[发明专利]一种增强现实光学显示系统

说明书

一种增强现实光学显示系统，包括光源、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构，以及第四光学结构，所述第一光学结构，其对光源图像的光进行矫正场曲和畸变处理；所述第二光学结构，其将所述入射光变为圆偏振光反射到所述第三光学结构，并将接收的第二反射光透射到人眼；所述第三光学结构，其接收所述圆偏振光，并将第二反射光反射到所述第二光学结构，将泄露光透射到所述第四光学结构；所述第四光学结构，其对所述泄露光进行吸收，避免了用户观看内容的隐私暴露问题。本发明的增强现实光学显示系统，模组体积和重量小、成像质量好，像差小；无显示漏光，保密性好；支持近视用户裸眼观看，无需额外近视镜片。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，特别是涉及一种增强现实光学显示系统。

背景技术

增强现实（AR, Augmented Reality）领域核心技术之一是穿透式光学显示系统，它可以使计算机生成的图像叠加在用户的真实视觉上，是使虚拟图像和真实图像无缝融合。数字世界和真实世界的结合，将带给用户全新的体验。目前AR技术已广泛应用在游戏、零售、教育、工业以及医疗等领域。

目前，增强现实技术通常采用穿透式光学显示方式，包括有全息光栅、反射波导、普通反射棱镜和自由曲面棱镜等方案。这些方案普遍存在像质较差和显示泄露的问题。另外，对于近视用户来说，这些光学系统还额外添加用户的近视镜片，增加了系统复杂度，降低了佩戴体验。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种增强现实光学显示系统，采用曼金折反射系统，再结合特定补偿镜，以高度集成化的方案，控制了虚拟数字影像的成像距离，提高了虚拟数字影像的画质，同时对外界透视真实光场呈现一定的光焦度，保证了近视用户同时看清数字影像和真实世界。

为实现上述目的，本发明提供的增强现实光学显示系统，包括光源、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构，以及第四光学结构，其特征在于，

所述第一光学结构，其对光源图像的光进行矫正场曲和畸变处理；

所述第二光学结构，其将所述入射光变为圆偏振光反射到所述第三光学结构，并将接收的第二反射光透射到人眼；

所述第三光学结构，其接收所述圆偏振光，并将第二反射光反射到所述第二光学结构，将泄露光透射到所述第四光学结构；

所述第四光学结构，其对所述泄露光进行吸收，避免用户观看内容的隐私暴露问题，并通消除空气和介质表面的反射损失，减少了对用户观察外界亮度的影响。

进一步地，所述第一光学结构，包括，第一光学镜片，在所述第一光学镜片的上、下表面，分别镀有增透光学膜。

进一步地，所述第二光学结构，包括，第二光学板，在所述第二光学板的上表面，从最底面依次贴合有吸收型线偏振膜、偏振反射膜和第一四分之一波片；在所述第二光学板的下表面贴附或镀有增透光学膜。

进一步地，所述第二光学板为薄光学板、两面面型为：平面、球面、非球面或自由曲面。

进一步地，其特征在于，

所述吸收型线偏振膜用于吸收第一偏振光；

所述偏振反射膜用于反射第一偏振光；

所述第一四分之一波片将第一偏振光变为圆偏振光；

所述第一偏振光为S光或P光。

进一步地，所述第三光学结构，包括，曼金反射镜、补偿镜，所述曼金反射镜和所述补偿镜胶合在一起后形成S1、S2和S3表面；在所述S2表面上镀有部分透射部分反射膜；在S1和S3表面分别贴合或镀有增透光学膜。