[发明专利]一种增强现实装置、设备及实现增强现实的方法

说明书

本申请提供了一种增强现实装置、设备及实现增强现实的方法，能够提升图像光线的光利用效率。增强现实装置包括：像源、偏振分光镜、波片组件以及曲面半反射镜，其中，所述偏振分光镜设置于所述像源发射的图像光线的方向上；所述波片组件设置于所述偏振分光镜的反射光线和/或透射光线的一侧；所述曲面半反射镜设置于所述波片组件的远离所述偏振分光镜的一侧。

技术领域

本申请涉及增强现实(AR，Augmented Reality)技术领域，具体而言，涉及一种增强现实装置、设备及实现增强现实的方法。

背景技术

增强现实技术是在屏幕上将虚拟现实与现实进行呈现并互动的技术，通过将虚拟现实的图像以及实际环境的图像投射到用户眼中，使用户达到虚拟与现实融合的体验。其中，用户通过佩戴实现增强现实的装置，例如AR眼镜，是进行融合体验的常用方式。

图1为现有实现增强现实的装置结构示意图。如图1所示，该装置包括：平面像源01、透镜02、分光镜03以及曲面半反射镜04，其中，

平面像源01设置在透镜02的上方，为了对平面像源01发出的图像光线进行汇聚，平面像源01与透镜02之间相距一定距离；

在透镜02的下方，设置有与平面像源01的法线成一定角度的分光镜03；

在分光镜03反射光线的一侧，设置有曲面半反射镜04，在分光镜04的另一侧，对应人眼05。

平面像源01的图像光线(图中细箭头光线)从上方向下射入透镜02，与此同时，环境光线(图中空心三角形光线)从设置在分光镜03一侧的曲面半反射镜04射入分光镜03，干扰光线(图中实心三角形光线)从分光镜03的下方向上射入分光镜03；

图像光线经透镜02进行部分汇聚后射向分光镜03，入射光线在分光镜03发生反射和透射，其中，一部分图像光线经过分光镜03的透射后进入大气，另一部分图像光线经过分光镜03的反射后射向曲面半反射镜04，射入到曲面半反射镜04的部分图像光线再次发生反射和透射，透射的光线进入大气，反射的光线再次入射到分光镜03，在分光镜03处发生反射和透射，反射的光线进入透镜02，透射的光线进入人眼05，使得平面像源的图像被人眼05所看到；

射入分光镜03的环境光线(现实场景光线)在分光镜03处发生反射和透射，反射的光线进入透镜02，透射的光线进入人眼05；

射入分光镜03的干扰光线(噪声)在分光镜03处发生反射和透射，反射的光线进入人眼05，透射的光线进入透镜02；

进入人眼05的光线包括：图像光线、环境光线以及干扰光线，从而实现虚拟现实图像以及现实场景图像的融合。

但该实现增强现实的装置，由于图像光线先后经历分光镜的两次反射和透射，以及，曲面半反射镜的一次反射和透射，使得从平面像源发出的图像光线损耗较大，入射到人眼的图像光线只有从平面像源发出的图像光线的1/8，图像光线的光利用效率较低，导致到达人眼的图像光线强度不足，使得进入人眼的干扰光线严重降低了增强现实图像的对比度，从而降低用户的增强现实体验。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供增强现实装置、设备及实现增强现实的方法，能够提升图像光线的光利用效率。

第一方面，本发明提供了增强现实装置，包括：像源、偏振分光镜、波片组件以及曲面半反射镜，其中，

所述偏振分光镜设置于所述像源发射的图像光线的方向上；

所述波片组件设置于所述偏振分光镜的反射光线和/或透射光线的一侧；

所述曲面半反射镜设置于所述波片组件的远离所述偏振分光镜的一侧。