一种增强现实显示设备制造技术

本发明专利技术公开了一种增强现实显示设备，包括光源输出装置、MEMS振镜、可透可反装置和光线反射会聚装置，MEMS振镜设置于光线反射会聚装置的焦点上、或光线反射会聚装置的光轴上且远离焦点；光源输出装置用于输出根据影像信息调制的光线；光源输出装置输出的光线经MEMS振镜反射，再由可透可反装置透射至光线反射会聚装置，再经光线反射会聚装置进行会聚后反射至可透可反装置，最后由可透可反装置反射至人眼形成投影图像；环境光线经可透可反装置透射至人眼形成环境图像。由于MEMS振镜设置于光线反射会聚装置的焦点上、或光线反射会聚装置的光轴上且远离焦点，保证了MEMS振镜与光线反射会聚装置之间的光线路径，明显扩大了增强现实显示设备的视场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增强现实领域，尤其涉及一种增强现实显示设备。
技术介绍
增强现实(英文：AugmentedReality；简称：AR)，是利用虚拟物体或信息对真实场景进行现实增强的技术。增强现实技术通常基于摄像头等图像采集设备获得的真实物理环境影像，通过计算机系统识别分析及查询检索，将与之存在关联的文本内容、图像内容或图像模型等虚拟生成的扩展信息或虚拟场景显示在真实物理环境影像中，从而使用户能够获得身处的现实物理环境中的真实物体的标注、说明等相关扩展信息，或者体验到现实物理环境中真实物体的立体的、突出强调的增强视觉效果。现有的增强现实显示设备大都采用微显示器作为虚拟显示图像源，如LCD、DLP、LCOS或OLED等，光学系统通常采用阵列波导、全息波导、离轴光学系统等，将虚拟图像投影入人眼，同时可以通过相应的光学系统看见外界的真实物体，但均存在视场较小的技术问题，例如谷歌眼镜的视场为14°，微软的全息眼镜的视场为30°等等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种增强现实显示设备，解决现有的增强现实显示设备存在的视场较小的技术问题，实现扩大增强显示设备的视场的技术效果。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种增强现实显示设备，包括光源输出装置、MEMS振镜、可透可反装置和光线反射会聚装置，所述MEMS振镜设置于所述光线反射会聚装置的焦点上、或所述光线反射会聚装置的光轴上且远离所述焦点；所述光源输出装置用于输出根据影像信息调制的光线；所述光源输出装置输出的光线经所述MEMS振镜反射，再由所述可透可反装置透射至所述光线反射会聚装置，再经所述光线反射会聚装置进行会聚后反射至所述可透可反装置，最后由所述可透可反装置反射至人眼形成投影图像；环境光线经所述可透可反装置透射至人眼形成环境图像。可选地，所述MEMS振镜能够在第一方向和第二方向上进行偏转，所述第一方向与所述第二方向垂直。可选地，所述光源输出装置包括主控单元、三色激光发生单元和合光单元；所述主控单元对所述影像信息进行解码并生成所述三色激光发生单元的控制时序，所述三色激光发生单元根据所述控制时序发出激光，所述合光单元将所述三色激光发生单元发出的激光组合为相同光路。可选地，所述三色激光发生单元具体为红绿蓝激光发生单元。可选地，所述三色激光发生单元中每种激光发生单元具有准直器和/或光束整形元件。可选地，所述合光单元具体为X立方体棱镜或二向色镜合色结构。可选地，所述增强现实头戴式显示设备还包括驱动装置，所述驱动装置根据所述主控单元生成的二维偏转驱动信号，在所述三色激光发生单元根据所述控制时序发出激光时，同步控制所述MEMS振镜进行偏转。可选地，所述可透可反装置具体为表面镀有可透可反膜层的平板玻璃，或包括由两片直角棱镜胶合而成的棱镜结构，所述棱镜结构的胶合面镀有所述可透可反膜层。可选地，所述可透可反膜层的透射光和反射光的比例为1：1。可选地，所述可透可反膜层的平面与静止时的所述MEMS振镜的法线成75°～105°的夹角。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：由于本专利技术实施例提供的增强现实显示设备中MEMS振镜设置于光线反射会聚装置的焦点上、或光线反射会聚装置的光轴上且远离焦点，保证了MEMS振镜与光线反射会聚装置之间的光线路径，明显扩大了增强现实显示设备的视场，从而能够向用户展示更多的内容，继而提高了用户的使用体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：图1为本专利技术实施例提供的增强现实显示设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的MEMS振镜20位于光线反射会聚装置40的焦点时视场的示意图；图3为本专利技术实施例提供的MEMS振镜20位于光线反射会聚装置40的光轴上且远离焦点时视场的示意图；图4为本专利技术实施例提供的第一个实施例的增强现实显示设备的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的X立方体棱镜1031的光路示意图；图6为本专利技术实施例提供的第二个实施例的增强现实现实设备的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的二向色镜合色结构1032的光路示意图；图8为本专利技术实施例提供的可透可反装置30为表面镀有可透可反膜层的平板玻璃31的光路示意图；图9为本专利技术实施例提供的可透可反装置30为由两片直角棱镜胶合而成的棱镜结构32的光路示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种增强现实显示设备，请参考图1，图1为本专利技术实施例提供的增强现实显示设备的结构示意图，如图1所示，该设备包括光源输出装置10、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem,微机电系统)振镜20、可透可反装置30和光线反射会聚装置40。首先，介绍一下本专利技术实施例提供的增强现实显示设备的光路图：请继续参考图1，如图1所示，光源输出装置10用于输出根据影像信息调制的光线；光源输出装置10输出的光线经MEMS振镜20反射，再由可透可反装置30透射至光线反射会聚装置40，再经光线反射会聚装置进行会聚后反射至可透可反装置30，最后由可透可反装置30反射至人眼110形成投影图像，从而在视网膜120上成像；环境光线经可透可反装置30透射至人眼110形成环境图像。这样，用户不仅能够看见增强现实显示设备提供的虚拟图像，还能够看见外界环境的真实图像，从而获得虚拟图像和真实图像叠加后的增强现实的显示效果。然后，介绍一下本专利技术实施例提供的增强现实显示设备如何实现扩大视场的过程：在本实施例中，MEMS振镜20设置于光线反射会聚装置40的焦点上、或光线反射会聚装置40的光轴上且远离焦点，继续参考图2和图3，图2为本专利技术实施例提供的MEMS振镜20位于光线反射会聚装置40的焦点时视场的示意图，图3为本专利技术实施例提供的MEMS振镜20位于光线反射会聚装置40的光轴上且远离焦点时视场的示意图。在实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强现实显示设备，其特征在于，包括光源输出装置、MEMS振镜、可透可反装置和光线反射会聚装置，所述MEMS振镜设置于所述光线反射会聚装置的焦点上、或所述光线反射会聚装置的光轴上且远离所述焦点；所述光源输出装置用于输出根据影像信息调制的光线；所述光源输出装置输出的光线经所述MEMS振镜反射，再由所述可透可反装置透射至所述光线反射会聚装置，再经所述光线反射会聚装置进行会聚后反射至所述可透可反装置，最后由所述可透可反装置反射至人眼形成投影图像；环境光线经所述可透可反装置透射至人眼形成环境图像。

【技术特征摘要】
1.一种增强现实显示设备，其特征在于，包括光源输出装置、MEMS振镜、
可透可反装置和光线反射会聚装置，所述MEMS振镜设置于所述光线反射会
聚装置的焦点上、或所述光线反射会聚装置的光轴上且远离所述焦点；
所述光源输出装置用于输出根据影像信息调制的光线；所述光源输出装置
输出的光线经所述MEMS振镜反射，再由所述可透可反装置透射至所述光线
反射会聚装置，再经所述光线反射会聚装置进行会聚后反射至所述可透可反装
置，最后由所述可透可反装置反射至人眼形成投影图像；环境光线经所述可透
可反装置透射至人眼形成环境图像。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述MEMS振镜能够在第一
方向和第二方向上进行偏转，所述第一方向与所述第二方向垂直。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述光源输出装置包括主控
单元、三色激光发生单元和合光单元；所述主控单元对所述影像信息进行解码
并生成所述三色激光发生单元的控制时序，所述三色激光发生单元根据所述控
制时序发出激光，所述合光单元将所述三色激光发生单元发出的激光组合为相
同光路。
4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭东，黄琴华，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51