[实用新型]增强现实与眼镜结合的投影光学装置

权利要求书

1.一种增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，包括显示部(5)、增强现实部以及视度眼镜部(120)；

所述增强现实部设置在显示部(5)输出的光线的传播路径上；

所述显示部(5)输出的光线经增强现实部传输到达观测者(140)；

外界景象(130)的光线经视度眼镜部(120)传输到达观测者(140)；

所述增强现实部包括第二光学元件(2)，所述第二光学元件(2)包括光波导和/或自由曲面光学元件；

所述视度眼镜部(120)包括第一光学元件(1)，所述第一光学元件(1)包括光波导和/或自由曲面光学元件；

第一光路与第二光路部分或者全部重叠，其中，所述第一光路为显示部(5)发出的光线经第二光学元件(2)到达观测者(140)的光路，所述第二光路为外界景象(130)的光线依次经过第一光学元件(1)和第二光学元件(2)到达观测者(140)的光路；

第一光学元件(1)的第一光学元件第四表面为自由曲面，第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)为眼镜度数矫正曲面，第一光学元件(1)的其余表面为平面；

第二光学元件(2)的第二光学元件第七表面、第二光学元件第八表面以及第二光学元件第九表面均为自由曲面，第二光学元件(2)的第二光学元件第六表面为带有弧度的曲率面，用来和第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)配合形成各种度数的眼镜片，第二光学元件(2)的其余表面都为平面；

第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)的曲率半径R_d是根据眼镜片的度数和第二光学元件(2)的第二光学元件第六表面(26)的曲率半径值R_c计算出来的，计算方式如下：根据眼镜片的度数φ，计算出眼镜片的焦距f，f的单位为m(米)，计算公式如下：

然后根据透镜焦距计算公式：

计算出R_d的值，即为第一光学元件(1)的第一光学元件第一表面(11)的曲率半径R_d的值；其中n′为第二光学元件的折射率，d为第一光学元件第一表面(11)到第二光学元件第六表面(26)的距离，单位为mm。

2.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述增强现实与眼镜结合的投影光学装置还包括透镜组件(110)；

所述透镜组件(110)包括第二透镜(3)和第一透镜(4)；

所述第二透镜(3)和第一透镜(4)均设置在显示部(5)至观测者(140)间的光路上。

3.根据权利要求2所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第一透镜(4)包括矩形正透镜；所述第二透镜(3)包括矩形负透镜；

所述第一透镜(4)包括一个球面和一个非球面；所述第二透镜(3)包括一个球面和一个非球面；

所述第二光学元件(2)包括一个或多个自由曲面；所述第一光学元件(1)包括倾斜的自由曲面；第二光学元件(2)的一个自由曲面和第一光学元件(1)的倾斜自由曲面相连，且相连处设置有半反半透膜。

4.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)包括带有曲率的圆弧面；所述第一光学元件(1)包括焦距矫正面；所述焦距矫正面能够以设定的折射率折射外界景象(130)的光线，并将折射后的外界景象(130)的光线输出至观测者(140)。

5.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)能够以设定的角度折射显示部(5)输出的光线，并将折射后的显示部(5)输出的光线平行输出至观测者(140)。

6.根据权利要求1所述的增强现实与眼镜结合的投影光学装置，其特征在于，所述第二光学元件(2)包括三个自由曲面，所述自由曲面包括变形非球面、多项式曲面、双二次曲面以及泽尼克多项式曲面中的任一种或任多种组合。