[发明专利]一种近眼显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及增强现实领域，尤其涉及一种近眼显示系统。

背景技术

增强现实(英文：Augmented Reality；简称：AR)，是利用虚拟物体或信息对真实场景进行现实增强的技术。增强现实技术通常基于摄像头等图像采集设备获得的真实物理环境影像，通过计算机系统识别分析及查询检索，将与之存在关联的文本内容、图像内容或图像模型等虚拟生成的虚拟图像显示在真实物理环境影像中，从而使用户能够获得身处的现实物理环境中的真实物体的标注、说明等相关扩展信息，或者体验到现实物理环境中真实物体的立体的、突出强调的增强视觉效果。

现有的增强现实设备一般通过光学透镜将虚拟图像的光线会聚到用户的瞳孔中，对人眼观察的位置有较严格的限制。在用户的瞳孔位置发生变化时，例如用户的眼球转动，或者两个瞳距不同的用户先后使用同一个增强现实设备的时候，需要用户对增强现实设备的瞳距调节，或者由增强现实设备自动进行瞳距调节，但目前这两者的精度都不高，会导致虚拟图像的光线无法全部进入人眼，从而使得增强现实设备无法向用户发送虚拟图像，或者发送的虚拟图像的效果不佳，继而无法给用户以良好的增强现实体验。

因此，现有技术中存在的因增强现实设备对人眼观察的位置有较严格的限制，而导致无法给用户以良好的增强现实体验的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种近眼显示系统，可提供较大的出瞳，对人眼观察的位置没有限制，解决了现有技术中存在的因增强现实设备对人眼观察的位置有较严格的限制，而导致无法给用户以良好的增强现实体验的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种近眼显示系统，包括图像源和阵列成像装置，所述阵列成像装置包括至少两个成像镜面，所有成像镜面对应的出瞳拼接在一起；

由所述图像源输出的图像光线，经所述阵列成像装置反射至人眼形成投影图像；环境光线经过所述阵列成像装置透射进入人眼形成环境图像。

可选地，所述成像镜面按所述图像光线的传输方向依次设置，且反射效率依次增强。

可选地，所述图像源具体包括：

照明光源，用于提供照明光线；

反射式图像源，设置在所述照明光线的光路上，用于在所述照明光线的作用下发出所述图像光线。

可选地，所述图像源具体包括：

光源，用于提供初始光线；

扫描装置，设置在所述初始光线的光路上，用于将所述初始光线进行偏转，形成所述图像光线。

可选地，所述扫描装置具体为MEMS扫描振镜或光纤扫描装置。

可选地，所述成像镜面具体为反射式衍射镜面或透射式衍射镜面。

可选地，所述阵列成像装置包括：

导光器件，用于引导所述图像光线；

成像镜面阵列，设置于人眼前方，由至少两个成像镜面组成，在所述图像光线经过所述成像镜面时，每个成像镜面在将所述图像光线的一部分向人眼方 向反射时，还按所述图像光线在所述导光器件中的传播方向，传输所述图像光线中的另一部分。

可选地，所述导光器件具体为平板光波导。

可选地，所述成像镜面具体为衍射镜面，所述衍射镜面以面对人眼的方式设置于所述导光器件上。

可选地，所述衍射镜面对应的结构贴合在所述导光器件的相应位置，或将所述导光器件的相应位置制作为所述衍射镜面结构。

可选地，所述成像镜面具体为可反可透膜层形成的镜面，所述可反可透膜层的反射面朝向所述人眼。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

由于阵列成像装置包括至少两个成像镜面，并且所有成像镜面对应的出瞳拼接在一起，相当于扩大了增强现实设备的出瞳直径，使得增强现实设备输出的图像光线更加容易进入眼睛的瞳孔中，所以与单一光学透镜的出瞳相比，本方案提供的出瞳明显增大，从而减少或者避免了对人眼观察的位置的严格限制，进而扩大了增强现实设备的适用人群，并且无需用户对增强现实设备进行瞳距调节，也避免了用户因调节结果不精确导致无法获得良好的增强现实体验的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：