一种侧入式双目融合AR系统及其光信号角度控制方法与流程

文档序号:36715131发布日期:2024-01-16 12:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种侧入式双目融合ar系统的光信号角度控制方法,其特征在于:侧入式双目融合ar系统包括两个单目光模组,各单目光模组包括微显、光机和波导片,微显中心轴与光机中心轴重合,波导片的棱镜内包括至少一个阵列反射膜,各阵列反射膜与下反射面之间形成第一夹角,在波导片与目视系统平行时,光机主光线垂直入射面射入,改变光机与波导片之间的贴合角,从而改变主光线在进入波导片后与波导片上反射面之间的夹角,使主光线从波导片下反射面射出时与波导片下反射面法线的第二夹角角度等于融合角度,各单目光模组的主光线以融合角度射入人眼,实现双目融合。

2.根据权利要求1所述的一种侧入式双目融合ar系统的光信号角度控制方法,其特征在于:改变光机与波导片之间的贴合角,使贴合角的角度小于2倍的第一夹角,垂直入射面射入的主光线,从波导片下反射面射出时,与波导片下反射面法线形成的第二夹角角度等于融合角度,主光线以等于融合角度射入人眼,实现双目融合。

3.根据权利要求2所述的一种侧入式双目融合ar系统的光信号角度控制方法,其特征在于:在主光线射入波导片第一侧边处设置有耦入棱镜,波导片第一侧边与波导片上反射面的夹角为第三夹角,耦入棱镜第一侧边与波导片第一侧边贴合,耦入棱镜第一侧边与耦入棱镜第二侧边的夹角为第四夹角,第三夹角与第四夹角角度之和等于贴合角的角度,耦入棱镜第二侧边为入射面,设置第三夹角或/和第四夹角小于第一夹角,使贴合角的角度小于2倍的第一夹角,从贴合角射入波导片的主光线,从下反射面射出时,以融合角度射入人眼,实现双目融合。

4.根据权利要求2所述的一种侧入式双目融合ar系统的光信号角度控制方法,其特征在于:在主光线射入波导片第一侧边处设置有耦入棱镜和光楔,波导片第一侧边与波导片上反射面的夹角为第三夹角,耦入棱镜第一侧边与波导片第一侧边贴合,耦入棱镜第一侧边与耦入棱镜第二侧边的夹角为第四夹角,光楔的第二侧边与耦入棱镜第二侧边贴合,光楔的第二侧边与第一侧边的楔角为第五夹角,光楔的第一侧边为入射面,贴合角的角度等于第三夹角与第四夹角之和减去第五夹角,使贴合角的角度小于2倍的第一夹角。

5.根据权利要求2所述的一种侧入式双目融合ar系统的光信号角度控制方法,其特征在于:贴合角与2倍的第一夹角的差值,为修正角,在目视系统位于空气中且空气折射率为1的情况下,修正角满足下式:

6.一种用于侧入式双目融合ar系统的阵列波导片,包括棱镜、耦入棱镜,棱镜内包括至少一个阵列反射膜,各阵列反射膜与下反射面之间形成第一夹角,耦入棱镜与棱镜在光信号输入侧贴合,形成贴合角,其特征在于:在光机主光线垂直入射面入射时,改变贴合角的角度,以改变射入波动片的主光线与波动片上反射面的角度,用于在波导片与目视系统平行时,从光机出射的主光线从贴合处射入棱镜,从下反射面射出后,以第二夹角入射人眼,进行双目融合。

7.根据权利要求6所述的一种用于侧入式双目融合ar系统的阵列波导片,其特征在于:波导片第一侧边与波导片上反射面的夹角为第三夹角,耦入棱镜第一侧边与波导片第一侧边贴合,耦入棱镜第一侧边与耦入棱镜第二侧边的夹角为第四夹角,第三夹角与第四夹角角度之和等于贴合角的角度,耦入棱镜第二侧边为入射面,减小第三夹角的角度或/和第四夹角的角度,使贴合角的角度值小于2倍的第一夹角角度值,用于在波导片与目视系统平行时,改变主光线射入棱镜的角度,使主光线从下反射面射出后,以第二夹角入射人眼,进行双目融合。

8.根据权利要求6所述的一种用于侧入式双目融合ar系统的阵列波导片,其特征在于:还包括光楔,波导片第一侧边与波导片上反射面的夹角为第三夹角,耦入棱镜第一侧边与波导片第一侧边贴合,耦入棱镜第一侧边与耦入棱镜第二侧边的夹角为第四夹角,光楔的第二侧边与耦入棱镜第二侧边贴合,光楔的第二侧边与第一侧边的楔角为第五夹角,光楔的第一侧边为入射面,第三夹角与第四夹角之和减去光楔的楔角组成贴合角,贴合角的角度值小于2倍的第一夹角角度值,用于在波导片与目视系统平行时,改变主光线射入棱镜的角度,使主光线从下反射面射出后,以第二夹角入射人眼,进行双目融合。

9.根据权利要求6所述的一种用于侧入式双目融合ar系统的阵列波导片,其特征在于:以修正角改变贴合角,贴合角与修正角之和等于2倍的第一夹角,在目视系统位于空气中且空气折射率为1的情况下,修正角满足下式:

10.一种侧入式双目融合ar系统,其特征在于:包括两个单目光模组,各两个单目光模组关于对称轴对称设置,各单目光模组包括依次设置的微显、光机和波导片,各单目光模组的微显、光机位于眼睛侧方,微显中心轴与光机中心轴重合,采用如权利要求1-5任一项所述方法,在波导片与目视系统平行时,主光线与出射面法线的第二夹角等于融合角度,实现双目融合。


技术总结
本发明涉及一种侧入式双目融合AR系统及其光信号角度控制方法,侧入式双目融合AR系统包括两个单目光模组,各单目光模组包括微显、光机和波导片,微显中心轴与光机中心轴重合,波导片的棱镜内包括至少一个阵列反射膜,各阵列反射膜与下反射面之间形成第一夹角,在波导片与目视系统平行时,光机主光线垂直入射面射入,改变光机与波导片之间的贴合角,贴合角的角度小于2倍的第一夹角角度,从而改变主光线射入波导片后与波导片上反射面之间的夹角,使主光线从下反射面射出时与下反射面法线的第二夹角角度等于融合角度,各单目光模组的主光线以融合角度射入人眼,实现双目融合,保证了显示质量,简化光机与波导的安装过程,降低了成本。

技术研发人员:罗晓贺,崔海涛,李星
受保护的技术使用者:谷东科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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