[發(fā)明專利]一種具有投影及目視功能的光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610771383.1
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN107797275A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳斐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京亮亮視野科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 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: 賈磊,湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及頭戴式可視設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于頭戴式設(shè)備的具有投影及目視功能的光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的頭戴式可視設(shè)備(Head Mount Display,HMD)的光學(xué)系統(tǒng)包括顯示器、準(zhǔn)直透鏡及反射面。顯示器，如LCD、OLED、LCOS等，根據(jù)顯示圖像的不同發(fā)出不同的光，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡成像在無(wú)窮遠(yuǎn)處，然后通過(guò)反射面把顯示器發(fā)出的光反射進(jìn)入人的眼睛里。

但現(xiàn)有技術(shù)中的頭戴式可視設(shè)備功能單一，僅供個(gè)人觀看頭戴式可視設(shè)備內(nèi)顯示器播放內(nèi)容，不具有分享(投影)功能。鑒于頭戴式設(shè)備尺寸有限，增加新的光路實(shí)現(xiàn)投影功能存在一定困難，增加光路會(huì)增加多個(gè)光學(xué)部件，從而會(huì)增加設(shè)備的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有投影及目視功能的光學(xué)系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中頭戴式可視設(shè)備不具有投影功能，用戶體驗(yàn)差的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)的一技術(shù)方案為提供一種具有投影及目視功能的光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置于頭戴式設(shè)備上，包括：顯示模塊、第二偏振分光棱鏡、第三偏振分光棱鏡、投影透鏡組、反射透鏡組及液晶盒；

所述液晶盒固定設(shè)置于所述顯示模塊及所述第三偏振分光棱鏡之間；

所述第二偏振分光棱鏡設(shè)置于所述第三偏振分光棱鏡遠(yuǎn)離所述液晶盒的一側(cè)；

所述反射透鏡組設(shè)置于所述第二偏振分光棱鏡遠(yuǎn)離所述第三偏振分光棱鏡的一側(cè)，所述投影透鏡組設(shè)置于所述第三偏振分光棱鏡遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)；

液晶盒加壓時(shí)，所述顯示模塊發(fā)出的圖像偏振光依次經(jīng)過(guò)所述液晶盒的透射及所述第三偏振分光棱鏡的反射進(jìn)入所述投影透鏡組；

液晶盒斷壓時(shí)，所述顯示模塊發(fā)出的圖像偏振光依次經(jīng)過(guò)所述液晶盒改變偏振狀態(tài)、所述第三偏振分光棱鏡及第二偏振分光棱鏡的透射進(jìn)入所述反射透鏡組，經(jīng)過(guò)所述反射透鏡組的反射及改變偏振態(tài)、所述第二偏振分光棱鏡的反射進(jìn)入人眼。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，還包括第一偏振分光棱鏡，用于接收顯示模塊發(fā)出的圖像偏振光，并將其反射至液晶盒中；

所述液晶盒固定設(shè)置于所述第一偏振分光棱鏡及第三偏振分光棱鏡之間。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，所述頭戴式設(shè)備包括智能眼鏡及智能頭盔。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，還包括導(dǎo)光棒，設(shè)置于液晶盒與所述第三偏振分光棱鏡之間。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，所述導(dǎo)光棒的外側(cè)壁上設(shè)置有增透膜，用于降低進(jìn)入導(dǎo)光棒的雜光。

本申請(qǐng)另一技術(shù)方案為一種具有投影及目視功能的光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置于頭戴式設(shè)備上，包括：顯示模塊、第一偏振分光棱鏡、第二偏振分光棱鏡、第三偏振分光棱鏡、投影透鏡組及反射透鏡組；

所述第三偏振分光棱鏡設(shè)置于第一偏振分光棱鏡及第二偏振分光棱鏡之間，與第二偏振分光棱鏡固定連接，與第一偏振分光棱鏡可旋轉(zhuǎn)連接，所述第一偏振分光棱鏡以第三偏振分光棱鏡的中心軸為旋轉(zhuǎn)中心，所述第一偏振分光棱鏡與所述顯示模塊一起可順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度和/或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度；

所述反射透鏡組設(shè)置于所述第二偏振分光棱鏡遠(yuǎn)離所述第三偏振分光棱鏡的一側(cè)，所述投影透鏡組設(shè)置于所述第三偏振分光棱鏡遠(yuǎn)離人眼的一側(cè)；

所述第一偏振分光棱鏡未旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述顯示模塊發(fā)出的圖像光經(jīng)過(guò)所述第一偏振分光棱鏡的反射及所述第三偏振分光棱鏡的反射進(jìn)入所述投影透鏡組；

所述第一偏振分光棱鏡與所述顯示模塊一起旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，所述顯示模塊發(fā)出的圖像光依次經(jīng)過(guò)所述第一偏振分光棱鏡的反射、所述第三偏振分光棱鏡的透射、所述第二偏振分光棱鏡的透射進(jìn)入所述反射透鏡組，經(jīng)過(guò)所述反射透鏡組的反射及改變偏振態(tài)、所述第二偏振分光棱鏡的反射進(jìn)入人眼。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，所述頭戴式設(shè)備包括智能眼鏡及智能頭盔。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，還包括導(dǎo)光棒，設(shè)置于第一偏振分光棱鏡與所述第三偏振分光棱鏡之間。

本實(shí)施例的進(jìn)一步方面，所述導(dǎo)光棒的外側(cè)壁上設(shè)置有增透膜，用于降低進(jìn)入導(dǎo)光棒的雜光。

本申請(qǐng)通過(guò)增加液晶盒或設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(旋轉(zhuǎn)第一偏振分光棱鏡)實(shí)現(xiàn)圖像光偏振狀態(tài)的改變，從而能夠?qū)崿F(xiàn)投影及目視功能的轉(zhuǎn)換，同時(shí)能夠使用戶看清外界圖像。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的特點(diǎn)，在頭戴式光學(xué)系統(tǒng)集成了投影功能能夠提高用戶體驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。