[实用新型]增强现实光学系统和增强现实眼镜

说明书

本申请实施例提供一种增强现实光学系统和增强现实眼镜，增强现实光学系统包括：光波导、激光模组和振镜；光波导上设置有耦入区、耦出区和中转区，激光模组发射光束的方向与光波导所在的平面的夹角不小于60度，激光模组用于发射光束，中转区用于接收来自激光模组的光束并将光束衍射至振镜，振镜用于扫描和反射光束至耦入区，耦入区用于将光束耦入至光波导内以使光束在光波导内全反射传播，耦出区用于将经光波导全反射的光束耦出至人眼成像。本申请实施例提供一种增强现实光学系统和增强现实眼镜，可以提高AR眼镜的显示效果，节省内部空间。

技术领域

本申请涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种增强现实光学系统和增强现实眼镜。

背景技术

增强现实(augmented reality，AR)技术是一种实时计算光引擎系统(也称为投影仪或光机)射出的影像的位置及角度并加上相应图像的技术。由于增强现实技术使虚拟世界与真实世界实现互动，目前已广泛应用在增强现实装置中，例如AR眼镜，能够将虚拟图像投影到人眼中，实现虚拟图像与真实图像的叠加。

相关技术中，增强现实眼镜的光学系统包括光波导和光引擎结合的方案，激光模组出射的激光束入射到反射镜，经反射镜反射后，入射到振镜上，由振镜扫描反射后的光束入射到光波导的耦入区，在光波导中传播后经耦出区出射，可达到人眼。

然而反射镜可能会影响到AR眼镜的显示效果，且由于其需要占用一定空间，影响AR眼镜的结构设计。

实用新型内容

本申请实施例提供一种增强现实光学系统和增强现实眼镜，可以提高AR眼镜的显示效果，节省内部空间。

本申请实施例一方面提供一种增强现实光学系统，包括：光波导、激光模组和振镜；光波导上设置有耦入区、耦出区和中转区，激光模组发射光束的方向与光波导所在的平面的夹角不小于60度，激光模组用于发射光束，中转区用于接收来自激光模组的光束并将光束衍射至振镜，振镜用于扫描和反射光束至耦入区，耦入区用于将光束耦入至光波导内以使光束在光波导内全反射传播，耦出区用于将经光波导全反射的光束耦出至人眼成像。

本申请实施例提供的增强现实光学系统，通过在光波导上设置额外的中转区，使激光模组发出的光束可以首先经过额外的中转区进行衍射，再经振镜扫描反射，再经光波导上的耦入区耦入至光波导内，光波导上设置的额外的中转区，可以起到光线转折作用，避免增设反射镜导致的显示不佳和外观美观性不高的问题，使得激光模组和振镜的位置设置更加灵活。

在一种可能的实施方式中，中转区包括第一中转区和第二中转区，第一中转区和第二中转区被配置为分别对不同的预设角度的光线进行衍射，第一中转区用于接收来自激光模组的光束并将光束衍射至第二中转区，第二中转区用于将光束衍射至振镜。

设置两个中转区对光线进行转折，在避免增设反射镜导致的显示不佳和外观美观性不高的问题的基础上，还可以进一步提高激光模组和振镜的位置设置的灵活性。

在一种可能的实施方式中，振镜为二维振镜。

二维振镜可以同时对光束进行两个方向上的旋转振动，一个光波导可以对应设置一个二维振镜，此时，光学系统的光引擎的部件数量少，有利于结构设计和外观设计。

在一种可能的实施方式中，中转区包括第一中转区和第二中转区，振镜包括第一振镜和第二振镜，第一振镜和第二振镜均为一维振镜且旋转振动方向互相垂直，第一中转区用于接收来自激光模组的光束并将光束衍射至第一振镜，第一振镜用于扫描和反射光束至第二中转区，第二中转区用于将光束衍射至第二振镜，第二振镜用于扫描和反射光束至耦入区。

经过第一振镜和第二振镜的两次扫描后得到的图像，显示效果较佳，此时，两个中转区对应于两个振镜设置，以实现两次光线转折。

在一种可能的实施方式中，第一中转区被配置为对预设角度的光线进行衍射，第二中转区被配置为预设角度范围内的光线进行衍射，其中第一中转区的尺寸小于第二中转区的尺寸。