[发明专利]光学装置

说明书

本发明涉及提供景深深的图像且透镜模块的可用范围宽广的光学装置，本发明的光学装置的特征在于，包括：显示部，用于输出图像；至少一个反射部，对从上述显示部输出的图像进行反射且大小为4mm以下；以及框架部，用于固定上述显示部及上述至少一个反射部。

技术领域

本发明涉及利用反射、折射或衍射的光学装置，更详细地，涉及构成向使用人员提供景深深的图像的光学模块的可用范围宽广的光学装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality)为使用人员用眼观看的现实世界与虚拟画面(虚拟世界)重叠的技术，现实世界实时与具有附加信息的虚拟世界重叠来形成一个影像，因此，在初期，也被称为混合现实。

这种增强现实以发展透视头戴显示器(see-through HMD(Head MountedDisplay))为基础来进行研究，与虚拟现实(Virtual Reality)具有不同含义。虚拟现实使使用人员投入到虚拟环境，因此，使用人员无法观看实际环境，相反，增强现实可使使用人员观看实际环境，提供实际环境和虚拟客体混合的形态。换句话说，虚拟现实代替现实世界来向使用人员提供，但是，增强现实在现实世界重叠虚拟物体，由此补充现实世界来向使用人员提供。

为了体现上述增强现实，主要使用头戴显示器(HMD)，这种头戴显示器(HMD)的透镜模块(光学模块)大部分结构复杂，从而很难制造，因复杂的结构，透镜模块的尺寸大，且重量也会很重。由此，使用人员很难佩戴头戴显示器。

作为用于体现这种现有的增强现实的装置中的一种，“专利文献1(KR10-1646873B1)”公开了具有护目镜旋转机构的头戴显示器装置。“专利文献1”的具有护目镜旋转机构的头戴显示装置稳定确保外部视野并以仅通过眼球的上下移动来观看虚拟画面的方式具有铰链结构。

“专利文献2(KR 10-1524933 B1)”公开了用于体现增强现实的光学系统装置及头戴式现实装置，“专利文献2”的用于体现增强现实光学系统装置及头戴显示器装置包括：第一反射部，当整合虚拟影像(虚拟画面)和实际影像(外部视野)时，为了使误差极小化，使实际影像中的一部分的第一影像透过，改变剩余一部分的第二影像的光路径；第二反射部，再变更上述第二影像的光路径；影像收集部，用于收集上述第二影像；控制部，以上述第二影像为基础生成上述虚拟影像，使上述虚拟影像显示在显示板；放大透镜部，用于放大从上述显示板输出的虚拟影像；以及第三反射部，通过上述放大透镜部放大的上述虚拟影像在使用人员的视网膜成像。

用于体现包括“专利文献1”及“专利文献2”的现有的增强现实的装置因上述结构问题而导致透镜模块的数量、透镜模块的配置形态、透镜模块(设备)的配置形态受到限制的问题。

用于体现现有的增强现实的透镜模块不仅具有复杂结构，并产生如上所述的问题，而且无法向使用人员提供规定鲜明的画面。

如上所述，当使用人员识别现实世界时，增强现实一同重叠虚拟画面的技术，当使用人员识别或观看现实世界时，若使用人员将焦点放远或者放近等放在使用人员自身需要的位置或变更焦距，则虚拟画面变得不清楚或不鲜明。换句话说，确定了提供(反射)虚拟画面的透镜额焦点确定，因此，在改变焦点距离的过程中对准焦点的情况下，使用人员才可观看鲜明的画面，在焦点不清楚的情况下，使用人员会观看模糊不鲜明的虚拟画面。

作为用于解决上述问题的现有技术的一种，“专利文献3(KR10-2015-0116142A)”中公开了可调节焦点的头戴显示器(HMD)用光学模块。具体地，“专利文献3”的可调节焦点的头戴显示器(HMD)用光学模块包括：画面传递透镜，接收从显示板出来的虚拟画面来进行内部全反射之后，向下一个光学模块传递虚拟画面；调节帧，接收从画面传递透镜出来的虚拟画面来调节角度并对虚拟画面进行反射，以此通过调节焦点来向下一个光学模块传递；以及耦合器，对从调节帧传递的虚拟画面进行反射并结合从外部传递的现实画面来向佩戴人员的眼睛传递。