光学显示系统及电子设备的制作方法

本公开涉及三维(3d)显示器的，更具体地，涉及光学显示系统和电子设备。

背景技术：

1、增强现实(ar)可以作为三维显示的例子。ar是一种将数字内容和信息叠加到实体世界上的交互式三维(3d)体验。其将计算机生成的元素以令人信服的深度、视角和其他渲染特征与真实世界元素相结合。为用户创建3d视觉的传统技术是通过双目视差的立体视觉来增强图像的深度错觉。感知虚拟3d物体的深度涉及两个生理因素，包括辐辏和双目像差。在传统的ar原型中，只有一个固定的图像平面提供调节距离，而感知的辐辏深度随分别与观看者的左眼和右眼相关的两个图像的像差而变化。相应地，这种原始技术无法匹配辐辏和调节距离，导致视觉疲劳、不适，甚至恶心。随着提供正确对焦提示的需求，已经开发了几种方法，诸如光场显示器、全息显示器、多焦距显示器和变焦显示器。

2、多平面(多焦点)显示器建立多个焦深，以匹配双目视差感知到的变化的辐辏距离。最近，chen等人提出了一种基于胆固醇液晶(clc)薄膜的多平面ar显示器，其报道发表在[q.chen,z.peng,y.li,s.liu,p.zhou,j.gu,j.lu,l.yao,m.wang,and y.su,“multi-plane augmented reality display based on cholesteric liquid crystalreflective films,”optics express 27(9),12039-12047(2019)]。旋向性(handedness)相反的圆偏振光通过将clc薄膜布置在不同位置，来提供不同的光程长度。尽管如此，由于clc薄膜的同轴特性，应使用分束器。此外，随着焦平面数量的增加，应考虑clc薄膜之间的额外距离，从而难以设计成紧凑型显示器。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种光学显示系统的新的技术方案，用于在例如ar系统中提供3d视觉。

2、根据第一实施例，提供了一种光学显示系统，包括：图像生成显示器；可控偏振旋转器模块，其从所述图像生成显示器接收光线并在控制下将所述光线输出为具有第一偏振的偏振光和/或具有第二偏振的偏振光；第一反射透镜，其将所述具有第一偏振的偏振光反射到观察者的瞳孔中；以及第二反射透镜，其将所述具有第二偏振的偏振光反射到所述瞳孔中；其中，所述第一反射透镜和所述第二反射透镜具有不同的光焦度，以在不同深度产生像面。

3、根据第二实施例，提供了一种用于提供3d视觉的电子设备，包括根据前述权利要求中的任一项所述的光学显示系统。

4、根据各种实施例，当用户观看一系列3d图像时，可以至少部分地缓解辐辏-调节冲突(vac)。

5、通过参照附图对根据本公开的示例性实施例的以下详细描述，本公开的其他特征及其优势将变得显而易见。

技术特征：

1.一种光学显示系统，包括：

2.根据权利要求1所述的光学显示系统，其中，所述第一反射透镜和所述第二反射透镜是同轴反射平透镜。

3.根据权利要求2所述的光学显示系统，其中，所述第一反射透镜和所述第二反射透镜相对于所述瞳孔成22.5°安置。

4.根据权利要求2所述的光学显示系统，进一步包括：

5.根据权利要求4所述的光学显示系统，其中，所述同轴反射平透镜平行于所述显示器安置。

6.根据权利要求5所述的光学显示系统，其中，所述分束器置于所述可控偏振旋转器模块和所述同轴反射平透镜之间的光路中，并且将所述光线从所述同轴反射平透镜引导至所述瞳孔。

7.根据权利要求6所述的光学显示系统，其中，所述分束器将偏振光透射至所述第一反射透镜和/或所述第二反射透镜，并且将所述光线从所述第一反射透镜和/或所述第二反射透镜反射到所述瞳孔。

8.根据权利要求1所述的光学显示系统，其中，所述第一反射透镜和/或所述第二反射透镜是离轴平面反射透镜，并且所述离轴平面反射透镜平行于所述瞳孔安置。

9.根据权利要求1所述的光学显示系统，其中，所述第一反射透镜和所述第二反射透镜中的至少一个制造为具有图案化底部光配向层和置于所述光配向层上的胆甾相液晶层。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的光学显示系统，其中，所述可控偏振旋转器模块在转换控制下将具有第一偏振的光线转换成具有第二偏振的偏振光，并且在没有所述转换控制的情况下透射所述具有所述第一偏振的光线。

11.一种用于提供3d视觉的电子设备，包括根据前述权利要求中的任一项所述的光学显示系统。

技术总结一种光学显示系统和电子设备。该光学显示系统包括：图像生成显示器(1)；可控偏振旋转器模块(2)，其从所述图像生成显示器(1)接收光线并在控制下将所述光线输出为具有第一偏振的偏振光和/或具有第二偏振的偏振光；第一反射透镜(4)，其将所述具有第一偏振的偏振光反射到观察者的瞳孔(6)中；以及第二反射透镜(5)，其将所述具有第二偏振的偏振光反射到所述瞳孔(6)中；其中，所述第一反射透镜(4)和所述第二反射透镜(5)具有不同的光焦度，以在不同深度产生像面(8、10)。技术研发人员：李闫南琦,熊江浩,杨谦,李琨,吴诗聪受保护的技术使用者：歌尔股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16