[发明专利]增强现实设备及显示方法

说明书

本发明公开增强现实设备及显示方法，包括显示装置、设于所述显示装置的显示区域上方的液晶透镜及与液晶透镜配合用于传输光的导光装置。通过设置液晶透镜结合导光装置和显示装置，液晶透镜具有调节焦距的功能，不同焦距的透镜对相同物距的显示装置，可成不同空间深度的虚像，将其与导光装置结合，使成像光线和现实环境光线都进入人眼，从而实现多空间成像深度的AR显示。此外，该增强现实设备不需要限制显示装置发出的光的振动方向，并且该增强现实设备结构平整，不需要多个透镜实现焦距可调节，从而使得增强现实设备仅需装配一个液晶透镜即可实现多个成像空间深度，相较于设置多个不同焦距的透镜的增强现实设备空间体积更小，整个装置能够平整化。

技术领域

本发明涉及显示技术领域。更具体地，涉及增强现实设备及显示方法。

背景技术

目前增强现实设备存在空间体积较大，无法使整体器件平整化，增加了机械结构设计难度，并且功能简单，成像空间深度不可调节，存在诸多不足。

发明内容

为了解决现有技术中增强现实设备空间体积较大，无法使整体器件平整化以及成像空间深度不可调节等问题，本发明的第一方面提供了一种增强现实设备，包括：

导光装置，包括光线入射区域和光线出射区域；

显示装置，对应设置于所述导光装置的光线入射区域，所述导光装置用于使从所述显示装置入射至所述导光装置中的光线在所述导光装置中以反射的方式向所述光线出射区域所在方向传播；

液晶透镜，位于所述显示装置和所述导光装置之间，对应设置于所述导光装置的光线入射区域，所述液晶透镜具有多种焦距，用于调节所述增强现实装置的景深。

在一个优选的实施例中，所述液晶透镜包括：

对盒的第一透明基板和第二透明基板；

位于第一透明基板和第二透明基板之间的液晶层；

以及

设于每个透明基板对盒的一侧的透明电极层；

其中，至少一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层；

第一子电极层包括有N个同心设置的环形光栅单元，相邻两个所述环形光栅单元之间形成第一非电极区域，N为正整数；

第二子电极层包括有与每个第一非电极区域对应设置的补充光栅单元，相邻两个所述补充光栅单元之间形成第二非电极区域。

在另一个优选的实施例中，其中一个透明电极层包括逐层设置的第一子电极层和第二子电极层，另一个透明电极层为单层结构并且其在透明基板上的正投影覆盖任意一个透明基板。

在又一个优选的实施例中，在同一第一子电极层中，第j个环形光栅单元中的内径为：

第j个环形光栅单元中的外径为：

其中，f₁'表示该液晶透镜的最小焦距，λ为入射光波长，n_o为振动方向与液晶长轴方向垂直的光通过液晶时的液晶折射率，j代表环形光栅单元由第一子电极层的中心向外依次排列的排列号，j为小于N的正整数。

在又一个优选的实施例中，所述液晶层层厚为：

其中，d为液晶层的层厚，n_e为振动方向与液晶长轴方向平行的光通过液晶时的液晶折射率，n_o为振动方向与液晶长轴方向垂直的光通过液晶时的液晶折射率。

在又一个优选的实施例中，每个环形光栅单元和补充光栅单元通过对应的走线独立供电。