[发明专利]增强现实的装置、光引擎部件和方法

说明书

一种增强现实的装置、光引擎部件和方法，所述装置包括：发光光源、偏振分光子系统、第一图像源、第一光学子系统和第一融合子系统，第一光学子系统包括第一透镜组、第一1/4波片和第一反射面；第一光学子系统的光路包括：第二偏振光经第一透镜组透射进入第一1/4波片，并经第一1/4波片传输至第一反射面；在经第一反射面反射之后，经反射的偏振光进入第一1/4波片，经第一1/4波片传输至第一透镜组，并由第一透镜组将经第一1/4波片传输来的第一偏振光透射进入偏振分光子系统；第一融合子系统用于将接收的第一偏振光和接收的外部环境光进行融合，经融合的光入眼成像。采用本发明技术方案不仅能够有效扩大视野，而且减小整个增强现实的装置的体积。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种增强现实的装置、光引擎部件和方法。

背景技术

随着计算设备在人们生活中应用的普及，从计算设备的便携性考虑，计算设备的硬件的体积趋向小型化。尤其是在图像视觉处理领域，可穿戴设备如眼镜或头盔等受到了用户的青睐。而为了提高用户对虚拟图像和真实图像的体验，可穿戴设备配备有增强现实(Augmented Reality，AR)技术。

增强现实技术是将计算机或终端设备生成的虚拟物体或提示信息叠加到真实场景中，从而增强用户对现实世界的感知的一种技术。增强现实技术将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成，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，如视觉信息，声音，味道，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。典型的AR实现方式是AR眼镜。

用户通过AR眼镜可看到虚拟图像和真实图像融合后的图像，融合后的图像需要符合人眼看到的场景。视场角的大小决定了视野的范围，视场角越大，视野就越大。然而，AR眼镜的体积限制了AR眼镜的视场角。AR眼镜的体积越大，AR眼镜的视场角越大。

发明内容

本发明实施例提供了一种增强现实的装置和方法，能够在满足大视场角的条件下，相应的减小整个增强现实的装置的体积。

本发明实施例还提供了一种用于增强现实产品的光引擎部件，能够在满足大视场角的条件下，相应的减小整个增强现实产品的体积。

第一方面，本发明实施例提供一种增强现实的装置，该装置包括：发光光源、偏振分光子系统、第一图像源、第一光学子系统和第一融合子系统，第一光学子系统包括第一透镜组、第一1/4波片和第一反射面；发光光源用于发射自然光；偏振分光子系统用于将入射的自然光中的第一偏振光进行反射，经过反射的第一偏振光进入第一图像源；第一图像源用于将入射的第一偏振光转化成(例如反射成)第二偏振光，第二偏振光进入偏振分光子系统；偏振分光子系统还用于将第二偏振光传输(例如以反射、透射或折射等方式)至第一光学子系统；第一光学子系统的光路包括：第二偏振光经第一透镜组透射进入第一1/4波片，并经第一1/4波片传输至第一反射面；在经第一反射面反射之后，经反射的偏振光进入第一1/4波片，经第一1/4波片传输至第一透镜组，并由第一透镜组将经第一1/4波片传输来的第一偏振光透射进入偏振分光子系统；偏振分光子系统还用于将第一偏振光进行反射，经反射的第一偏振光进入第一融合子系统；第一融合子系统用于将入射的第一偏振光和入射的第一外部环境光进行融合，经融合的光入眼成像。

在一个示例中，第一偏振光的偏振矢量与第二偏振光的偏振矢量相互垂直，换言之，第一偏振光的偏振方向与第二偏振光的偏振方向相互垂直。比如，第一偏振光为S偏振光时，第二偏振光为P偏振光。第一偏振光为P偏振光时，第二偏振光为S偏振光。