[实用新型]可佩带的平视光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可佩带的平视光学系统。

背景技术

目前，可佩带式电子产品正在快速发展，并且有部分产品已经开始实际应用，例如谷歌眼镜。类似于谷歌眼镜的产品属于可佩带的平视光学系统，其主要包括成像系统和导光系统，成像系统输出的图像经由导光系统传导至人眼，另外，导光系统通常是透明的，因此在显示图像的同时并不会影响用户的视野，实现虚拟景象和显示景象的融合。

但是，现有技术中，平视光学系统的成像系统给出的通常都是实像，而佩带式电子产品本身离使用者眼睛距离很短，必须设计包含较多的光学部件的成像系统和导光系统来让佩带者看到成于远处的虚像，且一般来说成像距离固定，难以调整。此外，现有的成像系统通常使用遮光原理，即光源均匀照射至成像器件，成像器件根据每个像素点的亮度遮蔽不需要的光，其光效很低，大部分光能都被浪费，导致电池续航时间短、发热量大等问题，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可佩带的平视光学系统，通过全息图像利用干涉衍射的原理调制光线，可通过软件实时改变佩戴者观看到的图像的距离，此外全息图像将光引导至图像上有亮度的地方，而非如普通成像系统那样遮蔽不需要的光，因而其光效和亮度远高于普通成像系统，有利于减小系统体积和重量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可佩带的平视光学系统，包括：

全息成像系统，输出成像光线；

导光系统，将所述成像光线引导至人眼；

光源系统，提供光源光线；

其中，所述全息成像系统包括：

全息成像器件，所述全息成像器件显示全息图像；

反射透射元件，通过反射或透射将所述光源光线引导入射至所述全息成像器件，并将所述全息成像器件反射的成像光线通过透射或反射引导入射至所述导光系统。

根据本实用新型的一个实施例，所述全息成像器件为空间光调制器。

根据本实用新型的一个实施例，所述空间光调制器为硅基液晶芯片或数字微镜元件。

根据本实用新型的一个实施例，所述全息成像器件的显示数据通过数据线或无线的方式接入。

根据本实用新型的一个实施例，所述反射透射元件为偏振棱镜或半透半反棱镜或全反射棱镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述反射透射元件包括偏振棱镜及旋光片。

根据本实用新型的一个实施例，所述全息成像系统还包括：设置在所述全息成像器件表面的透镜系统，所述透镜系统包括一个或多个透镜。

根据本实用新型的一个实施例，所述光源包括扩束系统或光束整形系统。

根据本实用新型的一个实施例，所述光源为激光光源。

根据本实用新型的一个实施例，所述导光系统包括相互贴合的第一介质块和第二介质块，所述第一介质块和第二介质块的贴合面为斜面并且该斜面上设置有半反半透薄膜，所述成像光线从所述第一介质块入射，经由该第一介质块传输至所述半反半透薄膜，并由所述半反半透薄膜反射至人眼。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一介质块和第二介质块的贴合面与所述第一介质块的外表面之间的夹角a满足如下关系：其中，n₁为所述第一介质块所采用的介质材料的折射率，n₀为与所述第一介质块接触的外部介质材料的折射率。

根据本实用新型的一个实施例，所述成像光线入射至所述导光系统的入射面为曲面或胶合有不同折射率的曲面，以实现透镜功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型实施例的可佩带式平视光学系统中，全息成像系统中的全息成像器件显示的是全息图像，由于全息图像本身可以调制光，因此可以通过软件调节的方式实现透镜的功能，通过改变全息图像实现等效于改变透镜焦距的功能，使得观看者在不改变任何硬件的情况下看到呈现于不同距离的图像。

此外，全息图像将光引导至图像上有亮度的地方，而非如普通成像系统那样遮蔽不需要的光，因而其光效和亮度远高于普通成像系统，有利于减小系统体积和重量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的平视光学系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的平视光学系统的第一实例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的平视光学系统的第二实例的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的平视光学系统的第三实例的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的平视光学系统的第四实例的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的平视光学系统的第五实例的结构示意图；