[發(fā)明專利]近眼顯示系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810358680.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN108333781B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 請(qǐng)求不公布姓名;李傳禮
• 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)明提供一種近眼顯示系統(tǒng),包括圖像顯示裝置、光束偏轉(zhuǎn)裝置和陣列成像裝置。陣列成像裝置包括至少兩個(gè)衍射平面。光束偏轉(zhuǎn)裝置使調(diào)制后的子圖像光線入射到與該子圖像光線對(duì)應(yīng)的衍射平面的入射角在該對(duì)應(yīng)的衍射平面的衍射角帶寬內(nèi)，及使調(diào)制后的子圖像光線入射到與該子圖像光線不對(duì)應(yīng)的衍射平面的入射角在該不對(duì)應(yīng)的衍射平面的衍射角帶寬外。衍射平面對(duì)入射角在衍射角帶寬內(nèi)的子圖像光線進(jìn)行反射會(huì)聚在人眼形成待顯示子圖像。圖像顯示裝置輸出完待顯示圖像的所有子圖像光線后，在人眼形成的待顯示子圖像能在用戶視覺上被拼接為待顯示圖像。該近眼顯示系統(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)目視光學(xué)系統(tǒng)的近眼顯示系統(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，涉及一種近眼顯示系統(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。目前主流的應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的近眼顯示系統(tǒng)，普遍采用微型圖像顯示器作為圖像源，并配合傳統(tǒng)目視光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)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)目視光學(xué)系統(tǒng)的顯示視場(chǎng)與目視光學(xué)系統(tǒng)的體積密切相關(guān)。增大顯示視場(chǎng)，目視光學(xué)系統(tǒng)的體積會(huì)隨之劇增。因此，目前主流的應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的近眼顯示系統(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近眼顯示系統(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)施例提供一種近眼顯示系統(tǒng)，包括圖像顯示裝置、光束偏轉(zhuǎn)裝置和陣列成像裝置，所述陣列成像裝置包括至少兩個(gè)衍射平面；

所述圖像顯示裝置用于依次輸出待顯示圖像的至少兩束子圖像光線，其中，每幅待顯示圖像包括至少兩幅待顯示子圖像，每幅待顯示子圖像與每束子圖像光線對(duì)應(yīng)，每束子圖像光線與每個(gè)衍射平面對(duì)應(yīng)；

所述光束偏轉(zhuǎn)裝置用于根據(jù)需要對(duì)入射的子圖像光線進(jìn)行相位調(diào)制，使調(diào)制后的子圖像光線入射到與該子圖像光線對(duì)應(yīng)的衍射平面的入射角在該對(duì)應(yīng)的衍射平面的衍射角帶寬內(nèi)，且使調(diào)制后的子圖像光線入射到與該子圖像光線不對(duì)應(yīng)的衍射平面的入射角在該不對(duì)應(yīng)的衍射平面的衍射角帶寬外；

所述衍射平面用于對(duì)入射角在衍射角帶寬內(nèi)的子圖像光線進(jìn)行反射會(huì)聚在人眼形成待顯示子圖像，還用于對(duì)入射角在衍射角帶寬外的子圖像光線進(jìn)行透過；

在所述圖像顯示裝置輸出完待顯示圖像的所有子圖像光線后，在人眼形成的待顯示子圖像能在用戶視覺上被拼接為所述待顯示圖像；

真實(shí)世界環(huán)境光線穿過所述光束偏轉(zhuǎn)裝置和陣列成像裝置進(jìn)入人眼形成環(huán)境圖像。

可選地，所述圖像顯示裝置包括光源模組和圖像顯示單元，所述光源模組包括照明光源和光束整形合束器，所述光束整形合束器包括準(zhǔn)直擴(kuò)束整形組件和合束單元；

所述照明光源，用于提供多束照明光線；

所述準(zhǔn)直擴(kuò)束整形組件，用于對(duì)每束照明光線進(jìn)行準(zhǔn)直擴(kuò)束整形；

所述合束單元，用于將所述準(zhǔn)直擴(kuò)束整形組件準(zhǔn)直擴(kuò)束整形處理后的光束合成為單光束；

所述圖像顯示單元，用于對(duì)所述合束單元輸出的單光束的能量進(jìn)行調(diào)制以形成待顯示信息的圖像光線。

可選地，所述圖像顯示裝置包括光源模組、偏振分光組件和圖像顯示單元，所述光源模組包括照明光源和準(zhǔn)直擴(kuò)束整形組件；

所述照明光源，用于提供照明光線；

所述準(zhǔn)直擴(kuò)束整形組件，用于對(duì)所述照明光線進(jìn)行準(zhǔn)直擴(kuò)束整形；