向与人眼300视线方向正交，耦入光栅260、耦出光栅280均与波导板240平行。经耦入光栅260、波导板240及耦出光栅280耦出的中心视场光线方向也为标准水平方向，即垂直方向上与人眼300视角方向一致。可以理解为，以波导板240为基准，投影光机220俯仰角度为0度。

根据上述设置，若不考虑人眼自有的内外侧视场大小不一致性，而仅以直视前方的视角为基准，可以看到真实场景与图像显示装置200产生的虚拟图像相对关系如图4所示，图4为图2所示的图像显示装置的显示效果图。图中黑色实线框图表示人眼直视前方时以人眼正前方为中心的一定大小的视场，黑色虚线的交点即为人眼正视前方的视场中心位置。图中虚线树状图案表示图像显示装置200产生的虚拟图像。人眼直接观看到的景象是虚拟图像中心与真实场景视角中心重合的图像。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的图像显示装置的第二种结构示意图。投影光机220相对波导板240俯仰角度为0度。投影光机220方向与波导板240方向不再正交，即投影光机220出射的中心视场光线(图中实线对应的光线)沿其出射界面法线传播，之后正交进入置于波导板240表面的耦入棱镜270，中心视场光线以与波导板240法线方向呈特定非零角度入射波导板240，并在波导板240内表面发生全反射。设定人眼300视角为标准水平方向，波导板240放置方向与人眼300视线方向正交，耦入光栅260和耦出光栅280的平面均与波导板240平行，经耦入光栅260、波导板240和耦出光栅280耦出的中心视场光线方向与波导板240法线方向一致，即与人眼300视角方向一致。投影光机220与波导板240之间具有非零夹角，且该夹角目的是实现几何方式耦入并满足全反射条件，夹角值较大，且最终出射的中央视场光线依然位于人眼300正前方，与视角方向平行。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的图像显示装置的第三种结构示意图。投影光机220相对波导板240俯仰角度为0度。双目镜片非平行设置，而是向双目外侧有张角，每一片镜片偏转角度较小，如小于10度。基于波导板240、耦入光栅260和耦出光栅280的传播特性，为实现波导板240偏转但耦出的中心视场主光线(图中实线对应的光线)依然正对于人眼300正前方，与视角方向平行，投影光机220需与波导板240界面具有一定非零夹角。其中，以波导板240的法线F0为基准，右目图像显示装置200中耦出光线相对于波导板240的法线F0具有逆时针方向夹角，左目图像显示装置200中耦出光线相对于波导板240的法线F0具有顺时针方向夹角。即耦出光线相对波导板240的法线F0夹角方向与投影光机220出射光线相对波导板240的法线F0夹角方向相反，且角度大小相同，角度大小等于镜片向外偏转角度。

本申请实施例还提供一种图像显示装置，具体请参阅图7，图7为本申请实施例提供的图像显示装置的第四种结构示意图。图像显示装置200可以包括第一发射单元211、第一棱镜组231、第一波导板241和第一驱动单元(图中未示出)。可以理解的是，图像显示装置200还可以包括其他组成部分，比如第一耦入光栅261和第一耦出光栅281。本申请实施例对图像显示装置200的具体组成部分不作限制。

第一发射单元211用于发射第一光线L10。第一发射单元211可以是微型投影***，微型投影***可以是基于数字光处理(Digital Light Processing，DLP)、液晶附硅(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)或微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro-LED)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)或Micro-OLED等显示方案的微型投影光路。微型投影***输出的图像可以位于无穷远处，即微型投影***输出的单一视场光线为平行光线。微型投影***出瞳位置在其硬件结构外部，微型投影***出瞳距离与微型投影***与波导之间的距离及波导厚度相匹配，与第一耦入光栅261位置重合。可以理解的是，本申请实施例及其附图中的投影光机为第一发射单元211的示例性设备，第一发射单元211还可以为其他设备，在此不对第一发射单元211的具体类型进行限制。

第一棱镜组231与第一发射单元211相对设置，用于对入射第一棱镜组231的光线进行折射。需要说明的是，第一发射单元211所发射的第一光线(图中未示出)是从出射界面呈放射状向外传播的，因此即使第一棱镜组231与第一发射单元211相对设置，第一发射单元211所发射的第一光线也不能全部入射第一棱镜组231。第一光线中，成功入射第一棱镜组231的光线为第一有效光线L11，未能入射第一棱镜组231的光线为第一无效光线(图中未示出)。第一棱镜组231具体用于对第一有效光线L11进行折射，第一有效光线L11入射第一棱镜组231后经由第一棱镜组231折射形成第一入射光线L111。第一棱镜组231可以为玻璃材质，第一棱镜组231也可以为树脂材质，第一棱镜组231还可以为亚克力等非金属材质。本申请实施例对第一棱镜组231的具体材质不做限制。可以理解的是，为了不影响第一有效光线L11原本的亮度和色彩，第一棱镜组231应为无色透明材质。

第一波导板241与第一棱镜组231相对设置，用于对入射第一波导板241的光线进行传导。具体地，第一波导板241可以包括第一部和第二部。第一部与第一棱镜组231相对设置，以使由第一棱镜组231出射的第一入射光线L111可以进入第一波导板241；第一入射光线L111入射第一波导板241后经由第一波导板241传导形成第一出射光线L112，第一出射光线L112由第一波导板241出射至外界；第二部与用户的眼睛300相对设置，以使由第一波导板241出射的第一出射光线L112可以进入用户的眼睛300。

第一耦入光栅261相对第一部设置，第一耦出光栅281相对第二部设置。第一波导板241、第一耦入光栅261和第一耦出光栅281可以为集成好的光学元件，光学元件可以是单层结构也可以是多层结构。第一耦入光栅261和第一耦出光栅281根据衍射效率及成本需求可以是表面浮雕光栅，也可以是体光栅。第一耦入光栅261与第一耦出光栅281周期一致，在整体光路中互为共轭关系。可以理解的是，可以根据需要在第一波导板241、第一耦入光栅261和第一耦出光栅281之外，即在第一耦入光栅261与第一耦出光栅281之间增加转向光栅，第一耦入光栅261、转向光栅及第一耦出光栅281整体实现共轭。

第一驱动单元与第一棱镜组231连接，用于驱动第一棱镜组231转动，以改变第一有效光线L11入射第一棱镜组231的角度，从而改变第一棱镜组231对第一有效光线L11的折射程度，进而改变第一入射光线L111入射第一波导板241的角度，最终改变第一出射光线L112出射第一波导板241的角度。需要说明的是，本申请实施例中的图像显示装置200也可以不包括第一驱动单元，而改用手动方式转动第一棱镜组231。本申请实施例对第一棱镜组231的具体驱动方式不作限制。

第一发射单元211所发射的光线经过第一棱镜组231的折射和第一耦入光栅261、第一波导板241及第一耦出光栅281的传导后进入用户的眼睛300中形成虚拟图像，实景场景中的光线透过第一波导板241直接进入用户的眼睛300中形成真实图像，虚拟图像与真实图像叠加形成增强现实图像。

第一发射单元211所发射的第一光线中，第一有效光线L11入射第一棱镜组231后，经第一棱镜组231折射后形成第一入射光线L111；第一入射光线L111入射第一波导板241后，经第一耦入光栅261、第一波导板241及第一耦出光栅281传导后形成第一出射光线L112。其中，第一耦入光栅261和第一耦出光栅281均与第一波导板241平行，第一耦入光栅261和第一耦出光栅281的法线与第一波导板241的法线F1相同或平行。

第一入射光线L111入射第一波导板241时具有水平方向的第一分量，第一分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上具有第一夹角α1；第一出射光线L112出射第一波导板241时具有水平方向的第二分量，第二分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上具有第二夹角α2；第一夹角α1与第二夹角α2的角度相等，即α1＝α2，且第一分量与第二分量相对第一波导板241的法线F1对称。

在方位方向上，第一入射光线L111以与第一波导板241的法线F1呈预设角度即第一夹角α1入射第一波导板241，经过第一耦入光栅261衍射后，满足全反射条件，并在第一波导板241内以全反射形式传输，再经过第一耦出光栅281衍射后，以与第一波导板241的法线F1呈预设角度即第二夹角α2出射第一波导板241，形成第一出射光线L112。第一入射光线L111相对第一波导板241的法线F1的夹角方向与第一出射光线L112相对第一波导板241的法线F1的夹角方向相反，二者相对第一波导板241的法线F1呈轴对称分布，之后第一出射光线L112进入用户的眼睛300显示成图像。

因为第一入射光线L111入射第一波导板241时水平方向的第一分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上具有第一夹角α1，第一出射光线L112出射第一波导板241时水平方向的第二分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上具有第二夹角α2，第一分量与第二分量相对第一波导板241的法线F1对称，可以将第一出射光线L112形成的虚拟图像的中心与用户的视角中心错开，避免了虚拟图像与视角中心相互影响带来的危险，具体如图8所示，图8为图7所示的图像显示装置的显示效果图。由于虚拟图像与真实场景图像的亮度很难完美匹配，当虚拟图像与真实场景图像融合时，虚拟图像中心与用户的视角中心错开，可以改善亮度不一样带来的匹配问题。示例性地：当虚拟图像的亮度略小于或略大于真实场景的亮度时，虚拟图像的中心避开用户敏感度最高的视觉中心，降低亮度不一样带来的视觉差异，改善显示效果和用户体验；当虚拟图像的亮度远大于真实场景的亮度时，虚拟图像的中心与用户的视觉中心错开，避免虚拟图像过高导致真实场景最重要的中心区域无法看清，造成用户无法及时注意真实场景。

需要说明的是，因为图7为图像显示装置200的俯视图，所以图中第一入射光线L111可以理解为第一分量的示图，图中第一出射光线L112可以理解为第二分量的示图。

第一入射光线L111入射第一波导板241时还具有垂直方向的第三分量，第三分量与第一波导板241的法线F1在垂直方向上具有第四夹角α4；第一出射光线L112出射第一波导板241时还具有垂直方向的第四分量，第四分量与第一波导板241的法线F1在垂直方向上具有第六夹角α6；第四夹角α4与第六夹角α6的角度相等，即α4＝α6，且第三分量与第四分量相对第一波导板241的法线F1对称。

在俯仰方向上，请结合图9，图9为图7所示的图像显示装置的侧视图。第一入射光线L111以与第一波导板241的法线F1呈预设角度即第四夹角α4入射第一波导板241，经过第一耦入光栅261衍射后，满足全反射条件，并在第一波导板241内以全反射形式传输，再经过第一耦出光栅281衍射后，以与第一波导板241的法线F1呈预设角度即第六夹角α6出射第一波导板241，形成第一出射光线L112。第一入射光线L111相对第一波导板241的法线F1的夹角方向与第一出射光线L112相对第一波导板241的法线F1的夹角方向相反，二者相对第一波导板241的法线F1呈轴对称分布，之后第一出射光线L112进入用户的眼睛300显示成图像。

第一波导板241的法线F1与水平方向H具有第三夹角α3，第三分量与水平方向H具有第五夹角α5，第三夹角α3与第四夹角α4的角度相等，第五夹角α5的角度等于第四夹角α4的角度与第三夹角α3的角度之和，第四分量与水平方向H平行。

第一波导板241的法线F1与水平方向H具有第三夹角α3，为保证第一入射光线L111经第一耦入光栅261、第一波导板241及第一耦出光栅281传导后形成的第一出射光线L112方向为水平方向，控制第一发射单元211所发射的第一有效光线L11经第一棱镜组231折射后形成的第一入射光线L111俯仰方向上以与第一波导板241的法线F1在垂直方向上呈第四夹角α4入射第一波导板241。由于第一波导板241的法线F1与水平方向H具有第三夹角α3，则第一入射光线L111俯仰方向上与水平方向H的第五夹角α5为|α3+α4|角度，第一出射光线L112俯仰方向上与水平方向H的夹角为0度。

对应的，第一发射单元211相对第一波导板241也可以倾斜设置，第一发射单元211所发射的光线的光路与第一波导板241之间位置关系不再局限于相互正交的位置关系，对人体工学设计及工业设计(Industrial Design，ID)提供了更大的空间，有助于实现更好的舒适度及外观表现。在垂直方向上，可以保持虚拟图像位置不变的同时，改变波导镜片的角度。因为第一波导板241可以倾斜放置，从而使容纳第一波导板241的可穿戴设备的整体外观和壳体设计更灵活，有助于提高外观表现。可穿戴设备的整体外观和壳体可以更加符合人体工程学，有助于实现更好的舒适度。

需要说明的是，因为图9为图像显示装置200的侧视图，所以图中第一入射光线L111可以理解为第三分量的示图，图中第一出射光线L112可以理解为第四分量的示图。

本申请实施例中第一夹角α1的角度可以根据需要设置，如第一夹角α1可以小于16度或小于12度或小于8度。可以理解的是，第一夹角α1可以基于可穿戴设备的工业设计选择，也可以根据虚拟图像相对人眼的偏移角度的舒适性考虑进行设计。需要说明的是，上述第一夹角α1的角度范围只是示例性举例，本领域技术人员根据需要可以调整第一夹角α1的范围，例如，第一夹角α1的范围可以为0度～8度，0度～16度，2度～8度，3度～16度等。

本申请实施例中第四夹角α4的角度可以根据需要设置，如第四夹角α4可以小于16度或小于12度或小于8度。可以理解的是，第四夹角α4可以基于可穿戴设备的工业设计选择，也可以根据虚拟图像相对人眼的偏移角度的舒适性考虑进行设计。需要说明的是，上述第四夹角α4的角度范围只是示例性举例，本领域技术人员根据需要可以调整第四夹角α4的范围，例如，第四夹角α4的范围可以为0度～8度，0度～16度，2度～8度，或3度～16度等。

可以理解的是，第一夹角α1与第四夹角α4的角度可以相等也可以不相等。第一夹角α1和第四夹角α4可以单独选择，相互不影响。第一夹角α1和第四夹角α4也可以联动选择，即第一夹角α1与第四夹角α4的和在一定范围内，如0度～8度，0度～16度，2度～12度，或3度～16度等。

请参阅图10，图10为本申请实施例提供的图像显示装置的第五种结构示意图。第一发射单元211所发射的第一光线中的第一有效光线L11水平方向的分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上平行，也即是说，第一入射光线L111在经过第一棱镜组231折射前的光线水平方向的分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上平行。第一棱镜组231用于改变第一有效光线L11的方向，从而改变第一入射光线L111入射第一波导板241的角度，以使第一分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上具有第一夹角α1，进而改变第一出射光线L112出射第一波导板241的角度，以使第二分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上具有第二夹角α2。

请参阅图11，图11为图10所示的图像显示装置中第一棱镜组的结构示意图。第一棱镜组231可以包括第一棱镜2311和第二棱镜2312，第一棱镜2311与第二棱镜2312具有相同的折射率。第一棱镜2311和第二棱镜2312可以为相同材质、相同形状的棱柱体，例如，第一棱镜2311和第二棱镜2312可以均为横截面为直角三角形的三棱柱，第一棱镜2311和第二棱镜2312也可以均为横截面为直角梯形的四棱柱，第一棱镜2311和第二棱镜2312还可以一者为横截面为直角三角形的三棱柱、一者为横截面为直角梯形的四棱柱。本申请实施例对第一棱镜2311和第二棱镜2312的具体形状不做限制。可以理解的是，第一棱镜2311与第二棱镜2312可以大小相同，第一棱镜2311与第二棱镜2312也可以大小不同；第一棱镜2311与第二棱镜2312可以材质相同，第一棱镜2311与第二棱镜2312也可以材质不同，只需保证第一棱镜2311与第二棱镜2312具有相同的折射率即可。

第一棱镜2311包括第一入射面S1和第一出射面S3，第一入射面S1与第一出射面S3在水平方向上具有第一内角θ1；第二棱镜2312包括第二入射面S2和第二出射面S4，第二入射面S2与第二出射面S4在水平方向上具有第二内角θ2；第一内角θ1与第二内角θ2的角度相等，即θ1＝θ2＝θ。其中，第一出射面S3与第二入射面S2相邻且平行，第一出射面S3和第二入射面S2在水平方向上均平行于第一波导板241。因此，第一出射面S3和第二入射面S2的共同法线F与第一波导板241的法线F1相同或平行。

第一发射单元211所发射的第一光线中的第一有效光线L11依次经过第一入射面S1、第一出射面S3、第二入射面S2和第二出射面S4的折射后形成第一入射光线L111，从而使入射第一波导板241的光线水平方向的分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上不平行，而是具有预设夹角，即第一夹角α1，进而使出射第一波导板241的光线水平方向的分量与第一波导板241的法线F1在水平方向上也不平行，而是具有预设夹角，即第二夹角α2。

请参阅图12和图13，图12为图10所示的图像显示装置中第一棱镜组转动的三维示意图，图13为图12中第一棱镜组转动的平面示意图。第一驱动单元可驱动第一棱镜组231转动，以改变第一有效光线L11入射第一棱镜组231的角度，从而改变第一棱镜组231对第一有效光线L11的折射程度。具体地，第一驱动单元可驱动第一棱镜2311与第二棱镜2312一起绕第一出射面S3和第二入射面S2的共同法线F转动，且第一棱镜2311与第二棱镜2312转动的角度相等、方向相反。假如第一驱动单元驱动第一棱镜2311绕第一出射面S3和第二入射面S2的共同法线F顺时针转动角度

则第一驱动单元同时驱动第二棱镜2312绕第一出射面S3和第二入射面S2的共同法线F逆时针转动角度

其中，第一棱镜2311或第二棱镜2312转动的角度

与第一夹角α1及第二夹角α2之间满足关系式：

请参阅图14至图16，图14a-14c分别为图11所示的第一棱镜组中第一棱镜和第二棱镜的三种状态下的俯视图，图15a-15c分别为图14a-14c所示的第一棱镜和第二棱镜的三种状态下的侧视图，图16a-16c分别为图14a-14c所示的第一棱镜和第二棱镜的三种状态下的三维立体图。

在图14a、图15a和图16a所示的状态下，第一有效光线L11整体向左偏转：第一有效光线L11由第一入射面S1入射第一棱镜2311时发生折射，第一有效光线L11第一次以第一幅度向左偏转；第一次偏转后的第一有效光线L11由第一出射面S3出射第一棱镜2311时发生折射，第一有效光线L11第二次以第二幅度向右偏转；第二次偏转后的第一有效光线L11由第二入射面S2入射第二棱镜2312时发生折射，第一有效光线L11第三次以第三幅度向左偏转；第三次偏转后的第一有效光线L11由第二出射面S4出射第二棱镜2312时发生折射，第一有效光线L11第四次以第四幅度向右偏转。由光学常识可知，第二幅度与第三幅度相同，第二次偏转后的第一有效光线L11与第三次偏转后的第一有效光线L11在水平方向上平行，即第一棱镜2311内的第一有效光线L11与第二棱镜2312内的第一有效光线L11在水平方向上平行。在此状态下，第一有效光线L11经第一棱镜组231折射后能达到向左的最大偏转角。

在图14b、图15b和图16b所示的状态下，第一有效光线L11整体向下平移：第一有效光线L11由第一入射面S1入射第一棱镜2311时发生折射，第一有效光线L11第一次以第一幅度向下偏转；第一次偏转后的第一有效光线L11由第一出射面S3出射第一棱镜2311时发生折射，第一有效光线L11第二次以第二幅度向上偏转；第二次偏转后的第一有效光线L11由第二入射面S2入射第二棱镜2312时发生折射，第一有效光线L11第三次以第三幅度向下偏转；第三次偏转后的第一有效光线L11由第二出射面S4出射第二棱镜2312时发生折射，第一有效光线L11第四次以第四幅度向上偏转。由光学常识可知，第二幅度与第三幅度相同，第二次偏转后的第一有效光线L11与第三次偏转后的第一有效光线L11在垂直方向上平行，即第一棱镜2311内的第一有效光线L11与第二棱镜2312内的第一有效光线L11在垂直方向上平行。在此状态下，第一有效光线L11经第一棱镜组231折射后在水平方向上不偏转、在垂直方向上向下平移。

在图14c、图15c和图16c所示的状态下，第一有效光线L11整体向右偏转：第一有效光线L11由第一入射面S1入射第一棱镜2311时发生折射，第一有效光线L11第一次以第一幅度向右偏转；第一次偏转后的第一有效光线L11由第一出射面S3出射第一棱镜2311时发生折射，第一有效光线L11第二次以第二幅度向左偏转；第二次偏转后的第一有效光线L11由第二入射面S2入射第二棱镜2312时发生折射，第一有效光线L11第三次以第三幅度向右偏转；第三次偏转后的第一有效光线L11由第二出射面S4出射第二棱镜2312时发生折射，第一有效光线L11第四次以第四幅度向左偏转。由光学常识可知，第二幅度与第三幅度相同，第二次偏转后的第一有效光线L11与第三次偏转后的第一有效光线L11在水平方向上平行，即第一棱镜2311内的第一有效光线L11与第二棱镜2312内的第一有效光线L11在水平方向上平行。在此状态下，第一有效光线L11经第一棱镜组231折射后能达到向右的最大偏转角。

请参阅图17，图17为图10所示的图像显示装置中第一驱动单元的结构示意图。第一驱动单元251可以包括检测模块2511、控制器2512和驱动电机2513，其中，控制器2512分别与检测模块2511及驱动电机2513电连接。

检测模块2511包括光线发射器2514和光线接收器2515。光线发射器2514设置在第一波导板241靠近第一发射单元211的一侧，用于发射预设波长的红外光线L0；红外光线L0经第一波导板241传导后形成第一红外出射光线L1，第一红外出射光线L1由第一波导板241出射至用户的眼睛300，并经用户的眼睛300反射回第一波导板241，反射回的第一红外出射光线L1经第一波导板241再次传导后形成第二红外出射光线L2，第二红外出射光线L2由第一波导板241出射至外界；光线接收器2515设置在第一波导板241远离第一发射单元211的一侧，用于接收第二红外出射光线L2，并根据第二红外出射光线L2检测出用户的人眼信息。检测模块2511用于根据该人眼信息生成控制指令，并将该控制指令发送至控制器2512。其中，人眼信息包括人眼的位置信息、人眼的角度信息和人眼的对焦信息中的至少一个信息。

控制器2512接收到检测模块2511所发送的控制指令后，根据该控制指令控制驱动电机2513转动。驱动电机2513与第一棱镜组231连接，用于驱动第一棱镜组231转动以调整第一入射光线L111入射第一波导板241的角度，从而调整第一出射光线L112出射第一波导板241的角度。

请参阅图18，图18为本申请实施例提供的图像显示装置的第六种结构示意图。图像显示装置200还可以包括第二发射单元212、第二棱镜组232、第二波导板242和第二驱动单元(图中未示出)。可以理解的是，图像显示装置200还可以包括其他组成部分，比如第二耦入光栅262和第二耦出光栅282。本申请实施例对图像显示装置200的具体组成部分不作限制。

第二发射单元212与第一发射单元211在水平方向上关于第一轴对称设置，第二发射单元212用于发射第二光线(图中未示出)。第二发射单元212的结构可以与第一发射单元211的结构相同，具体请参见关于第一发射单元211的说明，此处不再赘述。

第二棱镜组232与第一棱镜组231在水平方向上关于第二轴对称设置，第二棱镜组232与第二发射单元212相对设置，用于对入射第二棱镜组232的光线进行折射。需要说明的是，第二发射单元212所发射的第二光线是从出射界面呈放射状向外传播的，因此即使第二棱镜组232与第二发射单元212相对设置，第二发射单元212所发射的第二光线也不能全部入射第二棱镜组232。第二光线中，成功入射第二棱镜组232的光线为第二有效光线L21，未能入射第二棱镜组232的光线为第二无效光线(图中未示出)。第二棱镜组232具体用于对第二有效光线L21进行折射，第二有效光线L21入射第二棱镜组232后经由第二棱镜组232折射形成第二入射光线L211。第二棱镜组232的结构可以与第一棱镜组231的结构相同，具体请参见关于第一棱镜组231的说明，此处不再赘述。

第二波导板242与第一波导板241在水平方向上关于第三轴对称设置，第二波导板242与第二棱镜组232相对设置，用于对入射第二波导板242的光线进行传导。具体地，第二波导板242可以包括第一部和第二部。第一部与第二棱镜组232相对设置，以使由第二棱镜组232出射的第二入射光线L211可以进入第二波导板242；第二入射光线L211入射第二波导板242后经由第二波导板242传导形成第二出射光线L212，第二出射光线L212由第二波导板242出射至外界；第二部与用户的眼睛300相对设置，以使由第二波导板242出射的第二出射光线L212可以进入用户的眼睛300。

第二耦入光栅262和第二耦出光栅282的结构可以分别与第一耦入光栅261和第一藕出光栅281的结构相同，具体请参见关于第一耦入光栅261和第一耦出光栅281的说明，此处不再赘述。

第二驱动单元与第二棱镜组232连接，用于驱动第二棱镜组232转动，以改变第二有效光线L21入射第二棱镜组232的角度，从而改变第二棱镜组232对第二有效光线L21的折射程度，进而改变第二入射光线L211入射第二波导板242的角度，最终改变第二出射光线L212出射第二波导板242的角度。需要说明的是，本申请实施例中的图像显示装置200也可以不包括第二驱动单元，而改用手动方式转动第二棱镜组232。本申请实施例对第二棱镜组232的具体驱动方式不作限制。

需要说明的是，第二驱动单元驱动第二棱镜组232转动的角度与第一驱动单元驱动第一棱镜组231转动的角度大小相等、方向相反，以使第二出射光线L212出射第二波导板242的角度与第一出射光线L112出射第一波导板241的角度大小相等、方向相反，从而使第二出射光线L212与第一出射光线L112对称，且第一轴、第二轴、第三轴均与第一出射光线L112与第二出射光线L212的对称轴重合。

第一出射光线L112的反向延长线与第二出射光线L212的反向延长线的交叉区域形成图像显示装置200中的虚拟图像，虚拟图像的中心到用户双目中点的距离为双目融合距离D。当第一驱动单元和第二驱动单元分别改变第一出射光线L112出射第一波导板241的角度和第二出射光线L212出射第二波导板242的角度时，图像显示装置200中虚拟图像的成像位置发生改变，虚拟图像的双目融合距离D也发生改变。

第二入射光线L212入射第二波导板242时具有水平方向的第五分量，第五分量与第二波导板242的法线F2在水平方向上具有第七夹角β1；第二出射光线L212出射第二波导板242时具有水平方向的第六分量，第六分量与第二波导板242的法线F2在水平方向上具有第八夹角β2；第七夹角β1与第八夹角β2的角度相等，即β1＝β2，且第五分量与第六分量相对第二波导板242的法线F2对称。第七夹角β1、第八夹角β2、双目融合距离D与用户的双目瞳距IPD之间满足关系：

2D·tanβ1＝2D·tanβ2＝IPD

请参阅图19，图19为本申请实施例提供的图像显示装置的第七种结构示意图。图像显示装置200还可以包括第三发射单元213、第三棱镜组233、第三波导板243和第三驱动单元(图中未示出)。可以理解的是，图像显示装置200还可以包括其他组成部分，比如第三耦入光栅263和第三耦出光栅283。本申请实施例对图像显示装置200的具体组成部分不作限制。

第三发射单元213与第一发射单元211在水平方向上关于第四轴对称设置，第三发射单元213用于发射第三光线(图中未示出)。第三发射单元213的结构可以与第一发射单元211的结构相同，具体请参见关于第一发射单元211的说明，此处不再赘述。

第三棱镜组233与第三发射单元213相对设置，用于对入射第三棱镜组233的光线进行折射。需要说明的是，第三发射单元213所发射的第三光线是从出射界面呈放射状向外传播的，因此即使第三棱镜组233与第三发射单元213相对设置，第三发射单元213所发射的第三光线也不能全部入射第三棱镜组233。第三光线中，成功入射第三棱镜组233的光线为第三有效光线L31，未能入射第三棱镜组233的光线为第三无效光线(图中未示出)。第三棱镜组233具体用于对第三有效光线L31进行折射，第三有效光线L31入射第三棱镜组233后经由第三棱镜组233折射形成第三入射光线L311。第三棱镜组233的结构可以与第一棱镜组231的结构相同，具体请参见关于第一棱镜组231的说明，此处不再赘述。

第三波导板243与第一波导板241在水平方向上关于第五轴对称设置，第五轴与第四轴重合，第三波导板243与第三棱镜组233相对设置，用于对入射第三波导板243的光线进行传导。具体地，第三波导板243可以包括第一部和第二部。第一部与第三棱镜组233相对设置，以使由第三棱镜组233出射的第三入射光线L311可以进入第三波导板243；第三入射光线L311入射第三波导板243后经由第三波导板243传导形成第三出射光线L312，第三出射光线L312由第三波导板243出射至外界；第二部与用户的眼睛300相对设置，以使由第三波导板243出射的第三出射光线L312可以进入用户的眼睛300。

第三耦入光栅263和第三耦出光栅283的结构可以分别与第一耦入光栅261和第一耦出光栅281的结构相同，具体请参见关于第一耦入光栅261和第一耦出光栅281的说明，此处不再赘述。

第三驱动单元与第三棱镜组233连接，用于驱动第三棱镜组233转动，以改变第三有效光线L31入射第三棱镜组233的角度，从而改变第三棱镜组233对第三有效光线L31的折射程度，进而改变第三入射光线L311入射第三波导板243的角度，最终改变第三出射光线L312出射第三波导板243的角度。需要说明的是，本申请实施例中的图像显示装置200也可以不包括第三驱动单元，而改用手动方式转动第三棱镜组233。本申请实施例对第三棱镜组233的具体驱动方式不作限制。

需要说明的是，第三驱动单元驱动第三棱镜组233转动的角度与第一驱动单元驱动第一棱镜组231转动的角度不同，以使第三出射光线L312出射第三波导板243的角度与第一出射光线L112出射第一波导板241的角度不同。

第一出射光线L112的反向延长线与第三出射光线L312的反向延长线的交叉区域形成图像显示装置200中的虚拟图像，虚拟图像的中心到用户双目中点的连线相对第四轴和第五轴在水平方向上具有偏移角γ。当第一驱动单元和第三驱动单元分别改变第一出射光线L112出射第一波导板241的角度和第三出射光线L312出射第三波导板243的角度时，图像显示装置200中虚拟图像的成像位置发生改变，偏移角γ也发生改变。

第三入射光线L312入射第三波导板243时具有水平方向的第七分量，第七分量与第三波导板243的法线F3在水平方向上具有第九夹角β3；第三出射光线L312出射第三波导板243时具有水平方向的第八分量，第八分量与第三波导板243的法线F3在水平方向上具有第十夹角β4；第九夹角β3与第十夹角β4的角度相等，即β3＝β4，且第七分量与第八分量相对第三波导板243的法线F3对称。第一夹角α1、第二夹角α2、第九夹角β3、第十夹角β4与偏移角γ之间满足关系：|tanγ|＝|tanβ3-tanα1|＝|tanβ4-tanα1|＝|tanβ3-tanα2|＝|tanβ4-tanα2|。

本申请实施例还提供一种可穿戴设备，该可穿戴设备可以为智能眼镜或智能头盔等增强现实显示设备中的一种。为了更好地理解该可穿戴设备，下面以该可穿戴设备为智能眼镜为例进行详细说明。具体请参阅图20，图20为本申请实施例提供的可穿戴设备的结构示意图。可穿戴设备10包括壳体100和图像显示装置200，图像显示装置200设置于壳体100内，图像显示装置200的结构可以采用上述任意一个实施例中的图像显示装置200的结构，在此不再赘述。

在一些实施例中，智能眼镜可以作为移动终端的可视化智能辅助设备，如智能眼镜可以展示时间、天气、运动步数等信息给用户，具体的可以通过智能眼镜的镜片显示并展示给用户。智能眼镜还可以提供到站提醒、定时闹钟、语音电话、待办事项提醒等功能，用户可以不握持移动终端而是通过智能眼镜获取即时消息、接听语音电话等，移动终端可以一直放置在口袋或包包里，不需要拿出来进行操作。还可以通过智能眼镜获取移动终端的显示界面，如移动终端的主界面、通知栏、应用程序界面等。

智能眼镜上可以集成语音模块，语音模块可以实现语音识别和语音控制功能，如根据语音控制智能眼镜的显示，获取语音并实施翻译功能(方便用户与外国人交流)，还可以播放音频(如音乐、广播等)。

智能眼镜上还可以集成定位模块，智能眼镜可以根据定位模块实现导航功能，并将导航信息如地图或道路指引等显示在镜片上，还可以和实景图像叠加，实现增加现实显示功能。用户不需要在低头看移动终端，可以根据镜片显示的导航信息行进。此外，还可以通过语音拨快播放导航语音，辅助导航。

智能眼镜上还可以集成触控模块，可以通过触控模块控制智能眼镜的功能模块。如接听语音电话、关闭闹钟、调节音量等。

智能眼镜的镜片可以为太阳镜镜片，智能眼镜不仅具有较强的智能功能，还具有较好的外观和实用性。可以理解的，当镜片可以实现显示功能时，镜片可以为特质的镜片，如叠加超薄高透光柔性显示屏。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。

以上对本申请实施例提供的图像显示装置及可穿戴设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种图像显示装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一入射光线入射所述第一波导板时具有水平方向的第一分量，所述第一分量与所述第一波导板的法线在水平方向上具有第一夹角；

所述第一出射光线出射所述第一波导板时具有水平方向的第二分量，所述第二分量与所述第一波导板的法线在水平方向上具有第二夹角；

所述第一夹角与所述第二夹角的角度相等，所述第一分量与所述第二分量相对所述第一波导板的法线对称。

3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一入射光线入射所述第一波导板时还具有垂直方向的第三分量，所述第一出射光线出射所述第一波导板时还具有垂直方向的第四分量；

所述第一波导板的法线与水平方向具有第三夹角，所述第三分量与所述第一波导板的法线在垂直方向上具有第四夹角，所述第三分量与水平方向具有第五夹角；

所述第三夹角与所述第四夹角的角度相等，所述第五夹角的角度等于所述第四夹角的角度与所述第三夹角的角度之和，所述第四分量与水平方向平行。

4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，所述第四分量与所述第一波导板的法线在垂直方向上具有第六夹角，所述第四夹角与所述第六夹角的角度相等，所述第三分量与所述第四分量相对所述第一波导板的法线对称。

5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，所述第三夹角、所述第四夹角和所述第六夹角的角度值均大于0度且小于8度。

6.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一有效光线水平方向的分量与所述第一波导板的法线在水平方向上平行；

所述第一棱镜组用于改变所述第一有效光线的方向，从而改变所述第一入射光线入射所述第一波导板的角度，以使所述第一分量与所述第一波导板的法线在水平方向上具有所述第一夹角，进而改变所述第一出射光线出射所述第一波导板的角度，以使所述第二分量与所述第一波导板的法线在水平方向上具有所述第二夹角。

7.根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置还包括第一驱动单元，所述第一驱动单元与所述第一棱镜组连接，所述第一驱动单元用于驱动所述第一棱镜组转动，以改变所述第一出射光线出射所述第一波导板的角度；

所述第一棱镜组包括第一棱镜和第二棱镜；所述第一棱镜包括第一入射面和第一出射面，所述第一入射面与所述第一出射面在水平方向上具有第一内角；所述第二棱镜包括第二入射面和第二出射面，所述第二入射面与所述第二出射面在水平方向上具有第二内角；所述第一内角与所述第二内角的角度相等，所述第一出射面与所述第二入射面平行且相邻，所述第一出射面和所述第二入射面在水平方向上均平行于所述第一波导板；

所述第一有效光线依次经所述第一入射面、所述第一出射面、所述第二入射面和所述第二出射面折射后形成所述第一入射光线，所述第一驱动单元可驱动所述第一棱镜与所述第二棱镜一起绕所述第一出射面和所述第二入射面的共同法线转动，且所述第一棱镜与所述第二棱镜转动的角度相等、方向相反。

8.根据权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一棱镜与所述第二棱镜具有相同的折射率，所述第一棱镜或所述第二棱镜转动的角度与所述第一夹角之间满足关系

其中，α1为所述第一夹角，n为所述第一棱镜或所述第二棱镜的折射率，为所述第一内角或所述第二内角，

为所述第一棱镜或所述第二棱镜转动的角度。

9.根据权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一驱动单元包括控制器及与所述控制器连接的检测模块和驱动电机；

所述检测模块用于检测用户的人眼信息，根据所述人眼信息生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述控制器，其中，所述人眼信息包括人眼的位置信息、角度信息和对焦信息中的至少一个信息；

所述控制器用于根据所述控制指令控制所述驱动电机转动；

所述驱动电机与所述第一棱镜组连接，用于驱动所述第一棱镜组转动以调整所述第一入射光线入射所述第一波导板的角度。

10.根据权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，所述检测模块包括光线发射器和光线接收器，所述光线发射器设置于所述第一波导板靠近所述第一发射单元的一侧，所述光线接收器设置于所述第一波导板远离所述第一发射单元的一侧；

所述光线发射器用于发射预设波长的红外光线；

所述红外光线经所述第一波导板传导后形成第一红外出射光线，所述第一红外出射光线由所述第一波导板出射至用户的眼睛，并经用户的眼睛反射回所述第一波导板，反射回的所述第一红外出射光线经所述第一波导板再次传导后形成第二红外出射光线，所述第二红外出射光线由所述第一波导板出射至外界；

所述光线接收器用于接收所述第二红外出射光线，并根据所述第二红外出射光线检测出所述人眼信息。

11.根据权利要求1-10任一项所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置还包括：

第二发射单元，所述第二发射单元与所述第一发射单元在水平方向上关于第一轴对称设置，所述第二发射单元用于发射第二光信号，所述第二光信号包括第二有效光线；

第二棱镜组，所述第二棱镜组与所述第一棱镜组在水平方向上关于第二轴对称设置，所述第二棱镜组与所述第二发射单元相对设置，所述第二棱镜组用于对入射所述第二棱镜组的光线进行折射；

第二波导板，所述第二波导板与所述第一波导板在水平方向上关于第三轴对称设置，所述第二波导板与所述第二棱镜组相对设置，所述第二波导板用于对入射所述第二波导板的光线进行传导；以及

第二驱动单元，所述第二驱动单元与所述第二棱镜组连接，所述第二驱动单元用于驱动所述第二棱镜组转动，以改变所述第二出射光线出射所述第二波导板的角度，且所述第二棱镜组转动的角度与所述第一棱镜组转动的角度大小相等、方向相反；

其中，所述第二有效光线入射所述第二棱镜组后经由所述第二棱镜组折射形成第二入射光线，所述第二入射光线入射所述第二波导板后经由所述第二波导板传导形成第二出射光线，所述第二出射光线由所述第二波导板出射至外界，且所述第二出射光线与所述第一出射光线轴对称，所述第一轴、所述第二轴、所述第三轴均与所述第一出射光线与所述第二出射光线的对称轴重合。

12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元分别还用于通过改变所述第一出射光线出射所述第一波导板的角度和所述第二出射光线出射所述第二波导板的角度，从而改变所述显示图像装置中虚拟图像的双目融合距离；

所述第二入射光线入射所述第二波导板时具有水平方向的第五分量，所述第五分量与所述第二波导板的法线在水平方向上具有第七夹角；

所述第二出射光线出射所述第二波导板时具有水平方向的第六分量，所述第六分量与所述第二波导板的法线在水平方向上具有第八夹角；

所述第七夹角与所述第八夹角的角度相等，所述第五分量与所述第六分量相对所述第二波导板的法线对称，所述第七夹角、所述第八夹角、所述双目融合距离与用户的双目瞳距之间满足关系2D·tanβ1＝2D·tanβ2＝IPD，其中，D为所述双目融合距离，β1为所述第七夹角，β2为所述第八夹角，IPD为用户的双目瞳距。

13.根据权利要求1-10任一项所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置还包括：

第三发射单元，所述第三发射单元与所述第一发射单元在水平方向上关于第四轴对称设置，所述第三发射单元用于发射第三光信号，所述第三光信号包括第三有效光线；

第三棱镜组，所述第三棱镜组与所述第三发射单元相对设置，所述第三棱镜组用于对入射所述第三棱镜组的光线进行折射；

第三波导板，所述第三波导板与所述第一波导板在水平方向上关于第五轴对称设置，所述第三波导板与所述第三棱镜组相对设置，所述第三波导板用于对入射所述第三波导板的光线进行传导；以及

第三驱动单元，所述第三驱动单元与所述第三棱镜组连接，所述第三驱动单元用于驱动所述第三棱镜组转动，以改变所述第三出射光线出射所述第三波导板的角度，且所述第三棱镜组转动的角度与所述第一棱镜组转动的角度不同；

其中，所述第三有效光线入射所述第三棱镜组后经由所述第三棱镜组折射形成第三入射光线，所述第三入射光线入射所述第三波导板后经由所述第三波导板传导形成第三出射光线，所述第三出射光线由所述第三波导板出射至外界，且所述第三出射光线出射所述第三波导板的角度与所述第一出射光线出射所述第一波导板的角度不同，所述第四轴与所述第五轴重合。

14.根据权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一出射光线的反向延长线与所述第三出射光线的反向延长线的交叉区域形成所述图像显示装置中的虚拟图像，所述虚拟图像的中心与用户的双目中点的连线相对所述第四轴和所述第五轴在水平方向上具有一偏移角；

所述第三入射光线入射所述第三波导板时具有水平方向的第七分量，所述第七分量与所述第三波导板的法线在水平方向上具有第九夹角；

所述第三出射光线出射所述第三波导板时具有水平方向的第八分量，所述第八分量与所述第三波导板的法线在水平方向上具有第十夹角；

15.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：

壳体；和

图像显示装置，设置于所述壳体内，所述图像显示装置为如权利要求1-14任一项所述的图像显示装置。