双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置

文档序号:33507254发布日期:2023-03-18 03:19阅读:45来源:国知局
双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置

1.本发明涉及光学显示领域,特别是一种双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置。


背景技术:

2.增强现实(augmented reality,ar):通过将计算机生成的虚拟信息叠加到真实环境中,来丰富人们与现实世界和数字世界的互动,以达到超越现实的感官体验。
3.虚拟现实(virtual reality,vr):借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界,从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。
4.在增强现实显示时,用户通过头戴显示装置能看到微显示像源所产生的图像和真实空间物的图像;在虚拟现实显示时,用户只能通过头戴显示装置看到微显示像源所产生的虚拟图像。目前虚拟现实显示设备和增强现实显示设备是两种独立的装置,尚没有能同时实现这两种功能的装置,若用户想在虚拟现实场景和增强现实场景之间切换,需要更换佩戴的显示设备,若需要频繁切换时,会带来极大的不便。并且传统的ar眼镜的透射光强度是固定的,当外界环境光强的时候,透过设备的光线就会增多;反之,当环境光强弱的时候,透过设备的光线也会减少,设备显示效果会受到这种光线强弱变化的干扰。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明的目的是提供一种双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置,在一个设备上实现双目透射光异步和同步可调,且虚拟显示和增强现实显示可切换的光学装置,同时还具有双目立体显示的功能。
6.本发明采用以下方案实现:一种双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置,包括微显示像源、中继模块、左入眼模块和右入眼模块:微显示像源包括用以产生左、右眼图像的第一微显示像源和第二微显示像源;所述左入眼模块包括第三透镜组以及由第一驱动调节装置、第一偏振片、第二偏振片、第一驱动齿轮、第一被驱动齿轮组成的左眼调光模块;右入眼模块包括第四透镜组以及由第二驱动调节装置、第三偏振片、第四偏振片、第二驱动齿轮、第二被驱动齿轮组成的右眼调光模块;中继模块包括第一透镜组和第二透镜组;左、右眼调光模块工作在同步状态时,在第一偏振片和第二偏振片透射轴相互垂直,且第三偏振片和第四偏振片透射轴相互垂直的情况下,该装置为双目虚拟显示模式;在第一偏振片和第二偏振片透射轴相互平行,且第三偏振片和第四偏振片透射轴相互平行的情况下,该装置为双目增强现实显示模式;左、右眼调光模块工作在异步状态时,通过左、右眼模块可调节左右眼图像显示图像亮度以及外界透射光入眼亮度。
7.进一步的,所示中继模块还包括全反射面、1/4波片和偏振片。
8.进一步的,所述第一驱动调节装置采用第一驱动电机和第一手动调节旋钮中的至少一种;所述第二驱动调节装置采用第二驱动电机和第二手动调节旋钮中的至少一种。
9.进一步的,所述第一微显示像源和第二微显示像源均由微显示物理屏幕产生,微显示物理屏幕采用lcos、lcd、led、micro-oled、micro led面板中的一种。
10.进一步的,第三透镜组和第四透镜组分别由至少一片透镜构成;第二偏振片和第四偏振片为倾斜斜置放置,并与中继模块和对应侧眼睛位置呈一定角度以使微显示像源产生的物理图像通过反射入眼;第一、第三偏振片与对应侧眼睛瞳面平行,第一、第三偏振片分别嵌于第一、第二被驱动齿轮内,通过第一、第二被驱动齿轮分别带动第一、第三偏振片旋转能调节进入人眼的真实空间物光线或是将其全部反射出装置,实现双目透射光异步或同步可调以及增强现实显示和虚拟显示功能的切换。
11.进一步的,第一微显示像源和第二微显示像源对向平行设置于全反射片两侧且中心光轴与眼睛瞳面垂直,或者对向设置于第二、第四偏振片两侧且中心光轴与眼睛瞳面平行,或者平行设置于眼睛斜上方或斜下方且中心光轴分别与左右两瞳面垂直,或者平行设置于眼睛正上方或正下方且中心光轴与左右两瞳面平行。
12.进一步的,第一、第三偏振片将入射的自然光分解为parallel偏振光和senkrecht偏振光,并将parallel偏振光或senkrecht偏振光经第三、第四透镜组射入人眼或被第二、第四偏振片反射出去。
13.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置通过折叠光路、偏振片和齿轮驱动系统的结合,在不使用摄像头和遮光板的情况下,实现了双目透射光异步和同步可调,虚拟显示和增强现实显示可切换,同时还具有双目立体显示的功能,可应用智能头盔和智能眼镜等近眼显示装备。
14.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将通过具体实施例和相关附图,对本发明作进一步详细说明。
附图说明
15.图1为本发明实施例一结构示意图;图2为本发明实施例一左、右眼调光模块示意图;图3为本发明实施例一流程示意图;图4为本发明实施例二结构示意图;图5为本发明实施例三结构示意图;图6为本发明实施例四结构示意图。
16.其中的附图标记说明:图1:100:第一微显示像源,101:第二微显示像源,102:全反射片,103:第一透镜组,104:第二透镜组,105:左眼调光模块,106:右眼调光模块,107:第三透镜组,108:第四透镜组图2:105:左眼调光模块,1050:第一偏振片,1051:第二偏振片,1052:第一被驱动齿轮,1053:第一驱动齿轮,1054:第一驱动电机,1055:第一手动调节旋钮;106:右眼调光模块,1060:第三偏振片,1061:第四偏振片,1062:第二被驱动齿轮,1063:第二驱动齿轮,1064:第二驱动电机,1065:第二手动调节旋钮图4: 100:第一微显示像源,101:第二微显示像源,103:第一透镜组,104:第二透镜组,105:左眼调光模块,106:右眼调光模块,107第三透镜组,108:第四透镜
图5;100:第一微显示像源,101:第二微显示像源,102:全反射片,103:第一透镜组,104:第二透镜组,105:左眼调光模块,106:右眼调光模块,107第三透镜组,108:第四透镜组,201:第一中继偏振片,202:第二中继偏振片,203:第一1/4波片,204:第二1/4波片图6:100:第一微显示像源,101:第二微显示像源,102:全反射片,103:第一透镜组,104:第二透镜组,105:左眼调光模块,106:右眼调光模块,107第三透镜组,108:第四透镜组,201:第一中继偏振片,202:第二中继偏振片,203:第一1/4波片,204:第二1/4波片。
具体实施方式
17.应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
18.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
19.实施例一:如图1~3所示,一种双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置,包括微显示像源、中继模块、左入眼模块和右入眼模块:微显示像源包括用以产生预备用于虚拟现实/增强现实可切换的左、右眼图像的第一微显示像源100和第二微显示像源101;入眼模块由调光模块和透镜组组成,所述左入眼模块包括第三透镜组107以及由第一驱动调节装置、第一偏振片1050、第二偏振片1051、第一驱动齿轮1053、第一被驱动齿轮5052组成的左眼调光模块,用于调节左眼光学装置透射光强度以及实现左眼光学装置的虚拟显示/增强现实显示的切换;右入眼模块包括第四透镜组108以及由第二驱动调节装置、第三偏振片1060、第四偏振片1061、第二驱动齿轮1063、第二被驱动齿轮1062组成的右眼调光模块,用于调节右眼光学装置透射光强度以及实现右眼光学装置的虚拟显示/增强现实显示的切换;中继模块由全反射片102、第一透镜组103、第二透镜组104组成,全反射片102位于第一透镜组103、第二透镜组104之间,中继模块位于微显示像源与入眼模块之间,用于偏折微显示像源出光的传播方向和偏振态,使其传至入眼模块,且能够依据左右眼产生相异的偏振光图像;左、右眼调光模块工作在同步状态时,在第一偏振片和第二偏振片透射轴相互垂直,且第三偏振片和第四偏振片透射轴相互垂直的情况下,该装置为双目虚拟显示模式;在第一偏振片和第二偏振片透射轴相互平行,且第三偏振片和第四偏振片透射轴相互平行的情况下,该装置为双目增强现实显示模式;左、右眼调光模块工作在异步状态时,通过左、右眼模块可调节左右眼图像显示图像亮度以及外界透射光入眼亮度。
20.本发明通过折叠光路、偏振片和齿轮驱动系统的结合,在不使用摄像头和遮光板的情况下,实现了一种双目透射光异步/同步可调的虚拟显示/增强现实显示可切换,且可以实现双目立体显示的光学装置,可应用智能头盔和智能眼镜等近眼显示装备。
21.中继模块位于微显示像源与入眼模块之间,第一微显示像源100产生的物理图像经第一透镜组103调制和全反射片102的反射传至左入眼模块;第二微显示像源101产生的物理图像经第二透镜组104调制和全反射片102的反射传至右入眼模块在本实施例中,所述第一驱动调节装置采用第一驱动电机1054和第一手动调节旋
钮1055中的至少一种;所述第二驱动调节装置采用第二驱动电机1064和第二手动调节旋钮1065中的至少一种;在具体实施过程中,该光学装置可以采用其他除齿轮调节装置外实现透射光调节的形式,如采用相机快门结构、可拆卸遮光板结构、电致变色玻璃等。
22.在本实施例中,所述第一微显示像源和第二微显示像源均由微显示物理屏幕产生,微显示物理屏幕采用但不限于被动/主动发光的面板,如lcos、lcd、led、micro-oled、micro led面板中的一种。且第一微显示像源100和第二微显示像源101可选用不同显示面板,且物理分辨率一致,保证空间对位一致性,左右眼根据需要显示相同或不同图像。
23.在同一时刻内,第一微显示像源100和第二微显示像源101显示的第一物理图像和第二物理图像,可为有视差图像也可为无视差图像,图像通过中继模块和入眼模块进入人眼。当第一物理图像和第二物理图像为存在视差的图像时,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像;当第一物理图像和第二物理图像为无视差图像时,人脑中产生2d平面图像。
24.在本实施例中,左眼调光模块105和右眼调光模块106结构如图2所示,为两组结构相同且对称安装的调光系统,用于对左眼或右眼光路独立控制透射光强度。第三透镜组和第四透镜组分别由至少一片透镜连续或间隔设置构成,且第一、第三偏振片和第二、第四偏振片连续或间隔设置;透镜位置的设置包括下述情况中的至少一种或多种:设置于真实空间物与第一、第三偏振片之间、设置于第一、第三偏振片和第二、第四偏振片之间、设置于第二、第四偏振片和人眼之间。
25.第二偏振片和第四偏振片为倾斜斜置放置,并与中继模块和对应侧眼睛位置呈一定角度以使微显示像源产生的物理图像通过反射入眼,第一、第三偏振片与对应侧眼睛瞳面平行,第一、第三偏振片分别嵌于第一、第二被驱动齿轮内,驱动齿轮的直径小于被驱动齿轮的直径,通过第一、第二被驱动齿轮分别带动第一、第三偏振片旋转(即通过驱动电机或手动调节旋钮旋转驱动齿轮,通过第一、第二被驱动齿轮分别带动第一、第三偏振片旋转从而带动嵌有偏振片的被驱动齿轮旋转,从而改变第一偏振片1050和第二偏振片1051透射轴,以及第三偏振片1060和第四偏振片1061透射轴的角度),调节进入人眼的真实空间物光线或是将其全部反射出装置,同时左右齿轮驱动系统可以同步调节也可以异步调节,实现双目透射光异步/同步可调以及增强现实和虚拟现实功能的切换。通过第一、第二被驱动齿轮分别带动第一、第三偏振片旋转能调节进入人眼的真实空间物光线或是将其全部反射出装置,实现双目透射光异步或同步可调以及增强现实显示和虚拟显示功能的切换。
26.左入眼模块和右入眼模块分别设第一预设条件和第二预设条件,第一预设条件为左眼调光模块105的第一偏振片1050和第二偏振片1051透射轴平行,以及右眼调光模块106的第三偏振片1060和第四偏振片1061的透射轴平行,物理图像和真实空间物经中继模块和入眼模块导入人眼,实现增强现实显示功能;第二预设条件为左眼调光模块105的第一偏振片1050和第二偏振片1051透射轴垂直,以及右眼调光模块106第三偏振片1060和第四偏振片1061的透射轴垂直,物理图像经中继模块和入眼模块导入人眼,但真实空间物被透射轴垂直的相应偏振片所屏蔽,由此实现虚拟现实显示功能;左右眼调光模块的齿轮驱动可以同步或异步调节,在某些特殊情况下,系统也可用于实现单眼显示虚拟现实、另一眼显示物理图像加真实空间物的增强现实。
27.在除第一预设条件和第二预设条件外的情况下,可以通过调节调光模块分别改变
第一偏振片1050和第二偏振片1051透射轴,以及第三偏振片1060和第四偏振片1061透射轴的角度,调节进入人眼的真实空间物光线,以适应在不同亮度条件下使用该装置。
28.在本实施例中,第一微显示像源和第二微显示像源对向平行设置于全反射片两侧且中心光轴与眼睛瞳面垂直,或者对向设置于第二、第四偏振片两侧且中心光轴与眼睛瞳面平行,或者平行设置于眼睛斜上方或斜下方且中心光轴分别与左右两瞳面垂直,或者平行设置于眼睛正上方或正下方且中心光轴与左右两瞳面平行。若第一微显示像源和第二微显示像源中心光轴与眼睛瞳面角度关系不满足平行或垂直,则需要通过改变中继模块,调整光路使其入射到入眼模块。
29.在本实施例中,第一、第三偏振片将入射的自然光分解为parallel偏振光(简称p光)和senkrecht偏振光(简称s光),并将parallel偏振光或senkrecht偏振光经第三、第四透镜组射入人眼或被第二、第四偏振片反射出去。除了以上原理,该光学装置还可以采用其他偏振光(如圆偏振)或非偏振手段(如波长分离、衍射级次分离等)实现分光。
30.在本实施例中,所述的光学装置为头戴显示装置,包括智能头盔和智能眼镜等近眼显示装备。
31.在本实施例中,第三透镜组和第四透镜组分别连续或间隔设置,设置情况包括下述情况的至少一种:设置于真实空间物与第一、第三偏振片之间,设置于第一、第三偏振片和第二、第四偏振片之间,设置于第二、第四偏振片和人眼之间。
32.调光模块调节方法的流程如图3,光学装置具体工作状态如下:1、增强现实模式:当装置刚启动时,装置自动归位第一预设条件,即为增强现实模式;当装置在使用过程中需要切换为增强现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其回到第一预设条件,实现增强现实显示模式。
33.在增强现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为s光,透过第二偏振片1051和第四偏振片1061进入人眼;同时由第一微显示像源100和第二微显示像源101产生的物理图像经过中继模块的第一透镜组103、第二透镜组104的调控和全反射片102的反射后,到达入眼模块的第二偏振片1051和第四偏振片1061,其中s光透过偏振片从装置中射出,p光经偏振片反射进入人眼,实现增强现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
34.2、虚拟现实模式:当装置启动,或者在使用过程中需要切换到虚拟现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其进入到第二预设条件,实现虚拟现实显示模式。
35.虚拟现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为p光,由于第二偏振片1051和第四偏振片1061透过s光反射p光,外界进入的真实空间物光线被反射出装置;同时由第一微显示像源100和第二微显示像源101产生的物理图像经过中继模块的第一透镜组103、第二透镜组104的调控和全反射片102的反射后,到达入眼模块的第二偏振片1051和第四偏振片1061,其中s光透过偏振片从装置中射出,p光经偏振片反射进入人眼,实现虚拟现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感
知形成立体显示图像。
36.3、双目透射光同步调节,当装置处于工作状态时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,带动嵌在第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062中的第一偏振片1050和第三偏振片1060旋转,旋转过程中使得第一偏振片1050与第二偏振片1051的夹角和第三偏振片1060与第四偏振片1061的夹角之差为零,此时进入双眼的真实空间物光线强度变化相等,实现双目透射光同步调节。
37.4、双目透射光异步调节,当装置处于工作状态时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,带动嵌在第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062中的第一偏振片1050和第三偏振片1060旋转,旋转过程中使得第一偏振片1050与第二偏振片1051的夹角和第三偏振片1060与第四偏振片1061的夹角之差不为零,此时进入双眼的真实空间物光线强度变化不相等,实现双目透射光异步调节。
38.实施例二:如图4所示,一种双目透射光可调虚拟显示和增强现实显示可切换光学装置,中继模块仅由第一透镜组103、第二透镜组104构成,第一透镜组103位于第一微显示像源与左入眼模块之间,第二透镜组104位于第二微显示像源与右入眼模块之间,用于调控微显示像源的出光,使其传至入眼模块。
39.产生虚拟像源的第一微显示像源100和第二微显示像源101,以及入眼模块同实施例1类似,这里不再重复。
40.左眼调光模块105和右眼调光模块106结构如图2所示,同实施例1类似,这里不再重复。
41.装置左入眼模块和右入眼模块分别设第一预设条件和第二预设条件,同实施例1类似,这里不再重复。
42.调光模块调节方法的流程如图3,光学装置具体工作状态如下:1、增强现实模式:当装置刚启动时,装置自动归位第一预设条件,即为增强现实模式;当装置在使用过程中需要切换为增强现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其回到第一预设条件,实现增强现实显示模式。
43.增强现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为s光,透过第二偏振片1051和第四偏振片1061进入人眼;同时由第一微显示像源100和第二微显示像源101产生的物理图像经过中继模块的第一透镜组103、第二透镜组104的调控后,到达入眼模块的第二偏振片1051和第四偏振片1061,其中s光透过偏振片从装置中射出,p光经偏振片反射进入人眼,实现增强现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
44.2、虚拟现实模式:当装置启动,或者在使用过程中需要切换到虚拟现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其进入到第二预设条件,实现虚拟现实显示模式。
45.虚拟现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为p光,由于第二偏振片1051和第四偏振片1061透过s光反射p光,外界进入的真实
空间物光线被反射出装置;同时由第一微显示像源100和第二微显示像源101产生的物理图像经过中继模块的第一透镜组103、第二透镜组104的调控后,到达入眼模块的第二偏振片1051和第四偏振片1061,其中s光透过偏振片从装置中射出,p光经偏振片反射进入人眼,实现虚拟现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
46.3、双目透射光同步调节,同实施例1类似,这里不再重复。
47.4、双目透射光异步调节,同实施例1类似,这里不再重复。
48.实施例三:如图5所示,由第一透镜组103、第二透镜组104、全反射片102、第一中继偏振片201、第二中继偏振片202、第一1/4波片203、第二1/4波片204组成的中继模块。
49.其中,从左向右排列顺序为第一中继偏振片201、第一透镜组103、第一1/4波片203、全反射片102、第二1/4波片204、第二透镜组104、第二中继偏振片202;左入眼模块位于第一透镜组103和第一1/4波片203之间,右入眼模块位于第二1/4波片204和第二透镜组104之间。第一微显示像源100产生的物理图像经过第一中继偏振片201后变为s光,穿过第二偏振片1051和第一1/4波片203后变为圆偏振光,再由全反射片102反射后再次穿过第一1/4波片203变为p光,传至入眼模块;第二微显示像源101产生的物理图像传播与前者类似。
50.产生虚拟像源的第一微显示像源100和第二微显示像源101,以及入眼模块同实施例1类似,这里不再重复。
51.左眼调光模块105和右眼调光模块106结构如图2所示,同实施例1类似,这里不再重复。
52.装置左眼模块和右眼模块分别设第一预设条件和第二预设条件,同实施例1类似,这里不再重复。
53.调光模块调节方法的流程如图3,光学装置具体工作状态如下:1、增强现实模式:当装置刚启动时,装置自动归位第一预设条件,即为增强现实模式;当装置在使用过程中需要切换为增强现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其回到第一预设条件,实现增强现实显示模式。
54.增强现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为s光,透过第二偏振片1051和第四偏振片1061进入人眼;同时由第一微显示像源100产生的物理图像经过第一中继偏振片201后变为s光,穿过第二偏振片1051和第一1/4波片203后变为圆偏振光,再由全反射片102反射后再次穿过第一1/4波片203变为p光,传至入眼模块,p光经第二偏振片1051反射进入人眼;由第二微显示像源101产生的物理图像传播与前者类似;由此实现增强现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
55.2、虚拟现实模式:当装置启动,或者在使用过程中需要切换到虚拟现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其进入到第二预设条件,实现虚拟现实显示模式。
56.虚拟现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片
1060转变为p光,由于第二偏振片1051和第四偏振片1061透过s光反射p光,外界进入的真实空间物光线被反射出装置;同时由第一微显示像源100产生的物理图像经过第一中继偏振片201后变为s光,穿过第二偏振片1051和第一1/4波片203后变为圆偏振光,再由全反射片102反射后再次穿过第一1/4波片203变为p光,传至入眼模块,p光经第二偏振片1051反射进入人眼;由第二微显示像源101产生的物理图像传播与前者类似;由此实现虚拟现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
57.3、双目透射光同步调节,同实施例1类似,这里不再重复。
58.4、双目透射光异步调节,同实施例1类似,这里不再重复。
59.实施例四:如图6所示,由第一透镜组103、第二透镜组104、全反射片102、第一中继偏振片201、第二中继偏振片202、第一1/4波片203、第二1/4波片204组成的中继模块,全反射片102为两个。
60.其中,第一透镜组103、第一中继偏振片201、第一1/4波片203和全反射片102为左中继模块,位于左入眼模块左侧;第二透镜组104、第二中继偏振片202、第二1/4波片204和全反射片102为右中继模块,位于右入眼模块右侧。第一微显示像源100产生的物理图像经过第一中继偏振片201后变为s光,穿过第一1/4波片203后变为圆偏振光,再由全反射片102反射后再次穿过第一1/4波片203变为p光,传至入眼模块;第二微显示像源101产生的物理图像传播与前者类似。
61.产生虚拟像源的第一微显示像源100和第二微显示像源101,以及入眼模块同实施例1类似,这里不再重复。
62.左眼调光模块105和右眼调光模块106结构如图2所示,同实施例1类似,这里不再重复。
63.装置左眼模块和右眼模块分别设第一预设条件和第二预设条件,同实施例1类似,这里不再重复。
64.调光模块调节方法的流程如图3,光学装置具体工作状态如下:1、增强现实模式:当装置刚启动时,装置自动归位第一预设条件,即为增强现实模式;当装置在使用过程中需要切换为增强现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮1062旋转,使其回到第一预设条件,实现增强现实显示模式。
65.增强现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为s光,透过第二偏振片1051和第四偏振片1061进入人眼;同时由第一微显示像源100产生的物理图像经过第一中继偏振片201后变为s光,穿过第一1/4波片203后变为圆偏振光,再由全反射片102反射后再次穿过第一1/4波片203变为p光,传至入眼模块,p光经第二偏振片1051反射进入人眼;由第二微显示像源101产生的物理图像传播与前者类似;由此实现增强现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
66.2、虚拟现实模式:当装置启动,或者在使用过程中需要切换到虚拟现实显示时,第一驱动齿轮1053和第二驱动齿轮1063分别驱动第一被驱动齿轮1052和第二被驱动齿轮
1062旋转,使其进入到第二预设条件,实现虚拟现实显示模式。
67.虚拟现实显示模式时,外界真实空间物光线经过第一偏振片1050和第三偏振片1060转变为p光,由于第二偏振片1051和第四偏振片1061透过s光反射p光,外界进入的真实空间物光线被反射出装置;同时由第一微显示像源100产生的物理图像经过第一中继偏振片201后变为s光,穿过第一1/4波片203后变为圆偏振光,再由全反射片102反射后再次穿过第一1/4波片203变为p光,传至入眼模块,p光经第二偏振片1051反射进入人眼;由第二微显示像源101产生的物理图像传播与前者类似;由此实现虚拟现实功能。同时第一微显示像源100和第二微显示像源101可以产生具有视差的图像,由于双目视差效应,两人眼接收图像后,在人脑中融合产生深度感知形成立体显示图像。
68.3、双目透射光同步调节,同实施例1类似,这里不再重复。
69.4、双目透射光异步调节,同实施例1类似,这里不再重复。
70.上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外,如果其公开了数值范围,那么公开的数值范围均为优选的数值范围,任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多,无法穷举,所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案,并且,上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
71.本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件,那么,除另有声明外,固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接),也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接),当然,互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
72.另外,上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
73.本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成,也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
74.以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
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