[发明专利]用于近眼显示的反射光谱成像系统

说明书

本发明公开了光学技术领域的一种用于近眼显示的反射光谱成像系统，由影像投射单元（100）与具有反射光谱成像功能的光学镜片（200）组合而成，所述影像投射单元（100）为包含红（R）/绿（G）/蓝（G）等单色窄带光谱特征的影像源投射光学系统，所述光学镜片（200）具有与影像投射单元（100）相匹配的光学反射面型并镀制有窄带光谱反射成像功能的光学薄膜（201），影像投射单元（100）所输出的影像光线可直接投射至光学镜片（200）的内表面，被光学薄膜（201）反射至人眼视网膜成像并在人眼前方形成放大的虚像实现近眼显示的目的。具有与人眼适配性好、成像质量高、显示清晰度高、透视性能优良、可轻薄化小型化设计、易于实现工业化规模生产。

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体涉及用于近眼显示的反射光谱成像系统。

背景技术

自1965年Ivan Sutherland发表论文“终极的显示”（Ultimate Display）以来，虚拟现实（VR）技术从概念到理论不断完善并推动着在军事、航空航天、影音娱乐、教育、工业设计、医学等领域的应用，其存在性、多感知性、交互性等特征得到越来越多人的喜爱与认可，各行各业的需求日益增长。随着计算机技术、电子信息技术、仿真技术等科学技术的发展进步，虚拟现实（VR）技术与增强现实（AR）技术、混合现实（MR）技术取长补短竞相发展，在相关领域的应用研究异常活跃并发展迅速，取得了巨大进步，应用场景日益广泛，显现出了广阔和美好的发展前景。

在虚拟现实（VR）技术、增强现实（AR）技术、混合现实（MR）技术的应用中，均涉及将影像信息通过人眼视网膜成像后在空中形成虚拟影像或逼近现实的仿真场景，使应用的近眼显示设备达到存在性、多感知性和使用者交互性融合的良好效果，为实现这一目的其主要技术路径是采用近眼显示技术，其中构成近眼成像显示的光学系统与光学镜片影响并决定着近眼显示设备光学系统结构的复杂程度、成像显示的质量高低、与使用者的生理适配性和实际体验的综合效果等。为使近眼显示设备达到最佳效果，人们研究开发出了诸多结构形态的近眼显示光学系统和光学镜片并已应用在相关产品上，但迄今为止现有技术依然存在以下较为突出的共性问题：成像显示系统与镜片结构复杂、与人眼适配性不强需要另行配置视力矫正装置、光能利用效率较低、成像显示的质量难以达到设计要求、用户体验感不佳、加工工艺复杂规模化制造难度大、制造成本较高等，导致相关技术、产品规模化制造与市场化推广受阻，使其难以得到快速普及应用。