CN115390240A - Ar光学***以及ar眼镜 - Google Patents

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CN115390240A CN202110554679.9A CN202110554679A CN115390240A CN 115390240 A CN115390240 A CN 115390240A CN 202110554679 A CN202110554679 A CN 202110554679A CN 115390240 A CN115390240 A CN 115390240A
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light
optical system
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light splitting
emitting component
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刘海峰
张韦韪
左惟涵
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Shenzhen Huynew Technology Co ltd
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
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Abstract

本发明公开一种AR光学***以及AR眼镜，所述AR光学***包括：发光组件、分光单元以及透反单元；所述分光单元位于所述发光组件的出射光路上，所述透反单元位于所述分光单元的出射光路上；所述分光单元包括：沿光路依次设置的相位延迟件和反射偏振件；所述相位延迟件靠近所述发光组件设置；所述相位延迟件的厚度T≤18um。应用本发明的技术方案，能够使得人眼在观看图像时不会感受到重影问题，提高视觉体验。

Description

AR光学***以及AR眼镜
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种AR光学***以及AR眼镜。
背景技术
近年来随着虚拟现实和增强现实技术的不断发展，AR眼镜逐渐被广泛应用于日常生活领域，AR眼镜中主要起作用的是AR光学***，AR光学***具有可立体显示的特点，具有良好的发展前景。但是目前的AR光学***中采用相位延迟件和反射偏光片的形式对光线进行透反，光线先在相位延迟件进行界面反射，再经过反射偏光片进行反射，从而导致两次反射均可通过成像***进行成像，因此人眼在观看图像时还会出现重影的问题，影响视觉效果。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种AR光学***以及AR眼镜，旨在人眼在观看图像时会出现重影的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种AR光学***，其特征在于，包括：发光组件、分光单元以及透反单元；所述分光单元位于所述发光组件的出射光路上，所述透反单元位于所述分光单元的出射光路上；
所述分光单元包括：沿光路依次设置的相位延迟件和反射偏振件；所述相位延迟件靠近所述发光组件设置；所述相位延迟件的厚度T≤18um。
可选地，所述相位延迟件的厚度T≤10um。
可选地，所述分光单元还包括：设置于所述相位延迟件与所述反射偏振件之间的胶合层，用于粘合所述相位延迟件与所述反射偏振件，所述胶合层的厚度d满足：d<20um。
可选地，所述分光单元还包括：吸收偏振件，设于所述反射偏振件远离所述发光组件的一侧。
可选地，所述相位延迟件包括：液晶相位延迟件。
本发明还提出一种AR眼镜，包括上述的AR光学***，所述AR光学***包括：
发光组件、分光单元以及透反单元；所述分光单元位于所述发光组件的出射光路上，所述透反单元位于所述分光单元的出射光路上；
所述分光单元包括：沿光路依次设置的相位延迟件和反射偏振件；所述相位延迟件靠近所述发光组件设置；所述相位延迟件的厚度T≤18um。
本发明的技术方案中，通过对所述分光单元中相位延迟件的厚度T进行限制，从而使得人眼在观看图像时不会感受到重影问题，进而提高用户的视觉体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术中AR光学***的一实施例的结构示意图；
图2为图1的AR光学***产生重影的一实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的AR光学***的相位延迟件的厚度结构示意图；
图4为本发明提供的AR光学***在相位延迟件的不同厚度的成像对比示意图；
图5为本发明提供的AR光学***在相位延迟件的不同厚度的成像对比示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 发光组件 3 透反单元
2 分光单元 201 吸收偏振件
202 反射偏振件 203 相位延迟件
204 胶合层
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
图1所示的是现有技术中AR光学***的结构示意图。该AR光学***包括：沿光路依次设置的发光组件1、分光单元2和透反单元3。该AR光学***的理想光路走向为：发光组件1用于发出图像光束L1，分光单元2用于将入射的图像光束L1反射至透反单元3。透反单元3用于反射该图像光束线L1和透射来自外部真实环境的环境光线；经透反单元3反射的图像光束L1和透射的外界有效光线L2到达分光单元2，经分光单元2透射后同时进入人眼，使得用户能够看到外界真实环境的同时还可以看到叠加在真实环境中的图像光线,从而实现增强现实效果。
如图1和图2所示，分光单元2一般包括依次设置的：反射偏振件202以及相位延迟件203；相位延迟件203位于临近发光组件1一侧，反射偏振件202位于远离发光组件1这一侧。
相位延迟件203的作用是将入射的图像光束一部分进行界面反射，传输至透反单元3；图像光束的另一部分经相位延迟件203透射至反射偏振件202，再经反射偏振件202反射至透反单元3。其中，相位延迟件203具体可以为液晶相位延迟器，而反射偏振件202例如可以是APF膜，也可以是其它对光线具有反射偏振功能的膜材。然而，入射的图像光束在经过相位延迟件203、反射偏振件202的分别反射后会形成两个图像，从而导致人眼在观看图像时出现重影，视觉效果大大降低。
鉴于此，本发明提供一种AR光学***以及AR眼镜，对分光单元2中相位延迟件203的厚度T进行限制，从而使得人眼在观看图像时不会感受到重影问题，提高视觉体验。
为解决目前AR光学***出现重影的问题，本发明中对相位延迟件203的厚度进行限制，如图3所示，相位延迟件的厚度为T≤18um。
本发明的技术方案中，将相位延迟件的厚度T限制为T≤18um之后，如图4所示，可以使得光束经相位延迟件203的入射面和反射偏振件202的反射面分别反射后所成的重影不会被人眼感知，从而提高视觉体验。
另一方面，在限制相位延迟件203的厚度T时，优选相位延迟件的厚度T满足：T≤10um，在此条件下，可获得良好的视觉体验效果，如图5所示。
进一步地，如图3所示，分光单元2还包括设置于相位延迟件203与反射偏振件202之间的胶合层204，用于粘合相位延迟件203与反射偏振件202，胶合层的厚度d满足：d<20um。当相位延迟件203为液晶相位延迟器时，可以利用涂布的方式将液晶相位延迟器与反射偏振件202粘接。
需要说明的是，所述AR光学***100还包括设于发光组件1的出光侧的透镜，通过设置透镜对发光组件1显示的像进行放大，便于人眼观看。
需要说明的是，所述AR光学***的透反单元3可以为曲面镜，曲面镜可以对分光单元2反射出的光线进行进一步的反射。其中，对曲面镜的曲面类型不做限制，可以是球面，也可以是非球面；对曲面镜的材料也不做限制，可以是玻璃，也可以是塑料，在此不再详细说明。
再请参考图1，在部分图像光线和部分环境光线进入人眼的同时，干扰光线(外界杂散光线)还同时从分光单元2的下方向上射入，干扰光线的部分光线经过分光单元2的反射抵达人眼。也即是，用户在观看到图像光线和外界环境光线的同时，还会看到同时从外界入射的干扰光线，从而降低了用户的观看体验。
为解决此问题，本发明的AR光学***中，如图1所示，分光单元2还包括:吸收偏振件201，设于所述反射偏振件202远离所述发光组件1的一侧。而吸收偏振件，例如可以是POL膜，POL膜有助于消除来自底部的杂散光，进而减少外界光线的干扰，也可以是其它对光线具有偏振吸收功能的膜材，在此不再一一赘述。
需要说明的是，本发明的发光组件2还包括基底，设于所述反射偏振件202远离所述发光组件1的一侧，用于承载吸收偏振件201，反射偏振件202以及相位延迟件203。本发明不限制基底的材料，可以是玻璃或塑料等硬性透明材料，在此不再一一赘述。
需要说明的是，各夹角根据实际情况而定，例如基底厚度、分光单元2与发光组件1的距离等，在此不再详细说明。
本发明还提供一种AR眼镜，包括上述的AR光学***100，所述AR眼镜包括上述的AR光学***的全部技术特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种AR光学***，其特征在于，包括：发光组件、分光单元以及透反单元；所述分光单元位于所述发光组件的出射光路上，所述透反单元位于所述分光单元的出射光路上；
所述分光单元包括：沿光路依次设置的相位延迟件和反射偏振件；所述相位延迟件靠近所述发光组件设置；所述相位延迟件的厚度T≤18um。
2.如权利要求1所述的AR光学***，其特征在于，所述相位延迟件的厚度T≤10um。
3.如权利要求1所述的AR光学***，其特征在于，所述分光单元还包括：设置于所述相位延迟件与所述反射偏振件之间的胶合层，用于粘合所述相位延迟件与所述反射偏振件，所述胶合层的厚度d满足：d<20um。
4.如权利要求1至3中任一项所述的AR光学***，所述分光单元还包括：吸收偏振件，设于所述反射偏振件远离所述发光组件的一侧。
5.如权利要求1至3中任一项所述的AR光学***，其特征在于，所述相位延迟件包括：液晶相位延迟件。
6.一种AR眼镜，其特征在于，所述AR眼镜包括如权利要求1至5中任一项所述的AR光学***。
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