[实用新型]一种近眼显示光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种近眼显示光学系统。

背景技术

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。

而作为实现虚拟现实技术的基础设备之一的头盔显示设备也随着虚拟现实技术的发展，得到了各界的关注。

目前的头盔显示设备中，能够增强现实技术将虚拟世界的信息和现实世界的信息叠加在一起，但因结构设置的限制存在视场角无法满足用户需求、清晰度不足等缺陷，同时，因其结构的复杂性，也限制了设备的使用人群及范围，不利于虚拟现实技术的普及。

因此，如何设计一种能够解决上述问题的虚拟现实显示结构，是亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种近眼显示光学系统，结构简单且实用性强，通过结构的设置有效提高了近眼显示设备的视场角度及观看像质，进而提高了应用该光学系统的近眼显示设备的适用性及可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

一方面，本实用新型提供了一种近眼显示光学系统，所述系统包括微型图像显示器、与所述微型图像显示器平行设置的透镜、以及呈倾斜状态固定设置在所述微型图像显示器与透镜之间的半透半反平面镜；

所述微型图像显示器的显示屏幕与所述透镜的顶面相对设置，且所述透镜的底面设有反射膜；

所述半透半反平面镜的顶面与所述微型图像显示器的显示屏幕之间呈锐角角度设置，且所述半透半反平面镜的顶面用于接收外部光，使得所述外部光部分穿过所述半透半反平面镜的底面；

在所述微型图像显示器播放画面时，播放画面的光经所述半透半反平面镜部分透射至所述透镜，并经由所述透镜的底面反射至所述半透半反平面镜的底面，使得所述播放画面的光及外部光均通过所述半透半反平面镜的底面发出。

进一步的，所述半透半反平面镜的顶面与所述微型图像显示器的显示屏幕之间的锐角角度为45°。

进一步的，所述系统还包括：成像透镜；

所述成像透镜固定设置在微型图像显示器与半透半反平面镜之间，且所述成像透镜与所述微型图像显示器的显示屏幕平行设置，使得播放画面的光经所述成像透镜放大后射入所述半透半反平面镜。

进一步的，所述成像透镜为单透镜或透镜组。

进一步的，所述系统还包括：折射率高于空气且低于透镜的介质桶；

所述介质桶与所述透镜同轴设置，且所述介质桶围设在所述半透半反平面镜的外部。

进一步的，靠近所述微型图像显示器的所述介质桶的顶面与所述微型图像显示器的显示屏幕相对设置。

进一步的，所述微型图像显示器的显示屏幕与所述透镜的顶面之间的距离大于或等于22mm。

进一步的，所述透镜为单透镜。

进一步的，所述透镜为双胶合透镜或三胶合透镜。

进一步的，所述半透半反平面镜的光透射率与光反射率均为50％。

由上述技术方案可知，本实用新型所述的一种近眼显示光学系统，包括微型图像显示器、与微型图像显示器平行设置的透镜、以及呈倾斜状态固定设置在微型图像显示器与透镜之间的半透半反平面镜；微型图像显示器的显示屏幕与透镜的顶面相对设置，且透镜的底面设有反射膜；半透半反平面镜的顶面与微型图像显示器的显示屏幕之间呈锐角角度设置，且半透半反平面镜的顶面用于接收外部光；在微型图像显示器播放画面时，播放画面的光经半透半反平面镜部分透射至透镜，并经由透镜的底面反射至半透半反平面镜的底面；本实用新型结构简单且实用性强，通过结构的设置有效提高了近眼显示设备的视场角度及观看像质，进而提高了应用该光学系统的近眼显示设备的适用性及可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型实施例一的一种近眼显示光学系统的第一种具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的一种近眼显示光学系统的第二种具体实施方式的结构示意图；