[发明专利]可单目立体显示的增强现实显示装置及其显示方法

权利要求书

1.一种可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，包括：

壳体，用于支持、固定其他部分；

微显示器，其设置在所述壳体上，用于显示二维图像；

一面镀有分光膜的分光平板，其设置在壳体上，且镀有分光膜的一面朝向所述微显示器的显示面倾斜设置，用于接收并反射所述微显示器显示的二维图像；

液体透镜，其设置在所述壳体上，用于将分光平板反射来的二维图像放大并成像在一定距离处，且所述液体透镜的光轴垂直于或经反射转折后垂直于所述微显示器显示区域；

偏振组件，其设置在所述壳体上，且偏振组件和所述液体透镜分设在所述分光平板的两侧；所述偏振组件包括依次叠加设置的偏振片Ⅰ、含有二分之一波长相位延迟量液晶的液晶盒和偏振片Ⅱ，且偏振片Ⅰ和偏振片Ⅱ的透光轴方向相垂直，不施加电压时液晶的光轴与偏光片的透光轴成45°夹角，施加一定电压时液晶的光轴平行于偏光片I或II的透光轴；

其中，当液体透镜有光焦度时，所述微显示器显示二维图像,所述分光平板的镀有分光膜的一面与液体透镜光轴不平行，分光平板用于将来自微显示器的二维图像的光线反射后经液体透镜成像在一定距离处并投射入人眼，此时液晶盒施加合适的电压，使液晶盒中液晶的光轴平行于偏振片I的透光轴，此时真实世界的自然光经过偏振片I后变为偏振光且振动方向平行或垂直于液晶盒中液晶的光轴，因而通过液晶盒后偏振方向不变，到达偏振片Ⅱ时，由于两个偏振片的透光轴方向垂直，光线将无法透过偏振片Ⅱ，真实世界的光线无法透过偏振组件进入人眼；

当液体透镜无光焦度时，所述微显示器不显示二维图像,液晶盒不通电，真实世界的自然光经过偏振片I后变为偏振光，进而通过液晶盒后经过液晶的偏振态转换，偏振方向改变为与偏振片Ⅱ透光轴平行的方向，因而到达偏振片Ⅱ时光线将透过偏振片Ⅱ，真实世界的光线将透过偏振组件进入人眼；

使得微显示器显示的虚拟景象与真实环境的景象交替投射入人眼。

2.如权利要求1所述的可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，还包括：

光学组件，其设置在所述分光平板和所述微显示器之间，用于辅助液体透镜对微显示器显示的二维图像进行放大并成像在一定距离。

3.如权利要求1所述的可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，所述微显示器为硅基液晶微显示器、有机发光二极管微显示器、液晶微显示器或发光二极管微显示器或其他微显示器，或未来开发的新型显示器。

4.如权利要求2所述的可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，所述光学组件包括光学透镜、反射镜、棱镜中的一种或两种以上的组合。

5.如权利要求1所述的可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，所述液体透镜为电湿润式液体透镜，介电式液体透镜或液体充填式液态透镜；

分光平板为玻璃材质或光学塑料材质。

6.如权利要求3所述的可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，所述壳体为镜架、具有可视窗的头盔或手持式支架。

7.如权利要求6所述的可单目立体显示的增强现实显示装置，其特征在于，所述具有可视窗的头盔还包括：

头盔本体；

多个弹性片，其均匀分散开设置在所述头盔本体的内侧壁上，且任一弹性片体的中部向头盔本体的轴线方向突起设置，且任一弹性片体的一端固定至头盔本体的内侧壁上，另一端为自由端；

多个长条形筒体，其开设在多个弹性片体的自由端与头盔本体的内侧壁的接触处；且多个弹性片体的自由端可伸缩的对应插设在多个长条形筒体的容纳腔内；以及

第一框体和第二框体，其对应设置在所述头盔本体的可视窗处，且第一框体靠近头盔本体的内侧设置，第一框体用于支撑固定所述液体透镜和分光平板，第二框体靠近所述头盔本体的外侧设置，第二框体用于支撑固定偏振组件。