[发明专利]一种近眼显示光学装置

说明书

本发明的公开了一种近眼显示光学装置，属于增强现实技术领域，包括：背光组件，光调制器，设置于背光组件靠近用户的一侧，用于控制光线的通过；透镜组件，透镜组件进一步包括：透镜本体，半反半透膜，半反半透膜朝向用户的一侧为反射面，背向用户的一侧为投射面，第一偏振件，第一相位延迟件，有益效果是：不仅具备虚拟现实装置大视场角、体积小、重量轻等特点，同时还实现了增强现实的效果。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种近眼显示光学装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的增强。随着科技的不断发展，近眼增强现实显示逐渐变成一个重要的研究和应用领域。现有的增强现实显示装置由于属于头戴装置，因此要求其应当具备轻薄和结构紧凑的特点，从而提高用户佩戴的舒适度，同时较大视场角可以增加用户的沉浸感，使用户能最大程度的观察优质的动态图像。但是光学系统在视场、大入瞳直径、短焦距等结构参数上存在相互制约，同时满足上述条件存在较大的困难。

现有技术中，基于反射偏振折叠光路技术的虚拟现实(Virtual Reality)装置可以实现较大视场角、较小体积和较轻重量的技术效果，但由于虚拟现实装置的图像发生器与镜片的光轴在同一直线上，外界环境的光线因被图像发生器遮挡而无法进入人眼，因此无法达到增强现实的效果。

发明内容

根据现有技术中存在的上述不足，现提供一种近眼显示光学装置，通过采用光调制器调节控制光源发出的光线是否通过其表面，从而构造出可透视外界环境的近眼显示装置，不仅具备虚拟现实装置大视场角、体积小、重量轻等特点，同时还实现了增强现实的效果。

上述技术方案具体包括：

一种近眼显示光学装置，其中包括：

一背光组件，用于发出均匀的背光，其中所述背光为圆偏振光或椭圆偏振光；

一光调制器，设置于所述背光组件靠近用户的一侧，用于控制光线的通过；

一透镜组件，设置于所述光调制器靠近用户的一侧，所述透镜组件进一步包括：

一透镜本体，用于透射放大光线；

一半反半透膜，设置于所述透镜本体远离用户的一侧，其中，所述半反半透膜朝向用户的一侧为反射面，背向用户的一侧为投射面；

一第一偏振件，设置于所述透镜本体靠近用户的一侧，用于对不同偏振方向的光线进行反射和透射；

一第一相位延迟件，设置于所述透镜本体和所述第一偏振件之间，用于改变光线的偏振类型。

优选地，其中，所述背光组件进一步包括：

一光源；

一导光板，用于对所述光源发出的光线进行全反射，以生成所述均匀的背光。

优选地，其中，所述光调制器为透明液晶光阀。

优选地，其中，所述透镜本体的光焦度为正。

优选地，其中，所述第一偏振件为反射型偏振件，所述反射型偏振件具有一透射轴，所述反射型偏振件反射与所述透射轴垂直的光线，并透射与所述透射轴平行的光线。

优选地，其中，所述第一相位延迟件为四分之一波片，所述四分之一波片具有一快轴，其中所述快轴所在的直线与所述透射轴所在的直线之间存在45度的夹角。

优选地，其中，所述透镜组件还包括：