[发明专利]一种近眼显示光学系统

说明书

本发明公开了一种近眼显示光学系统，包括像源模组，像源模组到人眼之间依次设有光源模组、第一棱镜组以及第二棱镜组，第一棱镜组与第二棱镜组之间胶合连接，光源模组的发光面朝向第一棱镜组，人眼位于光源模组的侧面。本发明可用于增强现实眼镜，视场角达31度，其结构简单、成像亮度高、沉浸感强。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体的说，是涉及一种近眼显示光学系统。

背景技术

近眼显示光学系统是一种将微显示器与成像目镜相结合的小型化近眼目视显示系统,由于能够满足特殊环境下人眼对光学显示信息的实时获取需要而被广泛应用在虚拟现实和增强现实领域。其主要通过模拟人在自然环境中视、听、动等行为实现人机交互，使参与者可直接探索增强对象在所处环境中的作用和变化，仿佛置身于增强的现实世界中，产生沉浸感、想象和实现交互性。

传统的进眼显示光学系统的视场角度小，视觉效果差；另外，整个光学系统的成像亮度差，且不便于安装、生产。

上述缺陷，值得改进。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种近眼显示光学系统，可用于增强现实眼镜，视场角达31度，其结构简单、成像亮度高、沉浸感强。

本发明技术方案如下所述：

一种近眼显示光学系统，其特征在于，包括像源模组，所述像源模组到人眼之间依次设有光源模组、第一棱镜组以及第二棱镜组，所述第一棱镜组与所述第二棱镜组之间胶合连接，所述光源模组的发光面朝向所述第一棱镜组，所述人眼位于所述光源模组的侧面。

进一步的，所述第一棱镜组和所述第二棱镜组均为等腰直角棱镜，并且所述第一棱镜组和所述第二棱镜组的形状、尺寸相同。

更进一步的，所述第一棱镜组与所述光源模组之间设有第一光学曲面镜，所述第二棱镜组与所述人眼之间设有第二光学曲面镜，并且所述第一光学曲面镜和所述第二光学曲面镜的形状、尺寸相同。

更进一步的，所述第一棱镜组与所述第一光学曲面镜的平面胶合连接，所述第二棱镜组与所述第二光学曲面镜的平面胶合连接。

更进一步的，所述第一光学曲面镜的曲面镀有多层透射膜，所述第二光学曲面镜的曲面镀有高反射膜。

更进一步的，所述光源模组为偏振光光源，所述第一棱镜组和所述第一光学曲面镜之间、所述第二棱镜组和所述第二光学曲面镜之间以及靠近所述人眼的所述第二棱镜组的直角平面上均设有光学膜片。

进一步的，所述第一棱镜组和所述第二棱镜组均为光学曲面棱镜，并且所述第一棱镜组和所述第二棱镜组的形状、尺寸相同。

更进一步的，所述第一棱镜组的曲面朝向所述光源模组，且所述第一棱镜组的曲面上镀有多层透射膜；所述第二棱镜组的曲面背向所述光源模组，且所述第二棱镜组的曲面上镀有高反射膜。

进一步的，所述光源模组为偏振光光源、自然光或人造光中的一种。

进一步的，所述光源模组为OLED模组、VFD发光模组或微投影模组中的一种。

进一步的，所述第一棱镜组、所述第二棱镜组、所述第一光学曲面镜以及所述第二光学曲面镜为玻璃材质或塑胶材质。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，

本发明的光学系统视角达到31度，有效增大改善了由于视场角较小，产品体验差的问题。

本发明的光学系统具有较大的出瞳距和出瞳孔径，镜头出瞳到镜头最前镜片表面距离为14mm，镜头的出瞳大小为5.5mm，有效增强了VR画面的沉浸感。

本发明的光学系整体采用胶合结构，有效增加成像亮度，且简单紧凑，方便后续组装和大批生产。