一种AR显示装置、AR穿戴设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供一种AR显示装置、AR穿戴设备，涉及智能穿戴技术领域，既可避免杂散光进入人眼，影响人眼看到的显示画面；还可使用户始终处于明亮的真实环境中，避免发生意外事故。一种AR显示装置，包括图像源、分光镜、以及曲面反光镜；分光镜和曲面反光镜用于对图像源射出的光进行反射；图像源射出的光依次经过分光镜和曲面反光镜射出；AR显示装置还包括设置于分光镜背离图像源一侧的角度选择复合层；角度选择复合层，用于调节沿角度选择复合层指向图像源方向照射到角度选择复合层的光的出射角度。

An AR display device and AR wearable device

【技术实现步骤摘要】
一种AR显示装置、AR穿戴设备
本技术涉及智能穿戴
，尤其涉及一种AR显示装置、AR穿戴设备。
技术介绍
AR(AugmentedReality，增强现实)也被称为混合现实，其原理是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，人们可以通过AR显示装置实现虚拟与真实世界互动。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种AR显示装置、AR穿戴设备，既可避免杂散光进入人眼，影响人眼看到的显示画面；还可使用户始终处于明亮的真实环境中，避免发生意外事故。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种AR显示装置，包括图像源、分光镜、以及曲面反光镜；所述分光镜和所述曲面反光镜用于对所述图像源射出的光进行反射；所述图像源射出的光依次经过所述分光镜和所述曲面反光镜射出；所述AR显示装置还包括设置在所述分光镜背离所述图像源一侧的角度选择复合层；所述角度选择复合层，用于调节沿所述角度选择复合层指向所述图像源方向照射到所述角度选择复合层的光的出射角度。可选的，所述角度选择复合层靠近所述图像源的表面包括交替设置的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起包括至少一个第一子凸起，所述第二凸起包括至少一个第二子凸起。可选的，所述第一凸起包括第一反射面；所述第一反射面，用于使与第一方向成小于等于±10°的夹角入射至所述角度选择复合层的光，经过所述分光镜反射后，沿与第二方向成大于±9°的夹角的方向出射；所述第二凸起包括第二反射面；所述第二反射面，用于使与所述第一方向成大于±10°的夹角入射至所述角度选择复合层的部分光，经过所述分光镜反射后，沿与所述第二方向成大于±9°的夹角的方向出射；所述第二反射面，还用于使与所述第一方向成大于±10°的夹角入射至所述角度选择复合层的部分光，沿入射方向出射，且与所述分光镜无交汇；其中，所述第一方向为所述角度选择复合层到所述图像源的垂直距离方向，所述第二方向与所述第一方向垂直、且沿所述指向所述分光镜。可选的，所述第一子凸起和所述第二子凸起呈锯齿状。可选的，多个所述第一子凸起的形状及尺寸均相同；多个所述第二子凸起的形状及尺寸均相同。可选的，沿第二方向，所述第一子凸起的宽度范围为25～30μm，所述第二子凸起的宽度范围为15～25μm；沿所述第一方向，所述第一子凸起的高度范围为50～75μm，所述第二子凸起的高度范围为30～50μm。可选的，所述图像源为液晶显示器、OLED显示器、QLED显示器、LED显示器中的一种。可选的，所述分光镜为半透半反平板玻璃；所述曲面反光镜为半透半反曲面镜。可选的，沿第二方向，所述曲面反光镜的中心与所述分光镜的中心在同一直线上，且所述曲面反光镜沿远离所述分光镜的方向凸出；其中，所述第二方向垂直于所述角度选择复合层到所述图像源的垂直距离方向、且沿所述指向所述分光镜。第二方面，提供一种AR穿戴设备，包括卡箍件和第一方面所述的AR显示装置。本技术实施例提供一种AR显示装置、AR穿戴设备，包括图像源、分光镜、曲面反光镜、以及角度选择复合层。本技术实施例的AR显示装置可以将图像源发出的光线依次经过透镜射到分光镜和曲面反光镜反射后进入人眼。与此同时，通过利用角度选择复合层对沿角度选择复合层指向图像源方向照射到角度选择复合层的环境光的出射角度进行调节，可使环境光中的有效环境光直接以入射角度出射进入人眼，或者，有效环境光也可以经过角度选择复合层调节并出射，出射后的光不进入人眼；使环境光中的杂散光经过角度选择复合层调节并出射，出射后的光不进入人眼。这样一来，既可避免杂散光进入人眼，影响人眼看到的显示画面；还可使人眼看到有效环境光，使用户始终处于明亮的真实环境中，避免发生意外事故。附图说明为了更清楚地说明本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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为相关技术提供的一种AR显示装置的结构示意图；图2为相关技术提供的一种AR显示装置的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种AR显示装置的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种角度选择复合层的结构示意图；图5为本技术实施例提供的一种角度选择复合层的结构示意图；图6为本技术实施例提供的一种进入到人眼的光线的夹角图。附图标记：11-图像源；12-分光镜；13-曲面反光镜；14-遮光挡板；15-角度选择复合层；151-第一凸起；1511-第一子凸起；152-第二凸起；1521-第二子凸起；16-透镜。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供一种AR显示装置，如图3所示，包括图像源11、分光镜12、以及曲面反光镜13；分光镜12和曲面反光镜13用于对图像源11射出的光进行反射；图像源11射出的光依次经过分光镜12和曲面反光镜13射出；AR显示装置还包括设置在分光镜12背离图像源11一侧的角度选择复合层15；角度选择复合层15，用于调节沿角度选择复合层15指向图像源11方向照射到角度选择复合层15的光的出射角度。在此基础上，AR显示装置还包括设置于图像源11出光侧的透镜16。图像源11出射的光经过透镜16折射，可沿特定方向照射到分光镜12上。此处，根据实际需求，透镜16可以是凸透镜、凹透镜、凸透镜和凹透镜的组合等。在一些实施例中，本技术的AR显示装置可以包括同轴折反式光学系统，同轴折反式光学系统包括上述图像源11、分光镜12、以及曲面反光镜13。相较于其他AR光学系统，同轴折反式光学系统具有轻薄、像质高、视角大、成本低等优点。其中，同轴折反式光学系统因其中空结构紧凑而轻薄；同轴折反式光学系统因同轴系统可保证像质而像质高；同轴折反式光学系统因视场角可扩展至50°以上，甚至在体积允许的情况下，视场角可以达到80～90°，相较于其他AR光学系统的40°左右，视角得到大大提升；同轴折反式光学系统因未用到自由曲面等高级曲面，加工难度大大降低，从而降低成本。在一些实施例中，本技术实施例的AR显示装置可以将图像源11发出的光线依次经过透镜16射到分光镜12和曲面反光镜13反射后进入人眼；与此同时，部分环境光可从人眼的斜下方进入人眼。在一些实施例中，不对角度选择复合层15的具体结构进行限定，只要角度选择复合层15可以用于调节沿角度选择复合层15指向图像源11方向照射到角度选择复合层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AR显示装置，其特征在于，包括图像源、分光镜、以及曲面反光镜；/n所述分光镜和所述曲面反光镜用于对所述图像源射出的光进行反射；所述图像源射出的光依次经过所述分光镜和所述曲面反光镜射出；/n所述AR显示装置还包括设置在所述分光镜背离所述图像源一侧的角度选择复合层；所述角度选择复合层，用于调节沿所述角度选择复合层指向所述图像源方向照射到所述角度选择复合层的光的出射角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种AR显示装置，其特征在于，包括图像源、分光镜、以及曲面反光镜；
所述分光镜和所述曲面反光镜用于对所述图像源射出的光进行反射；所述图像源射出的光依次经过所述分光镜和所述曲面反光镜射出；
所述AR显示装置还包括设置在所述分光镜背离所述图像源一侧的角度选择复合层；所述角度选择复合层，用于调节沿所述角度选择复合层指向所述图像源方向照射到所述角度选择复合层的光的出射角度。


2.根据权利要求1所述的AR显示装置，其特征在于，所述角度选择复合层靠近所述图像源的表面包括交替设置的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起包括至少一个第一子凸起，所述第二凸起包括至少一个第二子凸起。


3.根据权利要求2所述的AR显示装置，其特征在于，所述第一凸起包括第一反射面；所述第一反射面，用于使与第一方向成小于等于±10°的夹角入射至所述角度选择复合层的光，经过所述分光镜反射后，沿与第二方向成大于±9°的夹角的方向出射；
所述第二凸起包括第二反射面；所述第二反射面，用于使与所述第一方向成大于±10°的夹角入射至所述角度选择复合层的部分光，经过所述分光镜反射后，沿与所述第二方向成大于±9°的夹角的方向出射；所述第二反射面，还用于使与所述第一方向成大于±10°的夹角入射至所述角度选择复合层的部分光，沿入射方向出射，且与所述分光镜无交汇；
其中，所述第一方向为所述角度选择复合层到所述图像源的垂直距离方向，所述第二方向与所述第一方向垂直、且沿所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董瑞君，马占山，王晨如，刘亚丽，栗可，武玉龙，张浩，
申请(专利权)人：北京京东方光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11