增强现实的显示装置及增强显示设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种增强现实的显示装置及增强显示设备，涉及增强现实显示的技术领域，所述增强现实的显示装置，包括依次连接的第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部；所述第一波导部包括入光面，所述第三波导部靠近第一波导部一端设置有反射面，所述第四波导部朝向所述第三波导部的一面设置有锯齿结构，所述锯齿结构用于将光线反射入人眼；第二波导部与第三波导部之间设置有全反射结构，全反射结构包括朝向相背的第一全反射面和第二全反射面，第一全反射面与第三波导部和外界的分界面形成第一全反射通道；第二全反射面与第二波导部和外界的分界面形成第二全反射通道，光线经过全反射机构后会被展宽，从而可以提高出瞳距及视场角。

Display device of augmented reality and enhanced display device

The present invention provides a display device and a display device to enhance enhanced reality, relates to the enhancement of technology in the field of reality, the augmented reality display device, including a first waveguide portion, which are connected in turn second, third waveguide and the fourth waveguide waveguide; the first wave guide light, the the third part near the end of the first waveguide waveguide part is provided with a reflective surface, the fourth part towards the third waveguide waveguide section surface is provided with sawtooth structure, the sawtooth structure is used to reflect light into the eye; a total reflection structure is arranged between the second part and the third part of the waveguide waveguide, total reflection structure includes the first reflection the second phase surface and back reflection surface, first reflection surface and third waveguide and external interface to form the first total reflection channel; second reflection surface and second wave The guide part and the external interface of the formation of second total reflection light channel, through the reflection mechanism will be broadened, which can improve the viewing angle and exit.

【技术实现步骤摘要】
增强现实的显示装置及增强显示设备
本专利技术涉及增强现实显示的
，尤其是涉及一种增强现实的显示装置及增强显示设备。
技术介绍
随着计算机软硬件技术及光学设计制造技术的进步，增强现实(AugmentedReality，简称为AR)技术发展十分迅猛。例如增强现实，它就是直接通过电脑将画面投射或叠加到现实，这就意味着我们不需要沉浸式的虚拟视觉体验，而是直接在现实生活的场景下，且不借助其他如操作手柄之类的互动设备就能与其投射的画面进行有效的交互。谷歌将AR与眼镜结合在一起专利技术了谷歌眼镜，谷歌眼镜主要结构包括一个摄像头和一个位于镜框右侧的宽条状的电脑处理器装置。镜片上配备了一个微型显示屏，它可以将数据投射到用户右眼上方的小屏幕，通过摄像头与显示器，谷歌眼镜可以满足使用者多种不同的需求，如查看日程，拍照，与好友视频等，从而可以使眼镜更加的智能化。视场角是衡量智能眼镜成像性能的因素之一，现有的智能眼镜中采用了锯齿结构来增加视场角，但该结构只能使视场角最大达到24度，不能满足智能眼镜的发展需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种增强现实的显示装置及增强显示设备，以缓解现有的智能眼镜视场角不足的技术问题。本专利技术提供的增强现实的显示装置，用于将虚拟图像投影入人眼，包括依次连接的第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部；所述第一波导部固定在所述第二波导部的一端，所述第一波导部包括入光面，用于接收虚拟图像；所述第四波导部朝向所述第三波导部的一面设置有锯齿结构；所述第三波导部靠近第一波导部一端设置有反射面，所述反射面与所述入光面对应，用于接收从所述入光面进入的光，以使从所述反射面射出的反射光经过全反射后投射在锯齿结构上，所述锯齿结构用于将光线反射入人眼；所述第二波导部与第三波导部之间设置有全反射结构，所述全反射结构包括朝向相背的第一全反射面和第二全反射面，所述第一全反射面与所述第三波导部和外界的分界面形成第一全反射通道；所述第二全反射面与所述第二波导部和外界的分界面形成第二全反射通道，以使被所述反射面反射的光线射入所述第一全反射通道和第二全反射通道后发生全反射。进一步的，所述第二波导部朝向所述第三波导部的一面上设置有凹槽，所述凹槽形成空气隔层，所述第三波导部与所述凹槽的分界面形成第一全反射面，所述凹槽的底面形成第二全反射面。进一步的，所述凹槽的数量为多个，所述多个凹槽沿所述第二波导部的长度方向间隔设置。进一步的，所述第二波导部包括依次连接的多层片状结构，所述片状结构朝向所述第三波导部的一面上均设置有凹槽，沿所述第二波导部的厚度方向形成多个空气隔层。进一步的，所述全反射结构包括双面反射膜，所述双面反射膜夹持于所述第二波导部与第一波导部之间，所述双面反射膜的一面形成第一全反射面，另一面形成第二全反射面。进一步的，所述第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部的材质为塑料。进一步的，所述锯齿结构上的锯齿朝向所述入光侧的一面上设置有半透射半反射膜。进一步的，所述锯齿结构上的锯齿数量为12个。本专利技术提供的增强显示设备，包括上述的增强现实的显示装置。进一步的，所述增强显示设备包括显示芯片和准直镜头，所述准直镜头设置于所述显示芯片与增强现实的显示装置的入光面之间，用于将所述显示芯片上同一点发出的具有一定锥角的光线准直。本专利技术提供的增强现实的显示装置，用于将虚拟图像投影入人眼，包括依次连接的第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部，所述第一波导部固定在所述第二波导部的一端，所述第一波导部包括入光面，用于接收虚拟图像；所述第四波导部朝向所述第三波导部的一面设置有锯齿结构，所述第三波导部靠近第一波导部一端设置有反射面，所述反射面与所述入光面对应，从入光面进入的光线可以被反射面反射，反射面射出的反射光在第二波导部与第三波导部中发生全反射后投射在锯齿结构上，所述锯齿结构用于将光线反射入人眼。所述第二波导部与第三波导部之间设置有全反射结构，所述全反射结构包括朝向相背的第一全反射面和第二全反射面，所述第一全反射面与所述第三波导部和外界的分界面可以形成第一全反射通道，从反射面射出的光部分进入到第一全反射通道，从而发生全反射，向锯齿结构所在方向传导；所述第二全反射面与所述第二波导部和外界的分界面形成第二全反射通道，从反射面射出的光线部分进入到第二全反射通道，从而发生全反射，向锯齿结构所在方向传导，显示芯片上同一点发出的光经过第一全反射通道和第二全反射通道后会被展宽，这些被展宽的光束全面的覆盖在锯齿结构上，这样锯齿结构就能实现对投影镜头出瞳距离进行延长，提高了视场角，在更远的地方接收到全部视场的光线。本专利技术提供的增强显示设备，包括上述的增强现实的显示装置。所述增强现实的显示装置，用于将虚拟图像投影入人眼，包括依次连接的第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部，所述第一波导部固定在所述第二波导部的一端，所述第一波导部包括入光面，用于接收虚拟图像；所述第四波导部朝向所述第三波导部的一面设置有锯齿结构，所述第三波导部靠近第一波导部一端设置有反射面，所述反射面与所述入光面对应，从入光面进入的光线可以被反射面反射，反射面射出的反射光在第二波导部与第三波导部中发生全反射后投射在锯齿结构上，所述锯齿结构用于将光线反射入人眼。所述第二波导部与第三波导部之间设置有全反射结构，所述全反射结构包括朝向相背的第一全反射面和第二全反射面，所述第一全反射面与所述第三波导部和外界的分界面可以形成第一全反射通道，从反射面射出的光部分进入到第一全反射通道，从而发生全反射，向锯齿结构所在方向传导；所述第二全反射面与所述第二波导部和外界的分界面形成第二全反射通道，从反射面射出的光线部分进入到第二全反射通道，从而发生全反射，向锯齿结构所在方向传导，显示芯片上同一点发出的光经过第一全反射通道和第二全反射通道后会被展宽，这些被展宽的光束全面的覆盖在锯齿结构上，这样锯齿结构就能实现对投影镜头出瞳距离进行延长，提高了视场角，在更远的地方接收到全部视场的光线。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，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1提供的增强现实的显示装置的示意图；图2为图1中A位置的局部放大图；图3为本专利技术实施例1提供的增强现实的显示装置的一种光路图；图4为本专利技术实施例1提供的增强现实的显示装置的另一种光路图；图5为本专利技术实施例2提供的增强现实的显示装置的示意图；图6为本专利技术实施例3提供的增强现实的显示装置的示意图。图标：100-第一波导部；110-入光面；200-第二波导部；300-第三波导部；310-反射面；400-锯齿结构；500-空气隔层；510-第一全反射面；520-第二全反射面；600-显示芯片；700-准直镜头；800-人眼。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强现实的显示装置，用于将虚拟图像投影入人眼，其特征在于，包括依次连接的第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部；所述第一波导部固定在所述第二波导部的一端，所述第一波导部包括入光面，用于接收虚拟图像；所述第四波导部朝向所述第三波导部的一面设置有锯齿结构；所述第三波导部靠近第一波导部一端设置有反射面，所述反射面与所述入光面对应，用于接收从所述入光面进入的光，以使从所述反射面射出的反射光经过全反射后投射在锯齿结构上，所述锯齿结构用于将光线反射入人眼；所述第二波导部与第三波导部之间设置有全反射结构，所述全反射结构包括朝向相背的第一全反射面和第二全反射面，所述第一全反射面与所述第三波导部和外界的分界面形成第一全反射通道；所述第二全反射面与所述第二波导部和外界的分界面形成第二全反射通道，以使被所述反射面反射的光线射入所述第一全反射通道和第二全反射通道后发生全反射。

【技术特征摘要】
1.一种增强现实的显示装置，用于将虚拟图像投影入人眼，其特征在于，包括依次连接的第一波导部、第二波导部、第三波导部和第四波导部；所述第一波导部固定在所述第二波导部的一端，所述第一波导部包括入光面，用于接收虚拟图像；所述第四波导部朝向所述第三波导部的一面设置有锯齿结构；所述第三波导部靠近第一波导部一端设置有反射面，所述反射面与所述入光面对应，用于接收从所述入光面进入的光，以使从所述反射面射出的反射光经过全反射后投射在锯齿结构上，所述锯齿结构用于将光线反射入人眼；所述第二波导部与第三波导部之间设置有全反射结构，所述全反射结构包括朝向相背的第一全反射面和第二全反射面，所述第一全反射面与所述第三波导部和外界的分界面形成第一全反射通道；所述第二全反射面与所述第二波导部和外界的分界面形成第二全反射通道，以使被所述反射面反射的光线射入所述第一全反射通道和第二全反射通道后发生全反射。2.根据权利要求1所述的增强现实的显示装置，其特征在于，所述第二波导部朝向所述第三波导部的一面上设置有凹槽，所述凹槽形成空气隔层，所述第三波导部与所述凹槽的分界面形成第一全反射面，所述凹槽的底面形成第二全反射面。3.根据权利要求2所述的增强现实的显示装置，其特征在于，所述凹槽的数量为多个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱幸福，任建文，张倩，冯东洋，
申请(专利权)人：浙江晶景光电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33