[發明專利]棱鏡式AR顯示裝置有效

申請號：	201710847856.6	申請日：	2017-09-19
公開（公告）號：	CN107422484B	公開（公告）日：	2023-07-28
發明（設計）人：	崔海銘	申請（專利權）人：	歌爾光學科技有限公司
主分類號：	G02B27/01	分類號：	G02B27/01
代理公司：	北京太合九思知識產權代理有限公司 11610	代理人：	劉戈
地址：	261061 山東省濰坊市高新區東***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	棱鏡 ar 顯示裝置
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【說明書】：

本發明提供一種棱鏡式AR顯示裝置，其中，裝置包括：沿第一軸依次排列的LCOS顯示芯片、偏振分光棱鏡PBS、雙膠合透鏡、第一單透鏡以及分光棱鏡，以及設于與所述第一軸垂直的第二軸上，且靠近所述PBS的LCOS照明設備；其中，所述雙膠合透鏡中的負透鏡靠近所述PBS，正透鏡靠近所述第一單透鏡；所述分光棱鏡的第一入光面靠近所述第一單透鏡，且光軸與所述第一單透鏡的光軸重合；所述分光棱鏡的第二入光面的光軸與所述第一入光面的光軸垂直且所述第二入光面與第一出光面相對。本發明提供的棱鏡式AR顯示裝置，在使得人眼觀看到虛實混疊圖像的同時，降低了虛擬圖像的色差。

技術領域

本發明涉及AR技術領域，尤其涉及一種棱鏡式AR顯示裝置。

背景技術

增強現實技術(Augmented?Reality，簡稱AR)，是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術。這種技術將虛擬信息疊加到真實世界的場景中，實現真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成。

為保證用戶能夠看到混疊后的虛擬圖像和真實世界的景物圖像，AR技術需要用到成像技術以及分光合光技術。在現有的棱鏡式AR顯示裝置中，成像光路與分光合光光路由一個分光棱鏡實現。這種顯示裝置使得人眼看到的虛擬圖像存在較大的色差，清晰度差。

發明內容

本發明的多個方面提供一種棱鏡式AR顯示裝置，用以降低虛擬圖像的色差，提升人眼看到的混疊圖像的清晰度。

本發明提供一種棱鏡式AR顯示裝置：

沿第一軸依次排列的LCOS顯示芯片、偏振分光棱鏡PBS、雙膠合透鏡、第一單透鏡以及分光棱鏡，以及設于與所述第一軸垂直的第二軸上，且靠近所述PBS的LCOS照明設備；

其中，所述雙膠合透鏡包括正透鏡以及負透鏡，所述負透鏡靠近所述PBS，所述正透鏡靠近所述第一單透鏡；

所述分光棱鏡的第一入光面靠近所述第一單透鏡，且光軸與所述第一單透鏡的光軸重合；所述分光棱鏡的第二入光面的光軸與所述第一入光面的光軸垂直且所述第二入光面與第一出光面相對；

所述LCOS照明設備用于照明所述LCOS顯示芯片，以使所述LCOS顯示芯片發出虛擬圖像光；所述LCOS顯示芯片發出的虛擬圖像光，經所述PBS透射以及所述雙膠合透鏡折射后進入所述第一單透鏡，經所述第一單透鏡折射入所述分光棱鏡，在所述分光棱鏡的第一入光面上，與來自所述分光棱鏡的第二入光面的環境光進行合光后從所述分光棱鏡的第一出光面透射至人眼。

進一步可選地，所述第一單透鏡為正透鏡。

進一步可選地，所述第一入光面和/或所述第二入光面鍍有增透膜。

進一步可選地，還包括：偏振元件；

所述偏振元件位于所述分光棱鏡的第二出光面的出光側，且所述偏振元件的偏振方向與所述PBS的偏振方向垂直；所述第二出光面與所述第一入光面相對。

進一步可選地，所述第一入光面和/或所述第二入光面為凹面。

進一步可選地，所述分光棱鏡包括：依次排列的第一棱鏡以及第二棱鏡；

所述第一棱鏡的斜棱面與所述第二棱鏡的斜棱面膠合，且膠合面上鍍有半透半反介質膜以形成所述分光棱鏡的分光面；

所述第一棱鏡上靠近所述第一單透鏡，且光軸與所述第一單透鏡的光軸重合的面為所述第一入光面；

所述第一棱鏡上，光軸與所述第一單透鏡的光軸垂直的面為所述第一出光面；

所述第二棱鏡上，光軸與所述第一單透鏡的光軸垂直的面為所述第二入光面。

進一步可選地，所述分光棱鏡包括：依次排列的第二棱鏡以及第一棱鏡；

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