一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备制造技术

本发明专利技术公开了一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，所述增强现实显示设备包括图像源器件和显示光学器件，所述图像源器件包括控制模块、microLED阵列、扩束镜和显示源模块，所述microLED阵列，在所述控制模块的驱动下发光作为所述显示源模块的背光，使得本身LCOS及DLP的对比度不足由microLED来补足。本发明专利技术microLED能够提供更高的亮度，另外与LED作为背光相比，microLED控制局部的芯片的开关，来实现对比度的提高，另外也很好的控制了功耗，实现了高亮度、高对比度、高分辨率的增强现实设备。

【技术实现步骤摘要】
一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备
本申请属于增强现实显示设备
，尤其涉及一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备。
技术介绍
增强现实技术(AugmentedReality，简称AR)是将真实世界与虚拟显示结合起来的技术，可将虚拟信息叠加在真实世界，在各行各业有广泛的应用。AR显示设备的光学与显示系统可以分为图像源器件与显示光学器件，图像源器件产生图像并将图像投射到显示光学器件中，显示光学器件将图像反射到眼睛中。图像源器件主要有：LCOS、OLED、DLP、microLED等，其中：LCOS：Liquidcrystalonsilicon，硅基液晶，是从LCD基础上发展而来；OLED：硅基OLED，是从是从OLED基础上发展而来，现在OLED最热门方向是AMOLED柔性屏；DLP(DigitalLightProcessing)：基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件DMD(DigitalMicromirrorDevice)来完成可视数字信息显示的技术；microLED：以自发光的微米量级的LED为发光像素单元(LED像素单元)，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。现有的图像源器件的优缺点：OLED具有亮度不够高，对比度高，分辨率高的情况；LCOS及DLP方案为亮度高，对比度低，分辨率高的特点；microLED为对比度高，亮度高，分辨率低的情况。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，使用了microLED作为LCOS或者DLP等反射式的图像源的背光源，来实现高亮度，高对比度，高分辨率的效果作用于增强现实显示设备上。为了实现上述目的，本申请技术方案如下：一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，所述增强现实显示设备包括图像源器件和显示光学器件，所述图像源器件包括控制模块、microLED阵列、扩束镜和显示源模块，其中：所述控制模块，用于接收信号源图像，根据microLED阵列的规格，对信号源图像进行降分辨率处理后规划出microLED阵列中每一个LED像素单元的亮度，控制开关所述microLED阵列中每一个LED像素单元；所述microLED阵列，在所述控制模块的驱动下发光作为所述显示源模块的背光；所述扩束镜，放置在所述microLED阵列的光路上，对所述背光进行扩束；所述显示源模块，用于接收信号源图像，并在背光的作用下显示信号源图像。可选的，所述显示源模块为LCOS硅基液晶或DLP显示屏。可选的，所述microLED阵列为全彩microLED阵列。可选的，所述microLED阵列包括单色的绿色microLED阵列、蓝色microLED阵列和红色microLED阵列。可选的，所述图像源器件还包括分光镜或混光棱镜，所述分光镜或混光棱镜用于将三种单色microLED阵列发出的光进行混光处理。可选的，所述图像源器件还包括偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜，用于分离光线的水平偏振和垂直偏振。本申请提出的一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，采用microLED作为LCOS或者DLP等反射式的图像源的背光源，使得本身LCOS及DLP的对比度不足由microLED来补足。microLED还能够提供更高的亮度。与LED作为背光相比，microLED控制局部的芯片的开关，来实现对比度的提高，另外也很好的控制了功耗，实现了高亮度、高对比度、高分辨率的增强现实设备。附图说明图1为本申请增强现实显示设备结构示意图；图2～图5为本申请实施例采用单色microLED阵列来作为背光的光路示意图；图6为本申请实施例采用全彩microLED阵列来作为背光的光路示意图；图7为偏振分光棱镜工作原理示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。现有的投影或者头盔显示技术，主要使用的是红绿蓝三色光LED混光作为DLP或者LCOS的背光。本申请使用的为microLED，microLED可以使用全彩的microLED，也可以使用单色的microLED进行混合。首先根据传输的信号源，将信号源图像传输给LCOS或者DLP。并将信号源降低分辨率处理后给到microLED，microLED根据信号源图像进行亮度的控制和开关每一个图像源。通过混合的光路到达DLP或者LCOS上，从而实现高亮度高对比度的显示效果。其中光路的显示为匹配光路，即将microLED的显示光束扩束到DLP或者LCOS的显示面积上进行等分。microLED又称微型发光二极管，是指高密度集成的LED阵列，阵列中的LED像素单元距离在10微米量级，每一个LED像素单元都能自发光，可以被独立的定位、点亮，进而实现图像显示。本申请提供的一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，如图1所示，包括图像源器件和显示光学器件，所述图像源器件包括控制模块、microLED阵列、扩束镜和显示源模块，其中：所述控制模块，用于接收信号源图像，根据microLED阵列的规格，对信号源图像进行降分辨率处理后规划出microLED阵列中每一个LED像素单元的亮度，控制开关所述microLED阵列中每一个LED像素单元；所述microLED阵列，在所述控制模块的驱动下发光作为所述显示源模块的背光；所述扩束镜，放置在所述microLED阵列的光路上，对所述背光进行扩束；所述显示源模块，用于接收信号源图像，并在背光的作用下显示信号源图像。具体的，本申请接收信号源图像，根据microLED阵列的规格，对信号源图像进行降分辨率处理，是对信号源图像进行降分辨率处理，以使其满足所采用的microLED阵列的规格。例如，如市面上常规的0.55英寸的4K分辨率显示源模块LCOS(DLP)，尺寸为7.4mm*12.8mm，单个像素的尺寸为3.2微米*3.2微米。对应信号源图像的分辨率为3840*2160。为了与microLED阵列进行分辨率匹配，如选用分辨率为960*540的microLED阵列，单个LED像素单元的尺寸也是3.2微米*3.2微米，则需要将信号源图像降分辨率为960*540，每个microLED阵列的LED像素单元对应LCOS(DLP)的4个像素。也因此后续采用扩束镜进行扩束时，需要对应的放大率为4倍，即将microLED进行扩束四倍。对降分辨率的图像，根据信号源图像上每个像素的亮度规划出microLED阵列中每个LED像素单元的亮度。本申请microLED阵列为全彩microLED阵列，或由三个单色microLED阵列组成，即microLED阵列包括单色的绿色microLED阵列、蓝色microLED阵列和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，所述增强现实显示设备包括图像源器件和显示光学器件，其特征在于，所述图像源器件包括控制模块、microLED阵列、扩束镜和显示源模块，其中：/n所述控制模块，用于接收信号源图像，根据microLED阵列的规格，对信号源图像进行降分辨率处理后规划出microLED阵列中每一个LED像素单元的亮度，控制开关所述microLED阵列中每一个LED像素单元；/n所述microLED阵列，在所述控制模块的驱动下发光作为所述显示源模块的背光；/n所述扩束镜，放置在所述microLED阵列的光路上，对所述背光进行扩束；/n所述显示源模块，用于接收信号源图像，并在背光的作用下显示信号源图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，所述增强现实显示设备包括图像源器件和显示光学器件，其特征在于，所述图像源器件包括控制模块、microLED阵列、扩束镜和显示源模块，其中：
所述控制模块，用于接收信号源图像，根据microLED阵列的规格，对信号源图像进行降分辨率处理后规划出microLED阵列中每一个LED像素单元的亮度，控制开关所述microLED阵列中每一个LED像素单元；
所述microLED阵列，在所述控制模块的驱动下发光作为所述显示源模块的背光；
所述扩束镜，放置在所述microLED阵列的光路上，对所述背光进行扩束；
所述显示源模块，用于接收信号源图像，并在背光的作用下显示信号源图像。


2.如权利要求1所述的高亮度高分辨率高对比度的增强现实显示设备，其特征在于，所述显示源模块为LCOS硅基液晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：林喜泓，王鹏，刘锐，
申请(专利权)人：凤凰光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36