[發(fā)明專利]AR顯示裝置和穿戴式AR設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810472324.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108681068B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖冰;梁曉斌;徐馳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 優(yōu)奈柯恩（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 熊洋志

1.AR顯示裝置，其特征在于，包括圖像投射裝置和光學(xué)顯示模組；

所述圖像投射裝置包括像源；

所述光學(xué)顯示模組包括第一分光鏡、第一反射鏡、第二分光鏡和第二反射鏡，所述第一分光鏡與所述第一反射鏡之間設(shè)置有第一波片組件，所述第二分光鏡與所述第二反射鏡之間設(shè)置有第二波片組件，所述第一分光鏡與所述第二分光鏡之間設(shè)置有第三透鏡，所述第一分光鏡采用立方偏振分光鏡，所述第二分光鏡包括分光鏡基片、第一偏光膜和第三偏振分光膜，所述第一分光鏡和所述第二分光鏡均配置成允許第一方向的偏振光通過(guò)同時(shí)反射第二方向的偏振光，所述第一方向垂直于所述第二方向；所述第一偏光膜用于通過(guò)偏振態(tài)為第一方向的偏振光，吸收偏振態(tài)為第二方向的偏振光；

所述像源、所述第一分光鏡與所述第一反射鏡水平排列，所述第二分光鏡與所述第二反射鏡水平排列，所述第一分光鏡與所述第二分光鏡豎直排列；所述像源射出的光經(jīng)由所述第一分光鏡透射、再經(jīng)過(guò)所述第一波片組件透射向所述第一反射鏡，由所述第一反射鏡反射后經(jīng)過(guò)所述第一波片組件透射后再次射向所述第一分光鏡，再經(jīng)由所述第一分光鏡反射，通過(guò)所述第三透鏡透射向所述第二分光鏡，由所述第二分光鏡反射后經(jīng)過(guò)所述第二波片組件透射向所述第二反射鏡，再由所述第二反射鏡反射后經(jīng)過(guò)所述第二波片組件再次透射向所述第二分光鏡，經(jīng)由所述第二分光鏡透射向人眼；

來(lái)自下方的干擾光線入射到所述第二分光鏡時(shí)，被分束成第一方向的偏振光和第二方向的偏振光，其中第二方向的偏振光被所述第一偏光膜吸收，第一方向的偏振光經(jīng)由所述第二分光鏡透射。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述像源的法線與所述第一分光鏡的反射平面的夾角為Φ，所述第一分光鏡的反射平面與主軸之間的夾角為θ，Φ的取值范圍為θ-10°至θ+10°之間，且90°＞Φ＞0°；所述主軸為第一交點(diǎn)和第二交點(diǎn)的連線；所述第一交點(diǎn)為第一反射鏡的光軸與所述第一分光鏡的反射平面的交點(diǎn)；所述第二交點(diǎn)為第二反射鏡的光軸與所述第二分光鏡的反射平面的交點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述第二分光鏡的反射平面和所述第二反射鏡的光軸之間的夾角為α；所述主軸和所述第二分光鏡的反射平面之間的夾角為β；α的取值范圍為β-10°至β+10°之間，且90°≥α≥0°。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AR顯示裝置，其特征在于，β為0°～90°。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AR顯示裝置，其特征在于，β為40°～50°。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述第二反射鏡和所述第一反射鏡均為曲面結(jié)構(gòu)；所述第二反射鏡的曲面向遠(yuǎn)離所述第二分光鏡的方向凸出；所述第一反射鏡的曲面向遠(yuǎn)離所述第一分光鏡的方向凸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述第一反射鏡的光軸處于水平方向上或處于豎直方向上；所述第二反射鏡的光軸處于水平方向上或處于豎直方向上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述第一反射鏡或所述第二反射鏡為曲面反射鏡、曲面半反射鏡、曲面折半反射鏡、延遲式曲面折半反射鏡或屈光矯正半反射鏡。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述曲面反射鏡包括基片和反射膜，所述反射膜位于所述基片的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AR顯示裝置，其特征在于，所述圖像投射裝置還包括匹配鏡和第二透鏡，所述匹配鏡的一側(cè)與所述像源貼合，另一側(cè)與所述第二透鏡貼合；所述像源射出的圖像光線首先進(jìn)入到所述匹配鏡，再進(jìn)入到所述第二透鏡；所述匹配鏡具備高透光率，且折射率大于空氣的折射率，用于提供更小的衍射光斑，提高成像分辨率。

11.一種穿戴式AR設(shè)備，其特征在于，包括卡箍件和上述權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的AR顯示裝置。