[发明专利]一种近眼光学显示系统、增强现实眼镜

说明书

本申请提供一种近眼光学显示系统、一种增强现实眼镜。所述近眼光学显示系统包括微显示器、曲面波导、耦合输出光栅；所述微显示器用于发射携带显示内容的显示光；所述曲面波导包括第一内表面和与所述第一内表面相对的第二内表面，所述第一内表面为凸面，所述第二内表面为凹面，所述曲面波导用于使所述显示光在所述第一内表面和所述第二内表面上发生全反射，并沿所述曲面波导传播；所述耦合输出光栅用于将在所述曲面波导中传播的光线耦合输出所述曲面波导。本申请提供的近眼光学显示系统能够实现大视场角、大出瞳的显示效果。

技术领域

本申请涉及增强现实技术领域，具体地，涉及一种近眼光学显示系统、增强现实眼镜。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将虚拟信息和现实场景巧妙融合的技术，近年来受到广泛关注。其通过一系列光学元件，将虚拟信息叠加到真实场景中，达到互相补充、互相增强的效果。

AR眼镜是AR技术的一种具体应用。通过AR眼镜既可以看到真实的外部世界，也可以看到虚拟信息。其光学显示系统通常由微型显示屏和光学元件组成。其中，光学组合器的不同，是区分AR显示系统的关键部分。光波导是利用光的全反射原理进行图像传输的光学元件，因其轻薄和外界光线的高穿透特性被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案。

但是现有技术中，AR显示系统大多基于传统平板波导，视场角受限，大视场、大出瞳显示困难。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题的至少一个方面，本申请的目的在于提供一种近眼光学显示系统、增强现实眼镜，旨在实现大视场角、大出瞳的显示效果。

为实现上述目的，作为本申请的第一个方面，提供一种近眼光学显示系统，所述近眼光学显示系统包括微显示器、曲面波导、耦合输出光栅；

所述微显示器用于发射携带显示内容的显示光；

所述曲面波导包括第一内表面和与所述第一内表面相对的第二内表面，所述第一内表面为凸面，所述第二内表面为凹面，所述曲面波导用于使所述显示光在所述第一内表面和所述第二内表面上发生全反射，并沿所述曲面波导传播；

所述耦合输出光栅用于将在所述曲面波导中传播的光线耦合输出所述曲面波导。

可选地，所述第一内表面与所述第二内表面在与其垂直的平面上的投影为同心圆弧。

可选地，所述显示光通过耦合输入方式输入所述曲面波导；

其中，所述耦合输入方式包括：

通过耦合输入光栅耦合输入所述曲面波导；

通过直接耦合输入所述曲面波导；

通过自由曲面光学元件耦合输入所述曲面波导。

可选地，当通过耦合输入光栅或直接耦合输入的方式将所述显示光耦合输入所述曲面波导时，所述近眼光学显示系统还包括准直透镜组；

所述准直透镜组设置于所述微显示器与所述曲面波导之间，用于对所述显示光进行准直。

可选地，所述自由曲面光学元件由多个自由曲面组成，还用于对所述显示光进行准直。

可选地，所述耦合输出光栅包括浮雕光栅或全息光栅。

可选地，所述曲面波导由透明的光学玻璃或光学塑料制成。

作为本申请的第二个方面，提供一种增强现实眼镜，所述增强现实眼镜包含上述的近眼光学显示系统。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：