[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

摘要

本发明公开了一种可单目立体显示的增强现实显示装置，包括：壳体；微显示器、液体透镜、一面镀有分光膜的分光平板和偏振组件设置在壳体上，微显示器用于显示二维图像；分光平板的镀有分光膜的一面朝向微显示器的显示面倾斜设置，用于接收并反射二维图像；液体透镜用于将二维图像放大并成像在一定距离处；偏振组件包括依次叠加设置的偏振片Ⅰ、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。本发明提供的可单目显示的增强现实立体显示装置，可根据液体透镜有无光焦度、微显示器是否显示和偏振组件是否透光的配合，实现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，改进了立体场景的显示方式，实现立体场景的清晰显示。

主权项

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，真实世界的光线无法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。