[发明专利]增强现实与眼镜结合的投影光学装置

权利要求书

1.一种增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，包括显示部(5)、增强现实部以及视度眼镜部(120)；

所述显示部(5)能够输出设定的图像信息；

所述增强现实部能够将显示部(5)输出的图像信息经过光波导和/或自由曲面光学元件传输至观测者(140)；

所述视度眼镜部(120)能够将外界景象(130)传输至观测者(140)，并且视度眼镜部(120)的光路与增强现实部的光路全部或者部分重合。

2.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述增强现实部包括第二光学元件(2)；所述视度眼镜部(120)包括第一光学元件(1)；

所述第二光学元件(2)设置在显示部(5)到观测者(140)的光路上，即设置在显示部(5)输出的图像信息的传输路径上；

所述外界景象(130)依次经过第一光学元件(1)和第二光学元件(2)传输至观测者(140)。

3.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述增强现实与眼镜结合的投影光学装置还包括透镜组件(110)；

所述透镜组件(110)包括第二透镜(3)和第一透镜(4)；

所述第二透镜(3)和第一透镜(4)均设置在显示部(5)至观测者(140)间的光路上，即第二透镜(3)和第一透镜(4)均设置在图像信息的传输路径上；

所述图像信息能够通过第二透镜(3)和第一透镜(4)修正像差；所述相差包括第二光学元件(2)和/或第一光学元件(1)产生的像差。

4.根据权利要求3所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第一透镜(4)包括矩形正透镜；所述第二透镜(3)包括矩形负透镜；

所述第一透镜(4)包括一个球面和一个非球面；所述第二透镜(3)包括一个球面和一个非球面；

所述第二光学元件(2)包括一个或多个自由曲面；所述第一光学元件(1)包括倾斜的自由曲面；第二光学元件(2)的一个自由曲面和第一光学元件(1)的倾斜自由曲面相连，且相连处设置有半反半透膜。

5.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)包括带有曲率的圆弧面；所述第一光学元件(1)包括焦距矫正面；所述焦距矫正面能够以设定的折射率折射外界景象(140)的光线，并将折射后的外界景象(140)的光线输出至观测者(140)。

6.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)能够放大显示部(5)输出的图像信息，并将放大后的图像信息平行输出至观测者(140)。

7.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)包括三个自由曲面，所述自由曲面包括变形非球面、多项式曲面、双二次曲面以及泽尼克多项式曲面中的任一种或任多种组合。

8.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第一光学元件(1)和第二光学元件(2)均为自由曲面棱镜；所述第二透镜(3)和第一透镜(4)均为非球面透镜。

9.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述观测者(140)的水平视场角与垂直视场角的正切比为16：9或者4：3。

10.根据权利要求5所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述外界景象(130)经过焦距矫正面修正后，能够以设定的焦距和/或强度传输至观测者(140)。