增强现实显示光学器件、光学系统、眼镜及HUD显示系统技术方案

本发明专利技术提供了一种增强现实显示光学器件，该增强现实显示光学器件包括基底层、多个光致发光体以及多个微透镜，基底层包括第一表面以及与第一表面相背的第二表面，基底层透射环境光。多个光致发光体按照预设像素间距分散设置于基底层内。多个微透镜对应的设置于光致发光体的远离第二表面的一侧，以汇聚光致发光体发射的光线。同时，本发明专利技术还提供了具有该增强现实显示光学器件的增强现实显示系统、增强现实显示眼镜以及增强现实HUD显示系统。该增强现实显示光学器件利用光致发光体受激发时能将光线反射、且离散的光致发光体之间的间隙对环境光具有极高透射率的特性，实现显示信息与环境光同时在人眼成像，从而低成本、高光效的实现增强现实显示。现增强现实显示。现增强现实显示。

【技术实现步骤摘要】
增强现实显示光学器件、光学系统、眼镜及HUD显示系统


[0001]本申请涉及增强现实显示
，具体而言，涉及一种增强现实显示光学器件、光学系统、眼镜及HUD显示系统。

技术介绍

[0002]增强现实显示技术，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，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，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。这种技术不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。现有的增强现实显示系统通常由光学引擎和光学组合器组成，光学组合器反射光学引擎的影像进入人眼，并对环境光线保持一定的透过率，现有的增强现实显示系统无法在低成本的情况下高性能实现对影像的反射以及环境光线的透射，这就导致了现有的低成本AR显示系统无法实现高成像亮度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种增强现实显示光学器件、光学系统、眼镜及HUD显示系统，以改善上述问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的。
[0004]第一方面，本申请提供一种增强现实显示光学器件，包括基底层、多个光致发光体以及多个微透镜，基底层包括第一表面以及与第一表面相背的第二表面，基底层透射环境光。多个光致发光体按照预设像素间距分散设置于基底层内。微透镜对应的设置于光致发光体的远离第二表面的一侧，以汇聚多个光致发光体反射的光线。
[0005]在一种实施方式中，多个微透镜对应的汇聚多个光致发光体发射的光线至基底层透射环境光的主光轴。
[0006]在一种实施方式中，增强现实显示光学器件还包括多个反射元件，多个反射元件对应的设置于光致发光体的远离第一表面的一侧。
[0007]在一种实施方式中，反射元件还用于阻止环境光透过。
[0008]在一种实施方式中，光致发光体由量子点或纳米荧光粉制成。
[0009]在一种实施方式中，多个光致发光体的像素周期为25μm-30μm。
[0010]在一种实施方式中，多个光致发光体的占空比为8％-10％。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种增强现实显示系统，增强现实显示系统包括图像投影装置和上述的增强现实显示光学器件；图像投影装置用于向增强现实显示光学器件发出图像激发光；增强现实显示光学器件用于透射环境光；增强现实显示光学器件还用于反射图像激发光以成像。
[0012]在一些实施方式中，图像投影装置被配置为以脉冲驱动的方式驱动产生图像激发光。
[0013]在一些实施方式中，图像投影装置还被配置为以调节驱动电流的方式调节图像激发光的亮度。
[0014]第三方面，本专利技术提供一种增强现实显示眼镜，增强现实显示眼镜包括镜架、镜片和上述的增强现实显示系统，镜架包括相互连接的镜框与镜腿支架，镜片设置于镜框中，图像投影装置设置于镜腿支架；增强现实显示光学器件贴附于镜片内表面，或者镜片作为增强现实显示光学器件的基底层。
[0015]第四方面，本专利技术提供一种增强现实HUD显示系统，包括挡风玻璃和上述的增强现实显示系统，增强现实显示光学器件贴附于挡风玻璃内表面，或者挡风玻璃作为增强现实显示光学器件的基底层。
[0016]第五方面，本专利技术提供一种增强现实HUD显示系统，包括独立HUD屏幕和上述的增强现实显示系统，增强现实显示光学器件贴附于独立HUD屏幕内表面，或者独立HUD屏幕作为增强现实显示光学器件的基底层。
[0017]相较于现有技术，本专利技术提供的增强现实显示光学器件、光学系统、眼镜及HUD显示系统，利用光致发光体在受激发时能将光线反射、且离散的光致发光体之间的间隙对环境光具有极高透射率的特性，实现显示信息与环境光同时在人眼成像，从而实现以低成本、高光效的实现增强现实显示。
[0018]本专利技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
[0020]图1是本专利技术第一实施例提供的一种增强现实显示光学器件的结构示意图。
[0021]图2是本专利技术第一实施例提供的另一种增强现实显示光学器件的结构示意图。
[0022]图3是本专利技术第二实施例提供的一种增强现实显示系统的结构示意图。
[0023]图4是本专利技术第三实施例提供的一种增强现实显示眼镜的第一视角下的结构示意图。
[0024]图5是本专利技术第三实施例提供的一种增强现实显示眼镜的第二视角下的结构示意图。
[0025]图6是本专利技术第四实施例提供的一种增强现实HUD显示系统在第一视角下的结构示意图。
[0026]图7是本专利技术第四实施例提供的一种增强现实HUD显示系统在第二视角下的结构示意图。
[0027]图8是本专利技术第五实施例提供的另一种增强现实HUD显示系统在第一视角下的结构示意图。
[0028]图9是本专利技术第五实施例提供的另一种增强现实HUD显示系统在第二视角下的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本专利技术实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请实施例的较佳实施方式。但是，本申请实施例可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
[0031]在增强现实显示
中，从光源的方面看，主要包括基于传统显示面板的TFT-LCD/AM-OLED(TFT-LCD：薄膜晶体管液晶显示器；AM-OLED：有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体)显示屏幕、基于DLP(DLP：数字光处理)以及3LCD(3LCD：将光源发出的光分解成R(红)、G(绿)、B(蓝)三种颜色(光的三原色)的光)的LED(LED：发光二极管)/激光光源投影技术、基于LCOS(LCOS：液晶附硅)的光源技术以及基于MEMS(MEMS：微机电系统)系统的激光扫描方案。从光学组合器方面来看，主要包括Birdbath(Birdbath：曲面反射镜)、自由曲面、几何光波导(又称阵列光波导)以及衍射光波导技术(包括表面浮雕光栅和全息体光栅)。其中，Birdbath、自由曲面、阵列光波导都是基于几何光学的技术。Birdbath以及自由曲面技术通过对光线的定向反射以及表面的半透半反镀膜实现光学组合的功能，相关技术生产成本较低，并且可以实现很大的视场角。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实显示光学器件，其特征在于，包括：基底层，所述基底层包括第一表面以及与所述第一表面相背的第二表面，所述基底层透射环境光；多个光致发光体，所述多个光致发光体按照预设像素间隔分散设置于所述基底层内；以及多个微透镜，所述微透镜对应的设置于所述光致发光体的远离所述第二表面的一侧，以汇聚多个所述光致发光体反射的光线。2.根据权利要求1所述的增强现实显示光学器件，其特征在于，所述多个微透镜对应的汇聚所述多个光致发光体发射的光线至所述基底层透射环境光的主光轴。3.根据权利要求1所述的增强现实显示光学器件，其特征在于，还包括多个反射元件，所述多个反射元件对应的设置于所述光致发光体的远离所述第一表面的一侧。4.根据权利要求3所述的增强现实显示光学器件，其特征在于，所述反射元件还用于阻止环境光透过。5.根据权利要求1-4任一项所述的增强现实显示光学器件，其特征在于，所述光致发光体由量子点或纳米荧光粉制成。6.根据权利要求1-4任一项所述的增强现实显示光学器件，其特征在于，所述多个光致发光体的像素周期为25μm-30μm。7.根据权利要求1-4任一项所述的增强现实显示光学器件，其特征在于，每个所述光致发光体的占空比为8％-10％。8.一种增强现实显示系统，其特征在于，包括：图像投影装置和如权利要求1-7任一项所述的增强现实显示光学器件；所述图像投影装置用于向...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，张翠萍，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：