[实用新型]AR光学装置和穿戴式AR设备

说明书

本实用新型提供了一种AR光学装置和AR显示装置，属于增强现实成像技术领域。该AR光学装置包括带通偏振分光镜和反射镜，从像源射出的图像光线经过带通偏振分光镜后分为第一方向的偏振光和第二方向的偏振光，其中，第一方向的偏振光的出射方向远离像源，第二方向的偏振光射向反射镜，然后经反射镜反射后射向带通偏振分光镜，并透射带通偏振分光镜，最后射向人眼。带通偏振分光膜对波长通带范围内的光线进行偏振分光，而波长通带范围外的光线可全部透过，可以在不降低光源能量利用效率的同时，提高佩戴者观察世界的透光率，同时提高佩戴者眼睛的外部可见度，进而提高社交性。

技术领域

本实用新型涉及增强现实成像技术领域，具体而言，涉及一种AR光学装置和穿戴式AR设备。

背景技术

AR(Augmented Reality，增强现实)也被称为混合现实，其原理是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

目前，人们可以通过穿戴式设备，如AR眼镜或AR头盔等，与真实世界进行互动。如图1示出了现有的AR眼镜或AR头盔中的AR光学装置的结构示意图，如图1所示，现有的AR光学装置光学系统包括像源11、分光镜3、曲面半反射镜4和位于分光镜3上方的透镜12，像源11设置在光学系统的上部，且像源11与透镜12之间有一定距离，像源11的图像光线从上方向下射入透镜12。与此同时，环境光线从曲面半反射镜4的右侧向左侧(人眼方向)射入，干扰光线还同时从分光镜的下方向上射入。图像光线的部分光线经过分光镜3的反射射向曲面半反射镜4，部分光线再经过曲面半反射镜4的反射射向分光镜3。环境光线的部分光线依次穿过曲面半反射镜4和分光镜3抵达人眼；干扰光线的部分光线经过分光镜3的反射抵达人眼。部分图像光线、部分环境光线和部分干扰光线最终同时抵达人眼，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像源11的图像。

现有的AR光学装置存在以下缺陷：图像光线的部分光线经过分光镜3，一部分光为反射光，一部分光为透射光，经过分光镜3的反射光射向曲面半反射镜4，部分光线再经过曲面半反射镜4的反射射向分光镜3，像源11的光线经过反射和透射后，造成大量光线丢失，当佩戴者透过该装置观察周围环境时，像源光线的光透过率较低，光能利用率较低，同时，由于大量的干扰光源，外部无法看到佩戴者的眼睛，导致社交性不好。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种AR光学装置和穿戴式AR设备，采用具有带通偏振分光膜的带通偏振分光镜，可以提高透光率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种AR光学装置，包括带通偏振分光镜和反射镜；

所述图像投射装置包括像源；

所述像源射出的图像光线经过所述带通偏振分光镜分为第一方向的偏振光和第二方向的偏振光；所述第一方向的偏振光的出射方向远离所述像源；所述第二方向的偏振光射向所述反射镜，经所述反射镜反射后射向所述带通偏振分光镜，并透射所述带通偏振分光镜。结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述带通偏振分光镜包括相互连接的分光镜基片和带通偏振分光膜。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述带通偏振分光镜包括相互连接的分光镜基片和带通偏振分光膜。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述分光镜基片和所述带通偏振分光膜之间具有粘合层。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述带通偏振分光膜为由至少一组第一折射率材料和第二折射率材料叠加构成的多层膜结构。