[發(fā)明專(zhuān)利]觀察光學(xué)系統(tǒng)和圖像顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980072359.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112997108B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 市川晉;松山貴俊;中村匡利;鈴木守;松本光玄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/02
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/02;G02B13/18;G02B17/08;G02B25/00;H04N5/64;H04N13/344
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 程晨

1.一種觀察光學(xué)系統(tǒng)，包括：

反射光學(xué)設(shè)備，包括至少一個(gè)反射面；

第一透鏡組，部署在比所述反射光學(xué)設(shè)備更靠近入射光瞳的位置處，所述第一透鏡組在所述反射面上或者在比所述反射面更靠近所述入射光瞳的位置處形成虛像的中間像，所述虛像的中間像與在圖像顯示單元上顯示的圖像對(duì)應(yīng)；以及

第二透鏡組，部署在從入射光瞳側(cè)執(zhí)行光線追蹤的情況下的光依次通過(guò)所述第一透鏡組、所述中間像和所述反射光學(xué)設(shè)備之后的光路上，所述第二透鏡組被部署為使所述入射光瞳的像形成在光被所述反射面反射之后的光路上，

其中，

滿足

1fb/E1.25......(1)

其中fb是所述第一透鏡組的焦距，并且

E是適眼距的長(zhǎng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡組、所述反射光學(xué)設(shè)備和所述第二透鏡組各自具有正光焦度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述中間像的尺寸大于在所述圖像顯示單元上顯示的圖像的尺寸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡組是包括軸對(duì)稱(chēng)透鏡的軸對(duì)稱(chēng)光學(xué)系統(tǒng)，所述軸對(duì)稱(chēng)透鏡具有菲涅耳面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述反射光學(xué)設(shè)備和所述第二透鏡組各自相對(duì)于所述第一透鏡組偏心并傾斜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述反射光學(xué)設(shè)備和所述第二透鏡組中的至少一個(gè)具有非軸對(duì)稱(chēng)的自由曲面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，在被安裝在頭部的情況下，所述觀察光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得當(dāng)從臉的正面觀看時(shí)所述圖像顯示單元被部署在比眼睛更靠近耳側(cè)并且當(dāng)從臉的側(cè)面觀看時(shí)所述圖像顯示單元被部署在比所述反射光學(xué)設(shè)備的反射面更靠近臉側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，

在從所述入射光瞳側(cè)執(zhí)行光線追蹤的情況下，

滿足

0.55B/A0.85......(2)

其中A是所述中間像的垂直方向上的像高度，并且

B是當(dāng)所述中間像在通過(guò)使用所述反射光學(xué)設(shè)備和所述第二透鏡組形成在所述圖像顯示單元上時(shí)的垂直方向上的像高度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，還包括：

光源，發(fā)射要照射到觀看者的眼睛的光；

分束器，部署在所述第一透鏡組與所述反射光學(xué)設(shè)備之間的光路上，所述分束器分離被所述觀看者的眼睛反射的來(lái)自所述光源的光的反射光；

成像光學(xué)系統(tǒng)，部署在被所述分束器分離后的所述反射光的光路上；以及

成像設(shè)備，經(jīng)由所述成像光學(xué)系統(tǒng)接收所述反射光。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述反射面具有透射外部的光的半透射特性。

11.一種圖像顯示裝置，包括：

圖像顯示單元；以及

觀察光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)在所述圖像顯示單元上顯示的圖像進(jìn)行放大，

所述觀察光學(xué)系統(tǒng)包括：

反射光學(xué)設(shè)備，包括至少一個(gè)反射面；

第一透鏡組，部署在比所述反射光學(xué)設(shè)備更靠近入射光瞳的位置處，所述第一透鏡組在所述反射面上或者在比所述反射面更靠近所述入射光瞳的位置處形成虛像的中間像，所述虛像的中間像與在所述圖像顯示單元上顯示的圖像對(duì)應(yīng)；以及

第二透鏡組，部署在從入射光瞳側(cè)執(zhí)行光線追蹤的情況下的光依次通過(guò)所述第一透鏡組、所述中間像和所述反射光學(xué)設(shè)備之后的光路上，所述第二透鏡組被部署為使所述入射光瞳的像形成在光被所述反射面反射之后的光路上，

其中，

滿足

1fb/E1.25......(1)

其中fb是所述第一透鏡組的焦距，并且

E是適眼距的長(zhǎng)度。