增强现实显示组件及具有该组件的增强现实显示设备制造技术

本发明专利技术提供一种增强现实显示组件，包括图像单元、目镜单元以及折射单元，折射单元包括第一光开关以及第一双折射晶体，第一关开关位于图像单元以及第一双折射晶体之间，折射单元还包括第二双折射晶体以及第一相位延迟器，第一相位延迟器的相位延迟为π/2并且设置于第一双折射晶体与第二双折射晶体之间。本发明专利技术还提供一种应用上述增强现实显示组件的显示设备。本发明专利技术利用第一双折射晶体、第二双折射晶体以及设置于第一双折射晶体、第二双折射晶体之间的第一相位延迟器来实现多景深的球面成像图像输出方式，可以确保图像输出的质量维持在球面这一高质量输出模式下，图像畸变少，成像清晰度提高，具有广泛的应用前景和极高的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
增强现实显示组件及具有该组件的增强现实显示设备
本专利技术涉及增强现实
，尤其涉及一种增强现实显示组件及具有该组件的增强现实显示设备。
技术介绍
增强现实技术(AugmentReality，AR)能够在屏幕上集成虚拟世界以及现实世界，其通过视觉、听觉等多感官模拟信息与真实环境信息的实时叠加，达到超越和增加现实的感官体验，在娱乐、医疗、军事等多领域具有极为广泛的应用前景。增强现实显示组件是整个系统的核心组件，其直接向用户显示模拟信息与环境信息的叠加影像。现有的增强现实显示组件在使用两个双折射晶体从而实现在多景深图像显示的基础上保证图像的球面高质量显示，但是现有的增强现实显示组件在实现多景深显示时容易出现图像错位，这容易降低图像显示的清晰度和影响用户的体验度。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种改进的增强现实显示组件及具有该组件的增强现实显示设备，该增强现实显示组件能够克服多景深显示时出现的图像错位问题，具有广泛的应用前景和极佳的经济效应。本专利技术提供一种增强现实显示组件，包括图像单元、目镜单元以及设置于所述图像单元及目镜单元之间的折射单元，所述折射单元包括第一光开关、第一双折射晶体、第一相位延迟器以及第二双折射晶体，所述第一关开关设置于所述图像单元以及第一双折射晶体之间，所述第一相位延迟器的相位延迟为π/2并且设置于所述第一双折射晶体与第二双折射晶体之间；所述折射单元还包括第一起偏器、第三双折射晶体以及第四双折射晶体，所述第一起偏器设置于所述图像单元与第一光开关之间，所述第三双折射晶体设置于所述第一双折射晶体以及第一相位延迟器之间，所述第四双折射晶体设置于所述第二双折射晶体以及目镜单元之间；命名所述第一起偏器输出的线偏振光的偏振方向为第一方向，命名垂直于所述第一方向的方向为第二方向，所述第一双折射晶体的晶体光轴与第三双折射晶体的晶体光轴均垂直于所述第二方向，且所述第一双折射晶体的晶体光轴相对于所述第一方向形成θ1角度，所述第三双折射晶体的晶体光轴相对于所述第一方向形成﹣θ1角度；所述第二双折射晶体的晶体光轴与第四双折射晶体的晶体光轴均垂直于所述第一方向，所述第二双折射晶体的晶体光轴相对于所述第二方向形成θ2角度，所述第四双折射晶体的晶体光轴相对于所述第二方向形成﹣θ2角度。进一步地，所述θ1为45°；及/或，所述θ2为45°。进一步地，所述折射单元还包括第二光开关，所述图像单元包括偏振反射器、第二相位延迟器以及光耦合器，所述第二光开关设置于所述第四双折射晶体与偏振反射器之间，所述第二相位延迟器设置于所述偏振反射器以及光耦合器之间并延迟所述偏振反射器以及光耦合器之间传输的偏振光相位。进一步地，所述相位延迟器的相位延迟为π/4。进一步地，所述折射单元还包括第二起偏器，所述第二起偏器设置于所述第二光开关与偏振反射器之间。进一步地，所述第一起偏器为偏振片；及/或，所述第二起偏器为偏振片。进一步地，所述图像单元的亮度为5000尼特以上；及/或，所述图像单元的刷新速率为120Hz以上。进一步地，所述光开关的响应时间小于10毫秒；及/或，所述光开关的透光率大于90％。进一步地，所述图像单元的分辨率为1080P以上。本专利技术还提供一种增强现实显示设备，包括增强现实显示组件，所述增强现实显示组件为上述任意一项所述的增强现实显示组件。本专利技术通过调整第一双折射晶体、第二双折射晶体、第三双折射晶体以及第四双折射晶体的光轴位置，使得不同双折射晶体单元上的图像对称分布，从而使得叠加后的图像能够保持一致，进而消除了图像错位，提高了图像的清晰度，具有广泛的应用前景和极高的经济价值。附图说明图1为本专利技术一个实施方式中增强现实显示组件的结构示意图；图2为目镜单元增加补偿面之后的光路示意图；图3为显示图像在第一景深处的MTF曲线；图4为显示图像在第一景深处的畸变网格；图5为显示图像在第二景深处的MTF曲线；图6为显示图像在第二景深处的畸变网格；图7为图1所示第一双折射晶体的光路示意图；图8为图1所示第二双折射晶体的光路示意图；图9为图1所示第一相位延迟器的光路示意图；图10为图1所示第一双折射晶体与第三双折射晶体的光路示意图；图11为图1所示第二双折射晶体与第四双折射晶体的光路示意图；图12为本专利技术另一实施方式中增强现实显示组件的结构示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。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，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，图1为本专利技术一个实施方式中增强现实显示组件100的结构示意图。增强现实显示组件100供用户观察，其用于显示投射到用户眼睛中的图像信息。本实施方式中，增强现实显示组件100应用于可穿戴增强现实眼镜(图未示)中，增强现实显示组件100作为该增强现实眼镜的镜片，用户通过穿戴该增强现实眼镜并观察增强现实显示组件100来观察虚拟环境信息以及现实环境信息。可以理解，在其他的实施方式中，增强现实显示组件100还应用于可穿戴头盔等其他的设备中，只要增强现实显示组件100能够被用户感知和观察到即可。增强现实显示组件100包括图像单元10、目镜单元20以及折射单元30，折射单元30位于图像单元10以及目镜单元20之间；图像单元10用于显示供用户观察的影像信息，目镜单元20用于汇聚经折射单元30折射后的影像光线并传输至人眼处成像，折射单元30用于可选择地折射图像单元10提供的影像光线。图像单元10提供的影像光线通过折射单元30的选择性折射作用之后改变了自身的偏振方向，再经过目镜单元20的汇聚之后会在不同的位置点处汇聚，从而形成不同的景深。具体的，图像单元10为显示器，其可以采用CRT显示器、LCD显示器、PDP显示器或者OLED显示器。本实施方式中，考虑到综合性能以及成本优势，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强现实显示组件，包括图像单元、目镜单元以及设置于所述图像单元及目镜单元之间的折射单元，所述折射单元包括第一光开关、第一双折射晶体、第一相位延迟器以及第二双折射晶体，所述第一关开关设置于所述图像单元以及第一双折射晶体之间，所述第一相位延迟器的相位延迟为π/2并且设置于所述第一双折射晶体与第二双折射晶体之间；/n其特征在于，所述折射单元还包括第一起偏器、第三双折射晶体以及第四双折射晶体，所述第一起偏器设置于所述图像单元与第一光开关之间，所述第三双折射晶体设置于所述第一双折射晶体以及第一相位延迟器之间，所述第四双折射晶体设置于所述第二双折射晶体以及目镜单元之间；/n命名所述第一起偏器输出的线偏振光的偏振方向为第一方向，命名垂直于所述第一方向的方向为第二方向，所述第一双折射晶体的晶体光轴与第三双折射晶体的晶体光轴均垂直于所述第二方向，且所述第一双折射晶体的晶体光轴相对于所述第一方向形成θ

【技术特征摘要】
1.一种增强现实显示组件，包括图像单元、目镜单元以及设置于所述图像单元及目镜单元之间的折射单元，所述折射单元包括第一光开关、第一双折射晶体、第一相位延迟器以及第二双折射晶体，所述第一关开关设置于所述图像单元以及第一双折射晶体之间，所述第一相位延迟器的相位延迟为π/2并且设置于所述第一双折射晶体与第二双折射晶体之间；
其特征在于，所述折射单元还包括第一起偏器、第三双折射晶体以及第四双折射晶体，所述第一起偏器设置于所述图像单元与第一光开关之间，所述第三双折射晶体设置于所述第一双折射晶体以及第一相位延迟器之间，所述第四双折射晶体设置于所述第二双折射晶体以及目镜单元之间；
命名所述第一起偏器输出的线偏振光的偏振方向为第一方向，命名垂直于所述第一方向的方向为第二方向，所述第一双折射晶体的晶体光轴与第三双折射晶体的晶体光轴均垂直于所述第二方向，且所述第一双折射晶体的晶体光轴相对于所述第一方向形成θ1角度，所述第三双折射晶体的晶体光轴相对于所述第一方向形成﹣θ1角度；
所述第二双折射晶体的晶体光轴与第四双折射晶体的晶体光轴均垂直于所述第一方向，所述第二双折射晶体的晶体光轴相对于所述第二方向形成θ2角度，所述第四双折射晶体的晶体光轴相对于所述第二方向形成﹣θ2角度。


2.如权利要求1所述的增强现实显示组件，其特征在于，所述θ1为45°；及/或，
所述θ2为45°。


3.如权利要求2所述的增强现实显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卓鹏，钱伟，魏一振，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33