增强现实设备制造技术

本申请提供一种增强现实设备，包括镜架、结合器、激光投影机和滤光片。结合器安装于镜架，结合器包括相背设置的内表面和外表面。激光投影机安装于镜架，激光投影机用于发射激光。滤光片安装于结合器的外表面，滤光片的阻挡波段包括激光的波段。激光进入结合器后，部分激光自结合器的内表面出射，部分激光自结合器的外表面出射，滤光片遮挡自结合器的外表面出射的激光。环境光中波长位于阻挡波段外的部分穿过滤光片后，自结合器的外表面进入结合器，并自结合器的内表面出射。本申请所示增强现实设备可以减小激光投影机投射的激光从增强现实设备中向外射出的可能性，避免携带数字信息的光线泄露出去，提高使用者的隐私性。提高使用者的隐私性。提高使用者的隐私性。

【技术实现步骤摘要】
增强现实设备


[0001]本申请涉及虚实结合的显示领域，特别涉及一种增强现实设备。

技术介绍

[0002]增强现实(augmented reality，AR)技术，其原理是利用计算机控制的图像投射机，将携带数字内容的显示光投射到人眼中形成虚拟场景，并将虚拟场景与人眼可以直接看到的外界的真实场景叠加，使人眼观看到虚拟场景与外界的真实场景相结合的图像信息。
[0003]在传统增强现实设备中，图像投影机投射的显示光线的一部分总会从增强现实设备向外射出，使得携带数字信息的显示光线泄露出去，造成了使用者的隐私泄露，降低了使用者的隐私性。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种增强现实设备，用以减小显示光线从增强现实设备中向外射出的可能性，避免携带数字信息的显示光线泄露出去，提高使用者的隐私性。
[0005]本申请所示增强现实设备包括镜架、结合器、激光投影机和滤光片。结合器安装于镜架，结合器包括相背设置的内表面和外表面。激光投影机安装于镜架，激光投影机用于发射激光。其中，激光为携带有数字内容的显示光线。滤光片安装于结合器的外表面，滤光片的阻挡波段包括激光的波段。
[0006]激光进入结合器后，部分激光自结合器的内表面出射，部分激光自结合器的外表面出射，滤光片遮挡自结合器的外表面出射的激光，防止自结合器的外表面出射的激光穿过滤光片射入外界环境，避免携带有数字内容的激光泄露出去，不仅可以提高使用者的隐私性和增强现实设备的社交性，还可以避免泄露出去的显示光线在增强现实设备的表面形成小的显示窗，提高使用者使用增强现实设备时的外观精美度。
[0007]环境光中波长位于阻挡波段外的部分穿过滤光片后，自结合器的外表面进入结合器，并自结合器的内表面出射，使用户能穿过结合器和滤光片观看到外界的真实场景，以保证增强现实设备具有一定的透过率。
[0008]其中，结合器的内表面是指增强现实设备佩戴于用户头部时，结合器朝向用户的表面。即，结合器的内表面为结合器朝向人眼的表面。同理，结合器的外表面是指增强现实设备佩戴于用户头部时，结合器背离用户的表面。即，结合器的外表面为结合器背离人眼的表面。也即，结合器的外表面为结合器朝向外界的表面。
[0009]一种实施方式中，结合器的外表面包括出光区域，自结合器的外表面出射的激光自结合器的外表面的出光区域出射，滤光片覆盖结合器的外表面的出光区域，自结合器的外表面出射的激光不会射入外界环境中，避免携带有数字内容的激光泄露。
[0010]另一种实施方式中，滤光片覆盖结合器的外表面，以保证增强现实设备的外观完整性和一致性，提高增强现实设备的外观精美度。此外，相比于滤光片只覆盖结合器的外表
面的出光区域，滤光片覆盖结合器的外表面，不仅降低了滤光片的装配工艺难度，还不需要对滤光片进行额外加工，降低了滤光片的加工难度，降低了滤光片的生产成本。
[0011]一种实施方式中，激光投影机用于发射红色激光、绿色激光和蓝色激光，以通过三种颜色激光的混合实现彩色显示。滤光片的阻挡波段包括红色激光、绿色激光和蓝色激光的波段，以遮挡自结合器的外表面出射的激光中波长红色激光、绿色激光和蓝色激光的波段的光线。
[0012]一种实施方式中，阻挡波段包括第一波段、第二波段和第三波段，第一波段、第二波段和第三波段两两间隔，第一波段包括红色激光的波段，第二波段包括绿色激光的波段，第三波段包括蓝色激光的波段。
[0013]由于第一波段、第二波段和第三波段间隔设置，波长位于第一波段和第二波段之间及第二波段和第三波段之间的光线仍能穿过滤光片正常传播，以减小滤光片对波长位于激光中红色激光、绿色激光和蓝色激光的波段之间的光线的影响，降低了用户观看外界的真实场景的色偏。
[0014]一种实施方式中，第一波段的中心波长与红色激光的峰值波长相同，第二波段的中心波长与绿色激光的峰值波长相同，第三波段的中心波长与蓝色激光的峰值波长相同，使得滤光片能较好地遮挡自结合器的外表面出射的激光中波长位于红色激光、绿色激光和蓝色激光的峰值波长的光线。
[0015]一种实施方式中，红色激光、绿色激光和蓝色激光的波段带宽在5nm～8nm之间，第一波段、第二波段和第三波段的带宽在15nm～20nm之间，以保证滤光片能完全遮挡自结合器的外表面出射的激光中波长红色激光、绿色激光和蓝色激光的波段的光线。
[0016]一种实施方式中，滤光片包括层叠设置的红色滤光膜、绿色滤光膜和蓝色滤光膜，红色滤光膜用以过滤红色激光，绿色滤光膜用以过滤绿色激光，蓝色滤光膜用以过滤蓝色激光，以实现对红色激光、绿色激光和蓝色激光的过滤。
[0017]一种实施方式中，增强现实设备包括两个增强现实组件，两个增强现实组件间隔安装于镜架，每一增强现实组件包括结合器、激光投影机和滤光片，两个增强现实组件的结合器并排设置。
[0018]本实施方式所示增强现实设备中，一个增强现实组件对应于用户的左眼，另一个增强现实组件对应于用户的右眼。两个增强现实组件的结构相同，即两个增强现实组件均在保证增强现实设备的透过率的前提下，避免携带有数字内容的激光泄露出去。
[0019]一种实施方式中，镜架包括镜框和与镜框连接的镜腿，两个增强现实组件的结合器间隔安装于镜框，激光投影机收容于镜框或镜腿的内部。
[0020]一种实施方式中，增强现实设备还包括变焦器，变焦器安装于结合器的内表面。即，变焦器位于结合器靠近人眼的一侧，用以对用户的视力进行矫正。当用户患有近视、远视或散光等视力问题时，变焦器可以在用户观看虚拟场景或外界的真实场景时纠正用户的屈光不正，提高用户观看虚拟场景或外界的真实场景时的清晰度，提高用户使用增强现实设备的使用感受。
[0021]一种实施方式中，结合器包括衍射光波导、耦入光栅和耦出光栅，耦入光栅和耦出光栅为闪耀光栅，耦入光栅和耦出光栅间隔安装于衍射光波导的外表面，耦入光栅与激光投影机相对设置。
[0022]另一种实施方式中，耦入光栅和耦出光栅为透射式光栅，耦入光栅和耦出光栅安装于衍射光波导的内表面。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本申请实施例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明。
[0024]图1是本申请实施例提供的一种增强现实设备的结构示意图；
[0025]图2是图1所示增强现实设备佩戴于用户头部的结构示意图；
[0026]图3是图2所示结构的简化结构示意图；
[0027]图4是图3所示结构中A区域在一种实施例下的放大结构示意图；
[0028]图5是图4所示增强现实设备中激光投影机发射的激光光谱曲线图；
[0029]图6是图4所示增强现实设备中滤光片的透过率曲线和激光投影机投射的激光光谱曲线图；
[0030]图7是图3所示结构中A区域在另一种实施例下的放大结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实设备，其特征在于，包括镜架、结合器、激光投影机和滤光片；所述结合器安装于所述镜架，所述结合器包括相背设置的内表面和外表面；所述激光投影机安装于所述镜架，所述激光投影机用于发射激光；所述滤光片安装于所述结合器的外表面，所述滤光片的阻挡波段包括所述激光的波段；所述激光进入所述结合器后，部分所述激光自所述结合器的内表面出射，部分所述激光自所述结合器的外表面出射，所述滤光片遮挡自所述结合器的外表面出射的所述激光；环境光中波长位于所述阻挡波段外的部分穿过所述滤光片后，自所述结合器的外表面进入所述结合器，并自所述结合器的内表面出射。2.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述滤光片覆盖所述结合器的外表面。3.根据权利要求1或2所述的增强现实设备，其特征在于，所述激光投影机用于发射红色激光、绿色激光和蓝色激光，所述滤光片的阻挡波段包括所述红色激光、所述绿色激光和所述蓝色激光的波段。4.根据权利要求3所述的增强现实设备，其特征在于，所述阻挡波段包括第一波段、第二波段和第三波段，所述第一波段、所述第二波段和所述第三波段两两间隔；所述第一波段包括所述红色激光的波段，所述第二波段包括所述绿色激光的波段，所述第三波段包括所述蓝色激光的波段。5.根据权利要求4所述的增强现实设备，其特征在于，所述第一波段的中心波长与所述红色激光的峰值波长相同，所述第二波段的中心波长与所述绿色激光的峰值波长相同，所述第三波段的中心波长与所述蓝色激光的峰值波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朋朋，朱帅帅，郑晓雯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：