CN204989632U - 一种可穿戴透视式光学显示系统 - Google Patents

一种可穿戴透视式光学显示系统 Download PDF

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Abstract

一种可穿戴透视式光学显示系统，包括眼镜架，其特征在于：在眼镜架上安装有反透棱镜，所述反透棱镜上方是图像源，图像源通过电缆连接显示驱动信号，所述反透棱镜包括上棱镜、下棱镜、部分反射部分透射膜和球面反射镜，所述上棱镜下部是45°斜面，与该45°斜面相适配，下棱镜上部亦是45°斜面，在该两个45°斜面中间贴合有部分反射部分透射膜，下棱镜下方连接有球面反射镜。其优点是可在轻微降低图像光线强度的同时，较大的降低外界进入的光线强度，利于明亮环境下实现增强现实效果，且对使用者前方视野遮挡小。

Description

一种可穿戴透视式光学显示系统
技术领域
本发明涉及包括有折射曲面的棱镜、球面反射镜，涉及采用组合单个部件在支架上建立信息的可变信息的指示装置，尤指一种可穿戴透视式光学显示系统。
背景技术
增强现实(AugmentedReality，简称AR)，是一项在虚拟现实基础上发展起来的新技术,它将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的“增强”。
由谷歌公司于2012年4月发布的一款穿戴式智能产品谷歌眼镜(GoogleProjectGlass)，采用了光学透视式增强现实系统。使用半反半透棱镜，即反射50％，透过50％。图像光线需两次经过半透半反才能进入人眼，而外界景象只需通过一次。
使用半反半透棱镜，由于图像需经过两次才能进入人眼，而外界景象只需通过一次，所以导致进入人眼的图像光线强度损耗较大。理想化简单计算，进入人眼的光线强度为50％*50％＝0.25*原始图像光线强度，而外界景象进入人眼的光线强度为50％＝0.5*外界景象光线强度。出于功耗安全等考虑，原始图像最大的光线强度会有限制，这导致特别明亮的环境下，看不清图像。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可穿戴透视式光学显示系统。可在较明亮的环境下也能看清图像，减小对视野的阻挡。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可穿戴透视式光学显示系统，包括眼镜架，其特征在于：在眼镜架上安装有反透棱镜(部分反射部分透射棱镜)，所述反透棱镜上方是图像源，图像源通过电缆连接显示驱动信号；所述反透棱镜包括上棱镜、下棱镜、部分反射部分透射膜和球面反射镜，所述上棱镜下部是45°斜面，与该45°斜面相适配，下棱镜上部亦是45°斜面，在该两个45°斜面中间贴合有部分反射部分透射膜，下棱镜下方连接有球面反射镜。
图像源位于眼镜架上方，产生的图像经过部分反透棱镜，透射的部分由球面反射镜反射回棱镜，经部分反射后进入人眼.而外部景象经过反透棱镜后，直接透射进入人眼。实现增强现实效果。
本发明的有益效果是：可在轻微降低图像光线强度的同时，较大的降低外界进入的光线强度，利于明亮环境下实现增强现实效果，且对使用者前方视野遮挡小。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的反透棱镜3结构示意图。
图3是本发明成像原理图。
图中：1为眼镜架、2为图像源、3为反透棱镜(部分反射部分透射棱镜)、4为电缆。
在反透棱镜3中：31为上棱镜、32为下棱镜、33为部分反射部分透射膜、34为球面反射镜。
具体实施方式
参见附图，本发明一种可穿戴透视式光学显示系统，包括眼镜架1，其特征在于：在眼镜架1上安装有反透棱镜(部分反射部分透射棱镜)3，所述反透棱镜3上方是图像源2，图像源2通过电缆5连接显示驱动信号；所述反透棱镜3包括上棱镜31、下棱镜32、部分反射部分透射膜33和球面反射镜34，所述上棱镜31下部是45°斜面，与该45°斜面相适配，下棱镜32上部亦是45°斜面，在该两个45°斜面中间贴合有部分反射部分透射膜33，下棱镜32下方连接有球面反射镜34。
图像源2位于眼镜架1上方，产生的图像经过反透棱镜3，透射的部分由球面反射镜34反射回棱镜，经部分反射后进入人眼.而外部景象经过反透棱镜3后，直接透射进入人眼。实现增强现实效果。
在本发明的实施例中，所述球面反射镜包含一个凸球面，球面上镀高反射膜，经光敏胶胶合各棱镜后构成一个棱镜组。
当使用反射60％透过40％棱镜时，理想化简单计算进入人眼的光线强度为40％*60％＝0.24*原始图像光线强度。而外界景象进入人眼的光线强度为40％＝0.4*外界景象光线强度。
当使用反射70％透过30％棱镜时，理想化简单计算进入人眼的光线强度为30％*70％＝0.21*原始图像光线强度，而外界景象进入人眼的光线强度为30％＝0.3*外界景象光线强度。
使用高反射率的部分反射部分透射棱镜，可在轻微降低图像光线强度的同时，较大的降低外界进入的光线强度，利于明亮环境下实现增强现实效果。
不透明的图像源放置在眼镜框上方，棱镜组位于人眼前方，对使用者眼前方视野遮挡很小。

Claims (1)

1.一种可穿戴透视式光学显示系统，包括眼镜架，其特征在于：在眼镜架上安装有反透棱镜，所述反透棱镜上方是图像源，图像源通过电缆连接显示驱动信号；所述反透棱镜包括上棱镜、下棱镜、部分反射部分透射膜和球面反射镜，所述上棱镜下部是45°斜面，与该45°斜面相适配，下棱镜上部亦是45°斜面，在该两个45°斜面中间贴合有部分反射部分透射膜，下棱镜下方连接有球面反射镜。
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