单像源双目增强现实的光学装置以及增强现实设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种单像源双目增强现实的光学装置以及增强现实设备，包括：图像源、第一偏振元件、光学元件、第一四分之一波片、第二四分之一波片、第一半透半反元件、第二半透半反元件以及反射镜组；所述图像源用于发出图像光，所述图像光包括第一偏振状态的第一图像光和第二偏振状态的第二图像光；所述第一偏振元件用于反射第一偏振状态的光和透射第二偏振状态的光。相对于现有技术，本实用新型专利技术的单像源双目增强现实的光学装置，只通过一个图像源，实现了双目增强现实的效果，光能利用率高，成像效果好，性价比高。性价比高。性价比高。

【技术实现步骤摘要】
单像源双目增强现实的光学装置以及增强现实设备


[0001]本技术涉及增强现实设备领域，特别是涉及一种单像源双目增强现实的光学装置以及增强现实设备。

技术介绍

[0002]增强现实(AR，Augmented Reality)，是将计算机生成的虚拟图像叠加于真实场景之上并投射至人眼，使用户达到虚拟与现实融合的体验，已广泛应用在游戏、零售，教育，工业,医疗等领域。
[0003]为实现双目增强现实的效果，在现有的增强现实的光学装置中，通常配备两个图像源，每个图像源分别提供一个带有虚拟图像的图像光进入人眼。此种设计需要采用两个图像源提供图像光，不仅性价比较低，同时光能利用率不高，容易造成浪费。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种单像源双目增强现实的光学装置，以解决现有技术中的缺点与不足。
[0005]本技术的一种单像源双目增强现实的光学装置，包括：
[0006]图像源、第一偏振元件、光学元件、第一四分之一波片、第二四分之一波片、第一半透半反元件、第二半透半反元件以及反射镜组；
[0007]所述图像源用于发出图像光，所述图像光包括第一偏振状态的第一图像光和第二偏振状态的第二图像光；所述第一偏振元件用于反射第一偏振状态的光和透射第二偏振状态的光；
[0008]当所述图像光射向所述第一偏振元件时，所述第一图像光依次经所述第一偏振元件反射，经所述第一四分之一波片透射，经所述第一半透半反元件部分反射，再次经所述第一四分之一波片透射，经所述第一偏振元件透射后进入人眼；所述第二图像光依次经所述第一偏振元件透射，经所述反射镜组反射，经所述光学元件反射，经所述第二四分之一波片透射，经所述第二半透半反元件部分反射，再次经所述第二四分之一波片透射，经所述光学元件透射后进入人眼。
[0009]相对于现有技术，本技术的单像源双目增强现实的光学装置，只通过一个图像源，实现了双目增强现实的效果，光能利用率高，成像效果好，性价比高。
[0010]本技术还提供一种增强现实设备，包括眼镜架，眼镜腿和本技术所述单像源双目增强现实的光学装置；所述眼镜架两端连接所述眼镜腿，所述眼镜架形成一光学装置容腔，所述光学装置设置于所述光学装置容腔内。
[0011]相对于现有技术，本技术的增强现实设备，只通过一个图像源，实现了双目增强现实的效果，光能利用率高，成像效果好，性价比高。
附图说明
[0012]图1为本技术一种实施例中光学装置的结构示意图；
[0013]图2为本技术图像源的结构示意图；
[0014]图3为本技术图像单元的结构示意图；
[0015]图4为本技术起偏器的结构示意图；
[0016]图5为本技术一个实施例中环境光线的传播示意图；
[0017]图6为本技术另一种实施例中光学装置的结构示意图；
[0018]图7为本技术另一种实施例中环境光线的传播示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]下面结合附图对本技术的各个实施例进行详细说明：
[0021]如图1所示，为本技术的第一个实施例提供的一种单像源双目增强现实的光学装置，其包括图像源10、第一偏振元件20、光学元件30、第一四分之一波片40、第二四分之一波片50、第一半透半反元件60、第二半透半反元件70以及反射镜组80。本实施例光学装置可用于增强现实设备中。
[0022]其中，图像源10用于发出图像光11，图像光11包括第一偏振状态的第一图像光110和第二偏振状态的第二图像光111，两者均为偏振光，且带有虚拟图像信息。
[0023]请参阅图2
‑
4，具体地，本实施例图像源10包括图像单元13和起偏器14，图像单元13用于发出非偏振状态的第一图像光110
’
和第二图像光111
’
射向起偏器14。图像单元13可以为Micro
‑
Oled显示屏、Oled显示屏等电子显示元件，其发出的光线均为自然光(非偏振光)，其可以对像素区域进行控制，实现分区显示，分别射出非偏振状态的第一图像光110
’
和第二图像光111
’
。例如，在其像素区域上交替设置第一图像光区域131和二图像光区域132，其中，第一图像光区域131射出第一图像光110
’
，第二图像光区域132射出第二图像光111
’
。第一图像光110
’
和第二图像光111
’
所携带的图像信息可以是一致的，也可以是不一致的，可以通过控制图像单元13来实现。
[0024]本实施例起偏器14用于将非偏振状态的第一图像光110
’
和第二图像光111
’
透射后形成图像光11，实现对光的起偏，将非偏振光改变为偏振光。同样地，起偏器14可以实现不同区域不同偏振状态起偏，以适配上述图像单元13，例如，起偏器14交替设置有第一偏振状态区域141和第二偏振状态区域142，第一偏振状态区域141与第一图像光区域131相匹配，第二偏振状态区域142和第二图像光区域132相匹配。第一图像光区域131发出的非偏振状态的第一图像光110
’
经第一偏振状态区域141透射后变成第一偏振状态的第一图像光110，第二图像光区域132发出的非偏振状态的第二图像光111
’
经第二偏振状态区域142透射后变成第二偏振状态的第二图像光111。
[0025]本实施例光学元件30包括第二偏振元件31。第一偏振元件20和第二偏振元件31，两者的分光方向不一致，前者用于反射第一偏振状态的光、透射第二偏振状态的光，后者用
于透射第一偏振状态的光、反射第二偏振状态的光。本实施例第一偏振元件20和第二偏振元件31均为反射式偏振片，可以通过一反射式偏振膜贴合在平面镜上制成。反射式偏振片可以被设置为将入射的光线根据偏振状态分成两种偏振方向正交的线偏振光，实现透射一种线偏振光，反射另一种线偏振光。其中，第一偏振状态的光为第一偏振方向的线偏振光，第二偏振状态的光为第二偏振方向的线偏振光，可以定义第一偏振方向为S方向，第二偏振方向为P方向，S方向与P方向正交。第一偏振状态的光也可以称之为S偏振光，同理，第二偏振状态的光可以称为P偏振光。
[0026]四分之一波片能够将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光，或者将椭圆偏振光或圆偏振光转换为线偏振光，其中，圆偏振光为椭圆偏振光的特殊情形。本领域技术人员应当理解四分之一波片的特性，即：当S偏振光穿过四分之一波片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单像源双目增强现实的光学装置，其特征在于，包括：图像源、第一偏振元件、光学元件、第一四分之一波片、第二四分之一波片、第一半透半反元件、第二半透半反元件以及反射镜组；所述图像源用于发出图像光，所述图像光包括第一偏振状态的第一图像光和第二偏振状态的第二图像光；所述第一偏振元件用于反射第一偏振状态的光和透射第二偏振状态的光；当所述图像光射向所述第一偏振元件时，所述第一图像光依次经所述第一偏振元件反射，经所述第一四分之一波片透射，经所述第一半透半反元件部分反射，再次经所述第一四分之一波片透射，经所述第一偏振元件透射后进入人眼；所述第二图像光依次经所述第一偏振元件透射，经所述反射镜组反射，经所述光学元件反射，经所述第二四分之一波片透射，经所述第二半透半反元件部分反射，再次经所述第二四分之一波片透射，经所述光学元件透射后进入人眼。2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学元件包括第二偏振元件，所述第二偏振元件用于反射第二偏振状态的光和透射第一偏振状态的光。3.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于：所述光学元件包括第二偏振元件和二分之一波片，所述第二偏振元件用于反射第一偏振状态的光和透射第二偏振状态的光；经所述反射镜组反射的所述第二图像光先经所述二分之一波片透射，再经所述第二偏振元件反射后射向所述第二四分之一波片；再次经所述第二四分之一波片透射的所述第二图像光经所述第二偏振元件透射后进入人眼。4.根据权利要求2所述的光学装置，其特征在于：还包括透镜组，所述透镜组至少包括一个透镜，所述透镜组设置于所述图像源...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯琪，
申请(专利权)人：广州视享科技有限公司，
类型：新型
国别省市：