[實用新型]一種用于頭戴顯示設備的光學系統

有效

• 申請號: 201721824610.9
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN208092341U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 宋海濤;周旭東;姚長呈
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種用于頭戴顯示設備的光學系統，包括：光纖掃描器陣列，用于掃描所需顯示的虛擬圖像；空間光調制器，用于調制來自外界環境的外界環境光線，以遮擋與所述虛擬圖像對應的待遮擋部分；物鏡鏡組，用于接收所述外界環境光線，并將所述外界環境光線成像至所述空間光調制器上；分光鏡，用于合并所述光纖掃描器陣列出射的虛擬圖像光線和所述空間光調制器出射的光線；目鏡鏡組，用于將所述分光鏡出射的光線導入光波導；光波導，用于將所述目鏡鏡組出射的光線導出進入人眼。上述方案用于解決現有技術中存在的，因增強現實技術沒有遮擋增強圖像覆蓋的真實物理環境對應的光線，而導致增強現實技術提供給用戶的視覺體驗較差的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及增強顯示領域，由于涉及一種用于頭戴顯示設備的光學系統。

背景技術

增強現實(英文：Augmented Reality；簡稱：AR)，是利用虛擬物體或信息對真實場景進行現實增強的技術。增強現實技術通常基于攝像頭等圖像采集設備獲得的真實物理環境影像，通過計算機系統識別分析及查詢檢索，將與之存在關聯的文本內容、圖像內容或圖像模型等虛擬生成的增強圖像顯示在真實物理環境影像中，從而使用戶能夠獲得身處的現實物理環境中的真實物體的標注、說明等相關擴展信息，或者體驗到現實物理環境中真實物體的立體的、突出強調的增強視覺效果。

但是，在將增強圖像顯示在在真實物理環境影像中的時候，由于沒有對增強圖像所覆蓋的真實物理環境對應的光線進行遮擋，所以該部分光線仍然會進入人眼，若該部分光線較強，則會使得增強圖像所在區域的對比度較低，導致用戶無法識別出該增強圖像的內容，或者識別效果較差，最終導致增強現實技術提供給用戶的視覺體驗較差。

因此，現有技術存在因增強現實技術沒有遮擋增強圖像覆蓋的真實物理環境對應的光線，而導致增強現實技術提供給用戶的視覺體驗較差。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于頭戴顯示設備的光學系統，用于解決現有技術中存在的，因增強現實技術沒有遮擋增強圖像覆蓋的真實物理環境對應的光線，而導致增強現實技術提供給用戶的視覺體驗較差的技術問題。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供一種用于頭戴顯示設備的光學系統，包括：

光纖掃描器陣列，用于掃描所需顯示的虛擬圖像；

空間光調制器，用于調制來自外界環境的外界環境光線，以遮擋與所述虛擬圖像對應的待遮擋部分；

物鏡鏡組，用于接收所述外界環境光線，并將所述外界環境光線成像至所述空間光調制器上；

分光鏡，用于合并所述光纖掃描器陣列出射的虛擬圖像光線和所述空間光調制器出射的光線；

目鏡鏡組，用于將所述分光鏡出射的光線導入光波導；

光波導，用于將所述目鏡鏡組出射的光線導出進入人眼。

可選的，所述空間光調制器為反射型空間光調制器。

可選的，所述反射型空間光調制器的反射率被控制以僅反射來自所述外界環境的不需要被遮擋的部分的光。

可選的，所述分光鏡為半反半透鏡。

可選的，所述空間光調制器用于對所述外界環境光線進行偏振轉換。

可選的，所述分光鏡為偏振型分光鏡。

可選的，所述偏振型分光鏡為P偏振可透S偏振可反平面鏡或P偏振可反 S偏振可透平面鏡。

可選的，所述的空間光調制器為透射型空間光調制器，所述空間光調制器的透明度被控制以遮擋來自所述外界環境的部分的光。

可選的，所述物鏡鏡組包括成像鏡組和光線轉折鏡組；