投影光机及增强现实显示系统技术方案

本申请涉及一种投影光机及增强现实显示系统，投影光机包括：照明系统、偏振分光装置、光调制器、滤色片、镜头以及衍射光波导。偏振分光装置位于照明系统的一侧，且位于照明系统的照明光路径上。滤色片位于偏振分光装置以及光调制器之间，滤色片为线性渐变的多分区滤色片。本申请实施例提供的投影光机中，在偏振分光装置和光调制器之间设置滤色片，照明系统发出的偏振光经过偏振分光装置后，再经过滤色片，最后到达光调制器，光调制器将照明光调制为图像光后传递给镜头成像，衍射光波导将镜头出射的图像光耦出至人眼，通过滤色片对偏振光进行反向补偿，从而达到较佳的显示效果，有效地提高了增强现实显示系统的人眼主观颜色均匀性感受。匀性感受。匀性感受。

【技术实现步骤摘要】
投影光机及增强现实显示系统


[0001]本申请涉及显示设备
，特别涉及一种投影光机及增强现实显示系统。

技术介绍

[0002]近年来，体验虚拟世界的虚拟现实技术和将显示内容与真实环境相互融合的增强现实技术的发展，逐渐满足人们对于视觉体验的追求。但随着计算机技术和成像技术的发展，人们对沉浸式体验的需求越来越高。其中近眼显示装置是上述虚拟现实技术和增强现实技术的关键，其成像的质量和轻薄性则是主要的性能指标。
[0003]为了实现该目标，显示系统会引入全息光学元件、衍射光波导等衍射元件，实现形态上的突破。但是，衍射元件对不同颜色光波的衍射效率不均匀，从而导致画面的颜色不均匀。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种投影光机，本申请实施例还提供一种具有上述投影光机的增强现实显示系统。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种投影光机，包括：照明系统、偏振分光装置、光调制器、滤色片、镜头以及衍射光波导。照明系统用于出射照明光。偏振分光装置位于所述照明系统的一侧，且位于所述照明系统的照明光路径上。所述照明系统发出的照明光经所述偏振分光装置引导至所述光调制器，经过所述光调制器调制为图像光后由所述偏振分光装置出射。所述滤色片位于所述偏振分光装置以及所述光调制器之间，所述滤色片为线性渐变的多分区滤色片。镜头用于对所述偏振分光装置出射的图像光进行成像。衍射光波导，用于将所述镜头出射的所述图像光耦出至人眼。
[0006]在一些可选实施例中，所述偏振分光装置包括：偏振分光棱镜、四分之一波片以及反射器。所述偏振分光棱镜与所述照明系统相对设置，所述光调制器位于所述偏振分光棱镜的一侧。四分之一波片位于所述偏振分光棱镜的另一侧，与所述光调制器相对。反射器位于所述四分之一波片远离所述偏振分光棱镜的一侧。
[0007]在一些可选实施例中，所述偏振分光棱镜包括：入光面、出光面、第一表面、第二表面以及偏振分光层，所述入光面与所述出光面在第一方向相对设置，所述第一表面与所述第二表面在第二方向相对设置，所述第一方向垂直与所述第二方向，所述偏振分光层位于所述偏振分光棱镜内部；
[0008]所述照明系统发出第一偏振光，所述第一偏振光由所述入光面入射至所述偏振分光棱镜并被所述偏振分光层反射，经所述第一表面以及所述四分之一波片透射至所述反射器，经所述反射器反射后再次透射所述四分之一波片并被转换为所述第二偏振光，所述第二偏振光经所述第一表面后透射所述偏振分光层并经所述第二表面后经由所述滤色片入射至所述光调制器，经所述光调制器调制为所述第一偏振光后经由所述滤色片以及第二表面入射至所述偏振分光棱镜后被所述偏振分光层反射，经过所述出光面射出。
[0009]在一些可选实施例中，所述第一偏振光为P光，所述第二偏振光为S光，或所述第一偏振光为S光，所述第二偏振光为P光。
[0010]在一些可选实施例中，所述光调制器为LCOS。
[0011]在一些可选实施例中，所述滤色片的一端到另一端由降低蓝光透过率渐变为降低红光透过率。
[0012]在一些可选实施例中，所述照明系统包括：发光装置以及偏振片，所述偏振片位于所述发光装置的一侧，并位于所述发光装置的出光路径上。
[0013]在一些可选实施例中，所述投影光机还包括：镜头组件，所述镜头组件位于所述偏振分光装置远离所述照明系统的一侧，所述镜头组件用于成像。
[0014]在一些可选实施例中，所述投影光机还包括：衍射波导，所述衍射波导位于所述镜头组件远离所述偏振分光装置的一侧。
[0015]第二方面，本申请实施例还提供一种增强现实显示系统，包括主体以及上述任意一种投影光机，投影光机设置于主体。
[0016]相对于现有技术，本申请实施例提供的投影光机中，在偏振分光装置和光调制器之间设置滤色片，照明系统发出的偏振光经过偏振分光装置后，再经过滤色片，最后到达光调制器，光调制器将照明光调制为图像光后传递给镜头成像，衍射光波导将镜头出射的图像光耦出至人眼，通过滤色片对偏振光进行反向补偿，从而达到较佳的显示效果，有效地提高了增强现实显示系统的人眼主观颜色均匀性感受，解决了现有技术中衍射元件的对不同颜色的光波有衍射效率不均匀的问题，从而导致画面的颜色不均匀的问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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。
[0018]图1是本申请一实施例提供的投影光机的简化结构示意图。
[0019]图2是本申请一实施例提供的滤色片的简化结构示意图。
[0020]图3是图2所示投影光机的增强现实显示系统的模块框图。
[0021]附图标记：增强现实显示系统1、投影光机10、照明系统110、发光装置111、偏振片112、偏振分光装置120、偏振分光棱镜121、入光面121a、出光面121b、第一表面121c、第二表面121d、偏振分光层121e、四分之一波片122、反射器123、光调制器130、滤色片140、镜头组件150、衍射波导160、主体20。
具体实施方式
[0022]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]现代社会以来，个人电脑作为第一代信息交互平台，率先为信息的传输与交互带来了新篇章。近年来发展迅速的智能手机终端，将信息交互平台变得更加轻量化、小型化，并提升了便捷性，进一步改变了人类生活。随着智能手机渗透率的逐渐饱和、用户碎片时间赋能上的逐渐疲软，以及大数据通讯和人工智能等新技术的快速发展，对新形态的信息交互平台的需求已经迫在眉睫。
[0026]近年来，体验虚拟世界的虚拟现实(Virtual Reality,VR)技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影光机，其特征在于，包括：照明系统，用于出射照明光；偏振分光装置，位于所述照明系统的一侧，且位于所述照明系统的照明光路径上；光调制器，所述照明系统发出的照明光经所述偏振分光装置引导至所述光调制器，经过所述光调制器调制为图像光后由所述偏振分光装置出射；滤色片，所述滤色片位于所述偏振分光装置以及所述光调制器之间，所述滤色片为线性渐变的多分区滤色片；镜头，用于对所述偏振分光装置出射的图像光进行成像；以及衍射光波导，用于将所述镜头出射的所述图像光耦出至人眼。2.如权利要求1所述的投影光机，其特征在于，所述偏振分光装置包括：偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜与所述照明系统相对设置，所述光调制器位于所述偏振分光棱镜的一侧；四分之一波片，位于所述偏振分光棱镜的另一侧，与所述光调制器相对；以及反射器，位于所述四分之一波片远离所述偏振分光棱镜的一侧。3.如权利要求2所述的投影光机，其特征在于，所述偏振分光棱镜包括：入光面、出光面、第一表面、第二表面以及偏振分光层，所述入光面与所述出光面在第一方向相对设置，所述第一表面与所述第二表面在第二方向相对设置，所述第一方向垂直与所述第二方向，所述偏振分光层位于所述偏振分光棱镜内部；所述照明系统发出第一偏振光，所述第一偏振光由所述入光面入射至所述偏振分光棱镜并被所述偏振分光层反射，经所述第一表面以及所述四分之一波片透射至所述反射器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，陈佳烁，陈佳男，徐孝利，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：