全文摘要
本实用新型公开了一种增强现实光学模组及增强现实装置，涉及增强现实技术领域。增强现实光学模组包括凸透镜和胶合透镜，凸透镜和胶合透镜沿图像源光发射方向依次设置，凸透镜的焦距f1与胶合透镜的焦距f2满足：10mm＜f1＜50mm，30mm＜f2＜200mm。增强现实装置包括上述的增强现实光学模组、图像源以及设置在增强现实光学模组出光侧的光学处理单元，光学处理单元用于将增强现实光学模组出射的光线射入到人眼可视范围。能够提升增强现实装置的分辨率，进而提升增强现实装置显示质量。
主设计要求
1.一种增强现实光学模组，其特征在于，包括凸透镜和胶合透镜，所述凸透镜和所述胶合透镜沿图像源光发射方向依次设置，所述凸透镜的焦距f1与所述胶合透镜的焦距f2满足：10mm＜f1＜50mm，30mm＜f2＜200mm。
设计方案
1.一种增强现实光学模组，其特征在于，包括凸透镜和胶合透镜，所述凸透镜和所述胶合透镜沿图像源光发射方向依次设置，所述凸透镜的焦距f1<\/sub>与所述胶合透镜的焦距f2<\/sub>满足：
10mm＜f1<\/sub>＜50mm，30mm＜f2<\/sub>＜200mm。
2.根据权利要求1所述的增强现实光学模组，其特征在于，所述凸透镜为平凸透镜，所述胶合透镜包括正透镜和负透镜，所述正透镜设置在靠近所述图像源一侧，所述正透镜与所述负透镜满足以下关系式：
2.0＞n1-1<\/sub>＞1.8，17＜v1-1<\/sub>＜30；1.9＞n1-2<\/sub>＞1.7，65＞v1-2<\/sub>＞40；1.9＞n1-3<\/sub>＞1.7，65＞v1-3<\/sub>＞40；
其中，n1-1<\/sub>和v1-1<\/sub>分别为所述负透镜的折射率和阿贝数，n1-2<\/sub>和v1-2<\/sub>分别为所述正透镜的折射率和阿贝数，n1-3<\/sub>和v1-3<\/sub>分别为所述凸透镜的折射率和阿贝数。
3.根据权利要求1所述的增强现实光学模组，其特征在于，所述凸透镜为平凸透镜，所述胶合透镜包括正透镜和负透镜，所述负透镜设置在靠近所述图像源一侧，所述正透镜与所述负透镜满足以下关系式：
2.0＞n2-1<\/sub>＞1.8，17＜v2-1<\/sub>＜30；1.7＞n2-2<\/sub>＞1.5，75＞v2-2<\/sub>＞60；2.0＞n2-3<\/sub>＞1.8，65＞v2-3<\/sub>＞40；
其中，n2-1<\/sub>和v2-1<\/sub>分别为所述负透镜的折射率和阿贝数，n1-2<\/sub>和v1-2<\/sub>分别为所述正透镜的折射率和阿贝数，n2-3<\/sub>和v2-3<\/sub>分别为所述凸透镜的折射率和阿贝数。
4.根据权利要求2或3所述的增强现实光学模组，其特征在于，所述凸透镜、所述正透镜和所述负透镜的面型包括球面、非球面和自由曲面的任意一种。
5.一种增强现实装置，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的增强现实光学模组、图像源以及设置在所述增强现实光学模组出光侧的光学处理单元，所述光学处理单元用于将所述增强现实光学模组出射的光线射入到人眼可视范围。
6.根据权利要求5所述的增强现实装置，其特征在于，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板和所述凹面反射镜上分别镀有半透半反膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的反射光线的一侧。
7.根据权利要求5所述的增强现实装置，其特征在于，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板上镀有半透半反膜，所述凹面反射镜上镀有全反射膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的透射光线的一侧。
8.根据权利要求5所述的增强现实装置，其特征在于，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板上镀有偏振分光膜，所述凹面反射镜上镀有半透半反膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的反射光线的一侧，在所述透明基板与所述凹面反射镜之间设置有四分之一波片。
9.根据权利要求5所述的增强现实装置，其特征在于，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板上镀有偏振分光膜，所述凹面反射镜上镀有全反射膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的透射光线的一侧，在所述透明基板与所述凹面反射镜之间设置有四分之一波片。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的增强现实装置，其特征在于，所述凹面反射镜的曲率绝对值|R|的范围满足：15mm＜|R|＜100mm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及增强现实技术领域，具体而言，涉及一种增强现实光学模组及增强现实装置。
背景技术
增强现实(英文名称：Augmented Reality，AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息，声音，触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。AR作为新型的人机接口和仿真工具，受到的关注日益广泛，并且已经发挥了重要作用，显示出了巨大的潜力。
现有技术中，增强现实装置成像效果较差，分辨率偏低，畸变较大，不能满足清晰画面的观看需求。另外，也造成真实世界与虚拟环境融合不够紧密，影响用户观看体验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种增强现实光学模组及增强现实装置，能够提升增强现实装置的分辨率，进而提升增强现实装置显示质量。
本实用新型的实施例是这样实现的：
本实用新型实施例的一方面，提供一种增强现实光学模组，包括凸透镜和胶合透镜，所述凸透镜和所述胶合透镜沿图像源光发射方向依次设置，所述凸透镜的焦距f1<\/sub>与所述胶合透镜的焦距f2<\/sub>满足：
10mm＜f1<\/sub>＜50mm，30mm＜f2<\/sub>＜200mm。
可选地，所述凸透镜为平凸透镜，所述胶合透镜包括正透镜和负透镜，所述正透镜设置在靠近所述图像源一侧，所述正透镜与所述负透镜满足以下关系式：
2.0＞n1-1<\/sub>＞1.8，17＜v1-1<\/sub>＜30；1.9＞n1-2<\/sub>＞1.7，65＞v1-2<\/sub>＞40；1.9＞n1-3<\/sub>＞1.7，65＞v1-3<\/sub>＞40；其中，n1-1<\/sub>和v1-1<\/sub>分别为所述负透镜的折射率和阿贝数，n1-2<\/sub>和v1-2<\/sub>分别为所述正透镜的折射率和阿贝数，n1-3<\/sub>和v1-3<\/sub>分别为所述凸透镜的折射率和阿贝数。
可选地，所述凸透镜为平凸透镜，所述胶合透镜包括正透镜和负透镜，所述负透镜设置在靠近所述图像源一侧，所述正透镜与所述负透镜满足以下关系式：
2.0＞n2-1<\/sub>＞1.8，17＜v2-1<\/sub>＜30；1.7＞n2-2<\/sub>＞1.5，75＞v2-2<\/sub>＞60；2.0＞n2-3<\/sub>＞1.8，65＞v2-3<\/sub>＞40；其中，n2-1<\/sub>和v2-1<\/sub>分别为所述负透镜的折射率和阿贝数，n1-2<\/sub>和v1-2<\/sub>分别为所述正透镜的折射率和阿贝数，n2-3<\/sub>和v2-3<\/sub>分别为所述凸透镜的折射率和阿贝数。
可选地，所述凸透镜、所述正透镜和所述负透镜的面型包括球面、非球面和自由曲面的任意一种。
本实用新型实施例的另一方面，提供一种增强现实装置，包括上述任意一项所述的增强现实光学模组、图像源以及设置在所述增强现实光学模组出光侧的光学处理单元，所述光学处理单元用于将所述增强现实光学模组出射的光线射入到人眼可视范围。
可选地，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板和所述凹面反射镜上分别镀有半透半反膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的反射光线的一侧。
可选地，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板上镀有半透半反膜，所述凹面反射镜上镀有全反射膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的透射光线的一侧。
可选地，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板上镀有偏振分光膜，所述凹面反射镜上镀有半透半反膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的反射光线的一侧，在所述透明基板与所述凹面反射镜之间设置有四分之一波片。
可选地，所述光学处理单元包括透明基板和凹面反射镜，所述透明基板上镀有偏振分光膜，所述凹面反射镜上镀有全反射膜，所述透明基板所在平面与胶合透镜主光轴之间的夹角为锐角，所述凹面反射镜设置于所述透明基板的透射光线的一侧，在所述透明基板与所述凹面反射镜之间设置有四分之一波片。
可选地，所述凹面反射镜的曲率绝对值|R|的范围满足：15mm＜|R|＜100mm。
本实用新型实施例的有益效果包括：
本实用新型实施例提供的增强现实光学模组，通过沿图像源光发射方向依次设置的凸透镜和胶合透镜，使光线走向比较顺畅，无突变，可以有效的矫正场曲，提升对光线的聚合力，减小光线发散造成的像散等问题，也能够补偿光线传播过程发生的畸变，进而提升增强现实装置的分辨率，提升用户体验。另外，胶合透镜能够最大限度地减少色差和球差，提升画面的显示质量。
本实用新型实施例提供的增强现实装置，通过设置在增强现实光学模组出光侧的光学处理单元，将增强现实光学出射的光线射入到人眼可视范围。通过图像源、增强现实光学模组和光学处理单元的有机结合，使整体结构更加紧凑，也将图像源的光学信息完美的投射入人眼，再结合外界真实场景，经叠加后汇聚成丰富的视觉信息，增强用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的增强现实装置的结构示意图之一；
图2为本实用新型实施例提供的增强现实光学模组的调制传递函数曲线图；
图3为本实用新型实施例提供的增强现实装置的结构示意图之二；
图4为本实用新型实施例提供的增强现实装置成像的畸变图；
图5为本实用新型实施例提供的增强现实装置的结构示意图之三；
图6为本实用新型实施例提供的增强现实装置的结构示意图之四；
图7为本实用新型实施例提供的增强现实装置的结构示意图之五。
图标：100-增强现实光学模组；105-图像源；110-凸透镜；120-胶合透镜；122a、122b-正透镜；124a、124b-负透镜；200-增强现实装置；210-光学处理单元；212-透明基板；214-凹面反射镜；216-四分之一波片；220-人眼。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参照图1，本实施例提供一种增强现实光学模组100，包括凸透镜110和胶合透镜120，凸透镜110和胶合透镜120沿图像源105光发射方向依次设置，凸透镜110的焦距f1<\/sub>与胶合透镜120的焦距f2<\/sub>满足：
10mm＜f1<\/sub>＜50mm，30mm＜f2<\/sub>＜200mm (1)
需要说明的是，第一，图像源105发出的光线经过凸透镜110，再经过胶合透镜120后出射，其中，图像源105发出的光线可以是线偏振态的也可以是无偏振态的，本实用新型对此不作限定，只要能够输出形成图像即可。该增强现实光学模组100对光线的适用性较强、对设备的通用性较广，方便装配等工作。另外，凸透镜110和胶合透镜120的材质可采用玻璃或树脂等透光性较好的材料，以便提升光线的利用率。
第二，本实用新型实施例的胶合透镜120是由正负两片透镜黏合在一起组成，这样一来，可以补偿单个的正透镜产生的负色差和单个的负透镜产生的正色差，通过胶合透镜120的色差补偿等作用，进而减小色差或消除色差。同时，单透镜不能校正球差，采用胶合透镜120可以有效的校正球差。通过凸透镜110与胶合透镜120配合使用，可以增强画面显示的分辨率，如图2所示，图2为测得的增强现实光学模组100的调制传递函数(英文名称：Modulation Transfer Function，MTF)曲线图，从图示中可以看出，在62lp\/mm处，MTF的数值为0.5以上，因此由凸透镜110与胶合透镜120组合的增强现实光学模组100能够提升显示的分辨率。
第三，在凸透镜110的焦距f1<\/sub>设置不同的值时，胶合透镜120的焦距f2<\/sub>随之改变，以使光线以最佳状态出射。示例的，当凸透镜110的焦距f1<\/sub>设置为15mm时，胶合透镜120的焦距f2<\/sub>为150mm；当凸透镜110的焦距f1<\/sub>设置为20mm时，胶合透镜120的焦距f2<\/sub>为90mm；当凸透镜110的焦距f1<\/sub>设置为25mm时，胶合透镜120的焦距f2<\/sub>为70mm；当凸透镜110的焦距f1<\/sub>设置为30mm时，胶合透镜120的焦距f2<\/sub>为60mm；当凸透镜110的焦距f1<\/sub>设置为40mm时，胶合透镜120的焦距f2<\/sub>为50mm。
本实用新型实施例提供的增强现实光学模组100，通过沿图像源105光发射方向依次设置的凸透镜110和胶合透镜120，使光线走向比较顺畅，无突变，可以有效的矫正场曲，提升对光线的聚合力，减小光线发散造成的像散等问题，也能够补偿光线传播过程发生的畸变，进而提升增强现实装置的分辨率，提升用户体验。另外，胶合透镜120能够最大限度地减少色差和球差，提升画面的显示质量。
胶合透镜120可以设置为不同的组合形式，示例的，可以采用三胶合透镜，也可以采用双胶合透镜，本实施例对此不做具体限定。在本实施例中，胶合透镜120的结构形式参照图1和图3中所示。
胶合透镜120的一种结构形式，如图1所示，凸透镜110为平凸透镜，胶合透镜120包括正透镜122a和负透镜124a，正透镜122a设置在靠近图像源105一侧，正透镜122a与负透镜124a满足以下关系式：
2.0＞n1-1<\/sub>＞1.8，17＜v1-1<\/sub>＜30 (2)
1.9＞n1-2<\/sub>＞1.7，65＞v1-2<\/sub>＞40 (3)
1.9＞n1-3<\/sub>＞1.7，65＞v1-3<\/sub>＞40 (4)
其中，n1-1<\/sub>和v1-1<\/sub>分别为负透镜124a的折射率和阿贝数，n1-2<\/sub>和v1-2<\/sub>分别为正透镜122a的折射率和阿贝数，n1-3<\/sub>和v1-3<\/sub>分别为凸透镜110的折射率和阿贝数。
由于单个的正透镜会产生负色差，单个的负透镜会产生正色差，当光焦度一定时，阿贝数越大，透镜产生的色差越小。而透镜的阿贝数越大，折射率越小，透镜产生的球差就越大(即阿贝数越小，折射率越高时，能有效减小球差)，但是，随着折射率的增高，色散问题就愈实用新型显。综上，当球差越小时，透镜产生的色差就越大，色散问题也比较突出，为了均衡球差与色散、色差之间的关系，在本实施例中，正透镜122a、负透镜124a和凸透镜110的折射率与阿贝数之间的关系满足关系式(2)、关系式(3)和关系式(4)，以达到最好的显示效果。
凸透镜110设置为平凸透镜，且平凸透镜的平面可以与图像源105贴合，不仅使结构更加紧凑，也使安装过程更加方便，提升结构的稳定性。
胶合透镜120的另一种结构形式，如图3所示，凸透镜110为平凸透镜，胶合透镜120包括正透镜122b和负透镜124b，负透镜124b设置在靠近图像源105一侧，正透镜122b与负透镜124b满足以下关系式：
2.0＞n2-1<\/sub>＞1.8，17＜v2-1<\/sub>＜30 (5)
1.7＞n2-2<\/sub>＞1.5，75＞v2-2<\/sub>＞60 (6)
2.0＞n2-3<\/sub>＞1.8，65＞v2-3<\/sub>＞40 (7)
同理，为了均衡球差、色散与色差之间的关系，达到最好的显示效果，在本实施例中，正透镜122b、负透镜124b和凸透镜110的折射率与阿贝数之间的关系满足关系式(5)、关系式(6)和关系式(7)。
可选地，凸透镜110、正透镜122a(122b)和负透镜124a(124b)的面型包括球面、非球面和自由曲面的任意一种。可根据增强现实装置的结构形状灵活设置凸透镜110、正透镜122a(122b)和负透镜124a(124b)的面型，在满足所需分辨率和光线传输的情况下，根据凸透镜110和胶合透镜120之间的空间距离设置合适的面型。
本实用新型实施例的另一方面，如图1所示，提供一种增强现实装置200，包括上述任意一项增强现实光学模组100、图像源105以及设置在增强现实光学模组100出光侧的光学处理单元210，光学处理单元210用于将增强现实光学模组100出射的光线射入到人眼220可视范围。
需要说明的是，第一，增强现实是根据真实场景的图像与虚拟场景的图像相叠加生成的画面，其中，真实环境中的光线可通过人眼220正前方的光学处理单元210进入人眼220。此时，图像源105出射的光线也通过光学处理单元210进入人眼220，利用真实环境与图像源105产生的虚拟场景叠加形成AR效果。
第二，图像源105可以是有机发光二极管(英文名称：Organic Light-EmittingDiode，OLED)、硅基液晶(英文名称：Liquid Crystal on Silicon，LCOS)或液晶显示器(英文名称：Liquid Crystal Display，LCD)，或者也可以为其他能够实现显示的光学显示器件，本实施例对此不做具体限制。
第三，请参照图4，图4为测得的增强现实装置200成像的畸变图，由图中可以看出，成像畸变在1％以内，属于小畸变系统，有利于提升画面品质，使画面更加逼真。
本实用新型实施例提供的增强现实装置200，通过设置在增强现实光学模组100出光侧的光学处理单元210，将增强现实光学模组100出射的光线射入到人眼220可视范围。采用本实施例提供的增强现实装置200具有大眼动范围(12mm×8mm)，看画面的时候眼部会更加舒适。通过图像源105、增强现实光学模组100和光学处理单元210的有机结合，使整体结构更加紧凑，并将图像源105的光学信息完美的投射入人眼220，再结合外界真实场景，经叠加后汇聚成丰富的视觉信息，增强用户体验。
根据光学处理单元210结构形式的不同，增强现实装置200可以具有多种结构形式，示例的，光学处理单元210可根据利是用反射光或透射光来在透明基板212不同侧设置凹面反射镜214。同样的，胶合透镜120也可采用不同的组合形式，具体结构形式下文进行具体描述。
如图1和图3所示，光学处理单元210包括透明基板212和凹面反射镜214，透明基板212和凹面反射镜214上分别镀有半透半反膜，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角为锐角，凹面反射镜214设置于透明基板212的反射光线的一侧。
需要说明的是，透明基板212和凹面反射镜214的材质可采用玻璃或树脂等透光性较好的材料，可以提升光线的利用率。另外，透明基板212上镀的半透半反膜透过率为10％至90％，反射率为90％至10％。示例的，当半透半反膜透过率和反射率各设置为50％时，经过透明基板212的光线一半透过一半反射。凹面反射镜214在人眼220的正前方，需要将外界环境的光线透过凹面反射镜214和透明基板212进入人眼220，所以此处凹面反射镜214上也镀有半透半反膜。
另外，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角为锐角，示例的，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角可以设置为45°、50°或60°。这样一来，可以根据不同的型号灵活设置透明基板212与胶合透镜120之间的位置关系和空间距离等，有利于提升增强现实装置200外观的多样化和自由化。
可选地，如图5所示，光学处理单元210包括透明基板212和凹面反射镜214，透明基板212上镀有半透半反膜，凹面反射镜214上镀有全反射膜，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角为锐角，凹面反射镜214设置于透明基板212的透射光线的一侧。
具体的，此处透明基板212上镀的半透半反膜与上述一致，不同的是，图3中，凹面反射镜214利用的是反射的光线，此处利用的是透射的光线，因此，不需要考虑凹面反射镜214是否会遮挡外界光线进入人眼220。为了增强光线的利用率，在透明基板212透射一侧设置的凹面反射镜214镀有全反射膜。
可选地，如图6所示，光学处理单元210包括透明基板212和凹面反射镜214，透明基板212上镀有偏振分光膜，凹面反射镜214上镀有半透半反膜，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角为锐角，凹面反射镜214设置于透明基板212的反射光线的一侧，在透明基板212与凹面反射镜214之间设置有四分之一波片216。
具体的，透明基板212上镀有偏振分光膜，用于对入射的光线进行偏振分光，当入射的光线为非偏振光时，对偏振分光膜的偏振方向不做限制，当入射的光线为偏振光时，则需偏振分光膜的偏振方向与入射光线的偏振方向垂直。经过偏振分光膜的分光作用，第一偏振方向的光线被发射，反射的光线经过四分之一波片216后，线偏振光转换为圆偏振光，同时相位偏离45°后被凹面反射镜214反射回来。反射回来的光线再次经过四分之一波片216，此时圆偏振光沿原来的方向偏离45°，同时圆偏振光转换为线偏振光。转换的线偏振光与第一偏振方向的光线偏振方向垂直，因此可以透过透明基板212透射，最终入射到人眼220可视范围。
同样的，请参照上述实施例，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角为锐角，以及凹面反射镜214上镀有半透半反膜等同前例。示例的，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角可以设置为45°、50°或60°，在此不再赘述。
可选地，如图7所示，光学处理单元210包括透明基板212和凹面反射镜214，透明基板212上镀有偏振分光膜，凹面反射镜214上镀有全反射膜，透明基板212所在平面与胶合透镜120主光轴之间的夹角为锐角，凹面反射镜214设置于透明基板212的透射光线的一侧，在透明基板212与凹面反射镜214之间设置有四分之一波片216。
具体的，透明基板212上镀有偏振分光膜，用于对入射的光线进行偏振分光，当入射的光线为非偏振光时，对偏振分光膜的偏振方向不做限制，当入射的光线为偏振光时，则需偏振分光膜的偏振方向与入射光线的偏振方向一致。经过偏振分光膜的分光作用，第二偏振方向的光线被透射，透射的光线经过四分之一波片216后，线偏振光转换为圆偏振光，同时相位偏离45°后被凹面反射镜214反射回来。反射回来的光线再次经过四分之一波片216，此时圆偏振光沿原来的方向偏离45°，同时圆偏振光转换为线偏振光。转换的线偏振光与第二偏振方向的光线偏振方向垂直，因此可以通过透明基板212反射，最终入射到人眼220可视范围。
如图7所示，凹面反射镜214设置于透明基板212的透射光线的一侧时，不需要考虑凹面反射镜214是否会遮挡外界光线进入人眼220。为了增强光线的利用率，在透明基板212透射一侧设置的凹面反射镜214镀有全反射膜。其中，全反射膜的反射率大于90％。
可选地，凹面反射镜214的曲率绝对值|R|的范围满足：15mm＜|R|＜100mm。这样一来，可以减小增强现实装置200的厚度和重量，减轻佩戴时的压迫感。也可以使入射到凹面反射镜214处的光线完全被反射，减小了光线不能完全入射到有效反射范围内的几率。
可选地，凹面反射镜214的透反比可设置为70:30、80:20或90:10，这样一来，使得虚拟画面与真实画面的亮度相差不大，更好地实现融合。使看到的画面更加逼真，富有真实感，使用户体验更好。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920290958.7
申请日:2019-03-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209311805U
授权时间:20190827
主分类号:G02B 27/01
专利分类号:G02B27/01
范畴分类:30A;
申请人:浙江水晶光电科技股份有限公司
第一申请人:浙江水晶光电科技股份有限公司
申请人地址:318000 浙江省台州市椒江区星星电子产业区A5号（洪家后高桥村）
发明人:麦英强;冯东洋
第一发明人:麦英强
当前权利人:浙江水晶光电科技股份有限公司
代理人:王思楠
代理机构:11371
代理机构编号:北京超凡志成知识产权代理事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计