基于光偏振和双折射的变光程三维虚拟现实显示装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光偏振和双折射的变光程三维虚拟现实显示装置和方法，该装置包括透镜组、变光程器件、液晶显示屏和背光源，变光程器件包括若干双光程调节器件，每个双光程调节器件由双折射晶体器件和液晶盒组成；液晶显示屏用于显示三维虚拟场景；液晶盒用于调节光的偏振态；双折射晶体器件用于根据光的偏振态实现光程调节；透镜组用于调节已具有特定光程差的光路，使得物象关系正确。本发明专利技术通过多个双折射晶体器件和液晶盒控制光程，使得装置能够时序的有多个物距状态；通过液晶盒时序的控制光的偏振态，并同步显示与物距相对应的分解模式；液晶盒频率高于人眼帧率，利用人眼的视觉特性形成大景深近眼光场，突破三维显示在聚焦方面的局限。

【技术实现步骤摘要】
基于光偏振和双折射的变光程三维虚拟现实显示装置和方法
本专利技术属于近眼三维显示
，具体涉及一种基于光偏振和双折射的变光程三维虚拟现实显示装置和方法。
技术介绍
近年来，随着光电技术以及计算机绘制技术的快速发展，近眼虚拟显示技术正在经历前所未有的发展，对构建可连续聚焦近眼虚拟显示的研究与应用也受到越来越多的重视。现有的近眼虚拟显示技术包括基于双目视差的虚拟显示技术和基于光场的虚拟显示技术。对于非光场的显示技术主要以谷歌眼镜和oculus为代表。这种技术通过向左右眼显示不同视角的场景以实现一个具有双目视差效果的虚拟场景。然而由于只显示了两个视角的信息，所以显示的场景的三维效果不佳。为了提高信息量，发展出了许多基于光场的近眼显示技术，首先是由inVida提出了一种基于multi-view的光场近眼显示技术。这项技术利用一层高分辨率的OLED和微透镜阵列来重构一个光场。它实现了近似的单眼聚焦效果，然而由于只有一层OLED提供光场信息，所以光场的信息量较少，在空间分辨率和角分辨率之间存在折中，分辨率较低。Schowengerdt.etal提出了一种利用光纤扫描的光场近眼显示技术。这个技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光偏振和双折射的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，包括沿光轴方向依次设置的透镜组、变光程器件、液晶显示屏和背光源，所述变光程器件包括沿光轴方向依次排布的若干双光程调节器件，每个双光程调节器件由双折射晶体器件和液晶盒组成；所述背光源，用于为显示装置提供均匀亮度背光或者是方向性背光；所述液晶显示屏，用于显示三维虚拟场景；所述液晶盒，用于调节光的偏振态；所述双折射晶体器件，用于根据光的偏振态实现光程调节；所述透镜组用于调节已具有特定光程差的光路，使得物象关系正确。

【技术特征摘要】
1.一种基于光偏振和双折射的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，包括沿光轴方向依次设置的透镜组、变光程器件、液晶显示屏和背光源，所述变光程器件包括沿光轴方向依次排布的若干双光程调节器件，每个双光程调节器件由双折射晶体器件和液晶盒组成；所述背光源，用于为显示装置提供均匀亮度背光或者是方向性背光；所述液晶显示屏，用于显示三维虚拟场景；所述液晶盒，用于调节光的偏振态；所述双折射晶体器件，用于根据光的偏振态实现光程调节；所述透镜组用于调节已具有特定光程差的光路，使得物象关系正确。2.如权利要求1所述的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，该装置还包括框架固定设备，用于固定背光源、液晶显示屏、变光程器件、透镜组以及相关的驱动设备，形成一个适合人眼佩戴的设备。3.如权利要求1所述的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，所述液晶盒有通电和断电两种模式，通过通电或断电调节经过液晶盒的光线的偏振态，具有不同偏振态的光线在经过双折射晶体器件后，具有不同的光程。4.如权利要求1所述的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，所述双折射晶体器件可以是单个双折射晶体，也可以是由两个光轴垂直的同种双折射晶体中间加有二分之一波片的合成器件。5.如权利要求1所述的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，所述双折射晶体器件的厚度di根据三维光场所需的物象关系设置，是一个可以优化的自变量，在满足变光程要求的前提下，应当使得di越小越好。6.如权利要求1所述的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，由液晶盒和双折射晶体器件组成的双光程调节器件可以切换两个光程值，由N个双光程调节器件组成的变光程器件具有2N个光程值可选。7.如权利要求1所述的变光程三维虚拟现实显示装置，其特征在于，所述双光程调节器件的个数N根据三维光场所需的成像面个数M确定，表示向下取整；所述液晶显示屏可以是单层或者是多层，当液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海峰，刘玛丽，陆驰豪，刘旭，
申请(专利权)人：浙江大学，杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33