[实用新型]多焦面显示系统

说明书

一种多焦面显示系统，包括显示单元、光线转换单元、部分透射部分反射部件、偏振单元和透镜单元。显示单元用于发出携带图像信息的光线。光线转换单元用于将所述显示单元发出的光线转换成圆偏振光或者椭圆偏振光。部分透射部分反射部件用于透射或反射圆偏振光或者椭圆偏振光。偏振单元包括第一相位延迟件和第一偏振件。第一相位延迟件用于将部分透射部分反射部件透射的圆偏振光或者椭圆偏振光转换成第一线偏振光。第一偏振件用于反射所述第一线偏振光，以及用于透射与所述第一线偏振光偏振方向垂直的第二线偏振光。所述多焦面显示系统可以产生具有深度的图像信息，以缓解视觉辐辏冲突带来的视觉疲劳、头晕、眼胀、恶心等现象。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种多焦面的显示系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)是一种利用计算机生成模拟环境，通过沉浸式的视觉、听觉等感知设备给予用户身临其境的真实感的技术。传统的VR设备光学模组一般体积较大，厚度往往在30mm以上，随着科技的进步，用户越来越重视VR产品的体积以及重量，因此，许多公司推出基于pancake技术方案的VR眼镜，其光学模组主要包括依序设置的具有半反半透功能的镜片、1/4相位延迟片以及反射式偏振片。图像源进入半反半透功能的镜片之后，光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返的方式，最终从反射式偏振片射出。通过此种光学方案，极大的缩小了产品体积。

由于人类从客观世界获得的信息80％以上来自视觉，因此，如何营造沉浸式的视觉体验是VR系统最为重要的问题之一。现有的VR设备通过双眼视差呈现立体显示来达到更好的沉浸式体验，其中视觉辐辏调节冲突(vergence-accommodation conflict，VAC)是严重影响用户体验的一个技术难题。视觉辐辏调节冲突指的人眼辐辏(Vergence)和晶状体调节(Accommodation)所反应的被观察目标的距离信息不一致的冲突。辐辏是指人眼观察目标对象时，双眼眼球的聚散程度；调节是指人眼根据目标对象的深度，调节晶状体的焦距，使所视物体的像能清晰的呈现在视网膜上。人眼观察真实世界时，辐辏和调节互相协同，是物体清晰成像；而在现有的VR设备中，通过双眼视差呈现的立体显示并没有真实的深度信息，人眼的焦点调节与纵深感不匹配，而双眼收敛仍然真实反应了虚拟目标的距离信息，从而产生视觉辐辏调节冲突，由于人眼生理方面的不适应，经过一段时间必然引发严重的视觉疲劳，甚至导致出现不同程度的头晕、眼胀、恶心等现象。缓解视觉辐辏冲突是VR设备发展道路上必须要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多焦面显示系统，以产生具有深度的图像信息，从而缓解视觉辐辏冲突带来的视觉疲劳、头晕、眼胀、恶心等现象。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种多焦面显示系统，包括依序设置的：显示单元、光线转换单元、部分透射部分反射部件和偏振单元；

所述显示单元，用于发出携带图像信息的光线；所述光线转换单元，用于将所述显示单元发出的光线转换成圆偏振光或者椭圆偏振光；所述部分透射部分反射部件，用于透射或反射所述圆偏振光或者椭圆偏振光；所述偏振单元，包括第一相位延迟件和第一偏振件，所述第一相位延迟件用于将所述部分透射部分反射部件透射的圆偏振光或者椭圆偏振光转换成第一线偏振光，所述第一偏振件用于反射所述第一线偏振光，以及用于透射与所述第一线偏振光偏振方向垂直的第二线偏振光；

所述显示系统还包括：

与所述光线转换单元、部分透射部分反射部件和偏振单元位于同一侧的透镜单元。

可选地，所述光线转换单元包括依次设置的第二偏振件以及第二相位延迟元件，所述第二偏振件用于将所述显示单元所发出的光线转换成线偏振光，所述第二相位延迟元件用于将所述第二偏振件产生的线偏振光转换成圆偏振光或者椭圆偏振光。