一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法技术

本发明专利技术涉及一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法，通过波导系统的输出耦合元件的阵列实现视点间距的调控；设置多个第一输出耦合元件并在波导表面上依次并排紧贴排列构成阵列，用于多次耦出第一类圆偏振光，从而实现多个第一类视点；设置多个第二输出耦合元件并紧贴在第一输出耦合元件的上层依次并排紧贴或间隔排列构成阵列，用于多次耦出第二类圆偏振光，从而实现多个第二类视点；第一、第二输出耦合元件阵列形成的第一、第二类视点符合人眼瞳孔间距进行间隔排列，第一、第二输出耦合元件的直径可达两倍的视点的空间间距，从而在扩大视场角的同时视点的空间间距符合人眼瞳孔间距。该方法可以在保证较大的视场下，兼顾合适的视点间距。合适的视点间距。合适的视点间距。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法


[0001]本专利技术涉及近眼显示
，具体涉及到一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法。

技术介绍

[0002]增强现实(AR)通过将数字内容与现实世界叠加来使人眼能够同时看到虚拟图像和真实环境。为了获得舒适的视觉体验，AR显示系统需要在保持大的视场的同时兼顾一个大的眼盒。对于视网膜扫描方法，它使用离轴透镜耦合器直接在观察者的视网膜上形成麦克斯韦视图，它的FOV直接由耦合器透镜的f值(F#)决定，因此没有界限，但它受到单个麦克斯韦视图的微小眼盒的影响，要放大眼框，需要将观察点的乘法或转向。对于传统的波导显示，它通过传播光的全内反射(TIR)复制出口瞳孔提供大的眼盒而不会牺牲FOV，但在传统的波导显示器中，光传播角度受到TIR条件下限和上限的限制，以保持外耦合光的良好均匀性，从而设定了总视场的理论极限，这种限制很大程度上是由于采用了外耦合器，它通常是具有固定偏转角但没有任何光功率的光栅。为了在保持大的视场的同时兼顾一个大的眼盒，我们用带有光功率的元件例如透镜阵列代替没有任何光功率的光栅，通过这种方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法，其特征在于，通过波导系统的输出耦合元件的阵列实现视点间距的调控；设置多个相同的第一输出耦合元件，并在波导表面上依次并排紧贴排列构成阵列，用于多次耦出与第一输出耦合元件匹配响应的第一类圆偏振光，从而实现多个第一类视点；设置多个相同的第二输出耦合元件，并紧贴在第一输出耦合元件的上层依次并排紧贴或间隔排列构成阵列，用于多次耦出与第二输出耦合元件匹配响应的第二类圆偏振光，从而实现多个第二类视点；第一输出耦合元件阵列形成的第一类视点与第二输出耦合元件阵列形成的第二类视点符合人眼瞳孔间距进行间隔排列，第一输出耦合元件与第二输出耦合元件的直径可达到两倍的视点的空间间距，从而在有效扩大视场角的同时视点的空间间距符合人眼瞳孔间距。2.根据权利要求1所述的一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法，其特征在于，所述第一输出耦合元件和第二输出耦合元件为一种使用手性液晶偏振全息术制造的具有偏振特性的聚焦衍射元件，第一输出耦合元件将与其手性相同的第一类圆偏振光图像汇聚在人眼处形成第一类视点，第二输出耦合元件将与其手性相同的第二类圆偏振光图像汇聚在人眼处形成第二类视点，且第一输出耦合元件和第二输出耦合元件的F#，即f值相同，以保证第一类视点与第二类视点的视场角相同。3.根据权利要求1所述的一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法，其特征在于，第一类视点由第一类圆偏振会聚光形成，第二类视点由第二类圆偏振会聚光形成；视点的排列由第一输出耦合元件阵列和第二输出耦合元件阵列分别衍射的第一类视点和第二类视点交叉排列，由第一输出耦合元件阵列形成的视点间距是人眼瞳孔直径的两倍，由第二输出耦合元件阵列形成的视点间距是人眼瞳孔直径的两倍，则交叉排列的视点的间距符合人眼瞳孔直径距离，且第一输出耦合元件中心与第二输出耦合元件中心的间距也符合人眼瞳孔直径距离。4.根据权利要求1所述的一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法，其特征在于，所述视场角不再受到耦出的光传播角的限制，而是受到输出耦合元件的限制，且视场角FOV仅由输出耦合元件的F#决定，或由入瞳直径D和焦距f决定，满足式子由此，视场角可突破传统波导的上限。5.根据权利要求1所述的一种可扩大视场的近眼显示视点间距调控方法，其特征在于，所述波导系统包括输入耦合区、波导和输出耦合区；所述输入耦合区至少包括具有偏振特性的第一输入耦合元件和第二输入耦合元件，或者由第一和第二输入耦合元件的阵列排布组成；第一输入耦合元件用于将第一类圆偏振光的成像光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈恩果，林子健，金华健，周自平，孙志林，叶芸，徐胜，郭太良，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：