[實(shí)用新型]一種微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)及帶VR/AR功能的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920103967.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN209514209U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅創(chuàng)新;杜曉紅;楊曉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市數(shù)澤科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01;G02B27/00
• 代理公司: 中山市漢通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44255
• 代理人: 古冠開

本實(shí)用新型公開了一種微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)及帶VR/AR功能的設(shè)備，所述的微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)包括微型顯示器及光學(xué)棱鏡,其特征在于:所述的光學(xué)棱鏡上設(shè)置入射面、全反射面和出射面,其中入射面位于光學(xué)棱鏡的頂部，出射面和全反射面位于光學(xué)棱鏡的左右兩側(cè)，出射面處于靠近人的眼球的一側(cè)，微型顯示器上視頻圖像產(chǎn)生的光線從入射面進(jìn)入光學(xué)棱鏡，并被全反射面反射到出射面，再?gòu)某錾涿嬲凵涑鋈サ竭_(dá)人的眼球里成像，微型顯示器上視頻圖像經(jīng)過(guò)光學(xué)棱鏡的放大處理，在人的眼球形成放大的虛像,它的光學(xué)棱鏡設(shè)計(jì)合理，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短在光學(xué)棱鏡的光路，提高成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)及帶VR/AR功能的設(shè)備。

背景技術(shù)

微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)，一般采用自由曲面面型的光學(xué)棱鏡，在各種領(lǐng)域具有不同的應(yīng)用，為產(chǎn)品改進(jìn)或者技術(shù)革新帶來(lái)了很多新的突破，目前對(duì)具有顯示功能的產(chǎn)品需求越來(lái)越日益增多，各高校、研究所和公司等單位對(duì)具有這樣的產(chǎn)品的需求也呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

傳統(tǒng)的微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)，多是采用幾片透鏡來(lái)完成對(duì)微小顯示器件的顯示，由于光學(xué)元件多，裝調(diào)比較繁瑣，而且由于元件的增加，也導(dǎo)致了成本的增加，采用單一棱鏡的方案具有很多靈活性，比如可以采用注塑的方式完成生產(chǎn)，可以減少光學(xué)元件的數(shù)量，可以在光學(xué)表面上采用非球面和自由曲面、甚至衍射光學(xué)表面。

總體來(lái)說(shuō)，采用傳統(tǒng)的或者原有的微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)要么周期長(zhǎng)，產(chǎn)能低；要么成本高，致使光學(xué)結(jié)構(gòu)的價(jià)格昂貴。因此，舊的方法限于制作成本或者元件數(shù)量或者尺寸的原因，難以滿足產(chǎn)品微小化、輕量化的需求。

目前，雖然存在單一光學(xué)棱鏡的解決方案，但光路設(shè)計(jì)不合理，目前對(duì)于近視或者遠(yuǎn)視的使用者需要佩戴近視眼鏡或者遠(yuǎn)視眼鏡后再佩戴 AR/AR功能的設(shè)備才能看清圖像，使用十分不便,微小顯示器件在光學(xué)棱鏡要至少2次的反射，同一個(gè)面要具有反射和折射兩種功能，全反射面一定要鍍上增反膜才能達(dá)到要求，工序麻煩，成本增加,結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光路過(guò)長(zhǎng)，信號(hào)損失較多，影響成像質(zhì)量，有鑒于此，必須對(duì)微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行改良，以滿足越來(lái)越日益增多的產(chǎn)品需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng)及帶VR/AR功能的設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)棱鏡設(shè)計(jì)不合理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光路過(guò)長(zhǎng)影響成像質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種微型顯示器成像光學(xué)系統(tǒng),包括微型顯示器及光學(xué)棱鏡,其特征在于: 所述的光學(xué)棱鏡上設(shè)置入射面、全反射面和出射面,其中入射面位于光學(xué)棱鏡的頂部，出射面和全反射面位于光學(xué)棱鏡的左右兩側(cè)，出射面處于靠近人的眼球的一側(cè)，微型顯示器上視頻圖像產(chǎn)生的光線從入射面進(jìn)入光學(xué)棱鏡，并被全反射面反射到出射面，再?gòu)某錾涿嬲凵涑鋈サ竭_(dá)人的眼球里成像，微型顯示器上視頻圖像經(jīng)過(guò)光學(xué)棱鏡的放大處理，在人的眼球形成放大的虛像。

上述所述的全反射面和出射面的底端相交，全反射面和出射面頂端分別與入射面相交，所述的入射面、全反射面和出射面是非球面或者是Extended Polynomial(擴(kuò)展多項(xiàng)式)面型或者是自由曲面。

上述的全反射面表面鍍有增反膜。

上述的入射面表面和出射面表面鍍?cè)鐾改ぁ?/p>

上述的微型顯示器是LCOS或者LCD或者OLED類型的微型顯示芯片，光學(xué)棱鏡是PC或者PMMA或者ZEONEX類型的光學(xué)級(jí)別的塑料材料制造。

上述在微型顯示器與光學(xué)棱鏡的入射面之間設(shè)置濾光片或者弧形玻璃罩，以增強(qiáng)成像質(zhì)量。

上述的入射面、全反射面和出射面都分別滿足非球面公式：