[發明專利]一種增強現實裝置、設備及實現增強現實的方法

在審

• 申請號: 201810147328.4
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108319018A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 徐馳;肖冰;梁曉斌
• 申請（專利權）人: 杭州太若科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 徐麗

本申請提供了一種增強現實裝置、設備及實現增強現實的方法，能夠提升圖像光線的光利用效率。增強現實裝置包括：像源、偏振分光鏡、波片組件以及曲面半反射鏡，其中，所述偏振分光鏡設置于所述像源發射的圖像光線的方向上；所述波片組件設置于所述偏振分光鏡的反射光線和/或透射光線的一側；所述曲面半反射鏡設置于所述波片組件的遠離所述偏振分光鏡的一側。

技術領域

本申請涉及增強現實(AR，Augmented Reality)技術領域，具體而言，涉及一種增強現實裝置、設備及實現增強現實的方法。

背景技術

增強現實技術是在屏幕上將虛擬現實與現實進行呈現并互動的技術，通過將虛擬現實的圖像以及實際環境的圖像投射到用戶眼中，使用戶達到虛擬與現實融合的體驗。其中，用戶通過佩戴實現增強現實的裝置，例如AR眼鏡，是進行融合體驗的常用方式。

圖1為現有實現增強現實的裝置結構示意圖。如圖1所示，該裝置包括：平面像源01、透鏡02、分光鏡03以及曲面半反射鏡04，其中，

平面像源01設置在透鏡02的上方，為了對平面像源01發出的圖像光線進行匯聚，平面像源01與透鏡02之間相距一定距離；

在透鏡02的下方，設置有與平面像源01的法線成一定角度的分光鏡03；

在分光鏡03反射光線的一側，設置有曲面半反射鏡04，在分光鏡04的另一側，對應人眼05。

平面像源01的圖像光線(圖中細箭頭光線)從上方向下射入透鏡02，與此同時，環境光線(圖中空心三角形光線)從設置在分光鏡03一側的曲面半反射鏡04射入分光鏡03，干擾光線(圖中實心三角形光線)從分光鏡03的下方向上射入分光鏡03；

圖像光線經透鏡02進行部分匯聚后射向分光鏡03，入射光線在分光鏡03發生反射和透射，其中，一部分圖像光線經過分光鏡03的透射后進入大氣，另一部分圖像光線經過分光鏡03的反射后射向曲面半反射鏡04，射入到曲面半反射鏡04的部分圖像光線再次發生反射和透射，透射的光線進入大氣，反射的光線再次入射到分光鏡03，在分光鏡03處發生反射和透射，反射的光線進入透鏡02，透射的光線進入人眼05，使得平面像源的圖像被人眼05所看到；

射入分光鏡03的環境光線(現實場景光線)在分光鏡03處發生反射和透射，反射的光線進入透鏡02，透射的光線進入人眼05；

射入分光鏡03的干擾光線(噪聲)在分光鏡03處發生反射和透射，反射的光線進入人眼05，透射的光線進入透鏡02；

進入人眼05的光線包括：圖像光線、環境光線以及干擾光線，從而實現虛擬現實圖像以及現實場景圖像的融合。

但該實現增強現實的裝置，由于圖像光線先后經歷分光鏡的兩次反射和透射，以及，曲面半反射鏡的一次反射和透射，使得從平面像源發出的圖像光線損耗較大，入射到人眼的圖像光線只有從平面像源發出的圖像光線的1/8，圖像光線的光利用效率較低，導致到達人眼的圖像光線強度不足，使得進入人眼的干擾光線嚴重降低了增強現實圖像的對比度，從而降低用戶的增強現實體驗。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供增強現實裝置、設備及實現增強現實的方法，能夠提升圖像光線的光利用效率。

第一方面，本發明提供了增強現實裝置，包括：像源、偏振分光鏡、波片組件以及曲面半反射鏡，其中，

所述偏振分光鏡設置于所述像源發射的圖像光線的方向上；

所述波片組件設置于所述偏振分光鏡的反射光線和/或透射光線的一側；

所述曲面半反射鏡設置于所述波片組件的遠離所述偏振分光鏡的一側。