【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光学显示，具体涉及一种ar/vr双模式显示系统及设备。
技术介绍
1、vr指虚拟现实，主要用于呈现虚拟的场景内容；ar指增强现实，其通过特定的虚拟影像叠加到人眼所见的现实场景中，从而达到增强显示的作用。
2、然而目前并没有实际成熟的产品，能够一个设备完成ar和vr两种模式显示。现有技术多采用单光学透镜实现vr显示功能，为了保证视场和清晰度，单片透镜的直径和厚度较大，使vr设备厚重，难以小型化。如专利cn 107783294 a公开了使用多个透镜的光学系统，可以提高视场角，设备直径方向上的尺寸下降，厚度方向上的尺寸无改善；专利cn111999893a采用透镜和偏振片相结合的方式，提高了图像视场角，但在系统尺寸方面不具备优势。
3、也有专利解决了设备尺寸方便的问题，但无法实现vr和ar双模式的切换。如专利cn 2090710229 u设置了两片透镜，且两片透镜上增设具有不同光学特性的介质膜，使得入射至镜头的光线能够在镜头内进行多次折反射。进而，在镜头距离光源距离较小以及两片透镜之间距离较小的情况下，极大增加了光线传播的有效光程，有利于vr显示设备更加小型化、便携化，该专利中显示屏与人眼在同一轴线，显示屏的存在阻碍了外界光线进入人眼，因而不能切换ar模式。
技术实现思路
1、本技术提供一种ar/vr双模式显示系统及设备，有效解决了现有技术中无法同时满足设备轻量化且能够实现ar/vr双模式显示的问题。
2、根据本技术的一方面，一种实施例中提供一
3、所述显示装置用于发出第一偏振方向光；
4、所述光路子系统包括：
5、第二光学结构，设置于所述第一偏振方向光的光路上，并与所述第一偏振方向光的光线形成夹角；所述第二光学结构用于反射与所述第一偏振方向光偏振方向相同的光线，并透射与所述第一偏振方向光偏振方向垂直的光线；
6、第三光学结构，设置于所述第二光学结构反射的第一偏振方向光的光路上，用于将所述第二光学结构反射的第一偏振方向光转换为第二偏振方向光；所述第二偏振方向光与所述第一偏振方向光位于所述第二光学结构的同侧，所述第二偏振方向光的偏振方向与所述第一偏振方向光的偏振方向垂直，所述第二偏振方向光穿过所述第二光学结构后射向人眼；
7、第四光学结构，设置于所述第三光学结构远离所述第二光学结构的一侧，并与所述第三光学结构同轴设置，用于改变外界光线的偏振态，所述第四光学结构出射的光依次经过所述第三光学结构和第二光学结构后射向人眼；
8、遮光装置，设置于所述第四光学结构远离所述第三光学结构的一侧，并与所述第四光学结构同轴设置，用于调控所述外界光线的透过率。
9、在一种能够实现的实施方式中，所述显示装置包括显示屏幕和第一相位延迟元件；所述第一相位延迟元件用于将所述显示屏幕发出的光转换为所述第一偏振方向光；或者，
10、所述显示装置包括显示屏幕和偏振元件，所述偏振元件用于过滤出所述显示屏幕发出的光中的第一偏振方向光。
11、在一种能够实现的实施方式中，所述第二光学结构包括第一反射式偏振元件，所述第一反射式偏振元件用于将所述第一偏振方向光反射至所述第三光学结构，并透射所述第三光学结构出射的第二偏振方向光至人眼。
12、在一种能够实现的实施方式中，所述第三光学结构包括第二相位延迟元件、凸透镜以及半透半反膜；
13、所述第二相位延迟元件贴合于所述凸透镜靠近所述第二光学结构一面，用于改变经过的光线的偏振态；
14、所述半透半反膜贴合于所述凸透镜远离所述第二光学结构一面；
15、所述凸透镜靠近所述第二光学结构一面为平面，所述凸透镜远离所述第二光学结构一面为凸面。
16、在一种能够实现的实施方式中，所述第四光学结构包括与所述第三光学结构同轴设置的第三相位延迟元件以及线性偏光元件；
17、所述线性偏光元件设置于外界光线的光路上，用于透过设定偏振方向的光，并吸收其它偏振方向的光，所述设定偏振方向与第二偏振方向光的偏振方向相同；
18、所述第三相位延迟元件设置于所述线性偏光元件出射的光线的光路上，用于改变光线的偏振态，所述第三相位延迟元件出射的光依次穿过所述第三光学结构和第二光学结构后射向人眼。
19、在一种能够实现的实施方式中，所述第四光学结构还包括与所述第三光学结构同轴设置的透明平板；
20、所述线性偏光元件贴合于所述透明平板的上表面；
21、所述第三相位延迟元件贴合于所述透明平板的下表面。
22、在一种能够实现的实施方式中，所述显示装置发出的第一偏振方向光为p光时，所述第一反射式偏振元件设置为反射p光透射s光，所述线性偏光元件的偏振方向为s向；所述显示装置发出的第一偏振方向光为s光时，所述第一反射式偏振元件设置为反射s光透射p光，所述线性偏光元件的偏振方向为p向。
23、在一种能够实现的实施方式中，所述遮光装置可拆卸安装于所述第四光学结构远离所述第三光学结构的一侧；或，
24、所述遮光装置固定安装于所述第四光学结构远离所述第三光学结构的一侧。
25、在一种能够实现的实施方式中，所述显示系统的光路子系统有两个，还包括两侧发光的显示装置；所述显示装置的第一发光侧朝向一个光路子系统，使得所述第一发光侧出射的光经过该光路子系统后进入用户的左眼，所述显示装置的第二发光侧朝向另一个光路子系统，使得所述第二发光侧出射的光经过该光路子系统后进入用户的右眼。
26、在一种能够实现的实施方式中，所述两侧发光的显示装置可以是具有双面发光功能的单个显示器；也可以是两个单面发光的显示器背靠背或并排设置，且发光面朝向相反。
27、根据本技术的一方面，一种实施例中提供一种ar/vr双模式显示设备，包括上述的显示系统。
28、依据上述实施例的一种ar/vr双模式显示系统及设备，显示装置发出第一偏振方向光，再经第二光学结构将第一偏振方向光反射至第三光学结构，通过第三光学结构将第一偏振方向光转换成第二偏振方向光后再经过第二光学结构射向人眼；此外，还设置有第四光学结构和遮光装置，外界的光线穿过遮光装置，经第四光学结构和第三光学结构改变偏振态，透过第二光学结构后射向人眼。在使用时，通过控制遮光装置的透光率，当自然光的透过率为100％时，呈现到人眼的显示模式为ar模式，当自然光的透过率为0％时，呈现到人眼的显示模式为vr模式。采用本申请的上述方案，不仅使得设备更加小型化，便于携带，还能够满足ar模式和vr模式的双模式显示。
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1.一种AR/VR双模式显示系统，其特征在于，包括显示装置和光路子系统；
2.如权利要求1所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述显示装置包括显示屏幕和第一相位延迟元件；所述第一相位延迟元件用于将所述显示屏幕发出的光转换为所述第一偏振方向光；或者，
3.如权利要求1所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述第二光学结构包括第一反射式偏振元件，所述第一反射式偏振元件用于将所述第一偏振方向光反射至所述第三光学结构，并透射所述第三光学结构出射的第二偏振方向光至人眼。
4.如权利要求1所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述第三光学结构包括第二相位延迟元件、凸透镜以及半透半反膜；
5.如权利要求3所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述第四光学结构包括与所述第三光学结构同轴设置的第三相位延迟元件以及线性偏光元件；
6.如权利要求5所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述第四光学结构还包括与所述第三光学结构同轴设置的透明平板；
7.如权利要求5所述的AR/VR双模式显示系统，其特征
8.如权利要求1所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述遮光装置可拆卸安装于所述第四光学结构远离所述第三光学结构的一侧；或，
9.如权利要求1所述的AR/VR双模式显示系统，其特征在于，所述显示系统的光路子系统有两个，还包括两侧发光的显示装置；所述显示装置的第一发光侧朝向一个光路子系统，使得所述第一发光侧出射的光经过该光路子系统后进入用户的左眼，所述显示装置的第二发光侧朝向另一个光路子系统，使得所述第二发光侧出射的光经过该光路子系统后进入用户的右眼。
10.一种AR/VR双模式显示设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的显示系统。
...【技术特征摘要】
1.一种ar/vr双模式显示系统，其特征在于，包括显示装置和光路子系统；
2.如权利要求1所述的ar/vr双模式显示系统，其特征在于，所述显示装置包括显示屏幕和第一相位延迟元件；所述第一相位延迟元件用于将所述显示屏幕发出的光转换为所述第一偏振方向光；或者，
3.如权利要求1所述的ar/vr双模式显示系统，其特征在于，所述第二光学结构包括第一反射式偏振元件，所述第一反射式偏振元件用于将所述第一偏振方向光反射至所述第三光学结构，并透射所述第三光学结构出射的第二偏振方向光至人眼。
4.如权利要求1所述的ar/vr双模式显示系统，其特征在于，所述第三光学结构包括第二相位延迟元件、凸透镜以及半透半反膜；
5.如权利要求3所述的ar/vr双模式显示系统，其特征在于，所述第四光学结构包括与所述第三光学结构同轴设置的第三相位延迟元件以及线性偏光元件；
6.如权利要求5所述的ar/vr双模式显示系统，其特征在于，所述第四光学结构还包括与所述第三光学结构同轴设置的透明...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，张梦华，祝陈晨，
申请(专利权)人：奥提赞光晶上海显示技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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