CN111580280B - 透视头戴显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了透视头戴显示器，其包括：第一反射镜，将真实图像反射；物镜，将第一反射镜反射后的真实图像缩小；第二反射镜，将物镜缩小后的真实图像反射；微显示器，产生虚拟图像；分束器，将缩小的真实图像反射后并与虚拟图像重叠；第一偏光器，用于使反射的缩小的真实图像具有第一偏振态；第二偏光器，用于使虚拟图像具有第二偏振态；光调制器，用于调制缩小后的真实图像与虚拟图像叠加后的组合图像；目镜，将组合图像放大；第三反射镜，将放大后的组合图像反射至人眼。本发明所提出的透视头戴显示器，通过偏光器使真实图像与虚拟图像具有不同的偏振状态，且不同加电状态下的光调制器对偏振光的调控，实现不同显示模式之间转换。

Description

透视头戴显示器
技术领域
本发明涉及增强现实装置技术领域，具体的，本发明涉及透视头戴显示器。
背景技术
目前的透视头戴显示器，一般会把显示器产生的虚拟图像和现实场景的真实图像结合到一起，但是，参考图1的(a)，虚拟图像A与真实图像B直接进行重叠的效果中，重叠的区域既看到虚拟图像A同时也能看到现实场景，从而影响到虚拟图像A的显示效果。
现阶段，为了让虚拟图像融入到真实场景中，有通过空间光调制器(SLM)和分束器的组合设计，其中，空间光调制器先将真实图像A中虚拟图像B对应区域的图像去除，再通过分束器将部分去除后的真实图像A与虚拟图像B进行组合，从而实现虚拟图像A对真实图像B的遮挡效果，可以参考图1的(b)。但是，这种透视头戴显示器的设计在纯现实显示模式与虚拟现实显示模式之间无法转换。
发明内容
本发明是基于发明人的下列发现而完成的：
本发明人在研究过程，提出一种可以在不同显示模式下转换的透视头戴显示器结构，其中，第一偏光器可使缩小的真实图像处于第一偏振态(例如垂直线偏振光或右旋圆偏振光)，第二偏光器和分束器的组合可使虚拟图像处于不同的第二偏振态(例如水平线偏振光或左旋圆偏振光)，如此，通过不同加电状态下的光调制器对偏振光的调控，可以实现透视头戴显示器结构在纯现实显示模式与虚拟现实显示模式之间无法转换。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种透视头戴显示器。
根据本发明的实施例，所述透视头戴显示器包括：第一反射镜，所述第一反射镜将真实图像反射；物镜，所述物镜将所述第一反射镜反射后的真实图像缩小；第二反射镜，所述第二反射镜将所述物镜缩小后的真实图像反射；微显示器，所述微显示器产生虚拟图像；分束器，所述分束器将所述缩小的真实图像反射后，并与所述虚拟图像重叠；第一偏光器，所述第一偏光器设置在所述第二反射镜与所述分束器之间，且用于使所述反射的缩小的真实图像具有第一偏振态；第二偏光器，所述第二偏光器设置在所述微显示器与所述分束器之间，且用于使所述虚拟图像具有第二偏振态；光调制器，所述光调制器用于调制所述缩小后的真实图像与所述虚拟图像叠加后的组合图像；目镜，所述目镜将所述组合图像放大；第三反射镜，所述第三反射镜将所述放大后的组合图像反射至人眼；其中，所述第一偏振态与所述第二偏振态不同。
发明人经过研究发现，本发明实施例的透视头戴显示器，通过添加第一、第二偏光器可使真实图像与虚拟图像具有不同的偏振状态，并通过不同加电状态下的光调制器对偏振光的调控，可以实现透视头戴显示器结构在纯现实显示模式与虚拟现实显示模式之间转换。
另外，根据本发明上述实施例的透视头戴显示器，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，所述光调制器设置在所述分束器与所述目镜之间，所述微显示器设置在所述分束器远离所述光调制器的一侧，所述第二反射镜与所述分束器的反射面呈镜像对称。
根据本发明的实施例，所述第一偏光器和所述第二偏光器都为偏光片。
根据本发明的实施例，所述第一偏振态为垂直线偏振光和水平线偏振光中的一种，所述第二偏振态为垂直线偏振光和水平线偏振光中的另一种。
根据本发明的实施例，所述第一偏光器和所述第二偏光器都由偏光片与四分之一波片组成。
根据本发明的实施例，所述第一偏振态为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的一种，所述第二偏振态为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的另一种。
根据本发明的实施例，所述光调制器包括：相对设置的第一基板和第二基板；第一电极层，所述第一电极层设置在所述第一基板靠近所述第二基板的表面；第二电极层，所述第二电极层设置在所述第二基板靠近所述第一基板的表面；液晶层，所述液晶层填充在所述第一电极层与所述第二电极层之间；第三偏光器，所述第三偏光器设置在所述第二基板远离所述分束器的一侧。
根据本发明的实施例，所述液晶层由正性液晶组成，且所述第三偏振器的透光轴与不加电状态下的液晶分子的长轴成45°角。
根据本发明的实施例，所述光调制器在局部加电的状态下，所述虚拟图像遮盖所述真实图像形成所述组合图像。
根据本发明的实施例，所述光调制器在完全加电的状态下，所述组合图像为所述真实图像。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述的方面结合下面附图对实施例的描述进行解释，其中：
图1是将虚拟图像与真实图像直接重叠的组合图像(a)与虚拟图像遮挡真实图像的组合图像(b)的原理示意图；
图2是本发明一个实施例的透视头戴显示器的结构示意图；
图3是本发明一个实施例的透视头戴显示器的光路示意图；
图4是本发明另一个实施例的透视头戴显示器的光路示意图；
图5是本发明一个实施例的光调制器的截面结构示意图；
图6是本发明一个实施例的第三偏光器的透光轴与不加电状态下光调制器中液晶分子的长轴的角度示意图；
图7是本发明两个实施例的偏光片透光轴与四分之一波片透光轴的角度关系示意图。
附图标记
110 第一反射镜
120 第二反射镜
130 第三反射镜
210 物镜
220 目镜
300 微显示器
400 分束器
510 第一偏光器
520 第二偏光器
501 偏光片
502 四分之一玻片
600 光调制器
610 第一基板
620 第二基板
630 第一电极
640 第二电极
650 液晶层
660 第三偏光器
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种透视头戴显示器。
根据本发明的实施例，参考图1，透视头戴显示器沿着光路a的方向上包括，第一反射镜110、物镜210、第二反射镜120、微显示器300、分束器400、第一偏光器510、第二偏光器520、光调制器600、目镜220和第三反射镜130；其中，第一反射镜110将真实图像反射；物镜210将第一反射镜110反射后的真实图像缩小；第二反射镜120将物镜210缩小后的真实图像反射；微显示器300产生虚拟图像；分束器400将缩小的真实图像反射后，并将缩小的真实图像与虚拟图像进行重叠；第一偏光器510设置在第二反射镜120与分束器400之间，且第一偏光器510用于使反射的缩小的真实图像具有第一偏振态；第二偏光器520设置在微显示器300与分束器400之间，且第二偏光器520用于使虚拟图像具有第二偏振态；光调制器600用于调制缩小后的真实图像与虚拟图像叠加后的组合图像；目镜220将组合图像放大；第三反射镜130将放大后的组合图像反射至人眼。
其中，第一偏振态与第二偏振态不同。需要说明的是，第一偏振态与第二偏振态的“不同”，具体是指垂直于纸面的线偏振光与在纸面内的线偏振光等正交的偏振状态，或者，左旋圆偏振光与右旋圆偏振光等旋转方向相反的偏振状态。如此，发明人在光路的不同位置上相应的位置增加偏光器，并通过光调制器将具有不同偏振状态的虚拟图像与真实图像更好地融合。并且，通过对光调制器的电控制可以实现透视头戴显示器在不同显示模式下切换。
在本发明的一些实施例中，光调制器600可以设置在分束器400与目镜220之间，如此，光调制器600将缩小后的真实图像与虚拟图像进行调制，并将组合图像传至目镜220进行放大；微显示器300可以设置在分束器400远离光调制器600的一侧，且第二反射镜120与分束器400的反射面可以呈镜像对称，如此，分束器400可以直接将虚拟图像的光路b与真实图像的光路a进行整合。
根据本发明的实施例，参考图1，缩小的真实图像从物镜210被第二反射镜120反射至分束器400的反射面的光路距离，与虚拟图像从微显示器300到分束器400的反射面的光路距离可以是相等的。如此，外部场景的真实图像可以与微显示器产生的虚拟图像更准确地重合。
在本发明的一些实施例中，参考图3，第一偏光器510和第二偏光器520可以都为偏光片。如此，通过第一偏光器510起振后的真实图像的第一偏振态，可以为垂直线偏振光和水平线偏振光中的一种，具体例如垂直于纸平面的线偏振光(图3中以圆点示意)；而通过第二偏光器520后虚拟图像的第二偏振态，可以为垂直线偏振光和水平线偏振光中的另一种，具体例如平行于纸平面的线偏振光(图3中以菱形示意)。
在本发明的另一些实施例中，参考图4，第一偏光器510和第二偏光器520也可以都由偏光片与四分之一波片(即相位延迟片)组成，具体的，参考图7，偏光片的透光轴与四分之一波片的透光轴之间的夹角为45°或135°。如此，光路a上真实图像通过第一偏光器510起振和分束器400反射后真实图像的第一偏振态，可以为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的一种，具体例如右旋圆偏振光(图4中瞬时针方向圆环)；而通过第二偏光器520后虚拟图像的第二偏振态，可以为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的另一种，具体例如左旋圆偏振光(图4中顺时针方向圆环)。
根据本发明的实施例，参考图5，光调制器600(图5中未标出)可以包括相对设置的第一基板610和第二基板620、第一电极层630、第二电极层640、液晶层650和第三偏光器660；其中，第一电极层610可设置在第一基板610靠近第二基板620的表面，且第一电极层610可以为整层结构；第二电极层640设置在第二基板620靠近第一基板610的表面，且第二电极层640可以为图案化结构，具体例如由阵列分布的电极块组成；液晶层650填充在第一电极层630与第二电极层640之间；而第三偏光器设置在第二基板620远离分束器400(图5中未标出)的一侧，具体例如设置在第二基板620的下表面。如此，通过对光调制器600的电控制，即改变第一电极层630与第二电极层640之间的电状态即可改变液晶分子c的转向，从而调控不同偏振状态的虚拟图像与真实图像的出光状态。
在本发明的一些实施例中，液晶层650可以由正性液晶组成，且参考图6，第三偏振器660的透光轴m与不加电状态下的液晶分子c的长轴l成45°角。如此，在不加电的状态下，液晶层650相当于半波片，且液晶分子c的长轴l与第三偏振器660的透光轴m成45°角，从而使水平线偏振光穿过第三偏振器660，而垂直线偏振光被第三偏振器660截止。
在一些具体示例中，光调制器600在不加电的状态下，液晶层650相当于半波片，可以使水平线偏振状态的虚拟图像变为垂直线偏振光，可以穿过第三偏振器660，但是，垂直线偏振状态的缩小的真实图像变为水平线偏振光而会被第三偏振器660截止，即光调制器600调制后的组合图像为虚拟图像。
在另一些具体示例中，光调制器600在完全加电的状态下，即对第二电极层640整个施加相同的电压，液晶层650不会对偏振态产生影响，则水平线偏振状态的虚拟图像无法穿过第三偏振器660，而垂直线偏振状态的缩小的真实图像可以穿过第三偏振器660，即光调制器600调制后的组合图像为真实图像，从而使透视头戴显示器转换为真实显示模式。
在另一些具体示例中，光调制器600在局部加电的状态下，即只对第二电极层640中虚拟图像以外区域对应的电极块进行加电，如此，局部加电区域的真实图像可穿过第三偏振器660，而局部不加电区域的虚拟图像可穿过第三偏振器660，即光调制器600调制后的组合图像为虚拟图像遮盖真实图像后叠加形成的，从而使透视头戴显示器转换为渲染效果的虚拟现实模式。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种透视头戴显示器，通过添加第一、第二偏光器可使真实图像与虚拟图像具有不同的偏振状态，并通过不同加电状态下的光调制器对偏振光的调控，可以实现透视头戴显示器结构在现实显示模式与虚拟现实模式之间转换。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种透视头戴显示器，其特征在于，包括：
第一反射镜，所述第一反射镜将真实图像反射；
物镜，所述物镜将所述第一反射镜反射后的真实图像缩小；
第二反射镜，所述第二反射镜将所述物镜缩小后的真实图像反射；
微显示器，所述微显示器产生虚拟图像；
分束器，所述分束器将所述缩小的真实图像反射后，并与所述虚拟图像重叠；
第一偏光器，所述第一偏光器设置在所述第二反射镜与所述分束器之间，且用于使所述反射的缩小的真实图像具有第一偏振态；
第二偏光器，所述第二偏光器设置在所述微显示器与所述分束器之间，且用于使所述虚拟图像具有第二偏振态；
光调制器，所述光调制器用于调制所述缩小后的真实图像与所述虚拟图像叠加后的组合图像；
目镜，所述目镜将所述组合图像放大；
第三反射镜，所述第三反射镜将所述放大后的组合图像反射至人眼；
其中，所述第一偏振态与所述第二偏振态不同；
所述光调制器包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
第一电极层，所述第一电极层设置在所述第一基板靠近所述第二基板的表面；
第二电极层，所述第二电极层设置在所述第二基板靠近所述第一基板的表面；
液晶层，所述液晶层填充在所述第一电极层与所述第二电极层之间；
第三偏光器，所述第三偏光器设置在所述第二基板远离所述分束器的一侧；所述液晶层由正性液晶组成，且所述第三偏光器的透光轴与不加电状态下的液晶分子的长轴成45°角；
所述光调制器在局部加电的状态下，所述虚拟图像遮盖所述真实图像形成所述组合图像；
所述光调制器在完全加电的状态下，所述组合图像为所述真实图像。
2.根据权利要求1所述的透视头戴显示器，其特征在于，所述光调制器设置在所述分束器与所述目镜之间，所述微显示器设置在所述分束器远离所述光调制器的一侧，所述第二反射镜与所述分束器的反射面呈镜像对称。
3.根据权利要求2所述的透视头戴显示器，其特征在于，所述第一偏光器和所述第二偏光器都为偏光片。
4.根据权利要求1所述的透视头戴显示器，其特征在于，所述第一偏振态为垂直线偏振光和水平线偏振光中的一种，所述第二偏振态为垂直线偏振光和水平线偏振光中的另一种。
5.根据权利要求1所述的透视头戴显示器，其特征在于，所述第一偏光器和所述第二偏光器都由偏光片与四分之一波片组成。
6.根据权利要求1所述的透视头戴显示器，其特征在于，所述第一偏振态为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的一种，所述第二偏振态为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的另一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111580280B (zh) * 2020-06-16 2022-10-28 京东方科技集团股份有限公司 透视头戴显示器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107065196A (zh) * 2017-06-16 2017-08-18 京东方科技集团股份有限公司 一种增强现实显示装置及增强现实显示方法
CN107167921A (zh) * 2017-07-18 2017-09-15 京东方科技集团股份有限公司 显示器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4341108B2 (ja) * 1999-07-14 2009-10-07 ソニー株式会社 虚像観察光学装置
WO2013152205A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Augmented Vision Inc. Wide-field of view (fov) imaging devices with active foveation capability
CN105629491B (zh) * 2016-04-08 2019-06-07 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置、裸眼3d显示系统和虚拟现实眼镜
US10771773B2 (en) * 2017-05-11 2020-09-08 Htc Corporation Head-mounted display devices and adaptive masking methods thereof
CN108107579B (zh) * 2017-12-18 2021-02-19 杭州光粒科技有限公司 一种基于空间光调制器的全息光场大视域大出瞳的近眼显示系统
CN108594538A (zh) * 2018-06-07 2018-09-28 上海交通大学 一次曝光实现任意分布的光取向装置及一种光学元件的制备方法
CN108919531B (zh) * 2018-08-03 2021-07-13 杭州光粒科技有限公司 基于液晶变焦透镜的ar显示系统
US10852823B2 (en) * 2018-10-23 2020-12-01 Microsoft Technology Licensing, Llc User-specific eye tracking calibration for near-eye-display (NED) devices
CN208847961U (zh) * 2018-10-29 2019-05-10 北京枭龙科技有限公司 焦深可调的透视型近眼显示光学系统
CN109445107B (zh) * 2018-12-25 2020-11-27 北京谷东网科技有限公司 可单目立体显示的增强现实显示装置及其显示方法
CN111158150A (zh) * 2020-02-10 2020-05-15 Oppo广东移动通信有限公司 镜片组件及头戴显示设备
CN111580280B (zh) * 2020-06-16 2022-10-28 京东方科技集团股份有限公司 透视头戴显示器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107065196A (zh) * 2017-06-16 2017-08-18 京东方科技集团股份有限公司 一种增强现实显示装置及增强现实显示方法
CN107167921A (zh) * 2017-07-18 2017-09-15 京东方科技集团股份有限公司 显示器

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