[實(shí)用新型]一種HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420682103.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN204166198U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王興龍;胡偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京云豆科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01;G02B27/28
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

1.一種HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，由物測(cè)至人眼側(cè)，所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)包括：Lcos、PBS棱鏡、第一棱鏡及第二棱鏡；所述第二棱鏡為凸面棱鏡，一面為凸球面，與所述凸球面的相對(duì)的斜面上涂有半反半透膜；所述第二棱鏡通過所述半反半透膜與所述第一棱鏡的斜面膠合；

一面光源產(chǎn)生的光透過所述的PBS棱鏡后照射所述Lcos，產(chǎn)生圖像，所述圖像的光依次經(jīng)過所述PBS棱鏡的反射、所述第一棱鏡的透射、所述凸球面的反射及所述半反半透膜的反射進(jìn)入人眼；

位于所述第一棱鏡上方的外界景象透過所述第一棱鏡及第二棱鏡進(jìn)入所述人眼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述PBS棱鏡由兩塊三棱鏡膠合而成，當(dāng)所述圖像的照射在所述PBS棱鏡上時(shí)，在兩塊所述三棱鏡的膠合面上發(fā)生反射。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述人眼的水平視場(chǎng)角為±10°，垂直視場(chǎng)角為±8.7°，所述水平視場(chǎng)角與所述垂直視場(chǎng)角的正切比值應(yīng)為16：9。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述人眼到所述第二棱鏡為15mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二棱鏡與所述第一棱鏡膠合后形成的膠合件偏心小于等于10′；所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的第一平行差為5′，第二平行差為10′；所述第二棱鏡與所述第一棱鏡的厚度為9mm；所述第二棱鏡與所述第一棱鏡的斜面的傾角為45°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述Lcos的像素為640×360，有效尺寸為8.448×4.752mm，對(duì)角線尺寸約為9.8mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一棱鏡為六面棱鏡，除所述第一棱鏡的斜面外，其余四個(gè)面均與底面相互垂直；所述半反半透膜的反射透射比為1:1、1:2或2:1；所述凸球面為非球面、二次曲面、自由曲面或球面中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述面光源產(chǎn)生的平行光經(jīng)所述PBS棱鏡后透過P光進(jìn)入所述Lcos，經(jīng)過所述Lcos調(diào)制之后出射S光的圖像，再次進(jìn)入所述PBS棱鏡后反射。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述人眼到所述Lcos的像面的光路總長(zhǎng)度小于60mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的HMD投影顯示光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一棱鏡及第二棱鏡的光圈為5，局部光圈為0.5。