[实用新型]具增强现实的光学系统

说明书

一种具增强现实的光学系统，包括一显示屏，发出光线；以及一导光元件，包括一入射面及多个反射面，入射面设于导光元件的顶端且与反射面其中之一出射反射面相邻，出射反射面为与一人眼相对的表面，显示屏与入射面相对设置，以让光线从入射面进入导光元件，在导光元件内经过所述多个反射面三次反射后，从出射反射面将光线导入人眼。本实用新型将显示屏设置在导光元件的上方，通过两次全反射和一次部分穿透部分反射，使镜片同时具有矫正眼睛屈光度及增强现实的效果，更让光学系统的厚度减小，达到轻薄的效果。

技术领域

本实用新型涉及一种光学结构，特别是指一种具增强现实的光学系统。

背景技术

穿戴式装置被认为是继智能手机后最具市场成长潜力的电子产品之一。穿戴式装置依据不同穿戴类型可分成眼镜型、手表型、穿着型、配戴型及贴附型等。穿戴式装置结合虚拟现实(Virtual Reality,VR)、混合现实(Mixed Reality,MR)或增强现实(AugmentedReality,AR)的应用性逐渐提升。以增强现实的眼镜为例，如何将镜片制作的轻薄，以在尽量不改变镜框外型、眼镜重量的前提下，使眼镜同时具备增强现实的效果，为此领域的一项重要课题。

目前大多数的增强现实的眼镜都是将显示屏放置在镜片的两侧，便于安装显示屏，但从光线到达人眼直视的位置的距离就会增加，需要加厚的镜片才能达到良好的像差修正。而为了切换镜片的透明光学状态(一般眼镜使用)及增强现实状态(启用显示屏、发出影像光)，目前多数采用绕射或光栅的方式将光线导入人眼，但如此一来会使光学系统更为复杂，无法达到轻薄的目的。

因此，本实用新型针对上述现有技术的缺失及未来的需求，提出一种具增强现实的光学系统，具体架构及其实施方式将详述于下：

实用新型内容

本实用新型的主要目的在提供一种具增强现实的光学系统，其通过光线在导光元件内三次反射，不需使用光栅或绕射、散射等光学原理，即可使镜片同时具有矫正眼睛屈光度及增强现实的效果。

本实用新型的另一目的在提供一种具增强现实的光学系统，其将显示屏设置在导光元件的上方，缩短入射面到第二反射面的距离，以达到镜片轻薄化的效果。

为达上述目的，本实用新型提供一种具增强现实的光学系统，包括：一显示屏，发出光线；以及一导光元件，包括一入射面及多个反射面，入射面设于导光元件的顶端且与反射面其中之一出射反射面相邻，其中出射反射面为与一人眼相对的表面，入射面对应显示屏设置，以让光线从入射面进入导光元件，在导光元件内经过反射面三次反射后，自出射反射面将光线导入人眼。

依据本实用新型的实施例，入射面为倾斜面。

依据本实用新型的实施例，反射面更包括一第一反射面以及一第二反射面，第一反射面与出射反射面相对设置，其中出射反射面为靠近人眼的表面，第一反射面为远离人眼的表面，第二反射面设于导光元件的底部。

依据本实用新型的实施例，光线穿透入射面后，依序被第一反射面、出射反射面及第二反射面反射后导入人眼。

依据本实用新型的实施例，出射反射面的上半部用以将被第一反射面反射的光线反射到第二反射面，而第二反射面反射的光线则从出射反射面的下半部射出导光元件。

依据本实用新型的实施例，光线被第一反射面全反射至出射反射面，出射反射面将被第一反射面全反射的光线再次进行全反射。

依据本实用新型的实施例，第二反射面设有一部分穿透部分反射的镀膜，出射反射面所反射的光线经过第二反射面进行部分穿透部分反射，其中，被第二反射面部分反射的光线会穿透出射反射面到达人眼。

依据本实用新型的实施例，第二反射面为倾斜面。

依据本实用新型的实施例，第一反射面及出射反射面为轴对称曲面，第一反射面及出射反射面的对称轴为同轴设置。