[發(fā)明專利]一種近眼顯示光學系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710073951.5
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106773061B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳志東;高鑫;王能文;張杰
• 申請（專利權）人: 北京鉛筆視界科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發(fā)明公開了一種近眼顯示光學系統(tǒng)，包括微型圖像顯示器、與微型圖像顯示器平行設置的透鏡、以及呈傾斜狀態(tài)固定設置在微型圖像顯示器與透鏡之間的半透半反平面鏡；微型圖像顯示器的顯示屏幕與透鏡的頂面相對設置，且透鏡的底面設有反射膜；半透半反平面鏡的頂面與微型圖像顯示器的顯示屏幕之間呈銳角角度設置，且半透半反平面鏡的頂面用于接收外部光；在微型圖像顯示器播放畫面時，播放畫面的光經半透半反平面鏡部分透射至透鏡，并經由透鏡的底面反射至半透半反平面鏡的底面。本發(fā)明結構簡單且實用性強，通過結構的設置有效提高了近眼顯示設備的視場角度及觀看像質，進而提高了應用該光學系統(tǒng)的近眼顯示設備的適用性及可靠性。

技術領域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實技術領域，具體涉及一種近眼顯示光學系統(tǒng)。

背景技術

虛擬現(xiàn)實技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術傳感技術網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現(xiàn)實技術(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。

而作為實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術的基礎設備之一的頭盔顯示設備也隨著虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，得到了各界的關注。

目前的頭盔顯示設備中，能夠增強現(xiàn)實技術將虛擬世界的信息和現(xiàn)實世界的信息疊加在一起，但因結構設置的限制存在視場角無法滿足用戶需求、清晰度不足等缺陷，同時，因其結構的復雜性，也限制了設備的使用人群及范圍，不利于虛擬現(xiàn)實技術的普及。

因此，如何設計一種能夠解決上述問題的虛擬現(xiàn)實顯示結構，是亟待解決的問題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種近眼顯示光學系統(tǒng)，結構簡單且實用性強，通過結構的設置有效提高了近眼顯示設備的視場角度及觀看像質，進而提高了應用該光學系統(tǒng)的近眼顯示設備的適用性及可靠性。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供以下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種近眼顯示光學系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括微型圖像顯示器、與所述微型圖像顯示器平行設置的透鏡、以及呈傾斜狀態(tài)固定設置在所述微型圖像顯示器與透鏡之間的半透半反平面鏡；

所述微型圖像顯示器的顯示屏幕與所述透鏡的頂面相對設置，且所述透鏡的底面設有反射膜；

所述半透半反平面鏡的頂面與所述微型圖像顯示器的顯示屏幕之間呈銳角角度設置，且所述半透半反平面鏡的頂面用于接收外部光，使得所述外部光部分穿過所述半透半反平面鏡的底面；

在所述微型圖像顯示器播放畫面時，播放畫面的光經所述半透半反平面鏡部分透射至所述透鏡，并經由所述透鏡的底面反射至所述半透半反平面鏡的底面，使得所述播放畫面的光及外部光均通過所述半透半反平面鏡的底面發(fā)出。

進一步的，所述半透半反平面鏡的頂面與所述微型圖像顯示器的顯示屏幕之間的銳角角度為45°。

進一步的，所述系統(tǒng)還包括：成像透鏡；

所述成像透鏡固定設置在微型圖像顯示器與半透半反平面鏡之間，且所述成像透鏡與所述微型圖像顯示器的顯示屏幕平行設置，使得播放畫面的光經所述成像透鏡放大后射入所述半透半反平面鏡。

進一步的，所述成像透鏡為單透鏡或透鏡組。

進一步的，所述系統(tǒng)還包括：折射率高于空氣且低于透鏡的介質桶；

所述介質桶與所述透鏡同軸設置，且所述介質桶圍設在所述半透半反平面鏡的外部。

進一步的，靠近所述微型圖像顯示器的所述介質桶的頂面與所述微型圖像顯示器的顯示屏幕相對設置。

進一步的，所述微型圖像顯示器的顯示屏幕與所述透鏡的頂面之間的距離大于或等于22mm。