[发明专利]一种基于透明屏幕的AR成像系统

说明书

本发明公开一种基于透明屏幕的AR成像系统，包括：透明显示屏和半反射凹面镜，所述半反射凹面镜位于透明显示屏的发光面一侧，所述透明显示屏发出的光线经过半反射凹面镜反射并放大图像，再次穿过透明显示屏，最终成像在透明显示屏另一侧的观察者眼中。本发明具有结构简单，成本低廉，光学亮度损耗较低，视场角大，体积轻薄等诸多优点。

技术领域

本发明涉及透明屏幕，特别涉及一种基于透明屏幕的AR成像系统。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。常用的三种形式有基于计算机的AR成像系统、光学透视式的AR成像系统、视频透视式的AR成像系统，其中光学透视式的AR成像系统具有结构简单、分辨率高、没有视觉偏差等优点，但由于利用了半透半反射技术，导致显示屏光路上有较高的光学亮度损耗，且体积较大，只适合做头盔式显示器的应用，同时也存在着定位精度要求高、延迟匹配难、视野相对较窄和价格高等不足。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于透明屏幕的AR成像系统。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种基于透明屏幕的AR成像系统，包括：透明显示屏和半反射凹面镜，所述半反射凹面镜位于透明显示屏的发光面一侧，所述透明显示屏发出的光线经过半反射凹面镜反射并放大图像，再次穿过透明显示屏，最终成像在透明显示屏另一侧的观察者眼中。

优选地，所述透明显示屏的双面皆透明，正面为发光面，能显示图像同时不显示图像的区域为透明状态；背面为不发光面，不显示图像且工作时保持透明状态。

优选地，所述半反射凹面镜各个部位厚度相同。

优选地，所述半反射凹面镜还包括凹凸透镜组件，所述凹凸透镜组件包括分别设置在半反射凹面镜两侧的凸透镜和凹透镜，所述凸透镜的凸面与凹透镜的凹面互补，所述凹凸透镜组件整体各个部位的厚度相同。

优选地，所述半反射凹面镜还包括菲涅尔透镜组件，所述菲涅尔透镜组件包括分别设置在半反射凹面镜两侧的菲涅尔透镜、菲涅尔补偿镜，所述半反射凹面镜为两面分别与菲涅尔透镜的锯齿面和菲涅尔补偿镜的锯齿面互补的半反射层，所述菲涅尔透镜的锯齿面与菲涅尔补偿镜的锯齿面互补，所述菲涅尔透镜组件整体各个部位的厚度相同。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明提供一种基于透明屏幕的AR成像系统，由于光路直接从透明显示屏发出，减少了光学亮度损耗；通过半反射凹面镜放大图像，减小了系统结构的体积，增大了视场角；使用凹凸透镜组件或菲涅尔透镜组件又进一步地使整个结构轻量化小型化；本发明采用简单的结构，降低了成本。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构图；

图2为本发明一种实施方式的结构图；

图3为本发明图2实施方式的结构爆炸图；

图4为本发明一种实施方式的结构图；

图5为本发明图4实施方式的结构爆炸图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本发明进一步说明。

实施例1