本实用新型涉及显示装置领域，具体涉及一种反射式混合显示装置。
背景技术：
增强现实(Augmented Reality)，也被称之为混合现实。是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。AR通常是以透过式头盔显示系统和注册(AR系统中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位)系统相结合的形式来实现的。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示装置，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。
传统的显示装置只能够让用户看清楚显示屏发出的光或是让用户看清楚外界光，并不够实现让人眼看清由屏幕发出的光和外界光，同时实现屏幕光和外界光的融合，达到增强现实的效果。
技术实现要素：
针对以上出现的问题，本实用新型提供一种反射式混合显示装置，能够让人眼看清由屏幕发出的光和外界光，同时实现屏幕光和外界光的融合，达到增强现实的效果。
本实用新型的技术方案：一种反射式混合显示装置，沿第一光路方向包括显示屏，置于显示屏下方的第一偏振片，置于第一偏振片下方的半反射镜，置于半反射镜反射方向的第一偏振折射镜片；
沿第二光路方向包括第二偏振片，置于第二偏振片后方的所述半反射镜和置于半反射镜透射方向的第二偏振折射镜片；
所述第一偏振折射镜片和第二偏振折射镜片为属性不相同的两种偏振折射器。
优选的，所述第一偏振折射镜片和第二偏振折射镜片的属性包括口径大小，薄厚程度，折射焦距，镀膜种类,偏振类型和偏振方向。
优选的，所述第一偏振折射镜片和第二偏振折射镜片通过拼接复合镜片实现，通过将n个第一偏振折射镜片和m个第二偏振折射镜片以交替的组合方式进行拼接形成拼接复合镜片，其中n和m的数目1个或多个。
优选的，所述拼接复合镜片的形状包括圆形，矩形，多边形和椭圆形。
优选的，所述第一偏振折射镜片和第二偏振折射镜片的形状包括圆形，椭圆形，矩形，三角形，多边形，扇形和不规则图形。
优选的，所述第一偏振片，第二偏振片，第一偏振折射镜片和第二偏振折射镜片均为线偏振器，使得经过第二偏振片的光线和经过第一偏振片且被半反射镜反射后的光线偏振方向正交，同时使得经过第二偏振片的光线与第二偏振折射镜片的偏振方向相同，经过第一偏振片且被半反射镜反射后的光线与第一偏振折射镜片的偏振方向相同。
优选的，所述第一偏振片，第二偏振片，第一偏振折射镜片和第二偏振折射镜片均为圆偏振器，使得经过第二偏振片的光线和经过第一偏振片且被半反射镜反射后的光线偏振方向相反，同时使得经过第二偏振片的光线与第二偏振折射镜片的偏振方向相同，经过第一偏振片且被半反射镜反射后的光线与第一偏振折射镜片的偏振方向相同。
优选的，所述拼接复合镜片还可以发生运动，实现显示屏显示的图像和外界景物的融合，所述运动方式包括线性振动，旋转摆动和连续旋转。
优选的，当拼接复合镜片发生旋转，使得其偏振性能发生变化，第一偏振片和第二偏振片也应同步旋转。
优选的，所述第一偏振片和/或第二偏振片为两片正交贴合的圆偏振器。
优选的，所述反射式混合显示装置还包括曲面反射镜，所述曲面反射镜置于靠近人眼侧的显示屏一端的下侧，用于扩展用户下侧视野。
一种包含所述的反射式混合显示装置的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括头戴式显示装置和观屏设备。
本实用新型的有益效果：本实用新型一种反射式混合显示装置通过偏振片和拼接式复合镜片的结合，让人眼看清由屏幕发出的光和外界光，同时实现屏幕光和外界光的融合，达到增强现实的效果，具有获得立体效果的实景图像，显著提高了使用者的视觉效果。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的结构示意图；
图2a～图2g示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图；
图3a～3b示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的第一实施例的结构示意图；
图4a～图4d示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的第二实施例的结构示意图；
图5示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
图1示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的结构示意图，如图1所示，根据本实用新型一种反射式混合显示装置，沿第一光路方向包括显示屏100，置于显示屏100下方的第一偏振片101，置于第一偏振片101下方的半反射镜105和置于半反射镜105反射方向的第一偏振折射镜片103；沿第二光路方向包括第二偏振片102，置于第二偏振片102后方的所述半反射镜105和置于半反射镜105透射方向的第二偏振折射镜片104。
所述第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104为属性不相同的两种偏振折射器，将显示屏100发出的光和外界光处理成不同偏振属性的光线。
所述第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104的属性包括口径大小，薄厚程度，折射焦距，镀膜种类,偏振类型和偏振方向。
所述第一偏振片101，第二偏振片102，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104还可以均为线偏振器，使得经过第二偏振片102的光线和经过第一偏振片101且被半反射镜105反射后的光线偏振方向正交，同时使得经过第二偏振片102的光线与第二偏振折射镜片104的偏振方向相同，经过第一偏振片101且被半反射镜105反射后的光线与第一偏振折射镜片103的偏振方向相同。
所述第一偏振片101，第二偏振片102，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104还可以均为圆偏振器，使得经过第二偏振片102的光线和经过第一偏振片101且被半反射镜105反射后的光线偏振方向相反，同时使得经过第二偏振片102的光线与第二偏振折射镜片104的偏振方向相同，经过第一偏振片101且被半反射镜105反射后的光线与第一偏振折射镜片103的偏振方向相同。
其中，第一偏振片101和/或第二偏振片102还可以为两片正交贴合的圆偏振器。
其中，具体的，所述第一光路A为屏幕发出的光的光线路径，显示屏100发出的屏幕光经过第一偏振片101，将屏幕光处理成偏振光，所述偏振光到达半反射镜105，经过半反射镜105的反射到达第一偏振折射镜片103，经过第一偏振折射镜片103的折射，变成可被人眼看清的图像。外界光无法通过第一偏振折射镜片103从而被阻挡。
其中所述第二光路B为外界光的光线路径，具体的，外界光到达第二偏振片102，将外界光处理成偏振光，所述偏振光到达半反射镜105，经过半反射镜105的透射到达第二偏振折射镜片104。由于屏幕光无法通过第二偏振折射镜片104从而被阻挡。
其中本实用新型的第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104可以采用拼接复合镜片替代。
所述拼接复合镜片包括第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104，所述第一偏振折射镜片103和所述第二偏振折射镜片104以交替的方式组合，通过将n个第一偏振折射镜片和m个第二偏振折射镜片以交替的组合方式进行拼接形成拼接复合镜片，其中n和m的数目1个或多个。
第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104的形状包括圆形，矩形，多边形，三角形，扇形或不规则图形。
拼接复合镜片的形状包括圆形，矩形，多边形和椭圆形。
图2a～图2f示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图。
图2a所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2a所示，拼接复合镜片呈圆形，第一偏振折射镜片103呈圆形，第二偏振折射镜片104呈圆形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201a。
图2b所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2b所示，拼接复合镜片呈圆形，第一偏振折射镜片103呈矩形和不规则图形，第二偏振折射镜片104呈矩形和不规则图形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201b。
图2c所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2c所示，拼接复合镜片呈圆形，第一偏振折射镜片103呈不规则图形，第二偏振折射镜片104呈不规则图形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201c。
图2d所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2d所示，拼接复合镜片呈六边形，第一偏振折射镜片103呈三角形，第二偏振折射镜片104呈三角形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201d。
图2e所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2e所示，拼接复合镜片呈菱形，第一偏振折射镜片103呈三角形，第二偏振折射镜片104呈三角形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201e。
图2f所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2f所示，拼接复合镜片呈圆形，第一偏振折射镜片103呈扇形，第二偏振折射镜片104呈扇形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201f。
图2f中拼接复合镜片201f被均分为8份，其中还可以被分为n份，其中所述n的取值范围是大于等于2的正整数。
图2g所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的拼接复合镜片的结构示意图，如图2g所示，拼接复合镜片呈矩形，第一偏振折射镜片103呈矩形，第二偏振折射镜片104呈矩形，第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104以交替拼接的组合方式形成复合镜片201g。
图2g中拼接复合镜片201g被均分为6份，其中还可以被分为n份，其中所述n的取值范围是大于等于2的正整数。
实施例1
图3a示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的第一实施例的结构示意图，如图3a所示，包括显示屏300，第一偏振片301，第二偏振片302，半反射镜303和拼接复合镜片304。
其中本实施例的拼接复合镜片304呈矩形，第一偏振折射镜片103呈矩形，第二偏振折射镜片104呈矩形。
本实施例中显示屏300呈现一只小鸟305，小鸟305所有光线经过第一偏振片301，将小鸟305发出的所有光线处理成偏振光，所述偏振光到达半反射镜303，经过半反射镜303的反射到达拼接复合镜片304，所述拼接复合镜片包括多个第一偏振折射镜片103和多个第二偏振折射镜片104，由于小鸟305发出的所有光线处理成的偏振光的属性，小鸟305发出的所有光线只能通过第一偏振折射镜片103，经过第一偏振折射镜片103的折射，变成可被人眼看清的图像。
其中本实施例中多个第一偏振折射镜片103和多个第二偏振折射镜片104的交替排列组合其密度为足够密，间隔两个相同的第一偏振折射镜片103的间距在100nm～2mm范围内。间隔两个相同的第二偏振折射镜片104的间距在100nm～2mm范围内。
本实施例中透过所述显示装置观看前方的一棵树木306，树木306发出的所有光线到达第二偏振片302，将树木306发出的所有光线处理成偏振光，所述偏振光到达半反射镜303，经过半反射镜303的透射到达拼接复合镜片304，所述拼接复合镜片304包括多个第一偏振折射镜片103和多个第二偏振折射镜片104，由于数目306发出的所有光线处理成的偏振光的属性，树木306发出的所有光线只能通过第二偏振折射镜片104，经过第二偏振折射镜片104的折射，变成可被人眼看清的图像。
图3b所示为本实施例中人眼看到的景象，本实施例中通过静止的拼接复合镜片304，实现显示屏300显示的图像和外界景物的融合，如图3b所示，使得用户看到的效果即为一只小鸟305伫立一棵树木306上的景象。当然本实施例还可以实现景观，文字，人物和标识等等之间的互相融合，可以极大的丰富实景图像的内容，也提高了实景图像的观赏度。
实施例2
图4a～图4d所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的第二实施例的结构示意图，如图4a所示包括显示屏400，第一偏振片401，第二偏振片402，半反射镜403和拼接复合镜片404。
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的拼接复合镜片404呈椭圆形(或圆形)，第一偏振折射镜片103呈半椭圆形(或半圆形)，第二偏振折射镜片104呈半椭圆形(或半圆形)。
在实施例1的基础上，本实施例通过拼接复合镜片404发生运动，使得同一束光线在不同时刻分别射向第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104。
为了优化效果，当拼接复合镜片404发生旋转，使得其偏振性能发生变化，第一偏振片401和第二偏振片402也应同步旋转。
其中本实施例中拼接复合镜片404发生运动的运动方式包括线性振动方式，旋转摆动方式和连续旋转方式。
本实施例中拼接复合镜片404采用连续旋转方式。拼接复合镜片404按照箭头b所示的旋转方向绕拼接复合镜片的中心轴进行连续旋转。
图4a所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的第二实施例的结构示意图，如图4a所示为第一时刻t1时刻的反射式混合显示装置结构图，t1时刻，拼接复合镜片404的状态为第二偏振折射镜片104在上方，第一偏振折射镜片103在下方。
本实施例中显示屏400呈现一只小鸟405，小鸟405所有光线经过第一偏振片401，将小鸟405发出的所有光线处理成偏振光，所述偏振光到达半反射镜403，经过半反射镜403的反射到达拼接复合镜片404，所述拼接复合镜片包括第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104，由于拼接复合镜片404的状态为第二偏振折射镜片104在上方，第一偏振折射镜片103在下方，小鸟405发出的光线经过半反射镜403的反射后只能通过第一偏振折射镜片103，经过第一偏振折射镜片103的折射，在t1时刻呈现小鸟405的下半部分。
本实施例中透过所述显示装置观看前方的一棵树木406，树木406发出的所有光线到达第二偏振片402，将树木406发出的所有光线处理成偏振光，所述偏振光到达半反射镜403，经过半反射镜403的透射到达拼接复合镜片404，所述拼接复合镜片404包括第一偏振折射镜片103和第二偏振折射镜片104，由于拼接复合镜片404的状态为第二偏振折射镜片104在上方，第一偏振折射镜片103在下方，树木406发出的光线只能通过第二偏振折射镜片104，经过第二偏振折射镜片104的折射，在t1时刻呈现树木406的上半部分。
图4b所示为本实施例t1时刻人眼看到的景象。
图4c所示为本实用新型一种反射式混合显示装置的第二实施例的结构示意图，如图4c所示为第二时刻t2时刻的反射式混合显示装置结构图，t2时刻，拼接复合镜片404的状态为第二偏振折射镜片104在下方，第一偏振折射镜片103在上方。
同样的原理，经过第一偏振折射镜片103的折射，在t2时刻呈现小鸟405的上半部分。经过第二偏振折射镜片104的折射，在t2时刻呈现树木406的下半部分。
图4d所示为本实施例t2时刻人眼看到的景象。
其中本实施例中拼接式复合镜片的连续旋转的频率足够快，本实施例中拼接式复合镜片的连续旋转的频率在30HZ～1000HZ范围内，因为拼接式复合镜片的连续旋转的频率足够快。所以人眼看到的景象为连续的而且是完整的景象，用户人眼观看的的景象效果即为一只小鸟405伫立一棵树木406上的景象。
本实施例中通过运动的拼接复合镜片404，实现显示屏400显示的图像和外界景物的融合，使得用户看到的效果即为一只小鸟405伫立一棵树木406上的景象。当然本实施例还可以实现景观，文字，人物和标识等等之间的互相融合，可以极大的丰富实景图像的内容，也提高了实景图像的观赏度。
实施例3
图5示意性示出本实用新型一种反射式混合显示装置的第一实施例的结构示意图，如图5所示，包括显示屏500，第一偏振片501，第二偏振片502，半反射镜503和拼接复合镜片504。
本实施例与实施例1的区别在于，在显示屏500靠近人眼一侧设置曲面反射镜505，其中所述曲面反射镜505包括曲面半反射镜，曲面全反射镜。
在显示屏500靠近人眼一侧设置曲面反射镜505，采用曲面反射镜505，用于反射显示屏500靠近人眼一侧的部分面积图像，其中反射后的虚像位于人眼视野下方，可用于拓展人眼下侧的显示视野。
应用实施例1
一种具有本实用新型反射式混合显示装置的头戴显示装置，其中所述显示装置与人眼距离在50mm范围内。
其中所述头戴显示装置根据反射式混合显示装置安装结构的不同包括顶反射式头戴显示装置，内侧反射式头戴显示装置和外侧反射式头戴式显示装置。
其中顶反射式头戴显示装置的显示屏置于上方，拼接式复合镜片垂直置于显示屏下方，半反射镜置于与显示屏和拼接式复合镜片构成三角形结构。
显示屏发出的光线向下到达被半反射镜反射到达拼接式复合镜片，直至被用户人眼看到。
内侧反射式头戴式显示器，包括2个显示屏，第一显示屏和第二显示屏分别置于第一半反射镜和第二半反射镜内侧，第一拼接式复合镜片和拼第二接式复合镜片分别置于第一半反射镜和第二半反射镜的反射方向并且靠近用户眼睛。
外侧反射式头戴式显示器，包括2个显示屏，第一显示屏和第二显示屏分别置于第一半反射镜和第二半反射镜外侧，第一拼接式复合镜片和拼第二接式复合镜片分别置于第一半反射镜和第二半反射镜的反射方向并且靠近用户眼睛。
应用实施例2
一种具有本实用新型反射式混合显示装置的观屏设备，本实用新型反射式混合显示装置与遮光片或电子光阀的结合，形成阻断外界光的观屏设备。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。