[發明專利]實現虛實融合的顯示設備

有效

• 申請號: 202011374209.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN114578554B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 朱帥帥;鄧焯泳
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/28
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

1.一種實現虛實融合的顯示設備，其特征在于，包括：第一結合器、第二結合器、第一調制組件、第二調制組件、遮擋模板和光機；所述第一調制組件位于所述第一結合器的出光側；所述第二調制組件位于所述第一調制組件的出光側，且位于所述第二結合器的入光側；

所述第一結合器用于接收第一環境光線，并將所述第一環境光線傳輸至所述第一調制組件，所述第一環境光線載有真實物體信息；

所述第一調制組件包括第一偏振片、第一偏振分束鏡和半波片，所述第一偏振片和所述第一偏振分束鏡依次位于所述第一結合器的出光側，并且遠離所述第一結合器；所述半波片位于所述第一偏振分束鏡的出光側；

所述第一偏振片用于調制所述第一環境光線的偏振態，以形成第二環境光線，所述偏振分束鏡用于將所述第二環境光線反射至所述遮擋模板；

所述遮擋模板用于根據真實物體與虛擬物體的遮擋關系，調制所述第二環境光線的偏振態，以形成第三環境光線；

所述第一偏振分束鏡還用于供所述第三環境光線透過，所述半波片用于調制所述第三環境光線的偏振態，以形成第四環境光線，將所述第四環境光線傳輸至所述第二調制組件；

所述第二調制組件用于將所述第四環境光線傳輸至所述第二結合器，還用于調制第一顯示光線的偏振態，以形成第二顯示光線，以及將所述第二顯示光線傳輸至所述第二結合器；其中，所述第一顯示光線由所述光機產生，并載有所述虛擬物體信息；所述第二顯示光線的偏振態和所述第四環境光線的偏振態不同；

所述第二結合器用于傳輸所述第四環境光線和所述第二顯示光線，使所述第四環境光線和所述第二顯示光線入射至佩戴者的眼睛。

2.如權利要求1所述的顯示設備，其特征在于，所述第一調制組件還包括第一透鏡；所述第一透鏡正對所述第一結合器的出光側，用于將所述第一環境光線成像到所述遮擋模板。

3.如權利要求2所述的顯示設備，其特征在于，所述第一偏振片和所述第一偏振分束鏡依次位于所述第一透鏡的出光側，并且遠離所述第一結合器；

所述遮擋模板位于所述第一透鏡的后焦面上，所述半波片的快軸方向與所述第三環境光線的偏振方向之間的夾角為45°。

4.如權利要求3所述的顯示設備，其特征在于，所述第二調制組件包括第二偏振片、第二偏振分束鏡和第二透鏡；

所述第二透鏡正對所述第二結合器的入光側，所述第二偏振分束鏡位于所述第二透鏡的入光側，并且正對所述半波片；所述光機和所述遮擋模板均位于所述第二透鏡的焦平面上；

所述第二偏振片用于調制所述第一顯示光線的偏振態，以形成所述第二顯示光線；

所述第二偏振分束鏡用于將所述第四環境光線反射至所述第二透鏡，還用于供所述第二顯示光線透過至所述第二透鏡；

所述第二透鏡用于準直所述第四環境光線和所述第二顯示光線。

5.如權利要求1至4任一項所述的顯示設備，其特征在于，所述顯示設備還包括第一變焦透鏡，所述第一變焦透鏡位于所述第一結合器的入光側；所述第一變焦透鏡用于準直所述第一環境光線。

6.如權利要求5所述的顯示設備，其特征在于，所述顯示設備還包括第二變焦透鏡，所述第二變焦透鏡位于所述第二結合器的出光側；所述第二變焦透鏡用于準直經所述第二結合器傳輸的所述第四環境光線和所述第二顯示光線。

7.如權利要求6所述的顯示設備，其特征在于，所述顯示設備還包括眼動追蹤組件；所述眼動追蹤組件用于捕獲佩戴者的眼睛的視線方向。

8.如權利要求7所述的顯示設備，其特征在于，所述顯示設備還包括控制器，所述控制器分別與所述第一變焦透鏡、所述第二變焦透鏡和所述眼動追蹤組件電連接；所述控制器用于根據佩戴者的視線方向，調整所述第一變焦透鏡和所述第二變焦透鏡的光焦度。

9.如權利要求8所述的顯示設備，其特征在于，根據佩戴者的視線方向而得到佩戴者的注視點的深度，所述控制器用于控制所述第一變焦透鏡和所述第二變焦透鏡，以將所述真實物體和所述虛擬物體所對應的虛像設置在注視點所在的虛像面上。