本发明专利技术提供一种增强现实用光学装置，包括：光学机构，其使实际事物图像光朝向瞳孔透过；第一反射部，其配置于所述光学机构的内部，并且将从图像出射部射出的增强现实图像光传递至第二反射部；以及第二反射部，其配置于所述光学机构的内部，并且朝向瞳孔反射而传递来自所述第一反射部的增强现实图像光，所述光学机构具有实际事物图像光入射的第一面、以及增强现实图像光和实际事物图像光朝向瞳孔射出的第二面，反射所述第一反射部的增强现实图像光的反射面以朝向所述光学机构的第一面的方式配置，从所述图像出射部射出的增强现实图像光在所述光学机构的第一面全反射而被传递至第一反射部，并被所述第一反射部反射而朝向所述光学机构的第一面射出，并在所述光学机构的第一面全反射而被传递至所述第二反射部，所述第二反射部以朝向瞳孔反射而传递在所述第一面全反射而传递的增强现实图像光的方式配置于所述光学机构的内面。于所述光学机构的内面。于所述光学机构的内面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用全反射的紧凑型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，涉及一种通过将执行准直器的功能的辅助反射部配置于光学机构内部，并利用光学机构的内面上的全反射将增强现实图像光传递至反射部，能够减小装置的尺寸、宽度、体积和重量，并且能够使鬼像的发生最少化的利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置。
技术介绍
[0002]如所周知，增强现实(AR，Augmented Reality)是一种在现实世界的实际影像上叠加由计算机等提供的虚拟的影像或图像来提供的技术。
[0003]为了实现这样的增强现实，需要一种能够将由诸如计算机的设备生成的虚拟的影像或图像叠加在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，使用诸如利用HMD(Head Mounted Display，头戴式显示器)或眼镜型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]然而，这些利用以往的光学系统的装置的问题在于，由于结构复杂，重量和体积相当大，用户佩戴起来不方便，并且制造工艺也复杂，因而制造成本较高。
[0005]此外，以往的装置的局限性在于，当用户在注视现实世界时改变焦距时，虚拟影像会失焦。为了解决该问题，提出了诸如利用能够调节虚拟影像的焦距的棱镜等结构，或者根据焦距的变更对可变焦透镜进行电控制等技术。然而，这种技术也存在用户需要进行单独的操作来调节焦距，或者需要用于控制焦距的单独的处理器等硬件和软件的问题。
[0006]为了解决这种现有技术的问题，如专利文献1所记载，本申请人曾开发一种能够通过利用尺寸小于人的瞳孔的反射部将虚拟影像通过瞳孔投影到视网膜来实现增强现实的装置。
[0007]图1是示出如专利文献1所公开的增强现实用光学装置100的图。
[0008]图1的增强现实用光学装置100包括光学机构10、反射部20、图像出射部30以及框架部40。
[0009]光学机构10是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透过的机构，例如可以是眼镜镜片，在其内部埋设配置有反射部30。此外，光学机构10还执行以向瞳孔传递的方式透射从反射部20反射的增强现实图像光的功能。
[0010]框架部40是固定和支撑图像出射部30和光学机构10的机构，例如可以是眼镜架等。
[0011]图像出射部30是射出作为与增强现实用图像相应的图像光的增强现实图像光的机构，例如可以具备将增强现实用图像显示于屏幕以放射增强现实图像光的小型显示装置、以及用于将从显示装置放射的图像光准直成平行光的准直器(collimator)。
[0012]反射部20通过朝向用户的瞳孔反射与从图像出射部30射出的增强现实用图像相应的图像光来提供增强现实用图像。
[0013]图1的反射部20形成为小于人的瞳孔尺寸的尺寸，即8mm以下，当这样将反射部30
形成得小于瞳孔尺寸时，可以使通过反射部20入射至瞳孔的光的景深接近无限远，即，使景深很深。
[0014]这里，景深(Depth of Field)是指被识别为对焦的范围，景深变深意味着增强现实用图像的焦距也变深，因而即使用户在注视实际世界时改变实际世界的焦距，增强现实用图像的焦点也会与此无关地始终被识别为对焦。这可以看作是一种针孔效应(pin hole effect)。因此，即使用户在注视存在于实际世界中的实际事物时改变焦距，对于增强现实用图像，用户也始终可以看到清晰的虚拟影像。
[0015]然而，这种技术的局限性在于，由于需要在图像出射部30中使用用于平行光的的准直器等额外的光学机构，因此装置的尺寸、厚度和体积增大。
[0016]专利文献1：韩国授权专利公报10
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1660519号(2016.09.29公告)
技术实现思路
[0017]技术问题
[0018]本专利技术旨在解决如上所述的问题，其目的在于，提供一种通过将执行准直器的功能的辅助反射部配置于光学机构内部，且利用光学机构的内面上的全反射将增强现实图像光传递至反射部，能够减少装置的尺寸、宽度、体积和重量的利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置。
[0019]此外，本专利技术的另一目的在于，提供一种能够使在利用全反射的情况下可能会产生的鬼像最少化的紧凑型增强现实用光学装置。
[0020]技术方案
[0021]为了解决如上所述的课题，本专利技术提供一种利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置，包括：光学机构，其使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；第一反射部，其配置于所述光学机构的内部，并且将作为与从图像出射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传递至第二反射部；以及第二反射部，其配置于所述光学机构的内部，并且通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递从所述第一反射部传递的增强现实图像光来为用户提供增强现实用图像，所述光学机构具有实际事物图像光入射的第一面、以及通过所述第二反射部传递的增强现实图像光和实际事物图像光朝向用户的眼睛的瞳孔射出的第二面，反射所述第一反射部的增强现实图像光的反射面以朝向所述光学机构的第一面的方式配置，从所述图像出射部射出的增强现实图像光在所述光学机构的第一面全反射而被传递至第一反射部，并被所述第一反射部反射而朝向所述光学机构的第一面射出，并在所述光学机构的第一面全反射而被传递至所述第二反射部，所述第二反射部以朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递在所述第一面全反射而传递的增强现实图像光的方式配置于所述光学机构的内面。
[0022]其中，所述第一反射部的反射面可以相对于所述第一光学机构的第一面凹陷地形成。
[0023]此外，优选所述第一反射部的宽度方向的长度为4mm以下。
[0024]此外，可以形成有多个所述第二反射部，每个第二反射部被配置为以能够朝向瞳孔反射而传递从所述第一反射部射出并在光学机构的第一面全反射而传递的增强现实图像光的方式相对于所述光学机构的第二面具有倾斜角。
[0025]此外，优选每个所述第二反射部形成为具有4mm以下的尺寸。
[0026]此外，每个所述第二反射部可以被配置为使得从所述第一反射部射出并在光学机构的第一面全反射而传递的增强现实图像光不会被别的第二反射部遮挡。
[0027]此外，优选所述利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置还包括：鬼像图像光吸收部，其配置在所述图像出射部与第一反射部之间，以吸收从图像出射部射出的增强现实图像光中产生鬼像的鬼像图像光。
[0028]此外，优选所述鬼像图像光吸收部以吸收从图像出射部射出并被直接传递至第一反射部而产生鬼像的增强现实图像光的至少一部分的方式配置在光学机构的内部中的图像出射部与第一反射部之间。
[0029]此外，所述鬼像图像光吸收部可以配置在直接连接射出产生鬼像的增强现实图像光的图像出射部的一点与第一反射部的反射面的某一点的虚拟的直线上。
[0030]此外，所述鬼像图像光吸收部可以由不反射光的光吸收材质形成。
[0031]此外，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置，其特征在于，包括：光学机构，其使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；第一反射部，其配置于所述光学机构的内部，并且将作为与从图像出射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传递至第二反射部；以及第二反射部，其配置于所述光学机构的内部，并且通过朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递从所述第一反射部传递的增强现实图像光来为用户提供增强现实用图像，所述光学机构具有实际事物图像光入射的第一面、以及通过所述第二反射部传递的增强现实图像光和实际事物图像光朝向用户的眼睛的瞳孔射出的第二面，反射所述第一反射部的增强现实图像光的反射面以朝向所述光学机构的第一面的方式配置，从所述图像出射部射出的增强现实图像光在所述光学机构的第一面全反射而被传递至第一反射部，并被所述第一反射部反射而朝向所述光学机构的第一面射出，并在所述光学机构的第一面全反射而被传递至所述第二反射部，所述第二反射部以朝向用户的眼睛的瞳孔反射而传递在所述第一面全反射而传递的增强现实图像光的方式配置于所述光学机构的内面。2.根据权利要求1所述的利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置，其特征在于，所述第一反射部的反射面相对于所述第一光学机构的第一面凹陷地形成。3.根据权利要求1所述的利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置，其特征在于，所述第一反射部的宽度方向的长度为4mm以下。4.根据权利要求1所述的利用全反射的紧凑型增强现实用光学装置，其特征在于，形成有多个所述第二反射部，每个第二反射部被配置为以能够朝向瞳孔反射而传递从所述第一反射部...
【专利技术属性】
技术研发人员：河政勋，金在爀，
申请(专利权)人：株式会社籁天那，
类型：发明
国别省市：
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