[实用新型]增强现实装置

说明书

本实用新型提供了一种增强现实装置，包括：发光设备，发光设备能够发射单色光束；第一衍射光学元件，第一衍射光学元件设置在发光设备的出射方向上且将单色光束扩散为第一图案；第一线偏振元件，第一线偏振元件的偏振方向为第一偏振方向，第一线偏振元件设置在第一衍射光学元件的出射方向上且将第一图案的偏振方向调制为第一偏振方向；成像设备，用于接收从场景反射的光并成像；第二线偏振元件，第二线偏振元件的偏振方向为第二偏振方向，第二线偏振元件设置在成像设备的入射方向上，用于将从场景反射的光的偏振方向调制为第二偏振方向，且第一偏振方向与第二偏振方向平行。本实用新型解决了现有技术中增强现实装置的成像存在误差的问题。

技术领域

本实用新型涉及增强现实技术领域，具体而言，涉及一种增强现实装置。

背景技术

目前，使用衍射光学元件(DOE)构建深度图是移动终端增强现实(AR)应用中的一个基础步骤，其中深度图将与RGB图像结合生成用户可感知并互动的虚拟对象与真实世界进行组合。部分深度图像可以使用3D结构光方法来构建，即通过移动终端自带的光源发射红外光照射视野中的物体或者背景，再通过移动终端自带的成像传感器检测反射回的光线成像，所发射红外光的图案与反射红外光的图案之间的偏移被用于确认物体或者背景的距离并生产深度图像。这其中所发射的红外光通常是通过周期性阵列的衍射光学元件(DOE)对垂直腔面发射激光器(VCSEL)或者激光二极管(LD)等发出的红外光进行衍射，构成由多个离散光点形成的斑点图案，所反射的斑点图案在空间位置或相位上将出现偏移，相应地可以用三角测距等各种方法计算视野中的深度。但是在原理上，3D结构光会伴随着一些固有的缺点，例如速度慢、成本高容易受环境光影响等。环境光的影响是一个突出问题，由于太阳光谱以及各种人造光源中都包括红外光，例如VCSEL所发射的940nm波段，这将对深度的识别和3D结构的建立造成不同程度的误差。

也就是说，现有技术中增强现实装置的成像存在误差的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种增强现实装置，以解决现有技术中增强现实装置的成像存在误差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种增强现实装置，其特征在于，包括：发光设备，发光设备能够发射单色光束；第一衍射光学元件，第一衍射光学元件设置在发光设备的出射方向上，用于将单色光束扩散为第一图案；第一线偏振元件，第一线偏振元件的偏振方向为第一偏振方向，第一线偏振元件设置在第一衍射光学元件的出射方向上，用于将第一图案的偏振方向调制为第一偏振方向；成像设备，成像设备用于接收从场景反射的光并成像；第二线偏振元件，第二线偏振元件的偏振方向为第二偏振方向，第二线偏振元件设置在成像设备的入射方向上，用于将从场景反射的光的偏振方向调制为第二偏振方向，且第一偏振方向与第二偏振方向平行。

进一步地，增强现实装置还包括与第一衍射光学元件并列设置的第二衍射光学元件，发光设备发射的单色光束能够选择性地通过第一衍射光学元件或第二衍射光学元件，第二衍射光学元件用于将单色光束扩散为第二图案。

进一步地，第一线偏振元件设置在第一衍射光学元件和/或第二衍射光学元件的出射方向上，用于将第一图案和/或第二图案的偏振方向调制为第一偏振方向。

进一步地，发光设备包括光源设备或显示屏中的至少一种，发光设备选择性地能够调节发射的单色光束的颜色。

进一步地，光源设备是LED光谱光源与滤波片的组合结构、红外光源阵列、垂直腔面发射激光器和半导体激光二级管中的至少一种。

进一步地，发光设备发射的单色光束是激光光束，第一图案和/或增强现实装置的第二衍射光学元件将单色光束扩散出来的第二图案均是斑点图案。

进一步地，第一图案和第二图案中斑点的数量为发光设备产生的激光点数的整数倍；和/或第二图案中斑点的数量为第一图案中斑点的数量的整数倍。