具有重影阻挡功能和广视角的紧凑型增强现实用光学装置的制作方法

1.本发明涉及一种增强现实用光学装置，更详细而言，涉及一种能够显著减少大小、厚度、重量以及体积，并且有效防止重影，从而能够提供更加清晰的增强现实用图像的同时提供广视角的具有重影阻挡功能和广视角的紧凑型增强现实用光学装置。


背景技术：

2.众所周知，增强现实(augmented reality，ar)是指，将通过计算机等提供的虚拟的影像或图像叠加在现实世界的实际影像并提供。
3.为了实现这种增强现实，需要一种光学系统，所述光学系统可以将通过如计算机的设备生成的虚拟的影像或图像叠加在现实世界的影像并提供。众所周知，作为这种光学系统，有使用通过使用头戴式显示器(hmd，head mounted display)或眼镜型装置反射或折射虚拟影像的棱镜等的光学单元的技术。
4.然而，使用这种现有光学系统的装置具有如下问题：由于其结构复杂并且重量和体积相当大，因此用户不方便佩戴，并且制造工艺也复杂，从而制造成本高。
5.另外，现有装置具有在用户凝视现实世界时变更焦距的情况下，虚拟影像不聚焦的局限性。为了解决这种问题，提出了使用如能够调节虚拟影像的焦距的棱镜的构件或根据用户对现实世界的焦距的变更来电气控制能够调节对虚拟影像焦距的可变焦点透镜等的技术。然而，这些技术也存在如下问题：为了调节虚拟影像的焦距，用户需要进行另外的操作或需要用于控制焦距的另外的装置、处理器等硬件和软件。
6.为了解决如上所述的现有技术问题，如专利文献1所记载，本技术人开发了一种装置，所述装置能够通过使用比人的瞳孔小的反射部来通过瞳孔将虚拟影像投影到视网膜，从而实现增强现实。
7.图1是示出在所述专利文献1中公开的增强现实用光学装置100的图。
8.图1的增强现实用光学装置100包括光学单元10、反射部30、图像出射部40以及框架部60。
9.光学单元10作为透射从实际物体出射的图像光即实际物体图像光的至少一部分的单元，例如，可以为眼镜片，其内部嵌入有反射部30。另外，光学单元10还执行透射从反射部30反射的增强现实图像光，使其传递到瞳孔的功能。
10.框架部60作为固定和支撑图像出射部40和光学单元10的单元，例如，可以是例如眼镜框。
11.图像出射部40作为出射对应于增强现实用图像的图像光即增强现实图像光的单元，例如，可以具备通过在画面上显示增强现实用图像来放射增强现实图像光的小型显示装置和用于将由显示装置放射的图像光准直为平行光的准直仪(collimator)。
12.反射部30朝向用户的瞳孔反射从图像出射部40出射的与增强现实用图像对应的图像光来提供增强现实用图像。
13.图1的反射部30形成为小于人的瞳孔尺寸的尺寸，即，形成为8mm以下，如上所述，
当反射部30形成为小于瞳孔尺寸时，可以使通过反射部30入射到瞳孔的光的景深接近无限大，即，能够使景深非常深。这里，景深是指，被识别为焦点对准的范围。景深越深，增强现实用图像的焦距也越深，因此，即使用户凝视实际世界的同时更改对实际世界的焦距，与此无关，增强现实用图像的焦点始终被识别为是正确的。这可以看作是一种针孔效果(pinhole effect)。因此，可以与用户凝视存在于实际世界的实际物体的同时改变焦距无关地针对增强现实用图像始终提供清晰的虚拟影像。
14.然而对于这种技术，由于图像出射部40需要用于平行光的诸如准直仪等额外的光学单元，因此存在装置的大小、厚度以及体积增加的限制。
15.为了解决这种问题，可以提出不在图像出射部40中使用准直仪，而是将诸如凹面镜的反射部嵌入并设置于光学单元10的内部，使其执行准直仪的功能的方法。这种结构具有减少图像出射部40的大小、厚度以及体积的优点。
16.在图2中比较示出了在图像出射部40中具备准直仪的图1的增强现实用光学装置100和在内部设置有执行准直仪功能的辅助反射部20的增强现实用光学装置100-1的侧视图。
17.可知在图2左侧的图1的增强现实用光学装置100中，图像出射部40由显示装置41和准直仪42构成，在图2右侧的增强现实用光学装置100-1中，图像出射部40仅由显示装置41构成，而无准直仪42。
18.在图2右侧的增强现实用光学装置100-1中，在图像出射部40中不使用准直仪42，而是在光学单元10内部设置能够执行准直仪的功能的凹面镜形状的辅助反射部20，从图像出射部40出射的增强现实图像光被辅助反射部20反射后传递到反射部30，反射部30将传递的增强现实图像光传递至瞳孔。
19.如上所述，由于图2右侧所示的增强现实用光学装置100-1执行与图1的增强现实用光学装置100相同的功能的同时，在图像出射部40中不使用诸如准直仪的结构，因此与图2左侧所示的使用外部准直仪的增强现实用光学装置100相比，具有可以显著减少大小、体积、厚度、重量等形状因数的优点。
20.然而，图2右侧所示的增强现实用光学装置100-1存在还能够将产生重影的未期望的实际物体图像光传递到瞳孔的问题。
21.图3是用于说明增强现实用光学装置100-1中，重影产生原理的图。
22.参照图3，来自实际物体的图像光，即实际物体图像光经光学单元10直接传递到瞳孔，然而存在经辅助反射部20反射，传递到瞳孔的杂光，由于通过杂光传递到瞳孔的实际物体图像光与经过光学单元10直接传递到瞳孔的实际物体图像光的成像位置不同，因此产生重影。
23.因此，为了减少形状因数，正在需要一种能够解决在使用辅助反射部20的如图2所示的使用内置准直仪的增强现实用光学装置100-1中可能发生的重影问题，同时如上所述，扩大视场(fov，field of view)，减少装置的大小、厚度、重量以及体积，并且提高对增强现实图像光的光效率的紧凑型增强现实用光学装置。
24.现有技术文献
25.专利文献1：韩国授权专利公报第10-1660519号(公告日为2016年9月29日)


技术实现要素：

26.发明要解决的问题
27.本发明用于解决如上所述的问题，其目的在于提供一种能够显著减少大小、厚度、重量以及体积并且有效防止重影的同时能够提供广视角的增强现实用光学装置。
28.另外，本发明的另一目的在于提供一种紧凑型增强现实用光学装置，其最小化可以产生重影的现实世界的图像光流出到用户瞳孔侧，从而能够进一步极大化透视(see-through)性，同时提供清晰的虚拟图像，并且利用用于将增强现实图像光反射并传递到瞳孔的多个反射部的设置结构，从而能够提供广视角，同时改善增强现实图像光传递到眼动范围的光效率。
29.用于解决问题的手段
30.为解决如上所述的问题，本发明提供一种具有重影阻挡功能和广视角的紧凑型增强现实用光学装置，其特征在于，包括：光学单元，将实际物体图像光的至少一部分透射到用户眼睛的瞳孔；第一反射单元，设置在所述光学单元的内部，并且将从图像出射部出射的与增强现实用图像对应的图像光即增强现实图像光传递到第二反射单元；以及第二反射单元，设置在所述光学单元的内部，通过将从所述第一反射单元传递来的增强现实图像光反射并传递到用户眼睛的瞳孔来向用户提供增强现实用图像，所述光学单元具有第一表面和第二表面，实际物体图像光入射至所述第一表面，通过所述第二反射单元传递的增强现实图像光和实际物体图像光通过所述第二表面向用户眼睛的瞳孔出射，从所述图像出射部出射的增强现实图像光通过所述光学单元的内部传递到所述第一反射单元，或者在所述光学单元的内表面上发生全反射后传递到第一反射单元，第一反射单元的用于反射所述增强现实图像光的反射面设置成面向光学单元的实际物体图像光入射到的第一表面，所述第二反射单元由多个反射部构成，多个所述反射部设置在所述光学单元的内部以分别反射从所述第一反射单元传递来的增强现实图像光并传递到用户的瞳孔，构成所述第二反射单元的多个反射部以随着距所述第一反射单元的距离增加而距所述光学单元的第二表面的距离减少的方式设置在所述光学单元的内部。
31.其中，所述第一反射单元可以以使所述第二反射单元位于所述第一反射单元和图像出射部之间的方式设置在所述光学单元的内部。
32.另外，所述第一反射单元的反射面可以形成为曲面。
33.另外，所述第一反射单元的反射面可以形成为朝向光学单元的第一表面侧凹陷。
34.另外，所述第一反射单元的宽度方向上的长度可以为4mm以下。
35.另外，所述第一反射单元可以由部分地反射光的半反射镜(half mirror)或者根据波长选择性地透射光的陷波滤波器形成。
36.另外，所述第一反射单元可以由折射元件或者衍射元件形成。
37.另外，在所述第一反射单元中与用于反射增强现实图像光的反射面相反的表面上可以涂覆有吸收光而不反射光的材料。
38.另外，构成所述第二反射单元的多个反射部可以设置成相对于所述光学单元的第二表面具有倾斜角，以将从所述第一反射单元传递来的增强现实图像光反射并传递到瞳孔。
39.另外，多个所述反射部各自的大小可以为4mm以下。
40.另外，多个所述反射部各自的大小可以为各反射部的边缘边界线上任意两点之间的最大长度。
41.另外，多个所述反射部各自的大小可以为将反射部投影到垂直于用户瞳孔和各反射部之间的直线并且包括瞳孔中心的平面上而形成的正投影的边缘边界线上任意两点之间的最大长度。
42.另外，多个所述反射部分别可以设置成从所述第一反射单元传递来的增强现实图像光不被其他反射部阻挡。
43.另外，多个所述反射部中的一部分，各自大小可以彼此不同。
44.另外，多个所述反射部中的至少一部分反射部的间隔可以设置成不同于其他反射部的间隔。
45.另外，多个所述反射部中的至少一部分可以由部分地反射光的半反射镜或者根据波长选择性地透射光的陷波滤波器形成。
46.另外，多个所述反射部中的至少一部分可以由折射元件或者衍射元件形成。
47.另外，对于多个所述反射部中的至少一部分，可以在与用于反射增强现实图像光的表面相反的表面上涂覆有吸收光而不反射光的材料。
48.另外，多个所述反射部中的至少一部分的表面可以形成为曲面。
49.另外，多个所述反射部中的至少一部分反射部相对于所述光学单元的倾斜角可以形成为不同于其他所述反射部相对于所述光学单元的倾斜角。
50.另外，所述第二反射单元形成为多个，当将所述光学单元置于用户瞳孔的正面时，如果将从瞳孔到正面的方向称为x轴，则所述图像出射部以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元的外部或者内部，当将沿x轴平行于从所述图像出射部到x轴的垂直线并且经过光学单元的第一表面和第二表面之间的线段中的任一者称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个所述第二反射单元可以沿着所述z轴方向彼此平行地间隔设置。
51.另外，构成各所述第二反射单元的多个反射部可以与构成相邻的第二反射单元的多个反射部中的任一者沿平行于z轴的虚拟直线并排设置。
52.另外，构成各所述第二反射单元的多个反射部中的至少一部分可以不相对于构成相邻的第二反射单元的多个反射部在平行于z轴的虚拟直线上并排设置。
53.另外，当将所述光学单元置于用户瞳孔的正面时，如果将从瞳孔向正面的方向称为x轴，则图像出射部以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元的外部或者内部，当将沿x轴平行于从所述图像出射部到x轴的垂直线并且经过光学单元的第一表面和第二表面之间的线段中的任一者称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个所述反射部可以形成为沿平行于所述z轴的虚拟直线延伸的条状。
54.另外，当在所述x轴方向上进行观察时，所述第一反射单元可以延伸形成为随着从中央部分到左右两端部而更靠近第二反射部。
55.根据本发明的另一方面，提供一种具有重影阻挡功能和广视角的紧凑型增强现实用光学装置，其特征在于，包括：光学单元，将实际物体图像光的至少一部分透射到用户眼睛的瞳孔，第一反射单元，嵌入并设置在所述光学单元的内部，并且将从图像出射部出射的与增强现实用图像对应的图像光即增强现实图像光传递到第二反射单元，以及第二反射单元，包括多个反射部，多个所述反射部嵌入并设置于所述光学单元的内部，以将从所述第一
反射单元传递来的增强现实图像光反射并传递到用户眼睛的瞳孔；所述光学单元具有第一表面和第二表面，实际物体图像光入射至所述第一表面，通过所述第二反射单元传递的增强现实图像光和实际物体图像光通过所述第二表面向用户眼睛的瞳孔出射，所述第二反射单元由第一反射部组和第二反射部组构成，所述第一反射部组由以与距所述第一反射单元的距离无关地相对于所述光学单元的第二表面具有相同的距离，或者随着距第一反射单元的距离增加而距所述光学单元的第二表面的距离增加的方式嵌入并设置在光学单元的内部的反射部构成，所述第二反射部组由以随着距所述第一反射单元的距离增加而距所述光学单元的第二表面的距离减小的方式嵌入并设置在光学单元的内部的反射部构成，所述第二反射部组和所述第一反射单元之间的距离小于所述第一反射部组和所述第一反射单元之间的距离。
56.其中，从所述图像出射部出射的增强现实图像光可以通过所述光学单元的内部传递到所述第一反射单元或者在所述光学单元的内表面上发生1次以上全反射后传递到第一反射单元。
57.另外，第一反射单元的用于反射所述增强现实图像光的反射面可以设置成面向光学单元的实际物体图像光入射到的第一表面。
58.另外，所述第一反射单元的反射面可以形成为曲面。
59.另外，所述第一反射单元的反射面可以形成为朝向光学单元的第一表面侧凹陷。
60.另外，所述第一反射单元的宽度方向上的长度可以为4mm以下。
61.另外，构成所述第二反射单元的多个反射部可以设置成相对于所述光学单元的第二表面具有倾斜角，以将从所述第一反射单元传递来的增强现实图像光反射并传递到瞳孔。
62.另外，多个所述反射部各自的大小可以为4mm以下。
63.另外，多个所述反射部中的至少一部分可以由半反射镜、折射元件和衍射元件中的至少任一者形成。
64.另外，对于多个所述反射部中的至少一部分，可以在与用于反射增强现实图像光的表面相反的表面上涂覆有吸收光而不反射光的材料。
65.另外，所述第二反射单元形成为多个，当将所述光学单元置于用户瞳孔的正面时，如果将从瞳孔到正面的方向称为x轴，则所述图像出射部以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元的外部或者内部，当将沿x轴平行于从所述图像出射部到x轴的垂直线并且经过光学单元的第一表面和第二表面之间的线段中的任一者称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个所述第二反射单元可以沿着所述z轴方向彼此平行地间隔设置。
66.另外，在各所述第二反射单元中，构成各第二反射单元的多个反射部可以与构成相邻的第二反射单元的多个反射部中的任一者沿平行于z轴的虚拟直线并排设置。
67.另外，在各所述第二反射单元中，构成多个第二反射单元中的每一者的多个反射部中的至少一部分可以不相对于构成相邻的第二反射单元的多个反射部而沿平行于z轴的虚拟直线并排设置。
68.另外，当将所述光学单元置于用户瞳孔的正面时，如果将从瞳孔向正面的方向称为x轴，则图像出射部以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元的外部或者内部，当将沿x轴平行于从所述图像出射部到x轴的垂直线并且经过光学单元的第一表面和第二
表面之间的线段中的任一者称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个所述反射部可以形成为沿平行于所述z轴的虚拟直线延伸的条状。
69.另外，当在x轴方向上进行观察时，所述第一反射单元可以延伸形成为随着从中央部分到左右两端部而更靠近第二反射单元。
70.另外，从所述图像出射部出射的增强现实图像光入射到的光学单元的第三表面可以形成为曲面以具有折射能力。
71.另外，在所述图像出射部和所述第三表面之间可以设置有辅助光学单元。
72.另外，所述第二反射单元形成为多个，当将所述光学单元置于用户瞳孔的正面时，当将从瞳孔到正面的方向称为x轴，将沿x轴平行于从图像出射部到x轴的垂直线并且经过光学单元的内表面之间的线段中的任一者称为y轴，将与所述x轴和y轴正交的同时经过光学单元内表面之间的线段称为z轴时，一个以上第二反射单元设置成使得各所述第二反射单元与光学单元的第二表面的距离不全部相同。
73.发明效果
74.根据本发明，能够提供一种能够显著减少大小、厚度、重量以及体积并且有效防止重影的同时能够提供广视角的增强现实用光学装置。
75.另外，根据本发明，能够提供一种紧凑型增强现实用光学装置，其最小化可以产生重影的现实世界的图像光流出到用户瞳孔侧，从而能够进一步极大化透视性，同时提供清晰的虚拟图像，并且利用用于将增强现实图像光反射并传递到瞳孔的多个反射部的设置结构，从而能够提供广视角，同时改善增强现实图像光传递到眼动范围的光效率。
附图说明
76.图1是示出在所述专利文献1中公开的增强现实用光学装置100的图。
77.图2比较示出了图像出射部40中具备准直仪的图1的增强现实用光学装置100和内部设置有执行准直仪的功能的辅助反射部20的增强现实用光学装置100-1的侧视图。
78.图3是用于说明增强现实用光学装置100-1中重影的产生原理的图。
79.图4和图5是用于说明本发明第一实施例的具有重影阻挡功能和广视角的紧凑型增强现实用光学装置200的结构的图，图4是增强现实用光学装置200的侧视图，图5是增强现实用光学装置200的立体图。
80.图6是用于说明第一反射单元20阻挡重影的原理的图。
81.图7和图8是示出本发明第一实施例的变形实施例的增强现实用光学装置300的结构的图，图7是增强现实用光学装置300的立体图，图8是增强现实用光学装置300的正视图。
82.图9和图10是示出本发明第一实施例的其他变形实施例的增强现实用光学装置400的结构的图，图9是增强现实用光学装置400的立体图，图10是增强现实用光学装置400的正视图。
83.图11和图12是本发明第一实施例的又其他变形实施例的增强现实用光学装置500的结构的图，图11是增强现实用光学装置500的立体图，图12是增强现实用光学装置500的正视图。
84.图13和图14是示出本发明第二实施例的增强现实用光学装置600的侧视图和立体图。
85.图15至图20是用于说明光学单元10的内表面中的全反射结构的图。
86.图21和图22是示出本发明第二实施例的变形实施例的增强现实用光学装置700的结构的图，图21是增强现实用光学装置700的立体图，图22是增强现实用光学装置700的正视图。
87.图23和图24是示出本发明第二实施例的其他变形实施例的增强现实用光学装置800的结构的图，图23是增强现实用光学装置800的立体图，图24是增强现实用光学装置800的正视图。
88.图25和图26是示出本发明第二实施例的又其他变形实施例的增强现实用光学装置900的结构的图，图25是增强现实用光学装置900的立体图，图26是增强现实用光学装置900的正视图。
89.图27是本发明第三实施例的增强现实用光学装置1000的侧视图。
90.图28是本发明第三实施例的变形实施例的增强现实用光学装置1100的侧视图。
91.图29至图31是用于说明本发明第四实施例的增强现实用光学装置1200的图，图29是从瞳孔50侧观察增强现实用光学装置1200的正视图，图30是朝向与z轴垂直的面观察增强现实用光学装置1200时的侧视图，图31是朝向与y轴垂直的面观察增强现实用光学装置1200时的俯视图。
具体实施方式
92.以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细地说明。
93.第一实施例
94.首先，参照图4至图12，对本发明的第一实施例和其变形实施例进行说明。
95.图4和图5作为用于说明本发明第一实施例的具有重影阻挡功能和广视角的紧凑型增强现实用光学装置200(以下简称“增强现实用光学装置200”)的结构的图，图4是增强现实用光学装置200的侧视图，图5是增强现实用光学装置200的立体图。
96.参照图4和图5，本实施例的增强现实用光学装置200包括光学单元10、第一反射单元20以及第二反射单元30。
97.光学单元10是将从实际物体出射的图像光即实际物体图像光的至少一部分透射到用户眼睛的瞳孔50的单元。
98.其中，将实际物体图像光的至少一部分透射到瞳孔50是指实际物体图像光的透光率不必为100％。
99.光学单元10具有设置成面向彼此的第一表面11和第二表面12。实际物体图像光入射至第一表面11，由第二反射单元30反射的增强现实图像光和通过第一表面11的实际物体图像光通过第二表面12出射到用户眼睛的瞳孔50。
100.在图4和图5中，示出了从图像出射部40出射的增强现实图像光在光学单元10的第一表面11上发生全反射后传递到第一反射单元20的全反射结构，然而从图像出射部40出射的增强现实图像光可以不经过全反射，而是通过光学单元10的内部直接传递到第一反射单元20。
101.在不使用全反射结构的情况下，即在从图像出射部40出射的增强现实图像光直接传递到第一反射单元20的情况下，考虑到第一反射单元20的角度，可以将图像出射部40设
置在光学单元10的外部或者内部的合适的位置处。
102.当使用在光学单元10的内表面发生全反射的全反射结构时，如图4和图5所示，从图像出射部40出射的增强现实图像光在光学单元10的第一表面11上发生全反射，并传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射的增强现实图像光再次被第二反射单元30反射，然后通过光学单元10的第二表面12出射到瞳孔50。
103.其中，第二反射单元30由多个反射部31～35构成，在本说明书中，将多个反射部31～35统称为第二反射单元30。将在后面描述第二反射单元30的详细构成。
104.图像出射部40是出射对应于增强现实用图像的图像光即增强现实图像光的单元。如上所述，图像出射部40将增强现实图像光出射到第一反射单元20或者光学单元10的第一表面11侧，例如，可以为诸如小型lcd的显示装置。这种图像出射部40本身不是本发明的直接目的，而是作为现有技术为众人所周知的，因此在这里省略其详细说明。然而，如在本发明的背景技术部分中所作的说明，本实施例中的图像出射部40不包括诸如准直仪的结构。
105.一方面，增强现实用图像是指通过图像出射部40、光学单元10、第一反射单元20以及第二反射单元30传递到用户瞳孔50的虚拟图像，可以为诸如图像形式的静止影像或者视频。
106.这种增强现实用图像通过图像出射部40、光学单元10、第一反射单元20以及第二反射单元30传递到用户的瞳孔50，从而作为虚拟图像提供至用户，与此同时，用户通过光学单元10接收从存在于现实世界的实际物体出射的实际物体图像光，从而可以享受增强现实服务。
107.第一反射单元20设置在光学单元10的内部，是将从图像出射部40出射的增强现实图像光传递到第二反射单元30的单元。
108.如上所述，图像出射部40向第一反射单元20或者光学单元10的第一表面11出射增强现实图像光。当使用全反射结构时，在光学单元10的第一表面11全反射的增强现实图像光传递到第一反射单元20，在第一反射单元20反射的增强现实图像光传递到第二反射单元30，再次被第二反射单元30反射，从而出射到瞳孔50。
109.在不是全反射结构的情况下，在图像出射部40中出射的增强现实图像光直接传递到第一反射单元20，在第一反射单元20反射的增强现实图像光传递到第二反射单元30。传递到第二反射单元30的增强现实图像光再次被第二反射单元30反射，从而出射到瞳孔50。
110.在使用全反射结构的情况下，第一反射单元20以隔着第二反射单元30面向图像出射部40的方式设置于光学单元10内部。
111.另外，第一反射单元20嵌入并设置于光学单元10的内部、第一表面11和第二表面12之间，以朝向第二反射单元30反射增强现实用图像光。即第一反射单元20嵌入并设置于光学单元10的内部、第一表面11和第二表面12之间，以将从图像出射部40出射的增强现实图像光或者在光学单元10的第一表面11反射并传递的增强现实图像光反射并传递到第二反射单元30。其中，嵌入并设置是指第一反射单元20以与光学单元10的第一表面11和第二表面12相隔一定距离的方式设置于光学单元10的内部空间。
112.另外，第一反射单元20设置于光学单元10的内部，使得第一反射单元20的反射增强现实图像光的反射面21面向光学单元10的实际物体图像光入射至的第一表面11。根据这种结构，第一反射单元20将增强现实图像光传递到第二反射单元30，另一方面，能够执行不
使从实际物体出射的实际物体图像光中产生重影的杂光通过第二反射单元30或者光学单元10的第二表面12传递到瞳孔50并进行过滤的功能。
113.另一方面，第一反射单元20的反射面21可以形成为曲面。例如，如图4和图5所示，第一反射单元20的反射面21可以为向光学单元10的第一表面11方向凹陷形成的凹面镜，在这种情况下，第一反射单元20能够执行准直从图像出射部40出射的增强现实图像光的准直仪(collimator)的功能，因此，不必在图像出射部40中使用诸如准直仪的结构。
114.图6是用于说明第一反射单元20阻挡重影的原理的图。
115.在图6中，为了便于说明，省略了第二反射单元30。
116.如图6所示，可知从实际物体出射且可能产生重影的实际物体图像光(杂光)入射到第一反射单元20，然而如上所述，由于第一反射单元20设置成面向光学单元10的实际物体图像光入射至的第一表面11，因此，在第一反射单元20的反射面21反射的实际物体图像光(杂光)向光学单元10的第二表面12出射，在光学单元10的第二表面12再次发生全反射后向图像出射部40的方向传递。由此可知，作为从实际物体出射且可能产生重影的杂光的实际物体图像光在光学单元10的内部被消灭，不向瞳孔50侧流出。
117.然而，这种原理说明了在第一反射单元20反射的实际物体图像光(杂光)不向光学单元10的外部流出的基本原理，实际上，考虑到光学单元10的形状、折射率、眼睛与第一反射单元20的位置，瞳孔大小和视距(eye relief)等，应适当调节第一反射单元20的位置和方向以最小化被第一反射单元20反射从而流进瞳孔50的外部光(杂光)。
118.另一方面，如下所述，第二反射单元30的大小形成为人通常的瞳孔大小，即8mm以下，更加优选地，4mm以下，考虑到这一点，第一反射单元20的宽度方向上的长度形成为对应于第二反射单元30的大小，即8mm以下，更加优选地，4mm以下。
119.其中，在图4和图5中，第一反射单元20的宽度方向上的长度是指光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的方向上的长度。
120.另外，在图5中，第一反射单元20的宽度方向上的长度可以为当从外部朝向垂直于z轴方向的面观察第一反射单元20时，第一反射单元20的两个端部之间的长度。
121.另外，使用户通过瞳孔50从正面观察光学单元10时观察到的第一反射单元20的厚度非常薄是优选的，以尽可能使用户通过瞳孔50几乎识别不到第一反射单元20。
122.另外，第一反射单元20可以由诸如部分地反射光的半反射镜的单元构成。
123.另外，第一反射单元20还可以由除反射单元之外的其他折射元件或者衍射元件形成。
124.另外，第一反射单元20可以由根据波长选择性地透射光的陷波滤波器(notch filter)等光学元件形成。
125.另外，可以用吸光而不反射光的材料涂覆第一反射单元20中反射增强现实图像光的反射面21的反面。
126.再次参照图4和图5，说明第二反射单元30。
127.第二反射单元30设置于光学单元10的内部，是向用户眼睛的瞳孔50反射并传递从第一反射单元20传递的增强现实图像光，从而向用户提供增强现实用图像的单元，由多个反射部31～35形成。
128.多个反射部31～35嵌入并设置于光学单元10的内部，以分别反射从第一反射单元
20传递的增强现实图像光并传递至用户的瞳孔50。即多个反射部31～35还以与光学单元10的第一表面11和第二表面12相隔一定距离的方式设置于光学单元10的内部空间。
129.如上所述，由于从图像出射部40出射的增强现实图像光通过第一反射单元20传递到第二反射单元30，因此考虑到第一反射单元20和瞳孔50的位置，构成第二反射单元30的多个反射部31～35设置成相对于光学单元10的第二表面12具有适当的倾斜角。
130.如在上面发明的背景技术中的说明所述，多个反射部31～35形成为小于人的瞳孔大小，即8mm以下，更加优选地，4mm以下，以加深景深，从而获得针孔效果。
131.即，可以通过将多个反射部31～35形成为比人的正常瞳孔尺寸更小的尺寸，来使得对于通过各反射部31～35入射到瞳孔50的光的景深(depth of field)接近无限，即，使得景深非常深，从而可以产生如下的针孔效果(pinhole effect)：即使用户凝视实际世界的同时改变对于实际世界的焦距，增强现实用图像的焦点始终会与此无关地被识别为是正确的。
132.其中，多个反射部31～35各自的大小定义为表示各反射部31～35的边缘边界线上任意两点之间的最大长度。
133.另外，多个反射部31～35各自的大小可以为将各反射部31～35投影到垂直于瞳孔50和反射部31～35之间的直线并且包括瞳孔50的中心的平面上而产生的正投影的边缘边界线上任意两点之间的最大长度。
134.另一方面，在本发明中，在反射部31～35的大小过小的情况下，在反射部31～35上的衍射(diffraction)现象可能加重，因此反射部31～35各自的大小例如大于0.3mm是优选的。
135.另外，各反射部31～35的形状为圆形是优选的。这时，反射部31～35的形状可以形成为当从瞳孔50观察反射部31～37时为圆形。
136.另一方面，多个反射部31～35分别设置成从第一反射单元20传递的增强现实图像光不被其他反射部31～35阻挡。为此，在图4和图5的实施例中，多个反射部31～35可以以随着距第一反射单元20的距离增加而距增强现实图像光向瞳孔50出射时所经过的光学单元10的内表面即光学单元10的第二表面12的距离减小的方式设置在光学单元10的内部。
137.如图4和图5所示，当将光学单元10放置在用户瞳孔50的正面时，如果将从瞳孔50到正面的方向称为x轴，则图像出射部40以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元10的外部或者内部。
138.这时，当将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段中的任一者称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，当从外部朝向垂直于所述z轴的面观察光学单元10时，如图4所示，多个反射部31～35以随着距第一反射单元20的距离增加而距光学单元10的第二表面12的距离减少的方式设置在光学单元10的内部。
139.根据这种结构，可知从图像出射部40的任意一点出射的增强现实图像光在光学单元10的第一表面11处发生全反射后传递到执行准直仪功能的第一反射单元20，在第一反射单元20处反射的增强现实图像光传递到多个反射部31～35中的每一者，被各反射部31～35反射的增强现实图像光通过瞳孔50传递到用户视网膜的一点成像。
140.其中，多个反射部31～35的大小不必全部相同，可以部分地彼此不同。
141.另外，以相同的间隔设置多个反射部31～35是优选的，然而可以将至少一部分反射部31～35之间的间隔设置成不同于其他反射部31～35之间的间隔。
142.另外，多个反射部31～35中的至少一部分可以由诸如部分地反射光的半反射镜的单元构成。
143.另外，多个反射部31～35中的至少一部分还可以由除了反射单元之外的其他折射元件或者衍射元件形成。
144.另外，多个反射部31～35中的至少一部分可以由根据波长选择性地透射光的诸如陷波滤波器等光学元件构成。
145.另外，在多个反射部31～35中的至少一部分中，可以使用吸收光而不反射光的材料涂覆反射增强现实图像光的表面的反面。
146.另外，多个反射部31～35中至少一部分的表面还可以形成为曲面。其中，所述曲面可以是凹面或者凸面。
147.另外，多个反射部31～35中至少一部分相对于光学单元10的倾斜角可以形成为不同于其他反射部31～35相对于光学单元10的倾斜角。
148.图7和图8是示出本发明第一实施例的变形实施例的增强现实用光学装置300的结构的图，图7是增强现实用光学装置300的立体图，图8是增强现实用光学装置300的正视图。
149.图7和图8的增强现实用光学装置300的特征在于，其基本结构与图4至图6的增强现实用光学装置200相同，然而形成有多个由多个反射部31～35构成的第二反射单元301～304。
150.其中，多个第二反射单元301～304的设置结构如下。即如上所述，当将光学单元10置于用户瞳孔50的正面时，如果将从瞳孔50到正面的方向作为x轴，则图像出射部40以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元10的外部或者内部。
151.另外，当将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段中任意一个称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个第二反射单元301～304沿着所述z轴方向彼此平行地间隔设置。
152.其中，构成各第二反射单元301～304的多个反射部31～35分别可以与构成相邻的第二反射单元301～304，即两侧第二反射单元301～304的多个反射部31～35中的任意一个，沿平行于z轴的虚拟直线并排设置。在这种情况下，当朝向垂直于z轴的平面观察光学单元10时，多个第二反射单元301～304可以与图4所示相同。
153.根据图7和图8的实施例，具有与图4至图6的增强现实用光学装置200相同的作用效果，同时具有扩大z轴方向上的视角和眼动范围的优点。
154.图9和图10是示出本发明第一实施例的其他变形实施例的增强现实用光学装置400的结构的图，图9是增强现实用光学装置400的立体图，图10是增强现实用光学装置400的正视图。
155.图9和图10的实施例的增强现实用光学装置400的特征在于，与在图7和图8中说明的增强现实用光学装置300基本相同，但是构成多个第二反射单元301～304中的每一者的多个反射部31～35中的至少一部分不相对于构成相邻的第二反射单元301～304的多个反射部31～35而在平行于z轴的虚拟直线上并排设置。
156.即如图9和图10所示，当从y轴方向上侧(图像出射部40侧)依次比较从z轴右侧彼
此相邻的第一个第二反射单元301的反射部31～35和第二个第二反射单元302的反射部31～35时，可知第一个第二反射单元301的各反射部31～35和第二个第二反射单元302的所有反射部31～35不沿平行于z轴的虚拟直线设置。即当从外部朝向垂直于z轴方向的面观察时，第一个第二反射单元301的反射部31～35和第二个第二反射单元302的反射部31～35不平行于z轴并排设置，而是彼此错开。
157.图11和图12是本发明第一实施例的又其他变形实施例的增强现实用光学装置500的结构的图，图11是增强现实用光学装置500的立体图，图12是增强现实用光学装置500的正视图。
158.图11和图12的增强现实用光学装置500的特征在于，与参照图4和图5进行说明的实施例基本相同，但是多个反射部31～35形成为沿平行于z轴的虚拟直线延伸的条(bar)状。
159.即如上所述，当将光学单元10置于用户瞳孔50的正面时，如果将从瞳孔50向正面的方向作为x轴，则图像出射部40以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元10的外部或者内部。
160.另外，当将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段中任意一个称为y轴，将与所述x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个反射部31～35形成为沿平行于所述z轴的虚拟直线延伸的条状。
161.在本实施例的情况下，当朝向垂直于z轴的平面观察光学单元10时，多个反射部31～35与图4所示相同。
162.另一方面，在图4至图12的实施例中，当朝向垂直于x轴的面观察光学单元10时，第一反射单元20延伸形成为随着从中央部分到左右两端部而更靠近第二反射单元301～304，在整体上形成为平缓的“u”形条状。
163.这时，第一反射单元20可以延伸形成为在z轴方向上的总长度对应于多个第二反射单元301～304整体在z轴方向上的长度或者比其略大。
164.在这种情况下，第一反射单元20在宽度方向上的长度为4mm以下，并且用于反射增强现实图像光的反射面21可以以向实际物体图像光入射的方向即光学单元10的第一表面11凹陷的形状形成。
165.第二实施例
166.以下，将参照图13至图31，对本发明的第二实施例和第二实施例的变形实施例进行说明。
167.图13和图14是示出本发明第二实施例的增强现实用光学装置600的侧视图和立体图。
168.参照图13和图14，本实施例的增强现实用光学装置600包括光学单元10、第一反射单元20以及第二反射单元30。
169.本实施例的增强现实用光学装置600与参照图4和图5进行说明的增强现实用光学装置200基本相同，然而在构成第二反射单元30的多个反射部31～35的设置结构上存在差异。
170.即图13和图14的增强现实用光学装置600的第二反射单元30的特征在于，由第一反射部组30a和第二反射部组30b构成，第一反射部组30a由多个反射部31、32构成，第二反
射部组30b由多个反射部33～35构成，并且第二反射部组30b与第一反射单元20的距离设置成小于第一反射部组30a与第一反射单元20的距离。
171.其中，如图13所示，构成第一反射部组30a的多个反射部31、32以随着距第一反射单元20的距离增加而距光学单元10的第二表面12的距离增加的方式嵌入并设置于光学单元10的内部。然而，这是示例性的，多个反射部31、32可以与距第一反射单元20的距离无关地相对于光学单元10的第二表面12具有相同的距离。
172.另外，构成第二反射部组30b的多个反射部33～35以随着距第一反射单元20的距离增加而距光学单元10的第二表面12的距离减少的方式嵌入并设置于光学单元10的内部。
173.参照图13和图14，当将光学单元10置于用户瞳孔50的正面时，如果将从瞳孔50到正面的方向作为x轴，则图像出射部40以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元10的外部或者内部。
174.另外，当将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段中任意一个称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，当朝向垂直于z轴的面观察光学单元10时，如图13所示，多个反射部31～35在整体上设置成呈现出平缓的“c”字形状。
175.在图13和图14中，虽然仅示出构成第一反射部组30a的多个反射部31、32设置成随着距第一反射单元20的距离增加而距光学单元10的第二表面12的距离增加的形式，但是构成第一反射部组30a的多个反射部31、32可以设置成以与距第一反射单元20的距离无关地相对于光学单元的第二表面12具有相同的距离。
176.其中，由于光学单元10的第一表面11和第二表面12中的至少任一者可以形成为曲面或者不与垂直于从瞳孔50的中心向正面方向的直线即x轴的平面平行，而是具有倾斜角，因此设置成随着距第一反射单元20的距离增加而距光学单元10的第二表面12的距离增加是指设置成随着距第一反射单元20的距离增加而距垂直于从瞳孔50向正面方向的直线的垂直平面即存在于第二表面12和瞳孔50之间的垂直平面的距离增加。
177.同理，设置成随着距第一反射单元20的距离增加而距光学单元10的第二表面12的距离减少是指设置成随着距第一反射单元20的距离增加而距垂直于从瞳孔50向正面方向的直线的垂直平面即存在于第二表面12和瞳孔50之间的垂直平面的距离减少。
178.根据这种结构，如图13所示，可知，从图像出射部40的任意一点出射的增强现实图像光被执行准直仪功能的第一反射单元20反射，从而被传递到多个反射部31～35中的每一者，被各反射部31～35反射的增强现实图像光通过瞳孔50传递到用户视网膜的一点而成像。
179.另一方面，在图13和图14中，第一反射部组30a呈现出由相邻的反射部31、32连续构成，然而这仅是示例性的，例如，第一反射部组30a也可以由不相邻的反射部构成。在第二反射部组30b的情况下，也是如此。
180.另外，当然，第一反射部组30a和第二反射部组30b也可以构成为多个。
181.另外，构成第二反射单元30的所有反射部31～35不一定包括在第一反射部组30a和第二反射部组30b中的任一者中，也可以仅由构成第二反射单元30的多个反射部31～35中的一部分构成第一反射部组30a和第二反射部组30b。
182.另一方面，在图13和图14的实施例中，第二反射单元30的其他结构上的特征，光学
单元10以及第一反射单元20与在前面参照图4至图12进行说明的第一实施例相同，因此将省略其详细说明。
183.另一方面，尽管在第二实施例中，同样说明到，从图像出射部40出射的增强现实图像光在光学单元10的第一表面11上发生1次全反射后传递到第一反射单元20，然而，也可以具有不发生全反射或者发生2次以上全反射的结构。
184.图15至图20是用于说明光学单元10的内表面中的全反射结构的图。
185.图15示出在光学单元10的内表面上未发生全反射的情况，如图所示，可知从图像出射部40出射的增强现实图像光未经全反射，而是通过光学单元10的内部直接传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射的增强现实图像光被第二反射单元30，即多个反射部31～35反射后传递到瞳孔50。
186.图16示出在光学单元10的内表面上发生了2次全反射的情况，如图所示，可知从图像出射部40出射的增强现实图像光在光学单元10的第一表面11上发生全反射后传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射的增强现实图像光再次出射到光学单元10的第一表面11，在第一表面11上再次发生全反射后传递到第二反射单元30，在第二反射单元30再次被反射后传递到瞳孔50。
187.当朝向垂直于z轴的面观察图15的光学单元10时，可知图16实际上可以通过在图15中，在x轴上二等分光学单元10，然后将二等分线作为第一表面11，并基于此对称移动图15的第一反射单元20来获得。
188.图17示出在光学单元10的内表面上未发生全反射的又另一个情况，如图所示，可知从图像出射部40出射的增强现实图像光在无全反射的情况下通过光学单元10的内部直接传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射的增强现实图像光被第二反射单元30，即多个反射部31～35反射后传递到瞳孔50。
189.尽管图17的示例与图15类似，但是它们在图像出射部40的位置，第一反射单元20的位置以及角度上存在差异。
190.图18示出在光学单元10的内表面上发生1次全反射的又另一个情况，如图所示，可知从图像出射部40出射的增强现实图像光传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射的增强现实图像光出射到光学单元10的第一表面11，在第一表面11上再次发生全反射后传递到第二反射单元30，在第二反射单元30再次被反射后传递到瞳孔50。
191.当朝向垂直于z轴方向的面观察图17的光学单元10时，可知图18实际上可以通过在图17中，在x轴上二等分光学单元10，然后将二等分线作为第一表面11，并基于所述二等分线对称移动图17的第一反射单元20来获得。
192.图19示出在光学单元10的内表面上未发生全反射的又另一示例，如图所示，可知从图像出射部40出射的增强现实图像光在无全反射的情况下通过光学单元10的内部直接传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射的增强现实图像光被第二反射单元30，即多个反射部31～35反射后传递到瞳孔50。
193.尽管图19的示例与图15和图17类似，但是它们在图像出射部40的位置和大小以及第一反射单元20的位置和角度上存在差异。
194.图20示出在光学单元10的内表面上发生2次全反射的又另一个情况，如图所示，可知从图像出射部40出射的增强现实图像光传递到第一反射单元20，被第一反射单元20反射
的增强现实图像光出射到光学单元10的第二表面12，在第二表面12上再次发生全反射后传递到第一表面11，在第一表面11上再次发生全反射后传递到第二反射单元30，在第二反射单元30再次被反射后传递到瞳孔50。
195.当朝向垂直于z轴的面观察图19的光学单元10时，图20实际上可以通过在x轴上三等分光学单元10，然后将三等分线中接近瞳孔50侧的线作为第一表面11，以三等分线为基准对图19的第一反射单元20进行2次对称移动来获得。
196.图15至图20示例性地示出在光学单元10的内部不发生或者发生一次以上全反射的结构，但不限于此，此外可以使用能够以不同的全反射次数将增强现实图像光传递到反射单元20的其他各种结构是理所当然的。
197.另外，当然，在图15至图20中所说明的结构可以直接应用于第一实施例。
198.图21和图22是示出本发明第二实施例的变形实施例的增强现实用光学装置700的结构的图，图21是增强现实用光学装置700的立体图，图22是增强现实用光学装置700的正视图。
199.图21和图22的增强现实用光学装置700的特征在于，其基本结构与图13和图14的增强现实用光学装置600相同，然而由多个反射部31～35构成的第二反射单元301～304形成有多个。
200.其中，多个第二反射单元301、302、303、304的设置结构如下。即当将光学单元10置于用户瞳孔50的正面时，如果将从瞳孔50到正面的方向作为x轴，则图像出射部40以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元10的外部或者内部。
201.这时，当将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段称为y轴，将与所述x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个第二反射单元301～304沿着所述z轴方向彼此平行地间隔设置。
202.其中，构成各第二反射单元301～304的多个反射部31～35分别可以与构成相邻的第二反射单元301～304，即两侧第二反射单元301～304的多个反射部31～35中的任意一个，在平行于z轴的虚拟直线上并排设置。在这种情况下，当从外部朝向垂直于z轴的面观察多个第二反射单元301～304时，如图13所示。
203.图23和图24是示出本发明第二实施例的其他变形实施例的增强现实用光学装置800的结构的图，图23是增强现实用光学装置800的立体图，图24是增强现实用光学装置800的正视图。
204.图23和图24的实施例中，增强现实用光学装置800的特征在于，与图21和图22的增强现实用光学装置700基本相同，但是构成多个第二反射单元301～304中的每一者的多个反射部31～35中的至少一部分不相对于构成相邻的第二反射单元301～304的多个反射部31～35沿平行于z轴的虚拟直线并排设置。
205.即如图23和图24所示，当从y轴方向上侧(图像出射部40侧)依次比较从z轴右侧彼此相邻的第一个第二反射单元301的反射部31～35和第二个第二反射单元302的反射部31～35时，可知第一个第二反射单元301的各反射部31～35和第二个第二反射单元302的所有反射部31～35不沿平行于z轴的虚拟直线设置。即当从x轴方向观察时，第一个第二反射单元301的反射部31～35和第二个第二反射单元302的反射部31～35不沿平行于z轴的虚拟直线并排设置，而是彼此错开。
206.图25和图26是示出本发明第二实施例的又其他变形实施例的增强现实用光学装置900的结构的图，图25是增强现实用光学装置900的立体图，图26是增强现实用光学装置900的正视图。
207.图25和图26的增强现实用光学装置900的特征在于，与参照图13和图14进行说明的实施例相同，但是多个反射部31～35中的每一者形成为沿平行于z轴的虚拟直线延伸的条状。
208.即当将光学单元10置于用户瞳孔50的正面时，如果将从瞳孔50到正面的方向作为x轴，则图像出射部40以位于与x轴正交的直线上的方式设置在光学单元10的外部或者内部。
209.这时，当将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段中的任意一个称为y轴，将与x轴和y轴正交的线段称为z轴时，多个反射部31～35形成为沿平行于z轴的虚拟直线延伸的条状。
210.另一方面，在图13至图26的实施例中，当在x轴方向上进行观察时，第一反射单元20延伸形成为随着从中央部分到左右两端部而更靠近第二反射单元301、302、303、304，在整体上形成为平缓的“u”形条状。这与前面在第一实施例中进行的说明相同，因此将省略其详细说明。
211.第三实施例
212.图27是本发明第三实施例的增强现实用光学装置1000的侧视图。
213.图27的实施例的特征在于，光学单元10的从图像出射部40出射的增强现实图像光入射到的第三表面13形成为曲面以具备折射能力。
214.即可以通过将光学单元10的增强现实图像光入射到的第三表面13形成为向图像出射部40侧突出的曲面来使第三表面13执行对从图像出射部40入射的增强现实图像光的准直仪的功能。
215.如上所述，由于第一反射单元20执行嵌入于光学单元10内部的准直仪的功能，因此，可以将第三表面13用作辅助准直仪，可以在增强现实用光学装置1000整体上提高作为准直仪的整体性能。
216.在图27中，虽然第三表面13示出为形成在第一表面11和第二表面12之间，但不限于此，应注意第三表面13是指光学单元40的从图像出射部40出射的增强现实图像光入射至的表面。
217.另一方面，虽然图27示出第二实施例中第三表面13以突出的曲面形成，但是，当然，还可以将其应用于第一实施例。
218.图28是本发明第三实施例的变形实施例的增强现实用光学装置1100的侧视图。
219.图28的实施例的特征在于，虽然与图27的实施例相同，但是在图像出射部40和第三表面13之间设置有辅助光学单元70。
220.在图28中，辅助光学单元70形成为凸透镜，然而这是示例性的，可以使用其他各种反射单元、折射单元和衍射单元中的一种以上的组合。可以通过适当地使用这种辅助光学单元70来提高增强现实用光学装置1100的整体性能。
221.图28的辅助光学单元70还可以应用于所有第一实施例和第二实施例。
222.第四实施例
223.图29至图31是用于说明本发明第四实施例的增强现实用光学装置1200的图，图29是从瞳孔50侧观察增强现实用光学装置1200的正视图，图30是朝向与z轴垂直的面观察增强现实用光学装置1200时的侧视图，图31是朝向与y轴垂直的面观察增强现实用光学装置1200时的俯视图。
224.与图13和图14的增强现实用光学装置700相同地，在图29至图31所示的增强现实用光学装置1200中，配置多个第二反射单元，然而在一个以上第二反射单元301～305设置成使得各第二反射单元301～305与光学单元10的第二表面12的距离不全部相同的方面存在差异。
225.即如上所述，其特征在于，当将增强现实用光学装置1200置于用户瞳孔50的正面时，当将从瞳孔50向正面的方向作为x轴，将沿x轴平行于从图像出射部40到x轴的垂直线并且经过光学单元10的第一表面11和第二表面12之间的线段中任一者作为y轴，将与所述x轴和y轴正交的线段作为z轴时，一个以上第二反射单元301～305设置成使得各第二反射单元301～305与光学单元10的第二表面12的距离不全部相同。
226.换言之，如图30所示，当朝向垂直于z轴的面进行观察时，多个第二反射单元301～305中的至少一部分设置成相互重叠，因此观察不到。
227.在图29至图31的实施例中，由虚线表示的2个第二反射单元301、305与光学单元10的第二表面12的距离，由黑色表示的2个第二反射单元302、304与光学单元10的第二表面12的距离，由白色表示的1个第二反射单元303与光学单元10第一表面12的距离设置成相互不同。
228.其中，由虚线表示的2个第二反射单元301、305中的每一者与光学单元10的第二表面12的距离相同，由黑色表示的2个第二反射单元302、304中的每一者与光学单元10的第二表面12的距离相同，然而这仅是示例性的，当然，可以将所有第二反射单元301～305与光学单元10的第二表面12的距离设置成全部不同。
229.当然，图29至图31的实施例还可以应用于所有第一实施例和第二实施例。
230.以上参照本发明的优选实施例来说明了本发明，但是理所当然地，本发明不限于所述实施例，可以在本发明的范围内进行各种修改与变形。