[实用新型]一种棱镜光波导式AR光学结构及头戴式AR眼镜

说明书

本实用新型公开一种棱镜光波导式AR光学结构及头戴式AR眼镜，该AR光学结构包括：第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、半凸透镜、显示屏；所述第一透射单元为一第一倾斜面，其靠近显示屏，全反射单元将经第一透射单元的光线反射至第一半反射单元；所述第一棱镜与第二棱镜组合成为棱镜光波导，二者在第一半反射单元处贴合；所述第三棱镜设有曲面凹槽与半凸透镜配合，该配合处形成第二半反射单元，所述第一半反射单元反射的光线垂直射向第二半反射单元，经第二半反射单元反射后依次穿过半凸透镜、第一棱镜、第二棱镜到达观测者眼中。本实用新型具有体积轻薄，工艺简单，成本低廉，相同体积下AR显示画面的视场角更大。

技术领域

本实用新型涉及增强现实(AR)技术领域，特别涉及一种棱镜光波导式AR光学结构及头戴式AR眼镜。

背景技术

现有增强现实眼镜中显示屏与光学器件的组合复杂，需要设置多种光学器件且大多光学器件需要分开一段距离、调整一定角度来适应显示屏的光源，这种结构需要精细化的控制，一旦载体框架改变，各个光学器件的配合就容易失效，如何开发一款直接紧密配合的具有增强现实之效的光学器件组件，是本实用新型研发初衷。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种棱镜光波导式AR光学结构及头戴式AR眼镜。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种棱镜光波导式AR光学结构，包括：第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、半凸透镜、显示屏；

所述第一棱镜包括第一透射单元、全反射单元、和第一半反射单元；所述第一透射单元为一第一倾斜面，其靠近显示屏，全反射单元将经第一透射单元的光线反射至第一半反射单元；

所述第一棱镜与第二棱镜组合成为棱镜光波导，二者在第一半反射单元处贴合；

所述第三棱镜设有曲面凹槽与半凸透镜配合，该配合处形成第二半反射单元，所述第一半反射单元反射的光线垂直射向第二半反射单元，经第二半反射单元反射后依次穿过半凸透镜、第一棱镜、第二棱镜到达观测者眼中。

优选地，所述全反射单元为邻近第一透射单元的第一光波导面，透过第一透射单元的光线经该第一光波导面全反射一次后到达第一半反射单元。

优选地，所述全反射单元为邻近第一透射单元的第一光波导面和第二光波导面，透过第一透射单元的光线经该第一光波导面和第二光波导面全反射多次后到达第一半反射单元。

优选地，所述第二半反射单元为设置成半反射面的第三棱镜的曲形凹面。

优选地，所述第三棱镜与半凸透镜完全互补。

优选地，所述第一半反射单元包括一第二倾斜面。

优选地，所述第一棱镜与第二棱镜在第二倾斜面处贴合为厚度、宽度相同的一体。

本实用新型还提供一种头戴式AR眼镜，其包括上述的棱镜光波导式AR光学结构。

采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型具有体积轻薄，工艺简单，成本低廉等特点。且基于该AR光学结构所生产的AR眼镜具有更轻薄的体积，在外观上比世面上的AR眼镜更接近正常视力眼镜或墨镜，且相同体积下AR显示画面的视场角更大。

附图说明

图1为本实用新型组合后的立体图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型剖视图；

图4为本实用新型的工作原理图；

图5为本实用新型中第一棱镜的另一实施例结构示意图。

具体实施方式