一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備，包括光源輸出裝置、MEMS振鏡、可透可反裝置和光線反射會聚裝置，MEMS振鏡設(shè)置于光線反射會聚裝置的焦點上、或光線反射會聚裝置的光軸上且遠離焦點；光源輸出裝置用于輸出根據(jù)影像信息調(diào)制的光線；光源輸出裝置輸出的光線經(jīng)MEMS振鏡反射，再由可透可反裝置透射至光線反射會聚裝置，再經(jīng)光線反射會聚裝置進行會聚后反射至可透可反裝置，最后由可透可反裝置反射至人眼形成投影圖像；環(huán)境光線經(jīng)可透可反裝置透射至人眼形成環(huán)境圖像。由于MEMS振鏡設(shè)置于光線反射會聚裝置的焦點上、或光線反射會聚裝置的光軸上且遠離焦點，保證了MEMS振鏡與光線反射會聚裝置之間的光線路徑，明顯擴大了增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的視場。
【專利說明】
一種増強現(xiàn)實顯示設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及增強現(xiàn)實領(lǐng)域，尤其涉及一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]增強現(xiàn)實(英文:Augmented Reality;簡稱:AR)，是利用虛擬物體或信息對真實場景進行現(xiàn)實增強的技術(shù)。增強現(xiàn)實技術(shù)通?；跀z像頭等圖像采集設(shè)備獲得的真實物理環(huán)境影像，通過計算機系統(tǒng)識別分析及查詢檢索，將與之存在關(guān)聯(lián)的文本內(nèi)容、圖像內(nèi)容或圖像模型等虛擬生成的擴展信息或虛擬場景顯示在真實物理環(huán)境影像中，從而使用戶能夠獲得身處的現(xiàn)實物理環(huán)境中的真實物體的標注、說明等相關(guān)擴展信息，或者體驗到現(xiàn)實物理環(huán)境中真實物體的立體的、突出強調(diào)的增強視覺效果。
[0003]現(xiàn)有的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備大都采用微顯示器作為虛擬顯示圖像源，如LCD、DLP、LCOS或OLED等，光學系統(tǒng)通常采用陣列波導(dǎo)、全息波導(dǎo)、離軸光學系統(tǒng)等，將虛擬圖像投影入人眼，同時可以通過相應(yīng)的光學系統(tǒng)看見外界的真實物體，但均存在視場較小的技術(shù)問題，例如谷歌眼鏡的視場為14°，微軟的全息眼鏡的視場為30°等等。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備，解決現(xiàn)有的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備存在的視場較小的技術(shù)問題，實現(xiàn)擴大增強顯示設(shè)備的視場的技術(shù)效果。
[0005]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備，包括光源輸出裝置、MEMS振鏡、可透可反裝置和光線反射會聚裝置，所述MEMS振鏡設(shè)置于所述光線反射會聚裝置的焦點上、或所述光線反射會聚裝置的光軸上且遠離所述焦點；
[0006]所述光源輸出裝置用于輸出根據(jù)影像信息調(diào)制的光線;所述光源輸出裝置輸出的光線經(jīng)所述MEMS振鏡反射，再由所述可透可反裝置透射至所述光線反射會聚裝置，再經(jīng)所述光線反射會聚裝置進行會聚后反射至所述可透可反裝置，最后由所述可透可反裝置反射至人眼形成投影圖像;環(huán)境光線經(jīng)所述可透可反裝置透射至人眼形成環(huán)境圖像。
[0007]可選地，所述MEMS振鏡能夠在第一方向和第二方向上進行偏轉(zhuǎn)，所述第一方向與所述第二方向垂直。
[0008]可選地，所述光源輸出裝置包括主控單元、三色激光發(fā)生單元和合光單元;所述主控單元對所述影像信息進行解碼并生成所述三色激光發(fā)生單元的控制時序，所述三色激光發(fā)生單元根據(jù)所述控制時序發(fā)出激光，所述合光單元將所述三色激光發(fā)生單元發(fā)出的激光組合為相同光路。
[0009]可選地，所述三色激光發(fā)生單元具體為紅綠藍激光發(fā)生單元。
[0010]可選地，所述三色激光發(fā)生單元中每種激光發(fā)生單元具有準直器和/或光束整形元件。
[0011]可選地，所述合光單元具體為X立方體棱鏡或二向色鏡合色結(jié)構(gòu)。
[0012]可選地，所述增強現(xiàn)實頭戴式顯示設(shè)備還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置根據(jù)所述主控單元生成的二維偏轉(zhuǎn)驅(qū)動信號，在所述三色激光發(fā)生單元根據(jù)所述控制時序發(fā)出激光時，同步控制所述MEMS振鏡進行偏轉(zhuǎn)。
[0013]可選地，所述可透可反裝置具體為表面鍍有可透可反膜層的平板玻璃，或包括由兩片直角棱鏡膠合而成的棱鏡結(jié)構(gòu)，所述棱鏡結(jié)構(gòu)的膠合面鍍有所述可透可反膜層。
[0014]可選地，所述可透可反膜層的透射光和反射光的比例為1:1。
[0015]可選地，所述可透可反膜層的平面與靜止時的所述MEMS振鏡的法線成75°?105°的夾角。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0017]由于本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備中MEMS振鏡設(shè)置于光線反射會聚裝置的焦點上、或光線反射會聚裝置的光軸上且遠離焦點，保證了 MEMS振鏡與光線反射會聚裝置之間的光線路徑，明顯擴大了增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的視場，從而能夠向用戶展示更多的內(nèi)容，繼而提高了用戶的使用體驗。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖:
[0019]圖1為本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的MEMS振鏡20位于光線反射會聚裝置40的焦點時視場的不意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例提供的MEMS振鏡20位于光線反射會聚裝置40的光軸上且遠離焦點時視場的示意圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例提供的第一個實施例的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例提供的X立方體棱鏡1031的光路示意圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例提供的第二個實施例的增強現(xiàn)實現(xiàn)實設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例提供的二向色鏡合色結(jié)構(gòu)1032的光路示意圖；
[0026]圖8為本實用新型實施例提供的可透可反裝置30為表面鍍有可透可反膜層的平板玻璃31的光路不意圖；
[0027]圖9為本實用新型實施例提供的可透可反裝置30為由兩片直角棱鏡膠合而成的棱鏡結(jié)構(gòu)32的光路不意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]本實用新型實施例提供一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備，請參考圖1，圖1為本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該設(shè)備包括光源輸出裝置10、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微機電系統(tǒng))振鏡20、可透可反裝置30和光線反射會聚裝置40。
[0030]首先，介紹一下本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的光路圖:請繼續(xù)參考圖1，如圖1所示，光源輸出裝置10用于輸出根據(jù)影像信息調(diào)制的光線;光源輸出裝置10輸出的光線經(jīng)MEMS振鏡20反射，再由可透可反裝置30透射至光線反射會聚裝置40，再經(jīng)光線反射會聚裝置進行會聚后反射至可透可反裝置30，最后由可透可反裝置30反射至人眼110形成投影圖像，從而在視網(wǎng)膜120上成像;環(huán)境光線經(jīng)可透可反裝置30透射至人眼110形成環(huán)境圖像。這樣，用戶不僅能夠看見增強現(xiàn)實顯示設(shè)備提供的虛擬圖像，還能夠看見外界環(huán)境的真實圖像，從而獲得虛擬圖像和真實圖像疊加后的增強現(xiàn)實的顯示效果。
[0031]然后，介紹一下本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備如何實現(xiàn)擴大視場的過程:在本實施例中，MEMS振鏡20設(shè)置于光線反射會聚裝置40的焦點上、或光線反射會聚裝置40的光軸上且遠離焦點，繼續(xù)參考圖2和圖3，圖2為本實用新型實施例提供的MEMS振鏡20位于光線反射會聚裝置40的焦點時視場的示意圖，圖3為本實用新型實施例提供的MEMS振鏡20位于光線反射會聚裝置40的光軸上且遠離焦點時視場的示意圖。在實際應(yīng)用中，MEMS振鏡20在水平方向和垂直方向上的偏轉(zhuǎn)角度可以達到40° X30°，甚至更大，在接下來的部分中，以40° X 30°為例進行介紹:
[0032]如圖2所示，在MEMS振鏡20設(shè)置在光線反射會聚裝置40的焦點時，經(jīng)過MEMS振鏡20反射的光線由可透可反裝置30透射至光線反射會聚裝置40后，再經(jīng)光線反射會聚裝置40進行會聚后反射至可透可反裝置30，最后由可透可反裝置30反射至人眼形成投影圖像，此時，從而在視網(wǎng)膜120上的成像角度為40° X 30°，提供給用戶的視場為40° X 30°，需要說明的是，圖2中僅僅示出了一個方向，另一個方向同理可知?？梢悦黠@看出，與現(xiàn)有技術(shù)中增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的視場相比，本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的視場明顯擴大，從而能夠向用戶展示更多的內(nèi)容，繼而提高了用戶的使用體驗；
[0033]請繼續(xù)參考圖3，由于MEMS振鏡20位于光線反射會聚裝置40的光軸上且遠離焦點，所以光線反射會聚裝置40會聚的光線在人眼處會聚的角度會變大，本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實現(xiàn)實設(shè)備提供的視場也會大于40° X 30°這一視場，從而使得本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備能夠向用戶提供更大的視場，在此就不再贅述了。需要注意的是，若MEMS振鏡20與光線反射會聚裝置40之間的距離越遠，則會造成本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的體積越大，當然了，通過本實施例的介紹，本領(lǐng)域所屬的技術(shù)人員能夠根據(jù)實際情況，將MEMS振鏡20與光線反射會聚裝置40之間的距離設(shè)置為合適的數(shù)值，以滿足實際情況的需要，在此就不再贅述了。
[0034]通過上述部分可以看出，由于本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備中MEMS振鏡20設(shè)置于光線反射會聚裝置40的焦點上、或光線反射會聚裝置40的光軸上且遠離焦點，保證了 MEMS振鏡與光線反射會聚裝置之間的光線路徑，明顯擴大了增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的視場，從而能夠向用戶展示更多的內(nèi)容，繼而提高了用戶的使用體驗。
[0035]在接下來的部分中，將詳細介紹本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備中各個部件的詳細構(gòu)成以及運行過程。
[0036]在本實施例中，請繼續(xù)參考圖1，光源輸出裝置10具體包括主控單元101、三色激光發(fā)生單元102和合光單元103;主控單元101對影像信息進行解碼，解碼的目的在于使得該影像信息能夠通過三色激光發(fā)生單元102輸出，并根據(jù)解碼的結(jié)果生成三色激光發(fā)生單元102的控制時序;三色激光發(fā)生單元102可以根據(jù)該控制時序發(fā)出激光，以便通過后續(xù)的光學系統(tǒng)在人眼中投影出該影像信息;合光單元103用于將三色激光發(fā)生單元102發(fā)出的激光組合為相同光路。
[0037]在具體實施過程中，主控單元101可以包括一個或者多個處理芯片及其連接電路，處理芯片例如可以是微處理器、桌面處理器等等，以滿足實際情況的需求為準，在此不做限制。
[0038]三色激光發(fā)生單元102可以包括紅色激光發(fā)生單元、綠色激光發(fā)生單元和藍色激光發(fā)生單元，例如，紅色激光發(fā)生單元可以發(fā)出波長為635nm或者650nm的紅光，綠色激光發(fā)生單元可以發(fā)出波長為532nm的綠光，藍色激光發(fā)生單元可以發(fā)出波長為445nm的藍光，需要說明的是，此處各色激光的波長僅僅是舉例而不是用于限制本實用新型，本領(lǐng)域所屬的技術(shù)人員通過本實施例的介紹，能夠根據(jù)實際情況將這些數(shù)值調(diào)整為其他合適的數(shù)值，以滿足實際情況的需要，在此就不再贅述了。
[0039]需要說明的是，在本實施例中，是通過RGB(紅綠藍)色彩模式對需要投影到人眼的影像進行編碼的，所以光源輸出裝置10中也采用了相應(yīng)的RGB激光發(fā)生單元來發(fā)射對應(yīng)的激光，在其他實施例中，根據(jù)所采用的色彩模式的不同，光源輸出裝置10中所采用的光源也不相同，在此不做限制。
[0040]在具體實施過程中，三色激光發(fā)生單元102中的各類激光發(fā)生單元具體可以采用半導(dǎo)體激光發(fā)生器、固態(tài)激光發(fā)生器等等，在此不做限制。
[0041]當然了，為了保證三色激光發(fā)生單元102中每個激光發(fā)生單元發(fā)出的激光的可用性，可以在每個激光發(fā)生單元中設(shè)置準直器和/或光束整形元件，準直器和光束整形元件具體可以具有球面或者非球面結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)對每個激光發(fā)生單元發(fā)出的光束進行整形和準直，在此就不再贅述了。
[0042]在其他實施例中，光源輸出裝置10中除了可以采用上述的三色激光發(fā)生單元102夕卜，還可以使用LED(Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)等來發(fā)出需要的光線，在此不做限制。
[0043]合光單元103具體可以為X立方體棱鏡或二向色鏡合色結(jié)構(gòu)，在接下來的部分中，將分別介紹這兩種情況。
[0044]先介紹合光單元103具體為X立方體棱鏡的情形，請參考圖4，圖4為本實用新型實施例提供的第一個實施例的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，合光單元103具體為X立方體棱鏡1031，X立方體棱鏡1031能夠?qū)⒓t色激光發(fā)生單元1021、綠色激光發(fā)生單元1022和藍色激光發(fā)生單元1023各自發(fā)出的激光組合為相同方向上的相同路徑，從而在相同方向的相同路徑上將激光發(fā)送到MEMS振鏡20，激光經(jīng)過MEMS振鏡20反射，再由可透可反裝置30透射至光線反射會聚裝置40，再經(jīng)光線反射會聚裝置40進行會聚后反射至可透可反裝置30，最后由可透可反裝置30反射至人眼形成投影圖像，從而實現(xiàn)在人眼中投射虛擬圖像的效果。
[0045]請繼續(xù)參考圖5，圖5為本實用新型實施例提供的X立方體棱鏡1031的光路示意圖，如圖5所示，X立方體棱鏡1031包括紅光入射面10311、綠光入射面10312、藍光入射面10313、第一選擇反射層10314、第二選擇反射層10315和出射面10316;這樣，如圖5所示，在紅色激光發(fā)生單元1021、綠色激光發(fā)生單元1022和藍色激光發(fā)生單元1023，將各自發(fā)出的紅色激光(R)、綠色激光(G)和藍色激光(B)分別發(fā)射到紅光入射面10311、綠光入射面10312、藍光入射面10313后，第一選擇反射層10314能夠反射紅色激光且能夠透射綠色激光和藍色激光，第二選擇反射層10315能夠反射藍色激光且透射綠色激光和紅色激光，可以看出，通過X立方體棱鏡，能夠?qū)⑼ㄟ^紅光入射面10311入射的紅色激光、綠光入射面10312入射的綠色激光和藍光入射面10313入射的藍色激光通過出射面10316射出，從而實現(xiàn)了將三色激光發(fā)生單元102發(fā)出的激光組合為相同光路的目的。
[0046]在具體實施過程中，第一選擇反射層10314和第二選擇反射層10315可以通過在X立方體棱鏡1031內(nèi)鍍上相應(yīng)的選擇反射膜層來實現(xiàn)，例如，X立方體棱鏡1031可以由四個三角柱構(gòu)成，并在三角柱對應(yīng)的面上鍍上選用二氧化硅(化學式:S12)和五氧化二鉭(化學式:Ta2O5)等材料形成的薄膜，從而使得第一反射層10314能夠反射紅色激光且能夠透射綠色激光和藍色激光，第二選擇反射層10315能夠反射藍色激光且透射綠色激光和紅色激光。
[0047]在其他實施例中，根據(jù)紅色激光發(fā)生單元1021、綠色激光發(fā)生單元1022和藍色激光發(fā)生單元1023的位置不同，可以為第一選擇反射層10314和第二選擇反射層10315選擇其他合適的材質(zhì)，從而保證從各個入射面入射的光均能夠從出射面10316射出，在此就不再贅述了。
[0048]接下來再介紹合光單元103具體為二向色鏡合色結(jié)構(gòu)的情形，請參考圖6，圖6為本實用新型實施例提供的第二個實施例的增強現(xiàn)實現(xiàn)實設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，合光單元103具體為二向色鏡合色結(jié)構(gòu)1032，二向色鏡合色結(jié)構(gòu)1032能夠?qū)⒓t色激光發(fā)生單元1021、綠色激光發(fā)生單元1022和藍色激光發(fā)生單元1023各自發(fā)出的激光組合為相同方向上的相同路徑，從而在相同方向的相同路徑上將激光發(fā)送到MEMS振鏡20，后續(xù)的光路在圖4中已經(jīng)進行了詳細的介紹，在此為說明書的簡潔，就不再贅述了。
[0049]請繼續(xù)參考圖7，圖7為本實用新型實施例提供的二向色鏡合色結(jié)構(gòu)1032的光路示意圖，如圖7所示，二向色鏡合色結(jié)構(gòu)1032包括二向色鏡10321和二向色鏡10322，二向色鏡10321能夠反射紅色激光且透射綠色激光，二向色鏡10322能夠反射藍色激光且透射紅色激光和綠色激光;這樣，如圖7所示，綠色激光發(fā)生單元1022發(fā)出的綠色激光能夠透射過二向色鏡10321和二向色鏡10322至MEMS振鏡20，紅色激光發(fā)生單元1021發(fā)出的紅色激光能夠在二向色鏡10321上發(fā)生反射并透射過二向色鏡10322至MEMS振鏡20，藍色激光發(fā)生單元1023發(fā)出的藍色激光能夠在二向色鏡10322上發(fā)生反射至MEMS振鏡20，從而實現(xiàn)了將三色激光發(fā)生單元102發(fā)出的激光組合為相同光路的目的。
[0050]當然了，通過本實施例的介紹，本領(lǐng)域所屬的技術(shù)人員還能夠根據(jù)實際情況，選擇其他合適的合光方式，以滿足實際情況的需要，在此就不再贅述了。
[0051]請繼續(xù)參考圖4，在接下來的部分中，將介紹本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備中的MEMS振鏡20。
[0052 ] MEMS振鏡又被稱為MEMS掃描振鏡，能夠?qū)⑶笆龅墓庠摧敵鲅b置1輸出的光線進行反射，只要MEMS振鏡掃描的速度足夠，就能夠根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象，使用戶能夠看見相應(yīng)的投影圖像。
[0053]在具體實施過程中，MEMS振鏡20能夠在第一方向和第二方向上進行偏轉(zhuǎn)，該第一方向與第二方向垂直，例如，MEMS振鏡20可以在水平方向和垂直方向上進行偏轉(zhuǎn)。
[0054]在本實施例中，MEMS振鏡20可以采用一個二維的MEMS振鏡，或者采用兩個一維的MEMS振鏡組合來實現(xiàn)，在此不做限制。
[0055]在具體實施過程中，請繼續(xù)參考圖4，增強現(xiàn)實頭戴式顯示設(shè)備還包括驅(qū)動裝置50，驅(qū)動裝置50能夠根據(jù)主控單元101生成的二維偏轉(zhuǎn)驅(qū)動信號，通過熱驅(qū)動、靜電驅(qū)動、電磁驅(qū)動或者壓電驅(qū)動等等方式控制MEMS振鏡20進行偏轉(zhuǎn)，具體地，在三色激光發(fā)生單元102根據(jù)控制時序發(fā)出某一圖像對應(yīng)的激光時，驅(qū)動裝置50同步控制MEMS振鏡20進行偏轉(zhuǎn)，這樣，三色激光發(fā)生單元102發(fā)出某一圖像解碼后對應(yīng)的激光，被MEMS振鏡20反射至對應(yīng)的位置，例如，經(jīng)過解碼后，該圖像的A點為紅色激光，與A點不同的B點為藍色激光，且掃描順序為先掃描A點再掃描B點，則在三色激光發(fā)生單元102根據(jù)對應(yīng)的控制時序生成紅色激光時，驅(qū)動裝置50同步控制MEMS振鏡20偏轉(zhuǎn)至A點對應(yīng)的位置，使得該紅色激光恰好被反射至A點，在三色激光發(fā)生單元102根據(jù)對應(yīng)的控制時序生成藍色激光時，驅(qū)動裝置50同步控制MEMS振鏡20偏轉(zhuǎn)至B點對應(yīng)的位置，使得該紅色激光恰好被反射至B點，以此類推，從而實現(xiàn)對該圖像的掃描，使得人眼能夠接收到該圖像。
[0056]在實際應(yīng)用中，二維偏轉(zhuǎn)驅(qū)動信號可以是方波、三角波或正弦波等等。
[0057]可透可反裝置30具體可以為表面鍍有可透可反膜層的平板玻璃，或包括由兩片直角棱鏡膠合而成的棱鏡結(jié)構(gòu)，在接下來的部分中，將分別介紹這兩種情況。
[0058]請參考圖8，圖8為本實用新型實施例提供的可透可反裝置30為表面鍍有可透可反膜層的平板玻璃31的光路示意圖，如圖8所示，經(jīng)MEMS振鏡20反射的光線能夠透射過平板玻璃31，并被光線反射會聚裝置40會聚后再反射至平板玻璃31，最后由平板玻璃31上的可透可反膜層反射至人眼形成投影圖像;外界的環(huán)境光線也能夠透射過平板玻璃31上的可透可反膜層至人眼形成環(huán)境圖像。
[0059]請繼續(xù)參考圖9，圖9為本實用新型實施例提供的可透可反裝置30為由兩片直角棱鏡膠合而成的棱鏡結(jié)構(gòu)32的光路不意圖，如圖9所不，該棱鏡結(jié)構(gòu)32由兩片直角棱鏡321和322膠合而成，并且在膠合面上鍍有一層可透可反膜層323;這樣，經(jīng)MEMS振鏡20反射的光線能夠透射過可透可反膜層323，并被光線反射會聚裝置40會聚后再反射至可透可反膜層323，最后由可透可反膜層323反射至人眼形成投影圖像;外界的環(huán)境光線也能夠透射過平板玻璃31上的可透可反膜層至人眼形成環(huán)境圖像。
[0060]這樣，通過本實用新型實施例提供的可透可反裝置30，用戶不僅能夠看見增強現(xiàn)實顯示設(shè)備提供的虛擬圖像，還能夠看見外界環(huán)境的真實圖像，從而獲得虛擬圖像和真實圖像疊加后的增強現(xiàn)實的顯示效果。
[0061]在具體實施過程中，可透可反膜層具體可以通過在平板玻璃31或棱鏡結(jié)構(gòu)32的膠合面上，鍍上選用具有高折射率的硫化鋅(化學式:ZnS)和具有低折射率的氟化鎂(化學式:MgF2)等材料形成的膜層，從而使得平板玻璃31或棱鏡結(jié)構(gòu)32實現(xiàn)可透可反的功能，具體地，以采用折射率為2.3的硫化鋅和折射率為1.38的氟化鎂為例，可以通過GIHLHL IA或者G2LHLHL IA的鍍膜結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)可透可反的功能，其中，G為玻璃基材，H為硫化鋅，L氟化鎂，2L表示鍍兩層氟化鎂，A表示空氣，在實際應(yīng)用中，可以通過膜層的厚度來控制透射光和反射光的比例，在此就不再贅述。
[0062]在具體實施過程中，可透可反膜層的透射光和反射光的比例可以為1:1。當然，在實際應(yīng)用中，通過本實施例的介紹，本領(lǐng)域所屬的技術(shù)人員能夠根據(jù)實際情況，將透射光和反射光的比例設(shè)置為其他合適的數(shù)值，以滿足實際情況的需要，在此就不再贅述了。
[0063]在具體實施過程中，可透可反膜層的平面與靜止時的MEMS振鏡的法線成75°?105°的夾角，在一較優(yōu)的實施例中，可透可反膜層的平面與靜止時的MEMS振鏡的法線呈90°的夾角。
[0064]請繼續(xù)參考圖1，光線反射會聚裝置40具體為反射會聚凹面鏡，在此就不再贅述了。
[0065]本實用新型實施例中的一個或者多個方案，至少具有以下技術(shù)效果或者優(yōu)點:
[0066]由于本實用新型實施例提供的增強現(xiàn)實顯示設(shè)備中MEMS振鏡20設(shè)置于光線反射會聚裝置40的焦點上、或光線反射會聚裝置40的光軸上且遠離焦點，保證了MEMS振鏡與光線反射會聚裝置之間的光線路徑，明顯擴大了增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的視場，從而能夠向用戶展示更多的內(nèi)容，繼而提高了用戶的使用體驗。
[0067]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0068]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0069]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入口 ο
【主權(quán)項】
1.一種增強現(xiàn)實顯示設(shè)備，其特征在于，包括光源輸出裝置、MEMS振鏡、可透可反裝置和光線反射會聚裝置，所述MEMS振鏡設(shè)置于所述光線反射會聚裝置的焦點上、或所述光線反射會聚裝置的光軸上且遠離所述焦點； 所述光源輸出裝置用于輸出根據(jù)影像信息調(diào)制的光線;所述光源輸出裝置輸出的光線經(jīng)所述MEMS振鏡反射，再由所述可透可反裝置透射至所述光線反射會聚裝置，再經(jīng)所述光線反射會聚裝置進行會聚后反射至所述可透可反裝置，最后由所述可透可反裝置反射至人眼形成投影圖像;環(huán)境光線經(jīng)所述可透可反裝置透射至人眼形成環(huán)境圖像。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述MEMS振鏡能夠在第一方向和第二方向上進行偏轉(zhuǎn)，所述第一方向與所述第二方向垂直。3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源輸出裝置包括主控單元、三色激光發(fā)生單元和合光單元;所述主控單元對所述影像信息進行解碼并生成所述三色激光發(fā)生單元的控制時序，所述三色激光發(fā)生單元根據(jù)所述控制時序發(fā)出激光，所述合光單元將所述三色激光發(fā)生單元發(fā)出的激光組合為相同光路。4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述三色激光發(fā)生單元具體為紅綠藍激光發(fā)生單元。5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述三色激光發(fā)生單元中每種激光發(fā)生單元具有準直器和/或光束整形元件。6.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述合光單元具體為X立方體棱鏡或二向色鏡合色結(jié)構(gòu)。7.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述增強現(xiàn)實顯示設(shè)備還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置根據(jù)所述主控單元生成的二維偏轉(zhuǎn)驅(qū)動信號，在所述三色激光發(fā)生單元根據(jù)所述控制時序發(fā)出激光時，同步控制所述MEMS振鏡進行偏轉(zhuǎn)。8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述可透可反裝置具體為表面鍍有可透可反膜層的平板玻璃，或包括由兩片直角棱鏡膠合而成的棱鏡結(jié)構(gòu)，所述棱鏡結(jié)構(gòu)的膠合面鍍有所述可透可反膜層。9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述可透可反膜層的透射光和反射光的比例為1:1。10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述可透可反膜層的平面與靜止時的所述MEMS振鏡的法線成75°?105°的夾角。
【文檔編號】G02B27/01GK205485076SQ201620204183
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】周旭東, 黃琴華
【申請人】成都理想境界科技有限公司