[实用新型]一种光学模组及增强现实眼镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及增强现实技术领域，更具体地说，涉及一种光学模组及增强现实眼镜。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，AR)，是一种实时地将虚拟图像与现实场景进行结合展现的技术，其基本的光学原理为向人眼同时入射携带真实世界景物信息和虚拟图像信息的光线，使两个光学路径上传输的图像信息在人眼处融合，以使人眼同时获得真实世界的景物信息和虚拟图像的混合图像，从而达到增强现实的效果。随着计算机技术的不断发展，增强现实技术在各个领域的用途越来越广泛。

增强现实眼镜主要包括用于提供虚拟图像光线的显示屏和用于对虚拟图像光线和外界入射光线处理使其在人眼中融合的光学模组，其中，现有技术中主流的光学模组分为光波导式和自由曲面棱镜式的光学模组，但不论是哪种形式的光学模组，都需要光线在其中进行反复的反射，在光线的反射过程中会造成光能的损失。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种光学模组及增强现实眼镜，以提高在增强现实眼镜中的显示屏的光能利用率。

为实现上述技术目的，本申请一些实施例提供了如下技术方案：

一种光学模组，应用于增强现实眼镜，所述增强现实眼镜包括显示屏，所述光学模组包括：相对设置的曲面透镜和平面透镜；其中，

所述平面透镜一侧表面具有第一偏振分光膜，所述曲面透镜一侧表面具有第二偏振分光膜；

来自所述显示屏的出射光线依次经过具有所述第一偏振分光膜的平面透镜和具有所述第二偏振分光膜的曲面透镜反射并经过具有所述第一偏振分光膜的所述平面透镜透射后形成第一图像信息，其中所述出射光线为偏振光；

外界光线依次透过具有所述第二偏振分光膜的所述曲面透镜、和具有所述第一偏振分光膜的所述平面透镜后形成第二图像信息；

所述第一图像信息和第二图像信息形成混合图像信息。

可选的，所述偏振光为椭圆偏振光，所述椭圆偏振光的偏振方向包括第一偏振方向和第二偏振方向。

可选的，所述第一偏振分光膜的偏振方向与所述椭圆偏振光的第一偏振方向的差值小于预设阈值。

可选的，所述第一偏振分光膜用于全透过所述第一偏振方向的偏振光、并反射所述第二偏振方向的偏振光。

可选的，所述第二偏振分光膜的偏振方向与所述第一偏振分光膜的偏振方向成第一预设角度，所述第一预设角度的取值范围为45°±5°，包括端点值。

可选的，所述第一偏振方向为S向，所述第二偏振方向为P向。

可选的，所述偏振光为线偏振光，所述第一偏振分光膜用于使所述平面透镜至少透过所述偏振光的50％，并反射剩余偏振光形成反射光，所述第二偏振分光膜用于至少反射所述反射光的50％。

可选的，所述平面透镜与所述显示屏成第二预设角度设置；所述第二预设角度的取值范围为45°±5°，包括端点值。

可选的，所述曲面透镜具有第一弧面和第二弧面，所述第一弧面和第二弧面均凹向所述平面透镜，所述第二弧面表面设置有所述第二偏振分光膜，外界光线依次透过所述第一弧面和第二弧面到达所述平面透镜。

可选的，所述第一弧面的曲率半径与所述第二弧面的曲率半径满足预设公式；

所述预设公式为：|R₁-R₂|≤σ，其中，R₁表示所述第一弧面的曲率半径，R₂表示所述第二弧面的曲率半径，σ表示预设误差。

可选的，所述光学膜组还包括二分之一波片，所述二分之一波片设置在来自所述显示屏的出射光线至所述第一偏振分光膜的光路上，所述出射光线经过所述二分之一波片之后到达具有所述第一偏振分光膜的平面透镜上。

可选的，还包括：减反射膜；

所述减反射膜设置于所述平面透镜背离所述曲面透镜一侧表面。

本申请一些实施例还提供一种增强现实眼镜，包括：头戴设备主体，所述头戴设备主体用于将所述增强现实眼镜固定在用户的头部预设位置；所述头戴设备主体具有用于放置的显示屏的固定装置；

设置在所述头戴设备主体上的第一镜片模组以及第二镜片模组，所述第一镜片模组以及所述第二镜片模组均包括如上述任一项所述的光学模组；

其中，在进行增强现实图像显示时，所述显示屏分为两个显示区域，以进行分屏显示，两个显示区域均显示第一图像；一个显示区域出射的所述出射光线用于入射至所述第一镜片模组的光学模组，另一个显示区域出射的所述出射光线用于入射所述第二镜片模组的光学模组。