本发明专利技术更具体为一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，它能够对显示屏发出的光进行选择性的透射反射，也可对自然光的高效透过率；同时本发明专利技术还涉及应用偏振反射片的增强现实近眼显示系统，具有低成本、大视场、高像质、高透过率的优点；还提供头戴显示设备，应用增强现实近眼显示系统。一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，偏振反射片是正反面只透过偏振方向跟自身方向相同的光，反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射片；或者是，一面反射且另一面透射的偏振反射片，且偏振反射片一面反射跟自身偏振方向垂直的光，另一面透射任何方向的光；偏振反射片一面应用于增强现实视觉系统的近眼面，另一面应用于增强现实视觉系统的背眼面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于近眼显示系统领域，更具体为应用虚拟跟现实结合领域，涉及应用于虚拟跟现实结合显示系统中的偏振反射片、近眼显示系统以及采用虚拟跟现实结合近眼显示系统制备的头戴显示设备。
技术介绍
在近眼显示设备中，近眼显示光学系统是核心组成部分。近眼显示装置通过特殊的光学装置可以将图像清晰地投射在人的视网膜上，在用户眼前呈现出虚拟大幅面图像，由此应用于虚拟现实或增强现实。增强现实即是在看到虚拟图像的同时也会看到现实场景。如今市场上已经有一些AR眼镜产品，如微软的产品、以色列的Lumus等，但其制造成本极高。由于各种因素的相互制约，目前的系统仍无法满足对于视场大(30度左右或以上)、像质好、体积小、重量轻、成本低这几项因素的理想结合，某些需要环境透视(see-through)的系统(如增强现实AR)更是进一步提高了系统设计的难度。现有的系统可以做到质量较轻，但制造成本高昂，因此导致市场售价也比较贵，普通人根本无法接受此价格。市面上的AR眼镜基本的原理是：自由曲面棱镜投影、全息波导片、半透膜迭代波导片等制成，这些镜片的制造都是极其复杂，要求工艺极高；而且视场都不能做大，一般都小于30°。
技术实现思路
基于上述现有技术存在的一些缺陷，本专利技术第一个专利技术目的在于提供一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片；由于该偏振反射片是关键技术，它能够对显示屏发出的光进行选择性的透射反射，同时也可对自然光的高效透过率；本专利技术的第二个专利技术目的就应用了和第一个专利技术目的中相关的偏振反射片，因此本专利技术的二个专利技术目在于提供一种增强现实近眼显示系统，它具有低成本、大视场、高像质、高透过率的优点；本专利技术的第三个专利技术目的在于提供一种头戴显示设备，它应用了增强现实近眼显示系统，同样具有低成本、大视场、高像质的优点。上述偏振反射片、增强现实近眼显示系统和头戴显示设备技术上相互关联，属于同一个专利技术构思。为了实现上述第一个专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：1、一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，其特征在于：所述偏振反射片是正反面只透过偏振方向跟自身方向相同的光，反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射片；或者是，一面反射且另一面透射的偏振反射片，且偏振反射片一面反射跟自身偏振方向垂直的光，另一面透射任何方向的光；所述偏振反射片一面应用于增强现实视觉系统的近眼面，另一面应用于增强现实视觉系统的背眼面。2、根据上述方案1所述的一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，其特征在于：所述偏振反射片具有如下要求：光从背眼面入射时透过率满足要求：T≥60％；从近眼面入射时反射率满足：F≥60％。3、根据上述方案1或2所述的一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，其特征在于：偏振反射片由偏振反射膜、增透膜和平面基板组成，偏振反射膜和增透膜粘贴在所述平面基板上，增透膜粘贴在平面基板的一面，偏振反射膜粘贴在平面基板的另一面。为了实现上述第二个专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：4、一种增强现实近眼显示系统，其特征在于，包括：-用于构建虚像的显示屏；-近眼面反射、背眼面透射的偏振反射片；以及-凹面反射镜；其中：显示屏是发出偏振光的显示屏；位于眼视觉正前方的远近方向定义为轴向方向，位于近眼区域围绕轴向方向定义为周向方向上；显示屏的显示面对应偏振反射片的背眼面，凹面反射镜反射面对应偏振反射片的近眼面；凹面反射镜反射面与所述显示屏显示面对应，显示屏位于近眼区域的周向方向上，且偏振反射片斜向设置于显示屏和凹面反射镜之间，使得：偏振反射片轴向远侧区域是实景环境，偏振反射片近侧区域是近眼区域；且偏振反射片位于凹面反射镜与显示屏之间。5、根据上述方案4所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：增强现实近眼显示系统是双目近眼显示系统，所述显示屏、偏振反射片的数量有两块，所述凹面反射镜是双凹面反射镜；两块偏振反射片分别斜向对应设置在双目之前侧；两块偏振反射片的远端均靠近双目中间，两块偏振反射片的近端分别靠近双目左右两外侧；双凹面反射镜竖立于双目中间，两块显示屏分别位于双目的左右两外侧。6、根据上述方案4所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述显示屏、偏振反射片的数量至少为一块，显示屏位于眼上方且显示方向朝下；对应地，凹面反射镜位于眼下方且反射面朝上。7、根据上述方案4所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述偏振反射片是背眼面透射、近眼面反射偏振态偏振光的偏振反射片；所述显示屏显示的光属于所述偏振态范围内的偏振光。8、根据上述方案4所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述偏振反射片具有如下要求：光从背眼面入射时透过率满足要求：T≥60％；从近眼面入射时反射率满足：F≥60％。9、根据上述方案4所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述偏振反射片通过只选择透过跟自身偏振方向相同的光、反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射膜制成；增强现实近眼显示系统还包括：-用于改变光的偏振方向的波片或者相位延迟器；所述波片或者相位延迟器加至在所述凹面反射镜反射面之前；以使改变光的偏振方向后的偏振光与偏振反射片自身偏振方向垂直，并在偏振反射片中被反射入眼。10、根据上述方案9所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述波片或相位延迟器的选择需满足相位延迟：π/8～3π/8。11、根据上述方案10所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述波片或相位延迟器的相位延迟为：π/4。12、根据上述方案10所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：凹面反射镜的反射半径在R在50-200mm之间。13、根据上述方案12所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：凹面反射镜的反射半径在R是90mm-150mm。14、根据上述方案9所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述偏振反射片包括：-平面基板；-只选择透过跟自身偏振方向相同的光、反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射膜；所述偏振反射片通过所述偏振反射膜贴在平面基板的近眼面制成。15、根据上述方案14所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述偏振反射片还包括增透膜，增透膜贴在背眼面。16、根据上述方案14或15所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述平面基板的的要求包括：透过率：T≥60％；面型精度PV值：＞40um；折射率：Nd＝1.4～1.7；厚度：t＝0.5mm～3mm。为了实现上述第三个专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：17、一种包含上述方案4所述增强现实近眼显示系统的头戴显示设备，其特征在于：一种包含上述增强现实近眼显示系统的头戴显示设备，头戴显示设备包括头戴支架，头戴支架对应于人眼位置设有目镜安装通孔；偏振反射片安装于目镜安装通孔内，显示屏装于头戴支架周向外围位置，凹面反射镜对应所述显示屏，并安装于头戴支架上。18、根据上述方案17所述的头戴显示设备，其特征在于：头戴显示设备是双目头戴显示设备，头戴支架对应于人双眼位置设有一对目镜安装通孔；显示屏、偏振反射片的数量有两块，凹面反射镜是双凹面反射镜；两块偏振反射片分别斜向对应设置在两个目镜安装通孔上；两块偏振反射片的远端均靠近一对目镜安装通孔之间的中间位置，两块偏振反射片的近端分别靠近目镜安装通孔的左右两外侧；双凹面反射镜竖立于一对目镜安本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，其特征在于：所述偏振反射片是正反面只透过偏振方向跟自身方向相同的光，反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射片；或者是，一面反射且另一面透射的偏振反射片，且偏振反射片一面反射跟自身偏振方向垂直的光，另一面透射任何方向的光；所述偏振反射片一面应用于增强现实视觉系统的近眼面，另一面应用于增强现实视觉系统的背眼面。
【技术特征摘要】
1.一种应用于增强现实视觉系统中的偏振反射片，其特征在于：所述偏振反射片是正反面只透过偏振方向跟自身方向相同的光，反射跟自身偏振方向垂直的光的偏振反射片；或者是，一面反射且另一面透射的偏振反射片，且偏振反射片一面反射跟自身偏振方向垂直的光，另一面透射任何方向的光；所述偏振反射片一面应用于增强现实视觉系统的近眼面，另一面应用于增强现实视觉系统的背眼面。2.一种增强现实近眼显示系统，其特征在于，包括：-用于构建虚像的显示屏(1)；-近眼面反射、背眼面透射的偏振反射片(2)；以及-凹面反射镜(3)；其中：显示屏(1)是发出偏振光的显示屏；位于眼视觉正前方的远近方向定义为轴向方向(A)，位于近眼区域围绕轴向方向定义为周向方向(B)上；显示屏(1)的显示面对应偏振反射片(2)的背眼面，凹面反射镜(3)反射面对应偏振反射片(2)的近眼面；凹面反射镜(3)反射面与所述显示屏(1)显示面对应，显示屏(1)位于近眼区域的周向方向上，且偏振反射片(2)斜向设置于显示屏(1)和凹面反射镜(3)之间，使得：偏振反射片(2)轴向远侧区域是实景环境，偏振反射片(2)近侧区域是近眼区域；且偏振反射片(2)位于凹面反射镜与显示屏(1)之间。3.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：增强现实近眼显示系统是双目近眼显示系统，所述显示屏(1)、偏振反射片(2)的数量有两块，所述凹面反射镜是双凹面反射镜；两块偏振反射片(2)分别斜向对应设置在双目之前侧；两块偏振反射片(2)的远端均靠近双目中间，两块偏振反射片(2)的近端分别靠近双目左右两外侧；双凹面反射镜竖立于双目中间，两块显示屏(1)分别位于双目的左右两外侧。4.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述显示屏(1)、偏振反射片(2)的数量至少为一块，显示屏(1)位于眼上方且显示方向朝下；对应地，凹面反射镜位于眼下方且反射面朝上。5.根据权利要求2所述的一种增强现实近眼显示系统，其特征在于：所述偏振反射片(2)是背眼面透射、近眼面反射偏振态偏振光的偏振反射片(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国军，许兵，鲁杨，孙静，
申请(专利权)人：金华唯见科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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