[發(fā)明專利]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810358432.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN108398792B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 請(qǐng)求不公布姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳創(chuàng)維新世界科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 深圳正和天下專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44581
• 代理人: 楊波

本發(fā)明提供一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組及系統(tǒng)。該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組和圖像顯示裝置。該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組包括電控液晶偏振元件、偏振分光元件、第一反射放大元件、相位延遲片、第一反射元件、第二反射元件、第三反射元件和第二反射放大元件。圖像顯示裝置依次輸出一待顯示圖像的第一束子圖像光線和第二束子圖像光線，被第一反射放大元件和第二反射放大元件反射會(huì)聚形成的第一待顯示子圖像和第二待顯示子圖像能在用戶視覺上被拼接為待顯示圖像。該增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組及系統(tǒng)具有大視場(chǎng)、高分辨率的特點(diǎn)，且相對(duì)于具有傳統(tǒng)顯示光學(xué)模組的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組及系統(tǒng)體積較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR，Augmented Reality)是利用虛擬物體或信息對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于科研、軍事、工業(yè)、游戲、視頻、教育等各領(lǐng)域。目前主流的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，普遍采用微型圖像顯示器作為圖像源，并配合傳統(tǒng)顯示光學(xué)模組(半反半透平面鏡與傳統(tǒng)目視光學(xué)系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)顯示。受限于現(xiàn)有的技術(shù)和工藝水平，微型圖像顯示器的分辨率很難提高。并且，傳統(tǒng)顯示光學(xué)模組的顯示視場(chǎng)與顯示光學(xué)模組的體積密切相關(guān)。增大顯示視場(chǎng)，傳統(tǒng)顯示光學(xué)模組的體積會(huì)隨之劇增。因此，目前主流的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)具有分辨率低，以及視場(chǎng)小或體積大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種大視場(chǎng)高分辨率的緊湊型的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組及系統(tǒng)，以解決上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示光學(xué)模組，包括電控液晶偏振元件、偏振分光元件、第一反射放大元件、相位延遲片、第一反射元件、第二反射元件、第三反射元件和第二反射放大元件；

圖像顯示裝置依次輸出待顯示圖像的第一束子圖像光線和第二束子圖像光線，其中，第一束子圖像光線和第二束子圖像光線為具有第一線性偏振方向的準(zhǔn)直平行光束，每幅待顯示圖像包括第一待顯示子圖像和第二待顯示子圖像，所述第一束子圖像光線與第一待顯示子圖像對(duì)應(yīng)，所述第二束子圖像光線與第二待顯示子圖像對(duì)應(yīng)；

所述電控液晶偏振元件設(shè)置于圖像顯示裝置的出射光路上，用于在施加控制電壓后，將入射的第一線性偏振方向的第二束子圖像光線或第一束子圖像光線的偏振方向改為第二線性偏振方向，所述第二線性偏振方向和第一線性偏振方向正交；

所述偏振分光元件設(shè)置于所述電控液晶偏振元件的出射光路上，用于對(duì)第一線性偏振方向的子圖像光線進(jìn)行透射及對(duì)第二線性偏振方向的子圖像光線進(jìn)行反射；

所述第一反射放大元件設(shè)置于所述偏振分光元件的第一出射光路上，為偏振敏感型反射會(huì)聚元件，用于對(duì)透過所述偏振分光元件的第一線性偏振方向的第一束子圖像光線或第二束子圖像光線進(jìn)行反射會(huì)聚，以在人眼形成第一待顯示子圖像或第二待顯示子圖像；

所述相位延遲片設(shè)置于所述偏振分光元件的第二出射光路和第一反射元件之間，用于將被所述偏振分光元件反射的第二線性偏振方向的子圖像光線的偏振方向轉(zhuǎn)換為橢圓偏振方向或圓偏振方向，以及將從第一反射元件反射回來的橢圓偏振方向或圓偏振方向的子圖像光線轉(zhuǎn)換為非第二線性偏振方向；

所述第二反射元件和第三反射元件依次設(shè)置于所述偏振分光元件的第三出射光路上，用于將透過所述偏振分光元件的第一線性偏振方向子圖像光線反射至所述第二反射放大元件；

所述第二反射放大元件設(shè)置于所述第三反射元件的出射光路上，為偏振敏感型反射會(huì)聚元件，用于對(duì)被所述第三反射元件反射的第一線性偏振方向的第二束子圖像光線或第一束子圖像光線進(jìn)行反射會(huì)聚，以在人眼形成第二待顯示子圖像或第一待顯示子圖像；