增强现实显示系统的制作方法

文档序号:11373749阅读:359来源:国知局
增强现实显示系统的制造方法与工艺

本实用新型实施方式涉及增强现实技术领域,特别是涉及一种增强现实显示系统。



背景技术:

增强现实显示系统是近年来发展的一项新技术,按照具体的应用主要分为VR(Virtual Reality,虚拟现实)和AR(Augmented Reality,增强现实)两种。AR的原理是在通过增强现实显示系统模拟虚拟视觉,叠加在用户正常的视觉上。目前,AR增强现实显示系统有光学透视式和视频透视式这两种实现方式,其主要区别在于光学合成装置不同。

其中,光学透视式的增强现实显示系统中的光学合成装置可以是一种部分透射、部分反射的元件,来自真实环境的光线部分通过该种元件,虚拟图像信息则投影在该种元件上,进而被其反射到用户眼中,从而合成真实和虚拟图像信息。

在实现本实用新型过程中,发明人发现相关技术中至少存在如下问题:现有的增强现实显示系统的视场区域(Field of View)通常比较小,用户无法有效率地与虚拟图像信息进行互动,另外,现有的增强现实显示系统也存在体积重量较大,不便携带的问题。



技术实现要素:

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种视场区域较大、体积小且便携带的增强现实显示系统。

为解决上述技术问题,本实用新型实施方式提供一种增强现实显示系统,包括:头戴框架、显示模块、两个透视型导光元件以及主板,所述显示模块、两个透视型导光元件及主板设置在头戴框架上;其中,

所述头戴框架,用于佩戴在用户的头部;

主板,所述主板上设置有处理器,所述处理器用于处理虚拟图像信息并将虚拟图像信息显示在显示模块上;

所述显示模块,所述显示模块可拆卸或固定安装于所述头戴框架上,用于显示虚拟图像信息,并将虚拟图像信息包含在第一光线和第二光线中发射出去;

所述两个透视型导光元件,每一所述透视型导光元件具有一凹面;第一光线经由一所述透视型导光元件的凹面发生反射;第二光线经由另一所述透视型导光元件的凹面发生反射。

本实用新型实施方式的有益效果是:通过两个透视型导光元件的凹面更多地将包含左眼虚拟图像信息的第一光线和包含右眼虚拟图像信息的第二光线分别反射进入用户的双眼,从而在用户的大脑中形成3D虚拟场景的视觉感受,视觉区域较大。另外,经由透视型导光元件的凸面和凹面透射的包含外界图像信息的第三光线进入用户的双眼,用户能够看到外界的真实场景,从而形成混合3D虚拟场景和真实场景的视觉感受。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1a是本实用新型实施例一提供的一种增强现实显示系统的结构示意图;

图1b是图1a所示的透视型导光元件设置在头戴框架上时的示意图;

图1c是图1a所示的显示模块的侧视角度与显示亮度之间的第一关系图;

图1d是图1a所示的显示模块的侧视角度与显示亮度之间的第二关系图;

图1e是图1a所示的显示模块的侧视角度与显示亮度之间的第三关 系图;

图2a是佩戴图1a所示的增强现实显示系统时显示模块与用户脸部的位置关系示意图;

图2b是旋转图1a所示的显示模块的示意图;

图3是图1a所示的增强现实显示系统的成像原理示意图;

图4是图1a所示的增强现实显示系统设置屈光度矫正镜片时的示意图;

图5是图1a所示的增强现实显示系统对角线视场区域与头部框架的最远端到用户头部最前端的距离关系的示意图;

图6是图1a所示的增强现实显示系统连接外接设备工作时的示意图;

图7是本实用新型实施例二提供的一种增强现实显示系统的结构示意图;

图8是图7所示的增强现实显示系统连接外接设备工作时的示意图;

图9是图7所示的增强现实显示系统连接外接设备工作时的又一示意图;

图10是图7所示的增强现实显示系统工作时的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

参阅图1a,本实用新型实施例提供的一种增强现实显示系统,所述增强现实显示系统的总重量小于350克,其包括:头戴框架11、两个显示模块12、两个透视型导光元件13。其中,透视型导光元件13是一种部分透射、部分反射的光学合成装置。

所述显示模块12及透视形导光元件13皆设置在头戴框架11上,支架11将显示模块12及透视形导光元件13进行固定。显示模块12设置在透视形导光元件13的上侧,显示模块12发出的光线能够经过透视形导光元件13后发生反射。可选地,所述显示模块13还可位于所述透视型导光元件13的侧方。

所述增强现实显示系统还包括:主板17,主板17设置在头戴框架11上,且位于二显示模块12之间。所述主板17上设置有处理器,所述处理器用于处理虚拟图像信号并将虚拟图像信息显示在显示模块12上。

本实用新型实施例中,头戴框架11用于佩戴在用户的头部,每一透视型导光元件13具有一凹面,凹面朝向用户的双眼设置。经由一透视型导光元件13的凹面反射的第一光线进入用户的左眼,以及经由另一透视型导光元件13的凹面反射的第二光线用户的右眼,以在用户的头脑中形成3D虚拟场景的视觉。其中,第一光线是由显示模块12发射的,且第一光线包含左眼虚拟图像信息,第二光线是由显示模块12发射的,且第二光线包含右眼虚拟图像信息。

参阅图1b,两个透视型导光元件13设置在头戴框架11上,分别独立地嵌入到头戴框架11上。可选地,可在制作透视型导光元件的原材料上设置两个对应于用户左右眼的区域,所述区域的形状大小与上述的独立设置时的每一透视型导光元件13的形状大小相同;最终的效果为一块大的透视型导光元件上设置有两个对应于用户左右眼的区域。可以理解为在一块大的透视型导光元件的原材料上加工出两个与独立设置时的透视型导光元件13的形状大小相同的区域,即两个透视型导光元件13一体成型。所述设置有对应于用户左右眼区域的透视型导光元件嵌入到头戴框架11上。

需要说明的是,显示模块12可拆卸安装于头戴框架11上,比如,显示模块为手机、平板电脑等智能显示终端;或者,显示模块固定安装于头戴框架上,比如,显示模块与头戴框架集成设计。

头戴框架11上可以安装两个显示模块12,用户的左眼和右眼分别对应地设置一个显示模块12,例如,一个显示模块12用于发射包含左眼虚拟图像信息的第一光线,另一个显示模块12用于发射包含右眼虚 拟图像信息的第二光线。两个显示模块12可以分别一一对应地位于两个透视型导光元件13的上方,当增强现实显示系统佩戴在用户的头部时,两个显示模块12分别一一对应地位于用户的左眼和右眼的上方;显示模块12也可以位于透视型导光元件的侧方,即两个透视型导光元件位于两个显示模块之间,当增强现实显示系统佩戴在用户的头部时,两个显示模块分别一一对应地位于用户的左眼和右眼的侧方。

头戴框架11上也可以安装单个显示模块12,该单个显示模块12上有两个显示区域,一个显示区域用于发射包含左眼虚拟图像信息的第一光线,另一个显示区域用于发射包含右眼虚拟图像信息的第二光线。

显示模块包括但不限于LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)、LCOS(Liquid Crystal On Silicon,硅基液晶)等类型的显示器。

参阅图1c,图中的横向轴标识侧视角度,纵向轴表示显示亮度。显示模块12为LCD时,显示模块12的亮度是随着观察者的角度来变化的。对于普通LCD,在显示亮度为50%时的侧观察角度θ一般都比较大。

LCD应用于对于增强现实显示系统时,则比较适用于小的侧观察角度,这样的显示模块12的亮度就会集中在靠近中心的角度区域。因为增强现实显示系统主要使用靠近中心的角度区域,这样的话投影到用户眼中的第一光线及第二光线的亮度会比较高。参阅图1d,应用于增强现实显示系统中的LCD发出的第一光线及第二光线的亮度在显示亮度为50%时的侧观察角度θ一般都比较小。并且,应用于增强现实显示系统中的LCD发出的第一光线及第二光线的亮度的分布关于0度侧视角左右对称,且侧视角度小于60度。即是,用户视角垂直于显示模块12时,显示模块12发出的第一光线及第二光线的亮度的显示亮度为最大,用户视角向两侧偏移时,显示亮度逐渐减小,在侧视角小于60度时,显示亮度为0。

可选地,参阅图1e,应用于增强现实显示系统的LCD的发出的第一光线及第二光线的亮度分布可不关于0度侧视角对称,且显示亮度最亮时的侧视角度不为0度。

参阅图2a,两个显示模块12分别一一对应地位于两个透视型导光元件13的上方,用户佩戴上所述增强现实显示系统时,显示模块12与用户头部的正平面形成一夹角a,所述夹角a的角度为0度至180度,优选为钝角。同时,显示模块12在水平面上的投影与正平面垂直。

参阅图2b,在某些实例中,透视形导光元件13的位置可以绕与水平面垂直的某一转轴旋转一定角度b,所述角度b的角度为0度至180度,优选为0度至90度。同时,对应左眼和右眼的透视型导光元件13可以通过头戴框架11上的机械结构调整间距,以适应不同用户的瞳距,保证使用时的舒适度和成像质量。所述两个透视型导光元件13的边缘之间的最远距离小于150毫米,即对应于左眼设置的透视型导光元件13的左边缘到对应于右眼设置的透视型导光元件13的右边缘的距离小于150毫米。相应的,显示模块12之间通过机械结构连接,所述显示模块12之间的距离也可以进行调整,或者通过调整显示内容在显示模块12上的位置达到同样的效果。

头戴框架11可以是用于挂在用户耳部和鼻梁部的眼镜式的框架结构,其上设置有鼻托111和镜腿112,通过鼻托111与镜腿112固定在用户的头部,所述镜腿112为可折叠结构,其中鼻托111对应固定在用户的鼻梁上,镜腿112对应固定在用户的耳朵上。进一步的,眼镜腿112之间还可以通过松紧带相连,佩戴时松紧带收紧眼镜腿,帮助框架在头部的固定。

可选地,鼻托111和镜腿112为可伸缩机构,可分别调整鼻托111的高度和镜腿112的伸缩长度。同样,鼻托111和镜腿112还可以为可拆卸结构,拆卸后可对鼻托111或者镜腿112进行更换。

可选地,头戴框架11可包括鼻托和伸缩皮筋,通过鼻托与伸缩皮筋固定在用户头部;或者仅包括伸缩皮筋,通过所述伸缩皮筋固定在用户头部。可选地,头戴框架11也可以是用于佩戴在用户头顶和鼻梁部的头盔式框架结构。本实用新型实施例中,由于头戴框架11的主要作用是用来佩戴在用户的头部以及为显示模块12、透视型导光元件13等光、电元器件提供支撑,头戴框架包括但不限于上述方式,在具备上述主要作用的前提下,本领域技术人员能够根据实际应用的需要对头戴框 架作出若干变形。

参阅图3,显示模块12发射包含左眼虚拟图像信息的第一光线121,经由一透视型导光元件13的凹面131反射的第一光线121进入用户的左眼14;同理,显示模块发射包含右眼虚拟图像信息的第二光线,经由另一透视型导光元件的凹面反射的第二光线进入用户的右眼,从而在用户的大脑中形成3D虚拟场景的视觉感受,另外,不同于谷歌眼镜中通过在用户的右眼前直接设置一块小型显示屏的方式,导致视觉区域较小,本实用新型实施例中,通过两个透视型导光元件反射更多的显示模块发射的第一光线和第二光线分别进入用户的双眼,视觉区域较大。

在本实用新型实施例中,当增强现实显示系统实现增强现实的功能,每一透视型导光元件13还具有一与凹面相背设置的凸面;经由透视型导光元件13的凸面和凹面透射的包含外界图像信息的第三光线进入用户的双眼,以形成混合3D虚拟场景和真实场景的视觉。再次参阅图1a,一透视型导光元件13还具有与凹面131相背设置的凸面132,经由透视型导光元件13的凸面132和凹面131透射的包含外界图像信息的第三光线151进入用户的左眼14,同理,另一透视型导光元件还具有与其凹面相背设置的凸面,经由该透视型导光元件的凸面和凹面透射的包含外界图像信息的第三光线进入用户的右眼,用户能够看到外界的真实场景,从而形成混合3D虚拟场景和真实场景的视觉感受。

参阅图4,可选地,在人眼与透视型导光元件13之间设置一屈光度矫正镜片16,所述屈光度矫正镜片16垂直于水平面设置。可选地,所述屈光度矫正镜片所在平面也可与水平面成30度到90度的夹角。可选地,可任意设置不同度数的屈光度矫正镜片。显示模块12发射包含左眼虚拟图像信息的第一光线121,经由透视型导光元件13的凹面131反射的第一光线121以及经由透视型导光元件13的凸面132和凹面131透射的包含外界图像信息的第三光线151进入用户的左眼14之前,先经过屈光矫正镜片16。所述屈光矫正镜片16为凹透镜,使经过其上的第一光线121以及第三光线151发散,使第一光线121以及第三光线151在左眼14上的焦点后移。同样,所述屈光矫正镜片16还可为凸透镜,使经过其上的第一光线121以及第三光线151汇聚,使第一光线121以 及第三光线151在左眼14上的焦点前移。

同理,显示模块发射包含右眼虚拟图像信息的第二光线,经由另一透视型导光元件的凹面反射的第二光线以及经由该透视型导光元件的凸面和凹面透射的包含外界图像信息的第三光线进入用户的右眼之前,也先经过一屈光度矫正镜片。

参阅图5,增强现实显示系统佩戴在用户头部上后,以用户的眼球为顶点,用户的眼球到通过所述透视型导光元件13看到的虚拟图像的虚拟显示区域的两侧边缘构成对角线视场区域。头部框架的最远端到与头部最前端接触位置的距离为c,可根据需要调节所述c的距离长度。所述对角线视场区域的角度大小与所述头部框架11的最远端到与头部最前端接触位置的距离成反比。优选地,在保证对角线视场区域大于55度的前提下,头部框架的最远端到与头部最前端接触位置的距离小于80mm。

参阅图6,二显示模块12通过电缆连接到主板17上。

主板17上还设置有视频接口以及电源接口。

所述视频接口用于连接计算机、手机、或其他设备接收视频信号。其中所述视频接口可以为:hmdi、display port、thunderbolt或usb type-c,micro usb,MHL(Mobile High-Definition Link)等接口。

所述处理器,用于解码视频信号传输并显示在显示模块12上。

电源接口,用于外接电源或电池供电。所述电源接口包括USB接口或者其他接口。

当增强现实显示系统仅包括如上所述的头戴框架11、二显示模块12、两个透视型导光元件13及主板17时,所有的3D虚拟场景渲染、对应双眼的图像生成均在与增强现实显示系统相连的外接设备中进行。所述外接设备包括:计算机、手机、平板电脑等。

具体地,增强现实显示系统通过视频接口接收外接设备的视频信号,解码后在显示模块12上显示。同时,与用户的交互通过计算机、手机、平板电脑等外接设备上的应用软件进行,可通过使用外接设备上的鼠标键盘、触摸板或按钮与所述增强现实显示系统进行交互。这种基本结构的应用实例包括但不限于大屏幕便携显示器。增强现实显示系统 可以将显示屏幕投射在用户视野内的某一固定位置。用户需要通过与增强现实显示系统相连的设备上的软件进行调整投射屏幕的尺寸、位置等操作。

本实用新型实施例提供的一种增强现实显示系统,通过两个透视型导光元件的凹面更多地将包含左眼虚拟图像信息的第一光线和包含右眼虚拟图像信息的第二光线分别反射进入用户的双眼,从而在用户的大脑中形成3D虚拟场景的视觉感受,视觉区域较大。

实施例二

参阅图7,在实施例一中提供的一种增强现实显示系统的基础上,设置多个传感器进行对周边环境进行感知。

本实施例提供的一种增强现实显示系统,所述增强现实显示系统的总重量小于350克,其包括:头戴框架21、二显示模块22、两个透视型导光元件23及主板24。

所述显示模块22、透视形导光元件23及主板24皆设置在头戴框架21上,头戴框架21将显示模块22、透视形导光元件23及主板24进行固定。显示模块22设置在透视形导光元件23的上侧,显示模块22发出的光线能够经过透视形导光元件23后发生反射。主板24,主板24位于二显示模块22之间,所述主板24上设置有处理器,所述处理器用于处理虚拟图像信号并将虚拟图像信息显示在显示模块22上。

头戴框架21、二显示模块22、两个透视型导光元件23、主板24与实施例一中所述的头戴框架11、二显示模块12、两个透视型导光元件13、主板17的具体功能、结构及位置关系相同,在此不进行赘述。

同样,在人眼与透视型导光元件23之间设置一屈光度矫正镜片,所述屈光度矫正镜片垂直于水平面设置。可选地,可任意设置不同度数的屈光度矫正镜片。

头部框架21上还设置有单目摄像头211、双目/多目摄像头212、眼球追踪摄像头213、陀螺仪214、加速度计215、磁场计216、景深传感器217、环境光传感器218和/或距离传感器219。

单目摄像头211、双目/多目摄像头212、眼球追踪摄像头213、陀 螺仪214、加速度计215、磁场计216、景深传感器217、环境光传感器218和/或距离传感器219皆电连接在主板24上。

具体地,所述单目摄像头211为彩色单目摄像头,放置于头部框架21的前部。用户佩戴所述增强现实显示系统时,单目摄像头211朝向相对于用户脸部的另一侧,可以使用该摄像头进行拍照。进一步的,还可以对使用该摄像头,运用计算机视觉技术检测环境中的位置已知的标记,帮助所述增强现实显示系统进行定位。

所述单目摄像头211还可以为高分辨率的摄像头,用于拍照或者拍摄视频;拍摄所获得的视频还可以通过软件叠加用户所见的虚拟物体,复现用户通过增强现实显示系统看到的内容。

所述双目/多目摄像头212可以是单色或彩色的摄像头,其设置在头戴框架21前部或侧面,且位于单目摄像头211的一侧、两侧或者四周。进一步的,所述双目/多目摄像头212可以带有红外滤光片。使用双目摄像头,可以在获得环境图像的基础上,进一步得到图像上的景深信息。使用多目摄像头,则可以进一步扩展相机的视角,获得更多的环境图像与景深信息。双/多目摄像头212捕获的环境图像和距离信息可被用于:(1)与陀螺仪214、加速度计215、磁场计216的数据相融合,计算增强现实显示系统的姿态。(2)捕获用户手势、掌纹等用于人机交互。

可选地,上述的单目摄像头或双目/多目摄像头中的每一目均可是RGB摄像头、单色摄像头或红外摄像头中的一种。

所述眼球追踪摄像头213,设置在透视型导光元件23的一侧,用户佩戴所述增强现实显示系统时,眼球追踪摄像头213朝向相对于用户脸部的一侧。所述眼球追踪摄像头213用于跟踪人眼焦点,对人眼所注视的虚拟物件或虚拟屏幕中的特定部位进行追踪和特殊处理。比如,在人眼所注视的物件旁边自动显示此物件的具体信息等。另外对人眼注视的区域可以显示高清晰度的虚拟物件图像,而对其他区域则只显示低清晰度图像即可,这样可以有效减少图像渲染的计算量,而不会影响用户体验。

陀螺仪214、加速度计215、磁场计216设置在二显示模块22之间。 可以通过融合陀螺仪214、加速度计215和磁场计216的数据,得到用户头部与系统初始位置间相对姿态。这些传感器的原始数据可以进一步和双目/多目摄像头212的数据进行融合,得到增强现实显示系统在固定环境中的位置和姿态。

所述景深传感器217设置在头戴框架21的前部,可以直接获得环境中的景深信息。与双/多目摄像头212相比,景深传感器可以获得更准确、分辨率更高的景深数据。类似的,使用这些数据可以:(1)与陀螺仪214、加速度计215、磁场计216的数据相融合,计算增强现实显示系统的姿态。(2)捕获用户手势、掌纹等用与人机交互。(3)检测用户周围物体的三维信息。

所述环境光传感器218设置在头戴框架21上,可以实时监控环境光线的强弱。增强现实显示系统根据环境光的变化实时的调整显示模块22的亮度,以保证显示效果在不同环境光下的一致性。

所述距离传感器219设置在增强现实显示系统与用户面部接触的位置,用于检测增强现实显示系统是否佩戴在用户头部。若用户摘下了增强现实显示系统,则可以通过关闭显示模块22、处理器等方式节电。

可选地,所述增强现实显示系统还包括:红外/近红外光LED,所述红外/近红外光LED电连接在主板24上,所述红外/近红外光LED用于为双目/多目摄像头212提供光源。具体为,所述红外/近红外LED发出红外线,在红外线到达通过双目/多目摄像头212获取的物体时,所述物体将红外线反射回去,双目/多目摄像头212上的感光元件接收反射回来的红外线并转换成电信号,接着在进行成像处理。

所述增强现实显示系统在进行人机交互时,可进行的操作包括如下:

(1)增强现实显示系统可以将显示屏幕投射在用户视野内的某一固定位置。用户可通过增强现实显示系统上的传感器进行调整投射屏幕的尺寸、位置等操作。

(2)可以通过各类传感器进行手势、掌纹识别,用于人机交互。

(3)可以通过眼球追踪判断用户的意图,对人眼所观察虚拟物件或虚拟屏幕中的特定部位进行相应处理。

(4)还可以在支架上增加实体或触摸按钮、摇杆等,用于人机交互。

(5)可以配有遥控器,遥控器上有按钮、摇杆、触控板等,通过有线或无线的方式与增强现实显示系统相连,作为人机交互界面。

(6)可以通过在主板上增加音频解码和功率放大芯片,集成耳塞插孔、耳塞、或喇叭等发生设备与麦克风,允许用户使用语音与增强现实显示系统进行交互。

参阅图8,主板上设置有视频接口和处理器。

当增强现实显示系统包括如上所述的头戴框架21、二显示模块22、两个透视型导光元件23、主板24以及如上所述的多个传感器时,所有的3D虚拟场景渲染、对应双眼的图像生成以及多个传感器获取的数据的处理均可在与增强现实显示系统相连的外接设备中进行。所述外接设备包括:计算机、手机、平板电脑等。

具体地,增强现实显示系统通过视频接口接收外接设备的视频信号,解码后在显示模块23上显示。外接设备接收增强现实显示系统上的多个传感器获取的数据,进行处理后根据数据对双眼显示的图像进行调整,在显示模块23上显示的图像上进行体现。增强现实显示系统上的处理器仅用于支持视频信号的传输与显示以及传感器数据的传递。

参阅图9,主板上设置有运算能力较强的处理器,将部分或全部计算机视觉算法在增强现实显示系统内完成。

具体地,增强现实显示系统通过视频接口接收外接设备的视频信号,解码后在显示模块23上显示。外接设备接收增强现实显示系统上的部分传感器获取的数据,进行处理后根据传感器数据对双眼显示的图像进行调整,在显示模块23上显示的图像上进行体现。其余传感器获取的数据则在增强现实显示系统上处理。例如,单目摄像头211、双目/多目摄像头212、陀螺仪214、加速度计215、磁场计216及景深传感器217获取的数据在增强现实显示系统中处理。眼球追踪摄像头213、环境光传感器218及距离传感器219获取的数据在外接设备中处理。增强现实显示系统上的处理器用于支持视频信号的传输与显示、部分传感器数据的处理以及其余传感器数据的传递。

参阅图10,主板上设置有高性能的处理器以及图像处理器,在增强现实显示系统内完成所有的运算。在这种模式下,增强现实显示无需连接外接设备,可作为一个独立的系统运行。

具体地,增强现实显示系统将传感器获取的数据进行处理后,对双眼显示的图像进行调整,渲染后在显示模块23上显示。增强现实显示系统上的处理器用于视频信号的解码处理与显示以及传感器数据的处理。

在实施例一及实施例二中所述的增强现实显示系统实现增强现实的实际应用中,为了增加透视型导光元件的凹面对显示模块发射的第一光线和第二光线的反射率,例如,透视型导光元件的凹面镀有反射膜,较佳的,镀有反射膜的透视型导光元件的凹面的反射率是20%-80%。又如,若第一光线和第二光线是线偏振光,为了增加透视型导光元件的凹面的反射率,透视型导光元件的凹面镀有偏振反射膜,偏振反射膜的偏振方向与第一光线和第二光线的偏振方向之间的角度大于70°且小于等于90°,比如:偏振反射膜的偏振方向与第一光线和第二光线的偏振方向垂直,实现近乎为100%的反射率,另外,由于包含外界图像信息的第三光线是非偏振光,若透视型导光元件的凹面镀有偏振反射膜,当第三光线经由该偏振反射膜时,有近乎50%的第三光线进入用户的双眼,用户仍然能够看到外界的真实场景。为了更好地让包含外界图像信息的第三光线进入用户的双眼,透视型导光元件的凸面镀有增透膜。

在实施例一及实施例二中所述的增强现实显示系统的实际应用中,为了实现透视型导光元件的凹面对显示模块发射的第一光线和第二光线的反射率的可控调节,透视型导光元件的凹面设有压敏反射膜,通过改变加载在压敏反射膜上的电压大小,能够调节压敏反射膜的反射率位于0至100%之间,当压敏反射膜的反射率为100%时,增强现实显示系统可以实现虚拟现实的功能。

为了实现透视型导光元件的与凹面相背设置的另一表面对包含外界图像信息的第三光线的透光率的可控调节,透视型导光元件的与凹面相背设置的另一表面上设有压敏黑片,通过改变加载在压敏黑片上的电压大小,能够调节压敏黑片透光率的高低。

本实用新型实施例提供的一种增强现实显示系统,通过两个透视型 导光元件的凹面更多地将包含左眼虚拟图像信息的第一光线和包含右眼虚拟图像信息的第二光线分别反射进入用户的双眼,从而在用户的大脑中形成3D虚拟场景的视觉感受,视觉区域较大。同时在增强现实显示系统上设置多个传感器,传感器感知周边的环境后,可将感知的结果在显示模块中显示的图像中进行体现,使得临场感受更好,用户体验更佳。

以上所述仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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