一种光学系统及增强现实设备技术方案

本实用新型专利技术属于智能穿戴电子设备技术领域，提供了一种光学系统及增强现实设备，光学系统包括沿光路依次设置的图像单元、透镜单元以及光学单元，图像单元用于产生和发射图像光束，透镜单元用于透射图像光束并调整图像光束的传播方向，光学单元包括用于对图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，第一光学单元和/或第二光学单元带有非零屈光度。图像光束经第二光学单元反射后回到第一光学单元，并经第一光学单元透射后进入用户的眼睛；外部光束经第二光学单元透射后到达第一光学单元，并经第一光学单元透射后进入用户的眼睛；患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元和外部的图像信息，改善使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种光学系统及增强现实设备
本技术属于智能穿戴电子设备
，更具体地说，是涉及一种光学系统及增强现实设备。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，越来越多的显示设备被广泛应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。其中增强现实技术作为一种由光学、电子学、软件交互等多种领域相结合的新型技术也得到了突飞猛进的发展。增强现实技术可将虚拟图像与现实场景互相结合，为使用者带来了许多的方便，尤其是增强现实眼镜以其外形轻巧便于携带的优点，越来越为消费者所接受。然而，现有的增强现实设备都是模拟无限远发射的平行光，适应没有视力问题的人眼，从而使得有视力问题的用户在佩戴时无法看清楚画面，使用体验不佳。以上不足，有待改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光学系统，以解决现有技术中存在的有视力问题的用户在使用增强现实设备时使用体验不佳的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种光学系统，包括沿光路依次设置的：图像单元，用于产生和发射携带图像信息的图像光束；透镜单元，用于透射所述图像光束并调整所述图像光束的传播方向；光学单元，包括用于对所述图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元和/或所述第二光学单元带有非零屈光度；所述图像光束经所述第二光学单元反射后回到所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛；所述外部光束经所述第二光学单元透射后到达所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛。进一步地，所述第一光学单元带有非零屈光度；所述第一光学单元包括第一光学镜片以及屈光镜片，所述屈光镜片与所述第一光学镜片背向所述第二光学单元的表面贴合。进一步地，所述屈光镜片背向所述第一光学镜片的一面为带有非零屈光度的凹面。进一步地，所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一增透膜；或者，所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一增透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜。进一步地，所述第二光学单元带有非零屈光度；所述第二光学单元包括第二光学镜片，所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的一面为带有非零屈光度的凹面。进一步地，所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的表面设有第二半反半透膜，所述第二光学镜片背向所述第一光学单元的表面设有第二增透膜；或者，所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的表面设有第二增透膜，所述第二光学镜片背向所述第一光学单元的表面设有第二半反半透膜。进一步地，所述第二光学镜片为玻璃镜片，所述第二光学镜片内均匀分布有光致变色材料；或者，所述第二光学镜片为树脂镜片，所述第二光学镜片的表面镀有光致变色涂层；或者，所述第二光学镜片为树脂镜片，所述第二光学镜片的表面渗透有光致变色材料。进一步地，所述透镜单元包括沿光路依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜共轴且与所述图像单元共轴。进一步地，所述第一光学单元在所述第二光学单元方向上的投影面积不小于所述第二光学单元的表面积。本技术的目的还在于提供一种增强现实设备，包括上述的光学系统。本技术提供的一种光学系统的有益效果在于：(1)由于第一光学单元和/或第二光学单元的屈光度不为零，因此其可以进行视力矫正，使得患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元的图像信息和外部图像信息，用户具有更好的使用体验；(2)本实施例提供的光学系统结构简单，具有良好的成像效果，用户可以同时观看图像单元的图像信息和外部图像信息，从而可以获得良好的增强现实使用体验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的光学系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的光学系统的光路结构示意图一；图3为本技术实施例提供的光学系统的光路结构示意图二；图4为本技术实施例提供的光学系统的第一光学单元的结构示意图；图5为本技术实施例提供的光学系统的第二光学单元的结构示意图；图6为正常视力用户眼睛的示意图；图7为近视用户眼睛的示意图；图8为本技术实施例提供的光学系统的带有坐标系的示意图；图9为本技术实施例提供的光学系统的局部结构示意图一；图10为本技术实施例提供的光学系统的局部结构示意图二。其中，图中各附图标记：1-图像单元；2-透镜单元；21-第一透镜；22-第二透镜；3-光学单元；31-第一光学单元；311-第一光学镜片；3111-第一上表面；3112-第一下表面；312-屈光镜片；32-第二光学单元；321-第二光学镜片；3211-第二上表面；3212-第二下表面；4-眼睛；41-晶状体；42-视网膜。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1和图2，一种光学系统，包括沿光路依次设置的图像单元1、透镜单元2以及光学单元3。其中图像单元1用于产生和发射携带图像信息的图像光束，透镜单元2用于透射图像光束并调整图像光束的传播方向，光学单元3包括用于对图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元31和第二光学单元32，第一光学单元31和/或第二光学单元32带有非零屈光度(即屈光度不为零)。图像光束经第二光学单元32反射后回到第一光学单元31，并经第一光学单元31透射后进入用户的眼睛；外部光束经第二光学单元32透射后到达第一光学单元31，并经第一光学单元31透射后进入用户的眼睛。本实施例提供的光学系统的工作原理如下：一方面，图像单元1产生携带图像信息的图像光束，并将图像光束发射到透镜单元2；透镜单元2对图像光束的传播方向进行调整后，将图像光束透射到第一光学单元31；图像光束到达第一光学单元31后一部分发生反射，一部分发生透射，发生反射的图像光束到达第二光学单元32；第二光学单元32将图像光束进行反射，经过第二光学单元32反射的图像光束回到第一光学单元31；图像光束到达第一光学单元31后一部分发生反射，一部分发生透射，发生透射的图像光束到达用户的眼睛4，从而使得用户的眼睛4能够获得图像单元1的图像信息。由于第一光学单元31和/或第二光学单元32的屈光度不为零，因此患有近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学系统，其特征在于：包括沿光路依次设置的：图像单元，用于产生和发射携带图像信息的图像光束；透镜单元，用于透射所述图像光束并调整所述图像光束的传播方向；光学单元，包括用于对所述图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元和/或所述第二光学单元带有非零屈光度；所述图像光束经所述第二光学单元反射后回到所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛；所述外部光束经所述第二光学单元透射后到达所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛。

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于：包括沿光路依次设置的：图像单元，用于产生和发射携带图像信息的图像光束；透镜单元，用于透射所述图像光束并调整所述图像光束的传播方向；光学单元，包括用于对所述图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元和/或所述第二光学单元带有非零屈光度；所述图像光束经所述第二光学单元反射后回到所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛；所述外部光束经所述第二光学单元透射后到达所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述第一光学单元带有非零屈光度；所述第一光学单元包括第一光学镜片以及屈光镜片，所述屈光镜片与所述第一光学镜片背向所述第二光学单元的表面贴合。3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于：所述屈光镜片背向所述第一光学镜片的一面为带有非零屈光度的凹面。4.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于：所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一增透膜；或者，所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一增透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：左惟涵，张韦韪，刘海峰，江泽俊，卿启杰，
申请(专利权)人：深圳惠牛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44