[发明专利]增强现实显示光学模组及系统

权利要求书

1.一种增强现实显示光学模组，其特征在于，包括电控液晶偏振元件、偏振分光元件、第一反射放大元件、相位延迟片、第一反射元件、第二反射元件、第三反射元件和第二反射放大元件；

图像显示装置依次输出待显示图像的第一束子图像光线和第二束子图像光线，其中，第一束子图像光线和第二束子图像光线为具有第一线性偏振方向的准直平行光束，每幅待显示图像包括第一待显示子图像和第二待显示子图像，所述第一束子图像光线与第一待显示子图像对应，所述第二束子图像光线与第二待显示子图像对应；

所述电控液晶偏振元件设置于图像显示装置的出射光路上，用于在施加控制电压后，将入射的第一线性偏振方向的第二束子图像光线或第一束子图像光线的偏振方向改为第二线性偏振方向，所述第二线性偏振方向和第一线性偏振方向正交；

所述偏振分光元件设置于所述电控液晶偏振元件的出射光路上，用于对第一线性偏振方向的子图像光线进行透射及对第二线性偏振方向的子图像光线进行反射；

所述第一反射放大元件设置于所述偏振分光元件的第一出射光路上，为偏振敏感型反射会聚元件，用于对透过所述偏振分光元件的第一线性偏振方向的第一束子图像光线或第二束子图像光线进行反射会聚，以在人眼形成第一待显示子图像或第二待显示子图像；

所述相位延迟片设置于所述偏振分光元件的第二出射光路和第一反射元件之间，用于将被所述偏振分光元件反射的第二线性偏振方向的子图像光线的偏振方向转换为椭圆偏振方向或圆偏振方向，以及将从第一反射元件反射回来的椭圆偏振方向或圆偏振方向的子图像光线转换为非第二线性偏振方向；

所述第二反射元件和第三反射元件依次设置于所述偏振分光元件的第三出射光路上，用于将透过所述偏振分光元件的第一线性偏振方向子图像光线反射至所述第二反射放大元件；

所述第二反射放大元件设置于所述第三反射元件的出射光路上，为偏振敏感型反射会聚元件，用于对被所述第三反射元件反射的第一线性偏振方向的第二束子图像光线或第一束子图像光线进行反射会聚，以在人眼形成第二待显示子图像或第一待显示子图像；

所述图像显示装置输出完待显示图像的第一束子图像光线和第二束子图像光线后，在人眼形成的所述第一待显示子图像和第二待显示子图像能在用户视觉上被拼接为所述待显示图像；

真实世界环境光线穿过所述增强现实显示光学模组进入人眼形成环境图像。

2.根据权利要求1所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述第一反射元件、第二反射元件和第三反射元件为平面反射元件。

3.根据权利要求1所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述第一反射元件和第三反射元件为平面反射元件，所述第二反射元件为凹面反射元件。

4.根据权利要求1所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述第一反射元件和第三反射元件为凹面反射元件，所述第二反射元件为平面反射元件。

5.根据权利要求1所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述第一反射元件为平面反射元件，所述第二反射元件和第三反射元件为凹面反射元件。

6.根据权利要求1-5任一项所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述第一反射放大元件和第二反射放大元件的为平面反射衍射元件。

7.根据权利要求1-5任一项所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述第一反射放大元件和第二反射放大元件的为凹面反射会聚元件。

8.根据权利要求1-5任一项所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述增强现实显示光学模组还包括偏振转换元件；

所述偏振转换元件设置于所述偏振分光元件和第二反射元件之间，或设置于所述第二反射元件和第三反射元件之间，或设置于所述第三反射元件和第二反射放大元件之间，或设置于偏振分光元件和第一反射放大元件之间。

9.根据权利要求1-5任一项所述的增强现实显示光学模组，其特征在于，所述相位延迟片为1/4玻片。

10.一种增强现实显示系统，其特征在于，包括图像显示装置及权利要求1-9任一项所述的增强现实显示光学模组。