增强现实与眼镜结合的投影光学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种增强现实与眼镜结合的投影光学装置，包括视度眼镜片部分和增强现实光学系统部分。视度眼镜片包括两个表面，其中一个表面固定弯度与增强现实光学系统共用，另外一个表面的曲率可调节，通过调节曲率，可以得到不同度数的近视和远视镜片。增强现实光学系统部分包括六个球面、两个非球面和三个自由曲面组成，其中的第一个球面与眼镜片第一个固定弯度面共用。通过眼镜片与增强现实光学系统的叠加，可以同时实现眼镜的功能和增强现实显示的功能。

【技术实现步骤摘要】
增强现实与眼镜结合的投影光学装置
本技术涉及增强现实
，具体地，涉及一种增强现实与眼镜结合的投影光学装置，尤其涉及一种能够同时让戴眼镜与不戴眼镜人群都看清现实场景和虚拟显示场景的、增强现实与眼镜结合的光学系统。
技术介绍
近几年，消费电子得到了蓬勃的发展，在智能手机之后，虚拟现实(virtualreality，VR)和增强现实(augmentedreality，AR)得到快速发展，并且很多消费者追逐相关的各种概念产品作为体验新技术的尝试，头戴式显示器(HMD)之类的显示设备可实现通过简单的穿戴获得增强现实(AR)体验或虚拟现实(VR)体验，在航空、工程、科学、医疗、游戏、视频、体育、训练和仿真等领域有着广泛的应用。在通过HMD来实现AR体验的方式中，眼镜类的模式因为类似近视眼镜或者远视眼镜，既时尚又轻便，从而受到了广泛的追捧。例如，谷歌公司推出的GoogleGlass，微软公司推出的Hololens概念型产品，爱普生公司推出的BT-300；又如专利文献CN109116558A公开的一种增强现实眼镜。但是近视眼和远视眼人群必须要佩戴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，包括显示部(5)、增强现实部以及视度眼镜部(120)；/n所述增强现实部设置在显示部(5)输出的光线的传播路径上；/n所述显示部(5)输出的光线经增强现实部传输到达观测者(140)；/n外界景象(130)的光线经视度眼镜部(120)传输到达观测者(140)；/n所述增强现实部包括第二光学元件(2)，所述第二光学元件(2)包括光波导和/或自由曲面光学元件；/n所述视度眼镜部(120)包括第一光学元件(1)，所述第一光学元件(1)包括光波导和/或自由曲面光学元件；/n第一光路与第二光路部分或者全部重叠，其中，所述第一光路为显示部(5)发出的光线...

【技术特征摘要】
1.一种增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，包括显示部(5)、增强现实部以及视度眼镜部(120)；
所述增强现实部设置在显示部(5)输出的光线的传播路径上；
所述显示部(5)输出的光线经增强现实部传输到达观测者(140)；
外界景象(130)的光线经视度眼镜部(120)传输到达观测者(140)；
所述增强现实部包括第二光学元件(2)，所述第二光学元件(2)包括光波导和/或自由曲面光学元件；
所述视度眼镜部(120)包括第一光学元件(1)，所述第一光学元件(1)包括光波导和/或自由曲面光学元件；
第一光路与第二光路部分或者全部重叠，其中，所述第一光路为显示部(5)发出的光线经第二光学元件(2)到达观测者(140)的光路，所述第二光路为外界景象(130)的光线依次经过第一光学元件(1)和第二光学元件(2)到达观测者(140)的光路；
第一光学元件(1)的第一光学元件第四表面为自由曲面，第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)为眼镜度数矫正曲面，第一光学元件(1)的其余表面为平面；
第二光学元件(2)的第二光学元件第七表面、第二光学元件第八表面以及第二光学元件第九表面均为自由曲面，第二光学元件(2)的第二光学元件第六表面为带有弧度的曲率面，用来和第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)配合形成各种度数的眼镜片，第二光学元件(2)的其余表面都为平面；
第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)的曲率半径Rd是根据眼镜片的度数和第二光学元件(2)的第二光学元件第六表面(26)的曲率半径值Rc计算出来的，计算方式如下：根据眼镜片的度数φ，计算出眼镜片的焦距f，f的单位为m(米)，计算公式如下：



然后根据透镜焦距计算公式：



计算出Rd的值，即为第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)的曲率半径Rd的值；其中n′为第二光学元件的折射率，d为第一光学元件第一表面(11)到第二光学元件第六表面(26)的距离，单位为mm。


2.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述增强现实与眼镜结合的投影光学装置还包括透镜组件(110)；
所述透镜组件(110)包括第二透镜(3)和第一透镜(4)；
所述第二透镜(3)和第一透镜(4)均设置在显示部(5)至观测者(140)间的光路上。


3.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第一透镜(4)包括矩形正透镜；所述第二透镜(3)包括矩形负透镜；
所述第一透镜(4)包括一个球面和一个非球面；所述第二透镜(3)包括一个球面和一个非球面；
所述第二光学元件(2)包括一个或多个自由曲面；所述第一光学元件(1)包括倾斜的自由曲面；第二光学元件(2)的一个自由曲面和第一光学元件(1)的倾斜自由曲面相连，且相连处设置有半反半透膜。


4.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)包括带有曲率的圆弧面；所述第一光学元件(1)包括焦距矫正面；所述焦距矫正面能够以设定的折射率折射外界景象(130)的光线，并将折射后的外界景象(130)的光线输出至观测者(140)。


5.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)能够以设定的角度折射显示部(5)输出的光线，并将折射后的显示部(5)输出的光线平行输出至观测者(140)。


6.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)包括三个自由曲面，所述自由曲面包括变形非球面、多项式曲面、双二次曲面以及泽尼克多项式曲面中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴龙，张旭，
申请(专利权)人：杭州历历信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33