一种增强现实装置及其控制方法、穿戴式增强现实设备制造方法及图纸

本公开关于一种增强现实装置、穿戴式增强现实设备及控制增强现实装置的方法，涉及增强现实技术领域。其中，通过在增强现实装置中设置环境光探测器、控制器和第一光学组件，使得控制器能够根据获得的表示调节第一环境光的光线强度的调节操作或/和环境光探测器发送的外界环境光的光线强度生成第一控制信号，进而基于该第一控制信号对经第一光学组件的状态进行调节，经第一光学组件、第二光学件出射至目标区域的第二环境光的光线强度会发生变化，如增强或减弱，以改善增强现实装置的显示效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种增强现实装置及其控制方法、穿戴式增强现实设备
[0001]本申请是申请号为CN202011287560.1、专利技术名称为“一种增强现实装置、穿戴式增强现实设备及控制增强现实装置的方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开涉及增强现实
，尤其涉及一种增强现实装置、穿戴式增强现实设备及控制增强现实装置的方法。

技术介绍

[0003]AR(Augmented Reality，增强现实)，也称为混合现实，通过将虚拟的信息应用到真实世界，从而使得真实的环境和虚拟的物体实时的叠加到同一个画面或空间同时存在。目前，人们可以通过穿戴式设备，如AR眼镜或AR头盔等与真实世界进行互动。
[0004]但是，现有的穿戴式增强现实设备在使用过程中，无法对入射的用于真实环境显示的环境光的光线强度进行有效调节，导致穿戴式增强现实设备的显示效果不佳。

技术实现思路

[0005]本公开提供一种增强现实装置及穿戴式增强现实设备，以通过对AR显示设备的巧妙设计，以对外界环境光经增强现实装置射出至目标区域而得到的第二环境光的光线强度进行调节，如增强或减弱，从而改善增强现实装置的显示效果。本公开的技术方案如下：
[0006]根据本公开实施例的第一方面，提供一种增强现实装置，包括：图像源，用于发射图像光；第一光学组件，用于接收外界环境光；第二光学组件，用于将经由所述第一光学组件出射的第一环境光，以及由所述图像源出射的所述图像光导引至目标区域；环境光探测器，用于探测所述外界环境光的光线强度；控制器，被配置为与所述环境光探测器连接，根据获得的与环境光光线强度相关的信息生成第一控制信号，与环境光光线强度相关的信息包括表示调节经由所述第一光学组件和所述第二光学组件出射至所述目标区域的第二环境光的光线强度的调节操作以及所述环境光探测器发送的所述外界环境光的光线强度信息中的至少一个；所述第一光学组件还被配置为与所述控制器连接，并能够根据获得的所述第一控制信号而使出射的所述第一环境光的光线强度发生变化或偏振方向发生变化，以使得所述第二环境光的光线强度相较外界环境光的光线强度受到相应程度的衰减。
[0007]根据本公开实施例的第二方面，提供一种穿戴式增强现实装置，包括眼镜框和眼镜腿，所述眼镜框内设置上述增强现实装置。
[0008]根据本公开实施例的第三方面，提供一种控制增强现实装置的方法，其特征在于，所述增强现实装置包括图像源、环境光探测器和能够改变经过其的光线的光线强度或偏振方向的光学元件；所述方法包括：根据获得的与环境光光线强度相关的信息生成第一控制信号，与环境光光线强度相关的信息包括表示调节经由所述增强现实装置的出射环境光的光线强度的调节信息以及所述环境光探测器发送的所述增强现实装置所处的外界环境光的光线强度信息中的至少一个；施加用于使经过所述光学元件的环境光线的光线强度或偏
振方向发生变化的所述第一控制信号至所述光学元件，以使所述出射环境光的光线强度相较所述外界环境光的光线强度受到相应程度的衰减。
[0009]本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0010]通过在增强现实装置中设置环境光探测器、控制器、图像源、第一光学组件和第二光学组件，使得控制器能够根据获得的表示调节外界环境光的光线强度的调节操作以及所述环境光探测器发送的外界环境光的光线强度中的至少一个生成第一控制信号，第一光学组件获得第一控制信号而状态发生变化，外界环境光经过第一光学组件和第二光学组件射出至目标区域得到第二环境光，由于第一光学组件的状态发生变化导致第二环境光的光线强度增强或减弱，从而改善增强现实装置的显示效果，满足用户的观看需求。
附图说明
[0011]此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0012]图1是根据一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0013]图2是根据另一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0014]图3是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0015]图4是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0016]图5是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0017]图6是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0018]图7是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0019]图8是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0020]图9是根据又一示例性实施例示出的增强现实装置的结构示意图。
[0021]图10是根据一示例性实施例示出的控制增强现实装置的方法的流程示意图。
[0022]为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
具体实施方式
[0023]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0024]需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0025]以下结合附图，详细说明本公开各实施例提供的技术方案。
[0026]需要理解的是，下述各实施例中，外界环境光是指进入第一光学元件(也即增强现
实装置)之前的环境光，第一环境光是指经由所述第一光学元件出射的环境光，第二环境光是指第一环境光经由第二光学元件导引至目标区域的环境光。目标区域是指由图像源经第二光学组件出射的目标图像光所能形成的最大图像显示区域所对应的第二光学组件的出射面区域。
[0027]实施例一
[0028]如图1所示，为一示例性实施例提供的增强现实装置10的结构示意图，该增强现实装置10至少可以包括环境光探测器11、控制器12、第一光学组件13、图像源14以及第二光学组件15，控制器12分别与环境光探测器11和第一光学组件13连接。
[0029]其中，环境光探测器11用于探测所述外界环境光的光线强度，环境光探测器11检测的外界环境光的光线强度用于表征第一光学组件13接收的外界环境光的光线强度。环境光探测器11的设置位置可以靠近第一光学组件13，这样环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实装置，其特征在于，包括：图像源，用于发射图像光；第一光学组件，用于接收外界环境光；第二光学组件，用于将经由所述第一光学组件出射的第一环境光，以及由所述图像源出射的所述图像光导引至目标区域；所述目标区域是指由所述图像源经所述第二光学组件出射的目标图像光所能形成的最大图像显示区域所对应的所述第二光学组件的出射面区域；所述目标区域包括至少一个子区域，所述子区域位于所述目标区域内；环境光探测器，用于探测所述外界环境光的光线强度；控制器，被配置为与所述环境光探测器连接，根据获得的与环境光光线强度相关的信息生成第一控制信号，与环境光光线强度相关的信息包括表示调节经由所述第一光学组件和所述第二光学组件出射至所述目标区域的第二环境光的光线强度的调节信息以及所述环境光探测器发送的所述外界环境光的光线强度信息中的至少一个；所述第一光学组件被配置为与所述控制器连接，并能够根据获得的所述第一控制信号而使出射的所述第一环境光的光线强度发生变化或偏振方向发生变化；所述控制器还被配置为，针对所述子区域通过调整所述第一光学组件上对应的子区域的状态来调整对应所述子区域的第二环境光的光线强度，使得所述子区域的第二环境光的光线强度和目标图像光的光线强度相匹配。2.根据权利要求1所述的增强现实装置，其特征在于，所述控制器还被配置为与所述图像源连接，根据所述环境光探测器探测到的外界环境光的光线强度生成用于控制图像源发射的图像光的光线强度和用于控制所述第一光学组件发射的所述第一环境光的光线强度的第二控制信号，使得所述第二环境光的光线强度和由图像源经所述第二光学组件出射至所述目标区域的目标图像光的光线强度相匹配。3.根据权利要求1或2所述的增强现实装置，其特征在于，所述子区域的位置是根据以下至少一个条件确定：所述图像光的光线强度大于设定阈值而确定的；根据注视点信息确定。4.根据权利要求1所述的增强现实装置，其特征在于，所述第一光学组件包括液晶组件或电致材料层。5.根据权利要求4所述的增强现实装置，其特征在于，所述液晶组件包括第一偏光片、第二偏光片和液晶元件，所述液晶元件包括多个液晶盒，并且位于所述第一偏光片与所述第二偏光片之间，其中所述液晶元件被配置为根据所述控制器施加的控制信号排列所述液晶盒中液晶分子，以改变经由所述液晶元件的光线偏振方向；或者，所述第二光学组件包括偏振器件，所述液晶组件包括第三偏光片和液晶元件，所述液晶元件包括多个液晶盒并且位于所述第三偏光片和所述第二光学组件之间，所述液晶元件被配置为根据所述控制器施加的控制信号排列所述液晶盒中液晶分子，以改变所述液晶元件的光线偏振方向。6.根据权利要求4所述的增强现实装置，其特征在于，所述第二光学组件包括第四偏光片、第一半反半透元件和第一偏振分光元件；其中，由所述图像源出射的图像光经所述第四偏光片透射后得到第一图像偏振光，该
第一图像偏振光经所述第一半反半透元件反射至所述第一偏振分光元件，并经所述第一偏振分光元件反射后由所述第一半反半透元件透射至所述目标区域；由所述第一光学组件出射的第一环境光经所述第一偏振分光元件透射后得到第一环境偏振光，该第一环境偏振光经所述第一半反半透元件透射至所述目标区域。7.根据权利要求4或5所述的增强现实装置，其特征在于，当所述第一光学组件为液晶组件且所述液晶组件包括第一偏光片、第二偏光片和液晶元件，或者，所述第一光学组件为电致材料层时，所述第二光学组件包括第二偏振分光元件、第一1/4波片和第二半反半透元件；其中，由所述图像源出射的图像光经所述第二偏振分光元件反射至所述第一1/4波片得到第二图像偏振光，该第二图像偏振光透射所述第一1/4波片后经所述第二半反半透元件反射又透射所述第一1/4波片而得到第三图像偏振光，所述第三图像偏振光经所述第二偏振分光元件透射至所述目标区域；由所述第一光学组件出射的第一环境光依次透射所述第二半反半透元件、所述第一1/4波片和所述第二偏振分光元件至所述目标区域。8.根据权利要求5所述的增强现实装置，其特征在于，当所述第一光学组件为液晶组件且所述液晶组件包括第三偏光片和液晶元件时，所述第二光学组件包括第三偏振分光元件、第二1/4波片、第三半反半透元件和第一3/4波片；其中，由所述图像源出射的图像光经所述第三偏振分光元件反射至所述第二1/4波片得到第四图像偏振光，该第四图像偏振光透射所述第二1/4波片后经所述第三半反半透元件反射又透射所述第二1/4波片而得到第五图像偏振光，所述第五图像偏振光经所述第三偏振分光元件透射至所述目标区域；由所述第一光学组件出射的第一环境光依次透射所述第一3/4波片、所述第三半反半透元件、所述第二1/4波片和所述第三偏振分光元件至所述目标区域。9.根据权利要求4或5所述的增强现实装置，其特征在于，当所述第一光学组件为液晶组件且所述液晶组件包括第一偏光片、第二偏光片和液晶元件，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖冰，
申请(专利权)人：闪耀现实无锡科技有限公司，
类型：发明
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