改善光效率的增强现实用光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，包括：反射机构，其通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递作为与从图像射出部射出的增强现实用图像相应的图像光的增强现实图像光来为用户提供增强现实用图像；以及光学机构，其埋设配置有所述反射机构，并且使作为从实际事物射出的图像光的实际事物图像光的至少一部分朝向用户的眼睛的瞳孔透过，所述光学机构具备朝向用户的瞳孔射出由所述反射机构反射的增强现实图像光和实际事物图像光的至少一部分的第一面、以及与所述第一面对向且实际事物图像光所入射的第二面，所述反射机构包括多个反射部，所述多个反射部以分别反射并向用户的瞳孔传递被传递至反射机构的增强现实图像光的方式埋设配置于所述光学机构的内部，且所述多个反射部的尺寸为4mm以下，所述多个反射部中的2个反射部被配置为距所述图像射出部的距离越远越靠近光学机构的第二面。的第二面。的第二面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改善光效率的增强现实用光学装置


[0001]本专利技术涉及一种增强现实用光学装置，更详细地，涉及一种改善从图像射出部射出并传递至瞳孔的增强现实图像光的光效率的增强现实用光学装置。

技术介绍

[0002]如所周知，增强现实(Augmented Reality，AR)意指在现实世界的实际影像上叠加由计算机等生成的虚拟的影像或图像来提供。
[0003]为了实现这样的增强现实，需要能够将诸如计算机的装置生成的虚拟的影像或图像叠加于现实世界的影像上来提供的光学系统。作为这样的光学系统，使用一种利用HMD(Head Mounted Display，头戴式显示器)或眼镜型的装置来反射或折射虚拟影像的棱镜等光学机构的技术为人所知。
[0004]图1和图2示出在现有技术的增强现实实现装置中使用的光学系统的一例。
[0005]参照图1，用于提供虚拟的影像的增强现实图像光使用一种在从显示装置(未图示)等射出并在光学机构的内面反射后入射至户的瞳孔所在的区域(eye box，眼动范围)的配置，此时，从光学机构的内面(射出瞳孔，exit pupil)射出的增强现实图像光如图1所示无法入射到眼动范围(eye box)，从而存在不被使用的光，而这会成为降低光效率的因素。
[0006]由此可知，如图2所示，当在光学机构的内部发生全反射时，由于在射出瞳孔的所有位置处所有方向的光被射出，因此入射到光学机构的增强现实图像光中的一部分正常入射到眼动范围(用0表示)，而一部分向眼动范围外的方向射出(用X表示)。
[0007]如此，以往的增强现实光学装置中存在着从图像射出部射出的增强现实图像光中无法被传递到眼动范围的问题，因而成为降低增强现实图像光被传递到瞳孔的光效率的因素。
[0008]现有技术文献
[0009]韩国授权专利公报10
‑
1660519号(2016年09月29日公告)

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本专利技术旨在解决如上所述的问题，其目的在于，提供一种改善被传递到眼动范围的增强现实图像光的光效率的增强现实用光学装置。
[0012]此外，本专利技术的另一目的在于，提供一种通过将向瞳孔传递从图像射出部射出的增强现实图像光的反射机构形成为接近C字形的曲线配置结构来改善被传递到眼动范围的增强现实图像光的光效率的增强现实用光学装置。
[0013]技术方案
[0014]为了解决如上所述的课题，本专利技术提供一种改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，包括：反射机构，其通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递作为与从图像射出部射出的增强现实用图像相应的图像光的增强现实图像光来为用户提供增强现实用图像；
以及光学机构，其埋设配置有所述反射机构，并且使作为从实际事物射出的图像光的实际事物图像光的至少一部分朝向用户的眼睛的瞳孔透过，所述光学机构具备朝向用户的瞳孔射出由所述反射机构反射的增强现实图像光和实际事物图像光的至少一部分的第一面、以及与所述第一面对向且实际事物图像光所入射的第二面，所述反射机构包括多个反射部，所述多个反射部以分别反射并向用户的瞳孔传递被传递至反射机构的增强现实图像光的方式埋设配置于所述光学机构的内部，且所述多个反射部的尺寸为4mm以下，所述多个反射部中的2个以上的反射部被配置为距所述图像射出部的距离越远越靠近光学机构的第二面。
[0015]这里，从所述图像射出部射出的增强现实用图像光可以通过所述光学机构的内部被直接传递至所述反射机构或者在所述光学机构的内面至少全反射一次后被传递至所述反射机构。
[0016]此外，优选所述多个反射部的每一个相对于从用户的瞳孔中心向正面方向具有至少45度以下的角度。
[0017]此外，在所述改善光效率的增强现实用光学装置中，可以配置有多个所述反射机构，并且在将增强现实用光学装置置于用户的瞳孔的正面时，当设从瞳孔向正面方向为x轴，设对于图像射出部与x轴之间的垂直线沿x轴平行且经过光学机构的第一面与第二面之间的线段中的某一个为y轴，并且设与所述x轴及y轴正交的线段为z轴时，所述多个反射机构沿所述z轴方向平行地隔开间距而配置。
[0018]此外，每个所述反射机构可以被配置为，使构成各反射机构的每个反射部与构成相邻的反射机构的反射部中的某一个沿平行于z轴的虚拟直线设置。
[0019]此外，每个所述反射机构可以被配置为，使构成各反射机构的每个反射部不与构成相邻的反射机构的所有反射部沿平行于z轴的虚拟直线设置。
[0020]此外，在将增强现实用光学装置置于用户的瞳孔的正面时，当设从瞳孔向正面方向为x轴，设对于图像射出部与x轴之间的垂直线沿x轴平行且经过光学机构的第一面与第二面之间的线段中的某一个为y轴，并且设与所述x轴及y轴正交的线段为z轴时，所述多个反射部可以形成为沿所述z轴方向延伸的条形态。
[0021]此外，所述反射部中的至少一部分的大小可以彼此不同。
[0022]此外，可以将所述反射部中的至少一部分的反射部的间距配置为与其他反射部的间距不同。
[0023]此外，所述反射部中的至少一部分也可以由半反射镜、折射元件或衍射元件中的至少某一个形成。
[0024]此外，所述反射部中的至少一部分可以在反射增强现实图像光的面的相反面涂有吸收光而不反射光的材质。
[0025]此外，所述反射部中的至少一部分的表面可以形成为曲面。
[0026]此外，形成为所述曲面的表面可以形成为向光学机构的第一面侧凹陷的凹面或向光学机构的第一面侧凸出的凸面。
[0027]此外，在将反射部置于用户的瞳孔的正面时，当设从瞳孔向正面方向为x轴，设对于图像射出部与x轴之间的垂直线沿x轴平行且经过光学机构的第一面与第二面之间的线段中的某一个为y轴，并且设与所述x轴及y轴正交的线段为z轴时，所述反射部中的至少一
部分也可以形成为z轴方向上的长度比x轴方向上的长度长或者形成为y轴方向上的长度比z轴方向上的长度长。
[0028]此外，形成为z轴方向上的长度比所述x轴方向上的长度长的反射部，或者形成为y轴方向上的长度比z轴方向上的长度长的反射部的表面也可以形成为向光学机构的第一面侧凹陷的凹面或向光学机构的第一面侧凸出的凸面。
[0029]根据本专利技术的另一方面，提供一种改善光效率的增强现实用光学装置，所述增强现实用光学装置的特征在于，包括：反射机构，其通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递作为与从图像射出部射出的增强现实用图像相应的图像光的增强现实图像光来为用户提供增强现实用图像；以及光学机构，其埋设配置有所述反射机构，并且使作为从实际事物射出的图像光的实际事物图像光的至少一部分朝向用户的眼睛的瞳孔透过，所述光学机构具备朝向用户的瞳孔射出由所述反射机构反射的增强现实图像光和实际事物图像光的至少一部分的第一面、以及与所述第一面对向且实际事物图像光所入射的第二面，所述反射机构包括多个反射部，所述多个反射部以分别反射并向用户的瞳孔传递被传递至反射机构的增强现实图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，包括：反射机构，其通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递作为与从图像射出部射出的增强现实用图像相应的图像光的增强现实图像光来为用户提供增强现实用图像；以及光学机构，其埋设配置有所述反射机构，并且使作为从实际事物射出的图像光的实际事物图像光的至少一部分朝向用户的眼睛的瞳孔透过，所述光学机构具备朝向用户的瞳孔射出由所述反射机构反射的增强现实图像光和实际事物图像光的至少一部分的第一面、以及与所述第一面对向且实际事物图像光所入射的第二面，所述反射机构包括多个反射部，所述多个反射部以分别反射并向用户的瞳孔传递被传递至反射机构的增强现实图像光的方式埋设配置于所述光学机构的内部，且所述多个反射部的尺寸为4mm以下，所述多个反射部中的2个以上的反射部被配置为距所述图像射出部的距离越远越靠近光学机构的第二面。2.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，从所述图像射出部射出的增强现实用图像光通过所述光学机构的内部被直接传递至所述反射机构或者在所述光学机构的内面至少全反射一次后被传递至所述反射机构。3.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，所述多个反射部的每一个相对于从用户的瞳孔中心向正面方向具有至少45度以下的角度。4.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，配置有多个所述反射机构，并且在将增强现实用光学装置置于用户的瞳孔的正面时，当设从瞳孔向正面方向为x轴，设对于图像射出部与x轴之间的垂直线沿x轴平行且经过光学机构的第一面与第二面之间的线段中的某一个为y轴，并且设与所述x轴及y轴正交的线段为z轴时，所述多个反射机构沿所述z轴方向平行地隔开间距而配置。5.根据权利要求4所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，每个所述反射机构被配置为，使构成各反射机构的每个反射部与构成相邻的反射机构的反射部中的某一个沿平行于z轴的虚拟直线设置。6.根据权利要求4所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，每个所述反射机构被配置为，使构成各反射机构的每个反射部不与构成相邻的反射机构的所有反射部沿平行于z轴的虚拟直线设置。7.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，在将增强现实用光学装置置于用户的瞳孔的正面时，当设从瞳孔向正面方向为x轴，设对于图像射出部与x轴之间的垂直线沿x轴平行且经过光学机构的第一面与第二面之间的线段中的某一个为y轴，并且设与所述x轴及y轴正交的线段为z轴时，所述多个反射部形成为沿所述z轴方向延伸的条形态。8.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，所述反射部中的至少一部分的大小彼此不同。9.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，
将所述反射部中的至少一部分的反射部的间距配置为与其他反射部的间距不同。10.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，所述反射部中的至少一部分由半反射镜、折射元件或衍射元件中的至少某一个形成。11.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，所述反射部中的至少一部分在反射增强现实图像光的面的相反面涂有吸收光而不反射光的材质。12.根据权利要求1所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，所述反射部中的至少一部分的表面形成为曲面。13.根据权利要求12所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，形成为所述曲面的表面形成为向光学机构的第一面侧凹陷的凹面或向光学机构的第一面侧凸出的凸面。14.根据权利要求12所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，在将反射部置于用户的瞳孔的正面时，当设从瞳孔向正面方向为x轴，设对于图像射出部与x轴之间的垂直线沿x轴平行且经过光学机构的第一面与第二面之间的线段中的某一个为y轴，并且设与所述x轴及y轴正交的线段为z轴时，所述反射部中的至少一部分形成为z轴方向上的长度比x轴方向上的长度长或者形成为y轴方向上的长度比z轴方向上的长度长。15.根据权利要求14所述的改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，形成为z轴方向上的长度比所述x轴方向上的长度长的反射部，或者形成为y轴方向上的长度比z轴方向上的长度长的反射部的表面形成为向光学机构的第一面侧凹陷的凹面或向光学机构的第一面侧凸出的凸面。16.一种改善光效率的增强现实用光学装置，其特征在于，包括：反射机构，其通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递作为与从图像射出部射出的增强现...

【专利技术属性】
技术研发人员：河政勋，
申请(专利权)人：株式会社籁天那，
类型：发明
国别省市：