[发明专利]一种增强现实显示装置

说明书

本发明公开了一种增强现实显示装置，包括显示组件、导光组件以及调焦组件，显示组件包括显示器和透镜组，显示器发出的光线透射过透镜组而入射至导光组件，使得显示器发出的光线通过导光组件传播至眼盒区域。调焦组件与显示组件连接，可通过调焦组件调节显示组件与导光组件之间的距离，实现改变增强现实显示装置的屈光度。透镜组的焦距f1满足10mm≤f1≤26mm以及通过调焦组件调节显示组件与导光组件之间的距离的调节量X范围为X≤5.6mm，可以使得在调节屈光度过程中保持较小的视场角变化，能够在不同屈光度下保持较大且一致的视场角。

技术领域

本发明涉及光学系统领域，特别是涉及一种增强现实显示装置。

背景技术

增强现实（Augmented Reality，AR)技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等）通过计算机等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。即将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或者空间。

为了满足近视群体的观看需求，现有的增强现实显示装置能够实现根据不同近视程度进行屈光度调节，但是，现有的增强现实显示装置，在调节屈光度后视场角会减小，不能达到在不同屈光度下保持较小的视场角变化量。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强现实显示装置，能够使得在不同屈光度下保持较小的视场角变化量，在不同屈光度下保持较大且一致的视场角。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种增强现实显示装置，包括显示组件、导光组件以及调焦组件，所述显示组件包括透镜组以及显示器，所述透镜组设置于所述显示器的出光光路上，所述显示器发出的光线透射过所述透镜组而入射至所述导光组件，使得所述显示器发出的光线通过所述导光组件传播至眼盒区域；

所述调焦组件与所述显示组件连接，用于调节所述显示组件与所述导光组件之间的距离；

还满足以下条件式：10mm≤f1≤26mm，f1表示所述透镜组的焦距；以及X≤5.6mm，X表示通过所述调焦组件调节所述显示组件与所述导光组件之间的距离的调节量。

优选地，还满足以下条件式：0.75f1/f1.5，其中f表示所述透镜组和所述导光组件的总焦距。

优选地，所述导光组件包括第一光学元件和第二光学元件，所述显示器发出的光线透射过所述透镜组而入射至所述第一光学元件，所述第一光学元件用于将来自所述透镜组的光线反射至所述第二光学元件以及将来自所述第二光学元件的光线透射出，所述第二光学元件用于将来自所述第一光学元件的光线反射回至所述第一光学元件，所述第二光学元件的反射面为曲面；

还满足以下条件式：19mm≤f2≤26mm，其中，f2表示所述第二光学元件的反射面的焦距。

优选地，所述透镜组与所述显示器之间在光轴上的距离d10.5mm，所述第一光学元件与所述透镜组之间在光轴上的距离d26mm。

优选地，所述第一光学元件与所述第二光学元件之间在光轴上的距离为8mm≤d3≤11mm。

优选地，所述第二光学元件的折射率为1.5-1.8，所述透镜组包括第一透镜，所述第一透镜的折射率为1.5-1.8。

优选地，所述增强现实显示装置在不同屈光度下视场角FOV的变化量ΔFOV3°。

优选地，所述增强现实显示装置在不同的屈光度下的视场角均大于等于35°，所述增强现实显示装置的可调屈光度范围为+2D ~ -8D。

优选地，所述增强现实显示装置的出瞳距大于11mm且小于17mm。