[發明專利]一種光學系統及混合現實設備

在審

• 申請號: 202110222101.3
• 申請日: 2021-02-28
• 公開（公告）號: CN113050281A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 袁俊旗;馬玉勝
• 申請（專利權）人: 南昌三極光電有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光學系統，其特征在于，包括：

投影裝置，其用于投射兩束圖像光；

基底層，其具有用于分別接收源自所述投影裝置的兩束所述圖像光的兩個側面以及用于將進入所述基底層的兩束所述圖像光進行全反射的兩個平面；以及

衍射光柵層，其至少設置于所述基底層的一個平面上，用于將所述基底層中傳播的兩束所述圖像光反射衍射或透射衍射出去，其中，通過所述衍射光柵層衍射出去的目標圖像光的能量均勻分布。

2.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，當所述衍射光柵層設置在所述基底層的一個平面上時，所述衍射光柵層相對于沿預設位置點到垂直于所述衍射光柵層的方向的光柵條紋呈軸對稱分布，其中，所述預設位置點位于所述衍射光柵層上。

3.根據權利要求2所述的光學系統，其特征在于，在通過所述衍射光柵層透射衍射出去的情況下，在所述基底層中傳輸的所述圖像光從所述衍射光柵層的邊緣到所述預設位置點的方向上，所述圖像光的透射衍射效率逐漸增加；在所述基底層中傳輸的所述圖像光從所述預設位置點到所述衍射光柵層的另一邊緣的方向上，所述圖像光的反射衍射效率逐漸減少。

4.根據權利要求3所述的光學系統，其特征在于，所述圖像光的透射衍射效率和所述圖像光的反射衍射效率相對于沿所述預設位置點到垂直于所述衍射光柵層的方向呈軸對稱。

5.根據權利要求3所述的光學系統，其特征在于，在所述基底層中傳輸的所述圖像光從所述衍射光柵層的邊緣到所述預設位置點的方向上，所述圖像光的透射衍射光強值為恒值；在所述基底層中傳輸的所述圖像光從所述預設位置點到所述衍射光柵層的另一邊緣的方向上，所述圖像光的反射衍射光強值小于所述透射衍射光強值。

6.根據權利要求5所述的光學系統，其特征在于，在所述基底層中傳輸的所述圖像光從所述預設位置點到所述衍射光柵層的另一邊緣的方向上，所述圖像光的反射衍射光強值逐漸減少。

7.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

兩個耦合棱鏡，其分別設置于所述基底層的兩個側面上，分別用于將源自所述投影裝置的兩束所述圖像光通過兩個所述側面耦合進入所述基底層。

8.根據權利要求7所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

兩個反射元件，其分別設置于所述投影裝置的兩束所述圖像光對應入射至所述耦合棱鏡的光路上，用于分別將源自所述投影裝置兩束所述圖像光反射至對應的所述耦合棱鏡。

9.根據權利要求8所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

半反半透元件，其設置于通過所述衍射光柵層衍射出去的目標圖像光至人眼的光路上，用于將所述衍射光柵層衍射出的所述目標圖像光反射入人眼中，并且用于供環境光通過所述半反半透元件透射入人眼中。

10.一種混合現實設備，其特征在于，包括數據處理模塊和權利要求1-9中任一項所述的光學系統，所述數據處理模塊將需要顯示的圖像信息傳輸至所述光學系統的投影裝置中以顯示圖像。