光学成像显示系统和近眼显示设备技术方案

本申请提供了一种光学成像显示系统和近眼显示设备，光学成像显示系统可以应用于近眼显示设备中。光学成像显示系统包括：图像采集处理模组和光学显示模组，图像采集处理模组包括图像获取组件和第一光学组件；光学显示模组包括微显示器和第一光学组件；第一光学组件包括：偏振分光器件、透镜组、光学耦合器件和第二类型的偏振片。由于图像采集处理模组和光学显示模组共用第一光学组件，解决了图像采集处理模组和光学显示模组单独设置造成近眼显示设备体积和重量比较大的问题；并且，图像采集处理模组和光学显示模组的视场角是一致的，解决了近眼显示设备的虚拟图像与现实图像叠加时出现的尺寸不一致的问题，提高显示给用户的图像质量。像质量。像质量。

【技术实现步骤摘要】
光学成像显示系统和近眼显示设备


[0001]本申请涉及虚拟现实显示领域，更为具体的，涉及一种光学成像显示系统和近眼显示设备。

技术介绍

[0002]增强现实(augmented reality，AR) 和虚拟现实（virtual reality，VR）技术是采用近眼显示方案实现将虚拟图像叠加到现实场景上，向用户提供具有沉浸式和交互式的体验，是近年来研究热点之一。
[0003]目前，AR设备一般包括图像采集处理模组和光学显示模组，两个模组单独设置，其中，图像采集处理模组主要包括图像获取组件（例如包括镜头和光电传感器等）和一些光学器件，用于采集真实世界的图像信息。光学显示模组主要包括微显示器和一些光学器件，用于将图像获取组件采集的图像信息进行渲染和处理，并将渲染和处理后的虚拟图像与现实图像进行叠加，并将叠加后的图像信息在显示器上实时显示给用户。但是，由于图像采集处理模组和光学显示模组的体积均比较大，造成AR设备的体积和重量会有所增加。并且，由于图像采集处理模组和光学显示模组单独设置，各自使用自己独立的光学系统，两个模组各自的光学系统的视场角可能不一致，可能会造成图像采集处理模组和光学显示模组的视场角不一致的问题，导致虚拟图像与现实图像叠加时出现尺寸不一致，从而造成AR设备显示的图像质量较差，降低用户体验。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种光学成像显示系统和近眼显示设备，近眼显示设备包括光学成像显示系统，该光学成像显示系统中的图像采集处理模组和光学显示模组共用光学组件，该光学组件包括：偏振分光器件、透镜组、光学耦合器件和第二类型的偏振片，从而解决了图像采集处理模组和光学显示模组单独设置造成近眼显示设备体积和重量比较大的问题，并且，由于图像采集处理模组和光学显示模组共用光学组件，因此，图像采集处理模组和光学显示模组视场角是一致的，解决了近眼显示设备的虚拟图像与现实图像叠加时出现尺寸不一致的问题，提高显示给用户的图像的质量，提高用户体验。
[0005]第一方面，提供了一种光学成像显示系统，包括图像采集处理模组和光学显示模组，图像采集处理模组包括图像获取组件和第一光学组件；光学显示模组包括微显示器和第一光学组件；第一光学组件用于对接收到的物体反射的光进行处理，并将处理后的光入射至该图像获取组件；第一光学组件还用于对微显示器发出的光进行处理，并将处理后的光入射至用户的眼睛；其中，第一光学组件包括：偏振分光器件、透镜组、光学耦合器件和第二类型的偏振片。
[0006]第一方面提供的光学成像显示系统，该光学成像显示系统包括：图像采集处理模组和光学显示模组，其中，图像采集处理模组和光学显示模组共用第一光学组件，从而解决了图像采集处理模组和光学显示模组单独设置造成光学成像显示系统体积比较大的问题，
并且，由于图像采集处理模组和光学显示模组共用光学组件，因此，图像采集处理模组和光学显示模组视场角是一致的，解决了光学成像显示系统的虚拟图像与现实图像叠加时出现尺寸不一致的问题，提高显示给用户的图像的质量，提高用户体验。
[0007]示例性的，图像获取组件可以包括：光电传感器、以及至少一个镜片或者镜片组。其中，来自于至少一个镜片或者镜片组的光入射至光电传感器中，光电传感器可以将入射的光信号转变为电信号。
[0008]示例性的，光电传感器可以包括，CCD型传感器、CMOS型传感器等。
[0009]在第一方面一种可能的实现方式中，该光学显示模组还包括：第一类型的偏振片；微显示器用于将产生的光入射至该光学显示模组中的第一类型的偏振片；该光学显示模组中的第一类型的偏振片用于将来自于该微显示器的光进行偏振，得到第一类型的偏振光，并将第一类型的偏振光入射至该偏振分光器件；该偏振分光器件用于将来自于该光学显示模组中的第一类型的偏振片的第一类型的偏振光进行透射，并将透射后的第一类型的偏振光入射至该透镜组；该透镜组用于将来自于该偏振分光器件的第一类型的偏振光入射至该光学耦合器件中；该光学耦合器件用于将来自于该透镜组的第一类型的偏振光耦合至用户的眼睛；第一光学组件中的第二类型的偏振片用于屏蔽来自于该透镜组的第二类型的偏振光。在该实现方式中，微显示器可以自行发光，例如，例如，微显示器可以接收电信号的激励产生光信号。
[0010]示例性的，该显示器可以包括OLED显示器。
[0011]在第一方面一种可能的实现方式中，该光学显示模组还包括：光源、第二类型的偏振片、以及四分之一波片，该光源用于产生光线，该光线中包括第一类型的偏振光和第二类型的偏振光；该光学显示模组中的第二类型的偏振片用于将来自于该光源的光进行偏振，得到第二类型的偏振光，并将第二类型的偏振光入射至该偏振分光器件；该偏振分光器件用于将来自于该光学显示模组中的第二类型的偏振片的第二类型的偏振光进行反射，并将反射后的第二类型的偏振光入射至四分之一波片中；该四分之一波片用于将来自于该偏振分光器件的第二类型的偏振光进行相位偏移，并将相位偏移后的光入射至该微显示器中；微显示器用于将来自于该四分之一波片进行反射，并将反射后的光入射至该四分之一波片；该四分之一波片用于将来自于该微显示器的光进行相位偏移，得到第一类型的偏振光，并将第一类型的偏振光入射至该偏振分光器件中；该偏振分光器件用于将来自于该四分之一波片的第一类型的偏振光进行透射，并将透射后的第一类型的偏振光入射至该透镜组；该透镜组用于将来自于该偏振分光器件的第一类型的偏振光入射至该光学耦合器件中；该光学耦合器件用于将来自于该透镜组的第一类型的偏振光耦合至用户的眼睛；第一光学组件中的第二类型的偏振片用于屏蔽来自于该透镜组的第二类型的偏振光。在该实现方式中，微显示器不能自行发光。
[0012]示例性的，该显示器可以包括LCD显示器、DLP显示器； LCOS显示器等。
[0013]在第一方面一种可能的实现方式中，第一光学组件中的第二类型的偏振片用于将物体反射的光进行偏振，得到第二类型的偏振光，并将第二类型的偏振光入射至该光学耦合器件；该光学耦合器件用于将第二类型的偏振光的耦合至透镜组；该透镜组用于将来自于该光学耦合器件的第二类型的偏振光入射至该偏振分光器件中；该偏振分光器件用于将来自于该透镜组的第二类型的偏振光进行反射，并将反射后的第二类型的偏振光入射至图
像获取组件中。
[0014]在第一方面一种可能的实现方式中，该图像采集处理模组还包括：设置于偏振分光器件与图像获取组件之间的第二类型的偏振片，设置于该偏振分光器件与图像获取组件之间的第二类型的偏振片用于屏蔽来自于该偏振分光器件的第一类型的偏振光。在该实现方式中，将来自于偏振分光器件的少量的第一类型的偏振光进行吸收或者屏蔽，从而实现防止第一类型的偏振光的漏光现象，提高图像的对比度。
[0015]在第一方面一种可能的实现方式中，该图像获取组件还用于将来自于该偏振分光器件的第二类型的偏振光转变为电信号；该微显示器还用于接收该电信号，根据该电信号，产生光信号，并将该光信号入射至该光学显示模组中的第一类型的偏振片或者四分之一波片中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学成像显示系统，其特征在于，包括图像采集处理模组和光学显示模组，所述图像采集处理模组包括图像获取组件和第一光学组件；所述光学显示模组包括微显示器和所述第一光学组件；所述第一光学组件用于对接收到的物体反射的光进行处理，并将处理后的光入射至所述图像获取组件；所述第一光学组件还用于对所述微显示器发出的光进行处理，并将处理后的光入射至用户的眼睛；其中，所述第一光学组件包括：偏振分光器件、透镜组、光学耦合器件和第二类型的偏振片。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学显示模组还包括：第一类型的偏振片；所述微显示器用于将产生的光入射至所述光学显示模组中的第一类型的偏振片；所述光学显示模组中的第一类型的偏振片用于将来自于所述微显示器的光进行偏振，得到第一类型的偏振光，并将所述第一类型的偏振光入射至所述偏振分光器件；所述偏振分光器件用于将来自于所述光学显示模组中的第一类型的偏振片的第一类型的偏振光进行透射，并将透射后的第一类型的偏振光入射至所述透镜组；所述透镜组用于将来自于所述偏振分光器件的第一类型的偏振光入射至所述光学耦合器件中；所述光学耦合器件用于将来自于所述透镜组的第一类型的偏振光耦合至用户的眼睛；所述第一光学组件中的第二类型的偏振片用于屏蔽来自于所述透镜组的第二类型的偏振光。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学显示模组还包括：光源、第二类型的偏振片、以及四分之一波片，所述光源用于产生光线，所述光线中包括第一类型的偏振光和第二类型的偏振光；所述光学显示模组中的第二类型的偏振片用于将来自于所述光源的光进行偏振，得到第二类型的偏振光，并将所述第二类型的偏振光入射至所述偏振分光器件；所述偏振分光器件用于将来自于所述光学显示模组中的第二类型的偏振片的第二类型的偏振光进行反射，并将反射后的第二类型的偏振光入射至四分之一波片中；所述四分之一波片用于将来自于所述偏振分光器件的第二类型的偏振光进行相位偏移，并将相位偏移后的光入射至所述微显示器中；所述微显示器用于将来自于所述四分之一波片进行反射，并将反射后的光入射至所述四分之一波片；所述四分之一波片用于将来自于所述微显示器的光进行相位偏移，得到第一类型的偏振光，并将第一类型的偏振光入射至所述偏振分光器件中；所述偏振分光器件用于将来自于所述四分之一波片...

【专利技术属性】
技术研发人员：雍海波，郑昱，赵鑫，
申请(专利权)人：无锡灵犀智能光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：