[实用新型]一种用于头戴显示设备的光学系统

说明书

本实用新型公开了一种用于头戴显示设备的光学系统，包括：光纤扫描器阵列，用于扫描所需显示的虚拟图像；空间光调制器，用于调制来自外界环境的外界环境光线，以遮挡与所述虚拟图像对应的待遮挡部分；物镜镜组，用于接收所述外界环境光线，并将所述外界环境光线成像至所述空间光调制器上；分光镜，用于合并所述光纤扫描器阵列出射的虚拟图像光线和所述空间光调制器出射的光线；目镜镜组，用于将所述分光镜出射的光线导入光波导；光波导，用于将所述目镜镜组出射的光线导出进入人眼。上述方案用于解决现有技术中存在的，因增强现实技术没有遮挡增强图像覆盖的真实物理环境对应的光线，而导致增强现实技术提供给用户的视觉体验较差的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及增强显示领域，由于涉及一种用于头戴显示设备的光学系统。

背景技术

增强现实(英文：Augmented Reality；简称：AR)，是利用虚拟物体或信息对真实场景进行现实增强的技术。增强现实技术通常基于摄像头等图像采集设备获得的真实物理环境影像，通过计算机系统识别分析及查询检索，将与之存在关联的文本内容、图像内容或图像模型等虚拟生成的增强图像显示在真实物理环境影像中，从而使用户能够获得身处的现实物理环境中的真实物体的标注、说明等相关扩展信息，或者体验到现实物理环境中真实物体的立体的、突出强调的增强视觉效果。

但是，在将增强图像显示在在真实物理环境影像中的时候，由于没有对增强图像所覆盖的真实物理环境对应的光线进行遮挡，所以该部分光线仍然会进入人眼，若该部分光线较强，则会使得增强图像所在区域的对比度较低，导致用户无法识别出该增强图像的内容，或者识别效果较差，最终导致增强现实技术提供给用户的视觉体验较差。

因此，现有技术存在因增强现实技术没有遮挡增强图像覆盖的真实物理环境对应的光线，而导致增强现实技术提供给用户的视觉体验较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于头戴显示设备的光学系统，用于解决现有技术中存在的，因增强现实技术没有遮挡增强图像覆盖的真实物理环境对应的光线，而导致增强现实技术提供给用户的视觉体验较差的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种用于头戴显示设备的光学系统，包括：

光纤扫描器阵列，用于扫描所需显示的虚拟图像；

空间光调制器，用于调制来自外界环境的外界环境光线，以遮挡与所述虚拟图像对应的待遮挡部分；

物镜镜组，用于接收所述外界环境光线，并将所述外界环境光线成像至所述空间光调制器上；

分光镜，用于合并所述光纤扫描器阵列出射的虚拟图像光线和所述空间光调制器出射的光线；

目镜镜组，用于将所述分光镜出射的光线导入光波导；

光波导，用于将所述目镜镜组出射的光线导出进入人眼。

可选的，所述空间光调制器为反射型空间光调制器。

可选的，所述反射型空间光调制器的反射率被控制以仅反射来自所述外界环境的不需要被遮挡的部分的光。

可选的，所述分光镜为半反半透镜。

可选的，所述空间光调制器用于对所述外界环境光线进行偏振转换。

可选的，所述分光镜为偏振型分光镜。

可选的，所述偏振型分光镜为P偏振可透S偏振可反平面镜或P偏振可反 S偏振可透平面镜。

可选的，所述的空间光调制器为透射型空间光调制器，所述空间光调制器的透明度被控制以遮挡来自所述外界环境的部分的光。

可选的，所述物镜镜组包括成像镜组和光线转折镜组；