[發明專利]顯示器

有效

• 申請號: 201710586187.1
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107167921B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 馬新利
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 11438 北京律智知識產權代理有限公司
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

本公開提供一種顯示器，涉及增強現實技術領域。該顯示器包括：物鏡單元，用于接收外部場景的真實圖像；微顯示器，用于生成虛擬圖像；分束器，用于接收真實圖像和虛擬圖像并將二者合并以產生組合圖像；第一偏光器，設于物鏡單元與分束器之間，用于控制真實圖像的光線在進入分束器前呈第一偏振態；第二偏光器，設于微顯示器與分束器之間，用于控制虛擬圖像的光線在進入分束器前呈第二偏振態；第三偏光器，設于分束器的出射光光路上，包括第一偏光區和第二偏光區，用于控制自分束器出射后的具有不同偏振態的光線分別對應第一偏光區和第二偏光區出射。本公開可使虛擬圖像遮擋真實圖像，從而提升圖像融合效果。

技術領域

本公開涉及增強現實技術領域，尤其涉及一種顯示器。

背景技術

AR(Augmented Reality，增強現實)技術可以將虛擬信息應用到真實世界中，以使虛擬的物體和真實的環境能夠實時地疊加到同一畫面或同一空間中而同時存在。目前，AR技術已經被應用到例如醫療和軍事訓練、工程設計和原型、遠程操作和遠程呈現、以及個人娛樂系統等多個領域。

以基于AR技術的透視頭戴顯示器為例，其可以將顯示器產生的虛擬圖像與現實場景的真實圖像結合到一起，其融合圖像的期望效果如圖1所示，即虛擬小汽車101可將其背后的真實物理平臺102遮擋起來，從而提供一種真實協調的融合效果。但在現有技術中，透視頭戴顯示器實際產生的融合效果如圖2所示，即虛擬小汽車101并未遮擋住其背后的真實物理場景，這樣不僅影響了虛擬圖像的顯示效果，還影響了虛擬圖像融入真實物理場景的融合效果。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種顯示器，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

本公開的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開的實踐而習得。

根據本公開的一個方面，提供一種顯示器，包括：

物鏡單元，用于接收外部場景的真實圖像；

微顯示器，用于生成虛擬圖像；

分束器，用于接收所述真實圖像和所述虛擬圖像，并將所述真實圖像和所述虛擬圖像合并以產生組合圖像；

第一偏光器，設于所述物鏡單元與所述分束器之間，用于控制所述真實圖像的光線在進入所述分束器前呈第一偏振態；

第二偏光器，設于所述微顯示器與所述分束器之間，用于控制所述虛擬圖像的光線在進入所述分束器前呈第二偏振態；以及，

第三偏光器，設于所述分束器的出射光光路上，所述第三偏光器包括第一偏光區和第二偏光區，用于控制自所述分束器出射后的具有不同偏振態的光線分別對應所述第一偏光區和所述第二偏光區出射。

本公開的一種示例性實施例中，所述第一偏光區位于所述第三偏光器的中心，所述第二偏光區位于所述第三偏光器的邊緣；

其中，所述第一偏光區用于控制所述虛擬圖像的光線通過且所述真實圖像的光線截斷，所述第二偏光區用于控制所述真實圖像的光線通過且所述虛擬圖像的光線截斷。

本公開的一種示例性實施例中，所述微顯示器生成的所述虛擬圖像的光為準直光，且所述第一偏光區與所述微顯示器呈現的虛擬像的大小一致。

本公開的一種示例性實施例中，所述外部場景的真實圖像經過所述物鏡單元后的成像位置至所述分束器的距離與所述微顯示器至所述分束器的距離相等。

本公開的一種示例性實施例中，所述第一偏光器為第一線偏光片，所述第二偏光器為第二線偏光片，所述第三偏光器為第三線偏光片；