[实用新型]单屏双眼近眼显示光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学系统，尤其是一种新型单屏双眼近眼显示光学系统。

背景技术

穿戴式设备HMD是数码产品未来的发展方向，其基本原理是通过光学系统放大微显示屏上的图像，使观看者眼中呈现出大屏幕图像。便携式的近眼显示系统是目前发展最好的穿戴式显示产品，目前已有多款成熟的商业化产品，代表性的有过Google glass，以及Sony等厂商的产品。

在上述产品中，Google glass采用单屏单眼显示，其结构精巧，图像放大尺寸有限，价格高昂，适用于高端显示领域。Sony的产品主要使用双屏双眼显示，采用此显示系统使得产品必须适用2块完全相同的高清显示屏，造成成本偏高；其次要使2块显示屏显示影像同步完全一致、重合，电子系统重新处理影像由一变二，并使2幅图像同步，为此电子系统独立为一个组件，从而丧失了产品的便携性；最后还不包括单独为产品提供片源的部件，比如智能手机、ipad、电脑、DVD等影像产品。以上两种类型产品前者是单眼显示价格高昂，后者是尺寸较大，价格偏高还丧失了穿戴式产品所需要的便携性。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提出了一种单屏双眼近眼显示光学系统，该光学系统结合了google class以及sony产品的优点，避免其缺点，为消费者提供一款舒适便携、价格低廉的光学系统产品。

本实用新型所提出的单屏双眼近眼显示光学系统，包括：用于提供图像的带背光源的显示面板、将所述图像经过反射及透射后形成两路画面相同的图像的半反半透光学镜片、缩短所述图像的光线放大成像距离的光学镜片、将图像进行放大成像显示的放大成像镜片组、将图像的光路方向调整至射入人眼的角度的折/反射光学组件。

在本技术方案中，半反半透光学镜片可以选择半反半透式光学棱镜PBS或者3M公司生产的半反半透式光学膜片。放大成像镜片组可以有多种结构，本技术方案中放大成像镜片组包括一正一负两片光学镜片。折/反射光学组件为三个平面反光镜片。

在一实施例中，由显示面板发出的图像光线，经半反半透反光棱镜后图像分为光轴顺时针90°转折的反射S光和光轴不变的透射P光两部分。

反射S光路部分：经缩小成像距离的光学镜片，进入与分光棱镜分光面平行，与反射部分光轴成顺时针45°夹角的平面反光镜片，光路发生顺时针90°折射，之后进入放大光学镜片组成像，最后进入瞳孔成放大的虚像；

透射P光部分：经缩小成像距离的光学镜片，进入与分光棱镜面成90°，与投射部分光学光轴成顺时针45°夹角的平面反光镜片，该部分光路光轴发生逆时针90°折射，之后进入放大光学镜片组成像，此时图像由于经过一次反射镜像，故此图像光线进入与投射光路之前改变光路的平面反光镜片平行的反光镜片，进行二次反射，并将图像光线顺时针转折90°，此时图像才能以放大的正像进入眼瞳。

本实用新型利用半反半透式分光棱镜将图像光线完整实时分割为两幅完全相同的图像，然后经平面反光镜片使两路图像光线分别镜像成像，解决了近眼显示产品需要两块显示屏的难题，节省了一块高清显示屏，简化了电子显示系统，提升了应用该系统产品的便携性，大大节省了成本，另一方面也使得双眼同时光看相同的图像，改善了观看效果。

附图说明

下面，对照附图和较佳实施例对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型的原理图。

图中：1、带背光源的显示面板，2、半反半透分光棱镜PBS，3、光学镜片，4、反光镜片，5、放大成像镜片组，6、人眼。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。应当理解，对具体实施例的说明仅仅用以解释本实用新型提出的技术方案，并非限定本实用新型。

图1是本实用新型单屏双眼近眼显示光学系统的原理图，其主要部件包括一块可以提供高清图像（影像）的显示面板、一个将图像经过反射及透射后形成两路画面相同的图像半反半透光学镜片，两个用于缩短两路图像的光线放大成像距离的光学镜片，两个用于将两路图像进行放大成像显示的放大成像镜片组，以及多个将图像的光路方向调整至射入人眼的角度的折/反射光学组件。其中，半反半透光学镜片可以是半反半透式光学棱镜PBS也可以是3M公司的半反半透式光学膜片，在本实施例中，采用半反半透式光学棱镜PBS。折/反射光学组件则采用了平面反光镜片