一种偏振反射片、增强现实近眼显示系统及头戴显示设备的制作方法

文档序号:11132449阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片,其特征在于:

所述偏振反射片是正反面只透过偏振方向跟自身方向相同的光,反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射片;或者是,一面反射且另一面透射的偏振反射片,且偏振反射片一面反射跟自身偏振方向垂直的光,另一面透射任何方向的光;

所述偏振反射片一面应用于增强现实视觉系统的近眼面,另一面应用于增强现实视觉系统的背眼面。

2.一种增强现实近眼显示系统,其特征在于,包括:

-用于构建虚像的显示屏(1);

-近眼面反射、背眼面透射的偏振反射片(2);以及

-凹面反射镜(3);

其中:

显示屏(1)是发出偏振光的显示屏;

位于眼视觉正前方的远近方向定义为轴向方向(A),位于近眼区域围绕轴向方向定义为周向方向(B)上;

显示屏(1)的显示面对应偏振反射片(2)的背眼面,凹面反射镜(3)反射面对应偏振反射片(2)的近眼面;凹面反射镜(3)反射面与所述显示屏(1)显示面对应,显示屏(1)位于近眼区域的周向方向上,且偏振反射片(2)斜向设置于显示屏(1)和凹面反射镜(3)之间,使得:

偏振反射片(2)轴向远侧区域是实景环境,偏振反射片(2)近侧区域是近眼区域;且偏振反射片(2)位于凹面反射镜与显示屏(1)之间。

3.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:增强现实近眼显示系统是双目近眼显示系统,所述显示屏(1)、偏振反射片(2)的数量有两块,所述凹面反射镜是双凹面反射镜;两块偏振反射片(2)分别斜向对应设置在双目之前侧;两块偏振反射片(2)的远端均靠近双目中间,两块偏振反射片(2)的近端分别靠近双目左右两外侧;双凹面反射镜竖立于双目中间,两块显示屏(1)分别位于双目的左右两外侧。

4.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:所述显示屏(1)、偏振反射片(2)的数量至少为一块,显示屏(1)位于眼上方且显示方向朝下;对应地,凹面反射镜位于眼下方且反射面朝上。

5.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:所述偏振反射片(2)是背眼面透射、近眼面反射偏振态偏振光的偏振反射片(2);所述显示屏(1)显示的光属于所述偏振态范围内的偏振光。

6.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:所述偏振反射片(2)具有如下要求:光从背眼面入射时透过率满足要求:T≥60%;从近眼面入射时反射率满足:F≥60%。

进一步的,所述偏振反射片(2)通过只选择透过跟自身偏振方向相同的光、反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射膜(20)制成;

增强现实近眼显示系统还包括:

-用于改变光的偏振方向的波片(21)或者相位延迟器;

所述波片(21)或者相位延迟器加至在所述凹面反射镜反射面之前;

以使改变光的偏振方向后的偏振光与偏振反射片(2)自身偏振方向垂直,并在偏振反射片(2)中被反射入眼。

进一步的,所述波片(21)或相位延迟器的选择需满足相位延迟:π/8~3π/8。

进一步的,所述波片(21)或相位延迟器的相位延迟为:π/4。

进一步的,凹面反射镜的反射半径在R在50-200mm之间。

进一步的,凹面反射镜的反射半径在R是90mm-150mm。

7.根据权利要求6所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:所述偏振反射片(2)包括:

-平面基板(2a);

-只选择透过跟自身偏振方向相同的光、反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射膜(20);所述偏振反射片(2)通过所述偏振反射膜(20)贴在平面基板(2a)的近眼面制成。

8.根据权利要求6所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:所述偏振反射片(2)还包括增透膜(22),增透膜(22)贴在背眼面。

9.根据权利要求7或8所述的一种增强现实近眼显示系统,其特征在于:所述平面基板(2a)的的要求包括:

透过率:T≥60%;

面型精度PV值:>40um;

折射率:Nd=1.4~1.7;

厚度:t=0.5mm~3mm。

10.一种包含权利要求2所述增强现实近眼显示系统的头戴显示设备,其特征在于:头戴显示设备包括头戴支架,头戴支架对应于人眼位置设有目镜安装通孔;偏振反射片(2)安装于目镜安装通孔内,显示屏(1)装于头戴支架周向外围位置,凹面反射镜(3)对应所述显示屏(1),并安装于头戴支架上。

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