【技术实现步骤摘要】
：本技术涉及一种双折射近眼显示增强镜片，更具体地讲，涉及一种可消减纱窗效应、提高显示分辨率的增强镜片，所述双折射近眼显示增强镜片可作为vr、ar、mr等xr眼镜的末端近眼外挂部件，也可作为pancake折叠光路、光波导等光学组件的近眼增强镜片。
技术介绍
0、
技术介绍
：
1、vr显示的纱窗效应影响用户沉浸感的体验，一直是需要克服的问题。纱窗效应是“低填充系数”或“低角度分辨率”的结果，就是说，像素点的发光面积在像素单位面积内占据的比例较小，且显示屏分辨率较低，当近眼放大显示时，人眼会直接看到显示屏的像素点结构，使显示的图像变得不真实，就好比在纱窗之后看东西一样，目前大部分lcd、oled显示的vr设备都存在这种问题。在显示屏和透镜、透镜和人眼之间增加光学扩散板或相位板，让光扩散到显示屏上不发光的部分可以消减纱窗效应，提升显示分辨率也可以消减纱窗效应。
2、目前主流vr头显的fov约100°，单眼显示屏像素约2k*2k，角分辨率约20ppd，与人眼可分辨的60ppd还有较大的差距。vr头显为了减轻纱窗效应，大多采用lcd显示屏而不是色彩、亮度和能耗更好的oled屏；micro oled单眼清晰度目前已经达到4k，但成本高没有得到规模应用，在xr领域更具前景的micro led显示屏还处于研究和探索阶段，仅试产出单色屏幕。4k以上微像素显示屏除了技术与成本的制约外，vr显示分辨率的大幅提升对主机的渲染算力、数据传输带宽、电池续航都会带来较大的压力，要解决这些问题需要付出很高的成本。
3、专利申请c
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本技术公开了一种双折射近眼显示增强镜片，目的是作为xr显示光路的末端外挂或附加件，在基本不改变原设备结构下，通过主机有线或无线同步电压驱动，提高显示角分辨率到1.4或2倍。双折射近眼显示增强镜片结构简单轻便、光衰减小，与各种类型的xr尤其是vr头显，具备良好的配套兼容性，特别适合配置在近眼端使用。
2、本技术提供一种双折射近眼显示增强镜片，其结构至少包括一个被电压按时序驱动的双折射液晶调制器，由玻璃基板ⅰ、透明电极ⅰ、液晶层、透明电极ⅱ、玻璃基板ⅱ构成，在透明电极ⅰ和透明电极ⅱ之间施加电压调制，可以改变入射光在液晶中的折射率，施加电场前后的出射光之间具有微小的偏折角度θ，从人眼处透过双折射液晶调制器观看，偏折的子图像a和子图像b错开并交替显示，相互填补像素点之间的不发光区域，在视觉暂留效应下重新合成像素倍增的高分辨率图像。
3、根据本技术实施例提供的一种双折射近眼显示增强镜片，透明电极附着在玻璃基板靠近液晶的一侧，透明电极上涂覆取向层，取向层之间封装着液晶，玻璃基板ⅰ和玻璃基板ⅱ之间的夹角为α，被封装的液晶成楔形，楔形液晶可以让入射光线在与楔形相交线垂直的平面上发生偏折，当透明电极ⅰ和透明电极ⅱ之间没有电压差，对楔形液晶不施加电场时，液晶指向矢与玻璃基板ⅰ及入射光偏振方向平行，作为非常光线e光，在楔形液晶中的折射率为ne，对楔形液晶施加电场时，液晶指向矢垂直于玻璃基板ⅰ，即垂直于入射光偏振方向，入射光作为寻常光线o光，在楔形液晶中的折射率为no，施加电场前后，穿过楔形液晶的出射光之间的偏折角θ≈(ne-no)*α，偏折角θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍。
4、根据本技术实施例提供的一种双折射近眼显示增强镜片，所述透明电极ⅰ或透明电极ⅱ靠近液晶的一侧，设置具有单折射率n的锯齿状棱镜，玻璃基板ⅰ和玻璃基板ⅱ平行封装，液晶层是形状与锯齿状棱镜互补的双折射棱镜，锯齿状棱镜的短边垂直于玻璃基板，斜边与玻璃基板的夹角为α，在同步电压调制下液晶的折射率在ne和no之间切换，出射光之间的偏折角为θ，θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍。
5、根据本技术实施例提供的一种双折射近眼显示增强镜片，楔形相交线相互垂直的双层楔形双折射液晶调制器组合，构成4倍像素增强的双折射近眼显示增强镜片，双层楔形双折射液晶调制器的中间玻璃基板和透明电极被公用，两个楔形液晶层的夹角均为α，两条楔形相交线相互垂直，液晶层和液晶层ⅱ的指向矢相同，与玻璃基板及入射光偏振方向平行，透明电极ⅰ和透明电极ⅱ的电压差为v1，透明电极ⅱ和透明电极ⅲ的电压差为v2；
6、a)当v1＝v2＝0时，入射的偏振光在液晶层和液晶层ⅱ中的折射率均为ne；
7、b)当v1＝0，v2＝v时，入射的偏振光在液晶层的折射率为ne，在液晶层ⅱ中的折射率为no；
8、c)当v1＝v2＝v时，入射的偏振光在液晶层和液晶层ⅱ中的折射率均为no；
9、d)当v1＝v，v2＝0时，入射的偏振光在液晶层的折射率为no，在液晶层ⅱ中的折射率为ne；
10、在一个电压调制周期内，入射光在原来的方向上具有四个偏折角，从人眼处看图像被偏折了四次，屏幕上同一个子像素偏折位置的连线构成棱形四边形abcd，每个棱边对应的偏折角θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.5倍，子像素偏折位置处于屏幕像素发光点之间的间隙处，4幅子图像合成为1帧高清晰图像。
11、根据本技术实施例提供的一种双折射近眼显示增强镜片，两个锯齿状棱镜双折射液晶调制器组合构成4倍像素增强的双折射近眼显示增强镜片，双层锯齿状棱镜双折射液晶调制器由玻璃基板ⅰ、透明电极ⅰ、锯齿状棱镜ⅰ、液晶层、透明电极ⅱ、玻璃基板ⅱ、液晶层ⅱ、锯齿状棱镜ⅱ、透明电极ⅲ、玻璃基板ⅲ组成，其中透明电极ⅱ为公共电极，锯齿状棱镜、锯齿状棱镜ⅱ的斜边与玻璃基板的夹角均为α，且棱角线相互垂直，液晶层和液晶层ⅱ的指向矢相同，与玻璃基板ⅱ及入射光偏振方向平行，透明电极ⅰ和透明电极ⅱ的电压差为v1，透明电极ⅱ和透明电极ⅲ的电压差为v2；
12、a)当v1＝v2＝0时，入射的偏振光在液晶层和液晶层ⅱ中的折射率均为ne；
13、b)当v1＝0，v2＝v时，入射的偏振光在液晶层的折射率为ne，在液晶层ⅱ中的折射率为no；
14、c)当v1＝v2＝v时，入射的偏振光在液晶层和液晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，其结构至少包括一个被电压按时序驱动的双折射液晶调制器，由玻璃基板Ⅰ、透明电极Ⅰ、液晶层、透明电极Ⅱ、玻璃基板Ⅱ构成，在透明电极Ⅰ和透明电极Ⅱ之间施加电压调制，可以改变入射光在液晶中的折射率，施加电场前后的出射光之间具有微小的偏折角度θ，从人眼处透过双折射液晶调制器观看，偏折的子图像A和子图像B错开并交替显示，相互填补像素点之间的不发光区域，在视觉暂留效应下重新合成像素倍增的高分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，透明电极附着在玻璃基板靠近液晶的一侧，透明电极上涂覆取向层，取向层之间封装着液晶，玻璃基板Ⅰ和玻璃基板Ⅱ之间的夹角为α，被封装的液晶成楔形，楔形液晶可以让入射光线在与楔形相交线垂直的平面上发生偏折，当透明电极Ⅰ和透明电极Ⅱ之间没有电压差，对楔形液晶不施加电场时，液晶指向矢与玻璃基板Ⅰ及入射光偏振方向平行，作为非常光线e光，在楔形液晶中的折射率为ne，对楔形液晶施加电场时，液晶指向矢垂直于玻璃基板Ⅰ，即垂直于入射光偏振方向，入射光作为寻常光线o光，在楔形液晶中的折射率为no，施加电场
3.根据权利要求1所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，所述透明电极Ⅰ或透明电极Ⅱ靠近液晶的一侧，设置具有单折射率n的锯齿状棱镜，玻璃基板Ⅰ和玻璃基板Ⅱ平行封装，液晶层是形状与锯齿状棱镜互补的双折射棱镜，锯齿状棱镜的短边垂直于玻璃基板，斜边与玻璃基板的夹角为α，在同步电压调制下液晶的折射率在ne和no之间切换，出射光之间的偏折角为θ，θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍。
4.根据权利要求2所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，楔形相交线相互垂直的双层楔形双折射液晶调制器组合，构成4倍像素增强的双折射近眼显示增强镜片，双层楔形双折射液晶调制器的中间玻璃基板和透明电极被公用，两个楔形液晶层的夹角均为α，两条楔形相交线相互垂直，液晶层和液晶层Ⅱ的指向矢相同，与玻璃基板及入射光偏振方向平行，透明电极Ⅰ和透明电极Ⅱ的电压差为V1，透明电极Ⅱ和透明电极Ⅲ的电压差为V2；
5.根据权利要求3所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，两个锯齿状棱镜双折射液晶调制器组合构成4倍像素增强的双折射近眼显示增强镜片，双层锯齿状棱镜双折射液晶调制器由玻璃基板Ⅰ、透明电极Ⅰ、锯齿状棱镜Ⅰ、液晶层、透明电极Ⅱ、玻璃基板Ⅱ、液晶层Ⅱ、锯齿状棱镜Ⅱ、透明电极Ⅲ、玻璃基板Ⅲ组成，其中透明电极Ⅱ为公共电极，锯齿状棱镜、锯齿状棱镜Ⅱ的斜边与玻璃基板的夹角均为α，且棱角线相互垂直，液晶层和液晶层Ⅱ的指向矢相同，与玻璃基板Ⅱ及入射光偏振方向平行，透明电极Ⅰ和透明电极Ⅱ的电压差为V1，透明电极Ⅱ和透明电极Ⅲ的电压差为V2；
6.根据权利要求2所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，屏幕出射光为自然光，双折射液晶调制器被设计成双楔形液晶结构，由玻璃基板Ⅰ、透明电极Ⅰ、液晶层、透明电极Ⅱ、玻璃基板Ⅱ、液晶层Ⅱ、透明电极Ⅲ、玻璃基板Ⅲ组成，透明电极Ⅱ为公共电极，玻璃基板Ⅰ和玻璃基板Ⅱ、玻璃基板Ⅱ和玻璃基板Ⅲ的楔形夹角均是α，玻璃基板Ⅰ和玻璃基板Ⅱ的楔形相交线与玻璃基板Ⅱ和玻璃基板Ⅲ的楔形相交线平行，液晶层和液晶层Ⅱ的指向矢相互垂直，均平行于玻璃基板Ⅱ，施加电压前后，出射光偏折角θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍，楔形相交线平行的双楔形双折射液晶调制器能消除偏光衰减，并补偿自然光双折射产生的图像重影。
7.根据权利要求3所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，屏幕入射光为自然光，双折射液晶调制器被设计成双锯齿状棱镜液晶结构，由玻璃基板Ⅰ、透明电极Ⅰ、锯齿状棱镜、液晶层、透明电极Ⅱ、玻璃基板Ⅱ、液晶层Ⅱ、锯齿状棱镜Ⅱ、透明电极Ⅲ、玻璃基板Ⅲ构成，透明电极Ⅱ为公共电极，锯齿状棱镜和锯齿状棱镜Ⅱ的棱角线相互平行，液晶层和液晶层Ⅱ的指向矢相互垂直，均平行于玻璃基板Ⅱ，施加电压前后，出射光偏折角θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍，能消除偏光衰减，补偿自然光双折射产生的图像重影。
8.根据权利要求6或7所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，屏幕入射光为自然光，双折射液晶调制器由双层双楔形液晶结构，或者双层双锯齿状棱镜液晶结构组合而成，在一个电压调制周期内，出射光具有四个偏折角度，相邻偏折角θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.5倍，在显示app同步驱动的电压调制下，屏幕显示的像素数提高到4倍。
9.根据权利要求1所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，双折射液晶调制器由双折射晶体、玻璃...
【技术特征摘要】
1.一种双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，其结构至少包括一个被电压按时序驱动的双折射液晶调制器，由玻璃基板ⅰ、透明电极ⅰ、液晶层、透明电极ⅱ、玻璃基板ⅱ构成，在透明电极ⅰ和透明电极ⅱ之间施加电压调制，可以改变入射光在液晶中的折射率，施加电场前后的出射光之间具有微小的偏折角度θ，从人眼处透过双折射液晶调制器观看，偏折的子图像a和子图像b错开并交替显示，相互填补像素点之间的不发光区域，在视觉暂留效应下重新合成像素倍增的高分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，透明电极附着在玻璃基板靠近液晶的一侧，透明电极上涂覆取向层，取向层之间封装着液晶，玻璃基板ⅰ和玻璃基板ⅱ之间的夹角为α，被封装的液晶成楔形，楔形液晶可以让入射光线在与楔形相交线垂直的平面上发生偏折，当透明电极ⅰ和透明电极ⅱ之间没有电压差，对楔形液晶不施加电场时，液晶指向矢与玻璃基板ⅰ及入射光偏振方向平行，作为非常光线e光，在楔形液晶中的折射率为ne，对楔形液晶施加电场时，液晶指向矢垂直于玻璃基板ⅰ，即垂直于入射光偏振方向，入射光作为寻常光线o光，在楔形液晶中的折射率为no，施加电场前后，穿过楔形液晶的出射光之间的偏折角θ≈(ne-no)*α，偏折角θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍。
3.根据权利要求1所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，所述透明电极ⅰ或透明电极ⅱ靠近液晶的一侧，设置具有单折射率n的锯齿状棱镜，玻璃基板ⅰ和玻璃基板ⅱ平行封装，液晶层是形状与锯齿状棱镜互补的双折射棱镜，锯齿状棱镜的短边垂直于玻璃基板，斜边与玻璃基板的夹角为α，在同步电压调制下液晶的折射率在ne和no之间切换，出射光之间的偏折角为θ，θ等于近眼显示屏原角分辨率倒数的0.7倍。
4.根据权利要求2所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，楔形相交线相互垂直的双层楔形双折射液晶调制器组合，构成4倍像素增强的双折射近眼显示增强镜片，双层楔形双折射液晶调制器的中间玻璃基板和透明电极被公用，两个楔形液晶层的夹角均为α，两条楔形相交线相互垂直，液晶层和液晶层ⅱ的指向矢相同，与玻璃基板及入射光偏振方向平行，透明电极ⅰ和透明电极ⅱ的电压差为v1，透明电极ⅱ和透明电极ⅲ的电压差为v2；
5.根据权利要求3所述的双折射近眼显示增强镜片，其特征在于，两个锯齿状棱镜双折射液晶调制器组合构成4倍像素增强的双折射近眼显示增强镜片，双层锯齿状棱镜双折射液晶调制器由玻璃基板ⅰ、透明电极ⅰ、锯齿状棱镜ⅰ、液晶层、透明电极ⅱ、玻璃基板ⅱ、液晶层ⅱ、锯齿状棱镜ⅱ、透明电极ⅲ、玻璃基板ⅲ组成，其中透明电极ⅱ为公共电极，锯齿状棱镜、锯齿状棱镜ⅱ的斜边与玻璃基板的夹角均为α，且棱角线相互垂直，液晶层和液晶层ⅱ的指向矢相同，与玻璃基板ⅱ及入射光偏振方向平行，透明电极ⅰ和透明电极ⅱ的电压差为v1，透明电极ⅱ和透明电极ⅲ的电压差为v2；
6.根据权利要求2所述的双折射近眼显示增强...
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