[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)多景深增強現(xiàn)實顯示裝置

有效

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• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108803025B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周旭東
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B30/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)多景深增強現(xiàn)實顯示裝置，包括：多個結(jié)構(gòu)相同且用于發(fā)射單個像素的顯示元件，每個顯示元件均具有多個獨立出射光束的出射區(qū)域，目鏡系統(tǒng)，被配置為接收各顯示元件出射的光束，將各顯示元件出射的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，并將各顯示元件出射的光束引導(dǎo)至出射光瞳；變焦系統(tǒng)，其設(shè)置于所述出射光瞳處，變焦系統(tǒng)上設(shè)置有與單個顯示元件的各出射區(qū)域一一對應(yīng)的變焦部，近眼顯示系統(tǒng)，其被配置為將變焦系統(tǒng)出射的光束引導(dǎo)至用戶人眼。本發(fā)明每個像素的顯示元件的多個出射區(qū)域可以分別被用于出射不同深度的投影圖像并通過變焦系統(tǒng)上對應(yīng)的變焦部的處理后最終在人眼處成像，從而使得顯示裝置具有顯示光場深度的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)多景深增強現(xiàn)實顯示裝置。

背景技術(shù)

目前，用于使觀看者能夠有立體感地觀看圖像的顯示裝置，通常是在顯示裝置上顯示由具有視差的右眼和左眼圖像組成的合成圖像，并且使觀看者的右眼只能看到右眼圖像，左眼只能看到左眼圖像，從而使得觀看者能夠得到縱深感，這種縱深感取決于右眼與左眼圖像之間的視差量。但是，這種視差通常不會很大，以避免觀看者會感到眼疲勞、眩暈感，并且由于分別感覺到左眼和右眼圖像，觀看者也許不能得到三維感。

現(xiàn)有的增強現(xiàn)實顯示技術(shù)和虛擬現(xiàn)實顯示技術(shù)大多采用雙目視差實現(xiàn)3D圖像的深度顯示和感知，會存在視覺輻軸調(diào)節(jié)和感知深度的沖突，出現(xiàn)頭暈，惡心的情況，難以滿足市場消費者的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種實現(xiàn)多景深增強現(xiàn)實顯示裝置，具有顯示不同深度的功能，從而能夠使觀看者觀察到富有縱深感的圖像。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)多景深增強現(xiàn)實顯示裝置，其包括：

多個結(jié)構(gòu)相同且用于發(fā)射單個像素的顯示元件，每個顯示元件均具有多個獨立出射光束的出射區(qū)域，且同一顯示元件的各出射區(qū)域出射的光束互不交叉，

目鏡系統(tǒng)，被配置為接收各顯示元件出射的光束，將各顯示元件出射的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，并將各顯示元件出射的光束引導(dǎo)至出射光瞳；

變焦系統(tǒng)，其設(shè)置于所述出射光瞳處，變焦系統(tǒng)上設(shè)置有與單個顯示元件的各出射區(qū)域一一對應(yīng)的變焦部，每個變焦部均為一個具有獨立焦距的光學(xué)元件，目鏡系統(tǒng)被配置為將各顯示元件上相同出射區(qū)域上出射的光束分別引導(dǎo)至與之相對應(yīng)的同一變焦部，

近眼顯示系統(tǒng)，其被配置為將變焦系統(tǒng)出射的光束引導(dǎo)至用戶人眼。

從而每個像素的顯示元件的多個出射區(qū)域可以分別被用于出射不同深度的投影圖像并通過變焦系統(tǒng)上對應(yīng)的變焦部的處理后最終在人眼處成像，從而每個像素都可以呈現(xiàn)不同深度的投影圖像。每個變焦部均具有不同的焦距從而使得虛擬圖像投影距離不同，通過近眼顯示系統(tǒng)，人眼能夠看到不同深度的圖像。

每個顯示元件的出射區(qū)域的數(shù)量不受限制，可以根據(jù)需求設(shè)置兩個或兩個以上的任意多個。

進(jìn)一步的，每個出射區(qū)域出射不同景深的投影，當(dāng)僅某個出射區(qū)域出射光束時，該出射區(qū)域出射的投影經(jīng)過目鏡系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)直后、經(jīng)與之相對應(yīng)的變焦部處理后、經(jīng)近眼顯示系統(tǒng)傳導(dǎo)在用戶人眼處成相應(yīng)景深的圖像。

可選的，各顯示元件的多個獨立出射光束的出射區(qū)域呈同心環(huán)帶狀分布，與之相對應(yīng)的，變焦系統(tǒng)上的多個變焦部同樣呈同心環(huán)帶狀分布。

可選的，各顯示元件的多個獨立出射光束的出射區(qū)域呈規(guī)則排布或不規(guī)則排布。

可選的，各顯示元件的每個出射區(qū)域均出射錐形射束。

可選的，顯示元件的各出射區(qū)域的形狀均可以為圓形、方形，也均可以為任意其他形狀的閉合區(qū)域。

可選的，所述的變焦系統(tǒng)包括漸進(jìn)多焦點鏡片或液晶變焦透鏡。

可選的，所述的目鏡系統(tǒng)包括一片正透鏡或多片正負(fù)透鏡組成的正光焦度系統(tǒng)。