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申请/专利权人:北京航空航天大学
摘要:本发明提出一种大景深的增强现实3D显示装置,包括3D显示屏、偏振片、偏振转换器、四分之一波片、偏振光栅和全息光学元件。所述3D显示屏用于交替显示两种不同的虚拟立体图像。所述偏振片用于将入射光过滤为线偏振光,通过偏振转换器的电压切换控制两种不同虚拟立体图像的偏振方向,二者光线的偏振方向正交,通过所述四分之一波片后转换为左旋或右旋圆偏振光。所述偏振光栅将特定偏振方向的圆偏振光向特定的衍射级次偏转,以两个不满足布拉格条件的不同角度入射所述全息光学元件。所述全息光学元件将两组虚拟立体图像进行离轴衍射,以两种不同的焦距进行成像于距人眼不同深度位置处,供人眼接收。在观看两组虚拟立体图像的同时,来自真实场景的外部光线可透过全息光学元件进入人眼,实现大景深的增强现实3D显示效果。
主权项:1.一种大景深的增强现实3D显示装置,其特征在于:包括3D显示屏、偏振片、偏振转换器、四分之一波片、偏振光栅和全息光学元件;所述3D显示屏用于交替显示两种不同的虚拟立体图像;所述偏振片用于将入射光过滤为线偏振光;所述偏振转换器通过时序加电或断电来控制入射线偏振光的偏振方向;所述四分之一波片用于将线偏振光转换为圆偏振光;所述偏振光栅用于将特定偏振方向的圆偏振光向特定的衍射级次偏转;所述全息光学元件为反射式离轴体全息光学元件,用于将特定波长的光进行离轴衍射,并允许来自真实场景的光线透射,在特定波长重建光的入射角满足布拉格条件时衍射效率达到最大值,重现出记录时的焦距;当特定波长重建光的入射角略有偏移,不满足布拉格条件时,衍射效率有所下降,重现出与记录时不同的焦距;所述3D显示屏交替显示的两种不同虚拟立体图像的时间间隔小于或等于人眼视觉暂留时间,与所述偏振转换器的电压切换时间间隔相同,并且二者同步切换。
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