[发明专利]光学成像显示系统和近眼显示设备

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

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。

发明内容

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。

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。

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。

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。

示例性的，光电传感器可以包括，CCD型传感器、CMOS型传感器等。