[实用新型]增强现实立体显示装置

说明书

本实用新型公开了一种增强现实立体显示装置，包括：壳体；微显示器、液体透镜和一面镀有分光膜的分光平板设置在壳体上，微显示器用于显示二维图像；液体透镜用于将微显示器显示的图像放大并成像在一定距离处；分光平板镀有分光膜的一面靠近人眼，镀有分光膜的一面与液体透镜光轴不平行，用于将来自微显示器并经过液体透镜的光线反射至人眼，同时，真实的环境的景象透过分光平板的投射入人眼，使得虚拟景象与真实的环境的景象相叠加。本实用新型提供的增强现实立体显示装置可实现光学透视式的增强现实显示；改进了立体场景的显示方式进行，可以实现立体场景的清晰显示。本实用新型还公开了一种增强现实立体显示装置的显示方法。

技术领域

本实用新型涉及光学显示技术领域，特别涉及一种增强现实立体显示装置。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality,AR)是将真实世界与虚拟显示结合起来的技术，可将虚拟信息叠加在真实世界，在各行各业有广泛的应用。目前用于增强现实的头戴式显示设备在显示图像时，单目仅能进行二维显示，进行立体显示时需要采用双目显示有一定视差的图像来实现，但是这种立体显示的实现方式会导致人眼的双目辐辏冲突，长时间佩戴易导致头晕等不适感。

虽然美国Magic Leap公司近期发布的产品Magic Leap One单目可以显示距离人眼两个距离的像面https://www.ifixit.com/Teardown/Magic+Leap+One+Teardown/112245)，但是存在显示深度数量少、显示深度不连续的问题；也有公司采用液体透镜来实现单目立体显示(专利号为CN201610770922-真三维全息显示头戴式可视设备)，因为这种显示方式液体透镜位于人眼前面，会导致人所看到真实世界的物体变形，无法实现光学穿透式的增强现实显示，且立体场景的深度图像分割方式无法实现清晰的三维显示。

因此，仍然需要对可实现单目立体显示的增强现实显示设备进行研发，以便为使用者提供更为逼真、舒适的体验。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种增强现实立体显示装置，通过将包含深度信息的深度图像按不同深度转化为多个二维图像并成像在与深度相对应的距离处，可实现单目的立体显示，使显示的内容更为接近真实世界的场景，且长时间佩戴也不会导致头晕等不适感，有效提高用户体验。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种增强现实立体显示装置，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；液体透镜，其设置在所述壳体上，用于将微显示器显示的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；以及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靠近人眼；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并经过液体透镜的光线反射至人眼，同时，真实的环境的景象透过所述分光平板的投射入人眼，使得虚拟景象与真实的环境的景象相叠加。

优选的是，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图像进行放大并成像在一定距离。

优选的是，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。

优选的是，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。

优选的是，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，或未来开发出的新型液体透镜。

优选的是，分光平板为玻璃材质或光学塑料材质。

优选的是，所述壳体为眼镜架，所述眼镜架还包括：