[發明專利]一種復用光源折疊光路的雙目光學顯示系統及可穿戴設備

在審

• 申請號: 202010432121.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111487775A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 周瑩;王銳
• 申請（專利權）人: 寧波鴻蟻光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/10;G02B27/28;G02B1/11
• 代理公司: 成都知都云專利代理事務所(普通合伙) 51306
• 代理人: 趙正寅

本發明提供了一種復用光源折疊光路的雙目光學顯示系統及可穿戴設備，屬于AR技術領域，該復用光源折疊光路的雙目光學顯示系統包括顯示器、分光模組、第一光學模組、第二光學模組、第三光學模組和第四光學模組；分光模組設置于顯示器的出光光路上，分光模組對從顯示器入射的光線進行處理得到第一出射光和第二出射光；第一光學模組設置于第一出射光的光路上，第二光學模組設置于第一光學模組的出光光路上；第三光學模組設置于第二出射光的光路上，第四光學模組設置于第三光學模組的出光光路上。其體積小，成像質量好，無顯示漏光，保密性好。該可穿戴設備，其穿戴方便，通用性好，能夠適應近視用戶，大大提升了用戶的佩戴體驗。

技術領域

本發明屬于AR技術領域，具體涉及一種復用光源折疊光路的雙目光學顯示系統及可穿戴設備。

背景技術

增強現實(AR,Augmented Reality)是將圖像通過傳輸設備投影到人眼前方并將現實場景與虛擬場景疊加在一起的一種技術。通過這種方式，能夠給人全新的視覺體驗，并增強或創造新的應用領域。穿透式光學顯示系統是增強現實領域的核心技術之一。目前使用增強顯示技術的可穿戴設備已廣泛應用在游戲、零售、教育、工業,醫療等領域。

目前，穿透式光學顯示技術可以分為幾何光學方案為主的：Birdbath、普通反射棱鏡、自由曲面棱鏡等方案和以衍射光學為主的陣列光波導、衍射光波導等方案。其中以幾何光學方案為主的思路，相比衍射方案具有技術成熟，器件加工方便，組裝公差要求小等特點，目前受到諸如，谷歌、聯想、微軟等許多廠家親睞，但是這一類方案受限于光源器件以及AR系統整體尺寸、重量/價格的要求，普遍存在尺寸、價格、視場、性能、觀測距離無法兼顧的問題，且顯示內容容易泄露，保密性較差；對于近視用戶，還需額外添加近視鏡片配合光學系統共同使用。這些缺點都降低了增強現實可穿戴設備的使用體驗。

發明內容

本發明實施方式的目的在于提供一種復用光源折疊光路的雙目光學顯示系統，其成本低，體積小，重量輕，成像質量好，無顯示漏光，保密性好。

本發明實施方式的另一個目的在于提供一種可穿戴設備，其成本低，體積小，重量輕，成像質量好，穿戴方便。

本發明的實施方式是這樣實現的：

本發明的實施方式提供了一種復用光源折疊光路的雙目光學顯示系統，包括顯示器、分光模組、第一光學模組、第二光學模組、第三光學模組和第四光學模組；

所述分光模組設置于所述顯示器的出光光路上，所述分光模組對從所述顯示器入射的光線進行處理得到第一出射光和第二出射光；

所述第一光學模組設置于所述第一出射光的光路上，所述第二光學模組設置于所述第一光學模組的出光光路上；

所述第三光學模組設置于所述第二出射光的光路上，所述第四光學模組設置于所述第三光學模組的出光光路上。

進一步的，所述分光模組包括第一光學鏡片、第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一光學鏡片設置于所述顯示器的出光光路上，部分所述顯示器的光線從所述第一光學鏡片透射出去形成第一透射光，所述第一反射鏡設置于所述第一透射光的光路上且將所述第一透射光反射形成所述第一出射光，部分所述顯示器的光線從所述第一光學鏡片反射形成第一反射光，所述第二反射鏡設置于所述第一反射光的光路上且將所述第一反射光反射形成所述第二出射光。

進一步的，所述第一光學鏡片包括第一光學基片、第一偏振反射膜、第一補償鏡和第一增透光學膜，所述第一偏振反射膜設置于所述第一光學基片的遠離所述顯示器的一側，所述第一補償鏡設置于所述第一偏振反射膜的遠離所述第一光學基片的一側，所述第一補償鏡的遠離所述第一偏振反射膜的一側和所述第一光學基片的遠離所述第一偏振反射膜的一側均設有所述第一增透光學膜。

進一步的，所述顯示器與所述第一光學鏡片之間的光路上設有第一透射鏡。