增强现实光学系统及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种增强现实光学系统及显示装置，增强现实光学系统包括图像投射设备，图像投射设备包括图像源和位于图像源的发射面的透镜组件，透镜组件用于接收图像源经发射面发射的图像光，并将图像光整形后射出；透镜组件通过连接层与图像源的发射面连接，连接层包括填充体，填充体抵接在图像源和透镜组件之间。本发明专利技术提供的增强现实光学系统不仅可以增强成像的清晰度，而且能够减小图像畸变。而且能够减小图像畸变。而且能够减小图像畸变。

【技术实现步骤摘要】
增强现实光学系统及显示装置


[0001]本专利技术涉及增强现实
，特别涉及一种增强现实光学系统及显示装置。

技术介绍

[0002]增强现实(Augmented Reality，AR)将计算机生成的虚拟图像叠加于真实场景之上并投射至人眼，使用户达到虚拟与现实融合的体验，已广泛应用在游戏、零售、教育、工业、医疗等领域。
[0003]目前，AR眼镜主要包括增强现实光学系统，该增强现实光学系统主要包括图像投射装置、分光镜以及曲面半反镜，图像投射装置包括图像源和透镜组件。图像源发射的图像光向下经过透镜组件整形后传输至分光镜，通过分光镜将透过透镜组件的图像光分为水平光和竖直光。其中竖直光直接向下射向外界环境，水平光被曲面半反镜部分反射和透射形成反射光和透射光。反射光经过分光镜后射入人眼，形成虚拟图像，而透射光则直接射向外界环境。水平方向的外界环境光可依次通过曲面半反镜和分光镜后射入人眼，实现人眼对现实世界的观察，从而使用户在增强现实光学系统中达到虚拟与现实融合的体验。
[0004]然而，图像源和透镜组件均固定支撑在AR眼镜的眼镜支架上，这可能会导致图像源与透镜组件之间距离误差较大，不仅影响增强现实光学系统的成像清晰度，而且易于产生较大的图像畸变。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术提供一种增强现实光学系统及显示装置，能够对图像投射设备中图像源和透镜组件之间的距离进行精确控制，不仅可以增强成像的清晰度，而且能够减小图像畸变。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种增强现实光学系统，其包括图像投射设备，所述图像投射设备包括图像源和位于所述图像源的发射面的透镜组件，所述透镜组件用于接收所述图像源经所述发射面发射的图像光，并将所述图像光整形后射出；所述透镜组件通过连接层与所述图像源的发射面连接，所述连接层包括填充体，所述填充体抵接在所述图像源和所述透镜组件之间。
[0008]在一些可选的实施方式中，所述连接层还包括胶体，所述填充体均匀填充在所述胶体内，所述透镜组件通过所述胶体与所述发射面黏贴。
[0009]在一些可选的实施方式中，所述连接层包括多个所述填充体，多个所述填充体均匀填充在所述胶体内，且多个所述填充体均具有相同的尺寸。
[0010]在一些可选的实施方式中，所述填充体为微球体，所述微球体的直径与所述图像源和所述透镜组件之间的距离相匹配。
[0011]在一些可选的实施方式中，所述填充体显露在所述胶体的表面，且所述填充体占所述胶体体积的5％
‑
20％。
[0012]在一些可选的实施方式中，所述胶体为由光固化胶光固化形成。
[0013]在一些可选的实施方式中，所述连接层连接在所述图像源和所述透镜组件之间，并与所述图像源和所述透镜组件共同构成所述图像投射设备的密封腔；
[0014]所述密封腔内填充有惰性气体；或者，所述连接层上设有将所述密封腔与外部相连通的通气孔。
[0015]在一些可选的实施方式中，所述透镜组件通过所述连接层与所述发射面的边缘连接，且所述连接层位于所述透镜组件的边缘上。
[0016]在一些可选的实施方式中，所述发射面具有非发射区域，所述透镜组件朝向所述图像源的一面上具有非通光区域，其中，所述非发射区域和非通光区域相互重叠的区域构成黏贴区域，所述连接层位于所述黏贴区域内。
[0017]在一些可选的实施方式中，所述图像源和所述透镜组件在竖直方向上排列，且所述图像源和所述透镜组件的中心对齐。
[0018]在一些可选的实施方式中，该系统还包括第一光学组件、第二光学组件和所述图像投射设备，所述第一光学组件设在所述图像投射设备和所述第二光学组件之间，所述第一光学组件用于将所述图像投射设备发射的图像光反射至所述第二光学组件，并使经所述第二光学组件反射后的所述图像光透过。
[0019]第二方面，本专利技术实施例提供一种显示装置，其包括第一方面所述的增强现实光学系统。
[0020]本专利技术提供一种增强现实光学系统及显示装置，图像投射设备包括图像源和透镜组件，通过连接层将透镜组件与图像源的发射面连接，这样可以使得图像源和透镜组件相对固定，以避免图像源和透镜组件之间发生移动。与此同时，由于连接层内多个填充体的设置，填充体抵接在图像源和透镜组件之间，这样可以通过控制填充体的尺寸，以便对图像源和透镜组件之间的距离进行精确控制，有助于提高图像源和透镜组件之间距离的精度，不仅可以增强成像的清晰度，而且有助于提高图像源和透镜组件的平行度，以减少由于图像源和透镜组件相对倾斜造成的图像畸变。
[0021]除了上面所描述的本专利技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本专利技术实施例提供的图像投射设备、增强现实光学系统及显示装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的一种增强现实光学系统的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例提供的图像投射设备的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例提供的图像投射设备中黏贴区域的示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例提供的第一光学组件为非偏振光学组件的结构示意图；
[0027]图5是本专利技术实施例提供的第二光学组件的结构示意图；
[0028]图6是本专利技术实施例提供的另一种增强现实光学系统的结构示意图；
[0029]图7是本专利技术实施例提供的第一光学组件为偏振光学组件的结构示意图；
[0030]图8是本专利技术实施例提供的又一种增强现实光学系统的结构示意图；
[0031]图9是图8中增强现实光学系统的光路图。
[0032]附图标记说明：
[0033]10
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图像源；11
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发射面；111、112、113、114、115、116、117
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图像光；12
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有效发射区域；121、122、123
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圆偏振光；124、125、126
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线偏振光；13
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图像源边框；14
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非发射区域；20
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透镜组件；21
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有效通光区域；22
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黏贴区域；23
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外边框；24
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非通光区域；30
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连接层；31
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实光学系统，其特征在于，包括图像投射设备，所述图像投射设备包括图像源和位于所述图像源的发射面的透镜组件，所述透镜组件用于接收所述图像源经所述发射面发射的图像光，并将所述图像光整形后射出；所述透镜组件通过连接层与所述图像源的发射面连接，所述连接层包括填充体，所述填充体抵接在所述图像源和所述透镜组件之间。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接层还包括胶体，所述填充体填充在所述胶体内，所述透镜组件通过所述胶体与所述发射面黏贴。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述连接层包括多个所述填充体，多个所述填充体均匀填充在所述胶体内，且多个所述填充体均具有相同的尺寸。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述填充体为微球体，所述微球体的直径与所述图像源和所述透镜组件之间的距离相匹配。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述填充体显露在所述胶体的表面，且所述填充体占所述胶体体积的5％
‑
20％。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述胶体为由光固化胶光固化形成。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接层连接在所述图像源和所述透镜组件之间，并与所述图像源和所述透镜组件共同构...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞斌，张雪冰，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：