光学系统及增强现实眼镜技术方案

本公开是关于一种光学系统及增强现实眼镜，光学系统包括相配合的第一光结构、第二光结构以及第三光结构；增强现实眼镜光源的出射光线由第一光结构分离出第一类型的偏振光，第一类型的偏振光由第二光结构合成为第三类型的偏振光，第三类型的偏振光经第三光结构反射后由第二光结构合成为第二类型的偏振光并经第一光结构出射；环境光线透过第三光结构和第二光结构后由第一光结构分离出第二类型的偏振光，第二类型的偏振光经第一光结构出射；第二类型的偏振光与第一类型的偏振光为偏振方向垂直的线偏振光。本公开中的光学系统可以在得到较大的视角的同时增大瞳孔的移动范围，以适用于具有不同瞳距的佩戴者；并且有利于减轻增强现实眼镜的重量。

Optical system and augmented reality glasses

The public is about an optical system and augmented reality glasses, matched with the optical system includes a first optical structure, second optical structure and third structure; augmented reality glasses light emitting light from the first light structure separated from the first type of polarized light, polarized light of the first type composed of second optical structure for third types of polarized light third types of polarized light, the third light reflected by the second light structure for second types of structure synthesis and polarized light through the first light emitting structure; ambient light through the third light structure and second light structure by first light structure isolated polarized second types, second types of light by a first light emitting structure line; second types of polarized light and polarized light of the first type is perpendicular to the polarization direction of the polarized light. The moving range of the optical system in the public can greatly increase the pupil in the view at the same time, to apply with different interpupillary distance of the wearer; and to reduce the weight of augmented reality glasses.

【技术实现步骤摘要】
光学系统及增强现实眼镜
本公开涉及终端
，尤其涉及一种光学系统及增强现实眼镜。
技术介绍
AR(AugmentedReality)眼镜可以将计算机生成的虚拟图像信息与用户的真实视觉信息叠加，并由用户所感知，从而达到超越现实的感官体验。如此，可以连通真实世界与虚拟世界，带给用户全新的视觉体验。
技术实现思路
本公开提供一种光学系统及增强现实眼镜，以解决相关技术中的不足。根据本公开实施例的第一方面，提供一种光学系统，应用于增强现实眼镜，所述光学系统包括相配合的第一光结构、第二光结构以及第三光结构；所述增强现实眼镜的光源发射的出射光线由所述第一光结构分离出第一类型的偏振光，所述第一类型的偏振光由所述第二光结构合成为第三类型的偏振光，所述第三类型的偏振光经所述第三光结构反射后由所述第二光结构合成为第二类型的偏振光，所述第二类型的偏振光经所述第一光结构出射；环境光线透过所述第三光结构和所述第二光结构后由所述第一光结构分离出第二类型的偏振光，所述第二类型的偏振光经所述第一光结构出射；其中，所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光为偏振方向垂直的线偏振光。可选的，所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光中的任一方为P偏振光时，所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光中的另一方为S偏振光。可选的，所述第三类型的偏振光包括圆偏振光。可选的，所述第一光结构包括第一光学平板以及位于所述第一光学平板上的偏振反射膜，所述偏振反射膜用于反射所述第一类型的偏振光以及透射所述第二类型的偏振光。可选的，所述第一光结构还包括吸收所述第一类型的偏振光的第一偏光片，所述第一偏光片相对于所述偏振反射膜靠近于佩戴者。可选的，所述第二光结构包括第二光学平板以及位于所述第二光学平板上的第一波片，所述第一波片用于将由所述第一光结构分离出的第一类型的偏振光合成为所述第三类型的偏振光。可选的，所述第一波片包括四分之一波片。可选的，所述第三光结构包括第三光学平板以及位于所述第三光学平板上的光学薄膜，所述光学薄膜用于反射和透射光线。可选的，还包括第四光结构，所述第四光结构包括层叠排布的第二波片以及第二偏光片，所述第二波片靠近于所述光源设置；其中，所述第二偏光片用于吸收所述第二类型的偏振光，所述第二波片用于将经所述第二偏光片透射的所述第一类型的偏振光转换成第二类型的偏振光，以由所述第二偏光片吸收。可选的，所述第二波片包括四分之一波片。可选的，所述第四光结构位于所述光源上。可选的，还包括第五光结构，所述第五光结构用于校正并均匀化来自所述光源的出射光线。可选的，所述第五光结构包括场镜。根据本公开实施例的第二方面，提供一种增强现实眼镜，包括显示器以及如上述任一项实施例所述的光学系统。可选的，所述显示器用于发射所述出射光线。由上述实施例可知，本公开中的光学系统采用偏振反射式光学设计可以将环境光线与出射光线转换为射入人眼的偏振光，并且能在得到较大的视角的同时增大瞳孔的移动范围，以适用于具有不同瞳距的佩戴者；并且，该光学系统采用多重反射构架，有利于减轻增强现实眼镜的重量。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种光学系统的结构示意图。图2是根据一示例性实施例示出的一种增强现实眼镜的佩戴示意图。图3是根据一示例性实施例示出的另一种光学系统的结构示意图。图4是根据一示例性实施例示出的另一种光学系统的结构示意图。图5是根据一示例性实施例示出的另一种光学系统的结构示意图。图6是根据一示例性实施例示出的另一种光学系统的结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。图1是根据一示例性实施例示出的一种光学系统的结构示意图、图2是根据一示例性实施例示出的一种增强现实眼镜的佩戴示意图。如图1中所示光学系统100可以应用于图2中所述的增强现实眼镜200中，通过该光学系统100可以将朝向佩戴者的环境光线以及位于增强现实眼镜200上光源的出射光线转换成从该光学系统200出射的第二类型的偏振光，以此可以将虚拟环境信息与佩戴者的真实视觉信息结合，达到超越现实的感官体验。如图1所示，该光学系统100可以包括相配合的第一光结构1、第二光结构2以及第三光结构3，第一光结构1可以靠近于佩戴者的面部设置，第三光结构3则可以靠近于相对的另一侧设置。其中，环境光线与出射光线可以通过下述光学路径转换为从第一光结构1出射的第二类型的偏振光：如图1所示为出射光线B的光学路径：自增强现实眼镜200的光源201发出的出射光线B经过第一光结构1后由该第一光学结构1分离出第一类型的偏振光，该第一类型的偏振光经第二光结构2后由其合成为第三类型的偏振光，该第三类型的偏振光再与第三光结构3接触后反射，从而由第二光结构2合成为第二类型的偏振光，并进一步由第一光结构1透射进入人眼。如图3所示为环境光线A的光学路径：朝向佩戴者的环境光线A透过第三光学结构3以及第二光结构2后由第一光结构1分离出第二类型的偏振光，该第二类型的偏振光透射至人眼。由上述实施例可知，本公开中的光学系统采用偏振反射式光学设计可以将环境光线与出射光线转换为射入人眼的偏振光，并且能在得到较大的视角的同时增大瞳孔的移动范围，以适用于具有不同瞳距的佩戴者；并且，该光学系统采用多重反射构架，有利于减轻增强现实眼镜的重量。在上述各个实施例中，第二类型的偏振光与第一类型的偏振光可以为偏振方向相互垂直的线偏振光。举例而言，第二类型的偏振光可以为S偏振光，那么相对应的第一类型的偏振光可以为P偏振光；或者，第二类型的偏振光为P光，相对应的第一类型的偏振光为S光，如此，可以使得最终射入人眼的偏振光为P偏振光，亦即光学系统100是允许P偏振光透射，从而使得用户佩戴具有该光学系统100的增强现实眼镜200后可以观看液晶屏幕，拓宽应用场景，提升用户体验。为便于描述，下述实施例均以第二类型的偏振光为P偏振光、第一类型的偏振光为S偏振光为例进行说明。基于本公开的技术方案，仍以图1、图3所示实施例为例，第一光结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，其特征在于，应用于增强现实眼镜，所述光学系统包括相配合的第一光结构、第二光结构以及第三光结构；所述增强现实眼镜的光源发射的出射光线由所述第一光结构分离出第一类型的偏振光，所述第一类型的偏振光由所述第二光结构合成为第三类型的偏振光，所述第三类型的偏振光经所述第三光结构反射后由所述第二光结构合成为第二类型的偏振光，所述第二类型的偏振光经所述第一光结构出射；环境光线透过所述第三光结构和所述第二光结构后由所述第一光结构分离出第二类型的偏振光，所述第二类型的偏振光经所述第一光结构出射；所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光为偏振方向相互垂直的线偏振光。

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，应用于增强现实眼镜，所述光学系统包括相配合的第一光结构、第二光结构以及第三光结构；所述增强现实眼镜的光源发射的出射光线由所述第一光结构分离出第一类型的偏振光，所述第一类型的偏振光由所述第二光结构合成为第三类型的偏振光，所述第三类型的偏振光经所述第三光结构反射后由所述第二光结构合成为第二类型的偏振光，所述第二类型的偏振光经所述第一光结构出射；环境光线透过所述第三光结构和所述第二光结构后由所述第一光结构分离出第二类型的偏振光，所述第二类型的偏振光经所述第一光结构出射；所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光为偏振方向相互垂直的线偏振光。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光中的任一方为P偏振光时，所述第二类型的偏振光与所述第一类型的偏振光中的另一方为S偏振光。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三类型的偏振光包括圆偏振光。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一光结构包括第一光学平板以及位于所述第一光学平板上的偏振反射膜，所述偏振反射膜用于反射所述第一类型的偏振光以及透射所述第二类型的偏振光。5.根据权利要求4所述的光学系统，其特征在于，所述第一光结构还包括吸收所述第一类型的偏振光的第一偏光片，所述第一偏光片相对于所述偏振反射膜靠近于佩戴者。6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，
申请(专利权)人：北京小米移动软件有限公司，北京田米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11