[发明专利]一种具有投影及目视功能的光学系统

说明书

技术领域

本申请涉及头戴式可视设备领域，特别涉及一种应用于头戴式设备的具有投影及目视功能的光学系统。

背景技术

现有技术中的头戴式可视设备(Head Mount Display,HMD)的光学系统包括显示器、准直透镜及反射面。显示器，如LCD、OLED、LCOS等，根据显示图像的不同发出不同的光，通过准直透镜成像在无穷远处，然后通过反射面把显示器发出的光反射进入人的眼睛里。

但现有技术中的头戴式可视设备功能单一，仅供个人观看头戴式可视设备内显示器播放内容，不具有分享(投影)功能。鉴于头戴式设备尺寸有限，增加新的光路实现投影功能存在一定困难，增加光路会增加多个光学部件，从而会增加设备的成本。

发明内容

本申请提供一种具有投影及目视功能的光学系统，用于解决现有技术中头戴式可视设备不具有投影功能，用户体验差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请的一技术方案为提供一种具有投影及目视功能的光学系统，设置于头戴式设备上，包括：显示模块、第二偏振分光棱镜、第三偏振分光棱镜、投影透镜组、反射透镜组及液晶盒；

所述液晶盒固定设置于所述显示模块及所述第三偏振分光棱镜之间；

所述第二偏振分光棱镜设置于所述第三偏振分光棱镜远离所述液晶盒的一侧；

所述反射透镜组设置于所述第二偏振分光棱镜远离所述第三偏振分光棱镜的一侧，所述投影透镜组设置于所述第三偏振分光棱镜远离人眼的一侧；

液晶盒加压时，所述显示模块发出的图像偏振光依次经过所述液晶盒的透射及所述第三偏振分光棱镜的反射进入所述投影透镜组；

液晶盒断压时，所述显示模块发出的图像偏振光依次经过所述液晶盒改变偏振状态、所述第三偏振分光棱镜及第二偏振分光棱镜的透射进入所述反射透镜组，经过所述反射透镜组的反射及改变偏振态、所述第二偏振分光棱镜的反射进入人眼。

本实施例的进一步方面，还包括第一偏振分光棱镜，用于接收显示模块发出的图像偏振光，并将其反射至液晶盒中；

所述液晶盒固定设置于所述第一偏振分光棱镜及第三偏振分光棱镜之间。

本实施例的进一步方面，所述头戴式设备包括智能眼镜及智能头盔。

本实施例的进一步方面，还包括导光棒，设置于液晶盒与所述第三偏振分光棱镜之间。

本实施例的进一步方面，所述导光棒的外侧壁上设置有增透膜，用于降低进入导光棒的杂光。

本申请另一技术方案为一种具有投影及目视功能的光学系统，设置于头戴式设备上，包括：显示模块、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第三偏振分光棱镜、投影透镜组及反射透镜组；

所述第三偏振分光棱镜设置于第一偏振分光棱镜及第二偏振分光棱镜之间，与第二偏振分光棱镜固定连接，与第一偏振分光棱镜可旋转连接，所述第一偏振分光棱镜以第三偏振分光棱镜的中心轴为旋转中心，所述第一偏振分光棱镜与所述显示模块一起可顺时针旋转90度和/或逆时针旋转90度；

所述反射透镜组设置于所述第二偏振分光棱镜远离所述第三偏振分光棱镜的一侧，所述投影透镜组设置于所述第三偏振分光棱镜远离人眼的一侧；

所述第一偏振分光棱镜未旋转时，所述显示模块发出的图像光经过所述第一偏振分光棱镜的反射及所述第三偏振分光棱镜的反射进入所述投影透镜组；

所述第一偏振分光棱镜与所述显示模块一起旋转90度时，所述显示模块发出的图像光依次经过所述第一偏振分光棱镜的反射、所述第三偏振分光棱镜的透射、所述第二偏振分光棱镜的透射进入所述反射透镜组，经过所述反射透镜组的反射及改变偏振态、所述第二偏振分光棱镜的反射进入人眼。

本实施例的进一步方面，所述头戴式设备包括智能眼镜及智能头盔。

本实施例的进一步方面，还包括导光棒，设置于第一偏振分光棱镜与所述第三偏振分光棱镜之间。

本实施例的进一步方面，所述导光棒的外侧壁上设置有增透膜，用于降低进入导光棒的杂光。

本申请通过增加液晶盒或设计旋转机构(旋转第一偏振分光棱镜)实现图像光偏振状态的改变，从而能够实现投影及目视功能的转换，同时能够使用户看清外界图像。具有结构简单、使用方便的特点，在头戴式光学系统集成了投影功能能够提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。