[實用新型]一種微型顯示器成像光學系統及帶VR/AR功能的設備

有效

• 申請號: 201920103967.0
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN209514209U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 羅創新;杜曉紅;楊曉芳
• 申請（專利權）人: 深圳市數澤科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/00
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

1.一種微型顯示器成像光學系統,包括微型顯示器(10)及光學棱鏡(20),其特征在于:所述的光學棱鏡上設置入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23),其中入射面(21)位于光學棱鏡(20)的頂部，出射面(23)和全反射面(22)位于光學棱鏡(20)的左右兩側，出射面(23)處于靠近人的眼球(40)的一側，微型顯示器上視頻圖像產生的光線從入射面(21)進入光學棱鏡(20)，并被全反射面(22)反射到出射面(23)，再從出射面(23)折射出去到達人的眼球里成像，微型顯示器上視頻圖像經過光學棱鏡(20)的放大處理，在人的眼球(40)形成放大的虛像。

2.根據權利要求1所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：所述的全反射面(22)和出射面(23)的底端相交，全反射面(22)和出射面(23)頂端分別與入射面(21)相交。

3.根據權利要求1所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：所述的入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23)是非球面或者是擴展多項式面型或者是自由曲面。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：全反射面(22)表面鍍有增反膜,入射面(21)表面和出射面(23)表面鍍增透膜。

5.根據權利要求4所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：微型顯示器(10)是LCOS或者LCD或者OLED類型的微型顯示芯片，光學棱鏡(20)是PC或者PMMA或者ZEONEX類型的光學級別的塑料材料制造。

6.根據權利要求4所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：在微型顯示器(10)與光學棱鏡(20)的入射面(21)之間設置濾光片(50)或者弧形玻璃罩，以增強成像質量。

7.根據權利要求4所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23)都分別滿足非球面公式：

其中，c為頂點曲率半徑的倒數，r為球面上的點達z軸的距離，k是圓錐系數，當k<-1時，表示雙曲面，當k＝-1時，表示拋物線，當-1<k<0時，表示橢球面，當k＝0時，表示球面；

是非球面的高次項。

8.根據權利要求4所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23)采用擴展多項式面型，滿足以下公式：

其中：c是表面的曲率，k是二次項系數，N是多項式系數的數量；r為歸一化半徑，A_i是多項式系數，x,y是笛卡爾坐標的x軸和y軸的數值，E_i(x,y)是多項式。

9.根據權利要求4所述的一種微型顯示器成像光學系統，其特征在于：入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23)采用自由曲面面型或者非球面面型。

10.一種帶VR/AR功能的設備，包括左眼微型顯示器成像光學系統(100)、右眼微型顯示器成像光學系統(200)和機殼(300)，左眼微型顯示器成像光學系統(100)、右眼微型顯示器成像光學系統(200)安裝在機殼(300)上，其特征在于：左眼微型顯示器成像光學系統(100)和右眼微型顯示器成像光學系統(200)都采用權利要求1至9任意一項所述的微型顯示器成像光學系統,左眼微型顯示器成像光學系統(100)和右眼微型顯示器成像光學系統(200)中的光學棱鏡(20)至少一部分外露出機殼(300),微型顯示器(10)及光學棱鏡(20)安裝在一個支架(30)上形成一個模組，在支架(30)的頂部外側安裝驅動線路板(60)，在微型顯示器(10)的下面安裝有一墊片(70)以調節微型顯示器(10)及光學棱鏡(20)的入射面(21)之間的距離，適用不同的視力的人群。