全文摘要
本实用新型公开了一种微型显示器成像光学系统及带VR\/AR功能的设备，所述的微型显示器成像光学系统包括微型显示器及光学棱镜,其特征在于:所述的光学棱镜上设置入射面、全反射面和出射面,其中入射面位于光学棱镜的顶部，出射面和全反射面位于光学棱镜的左右两侧，出射面处于靠近人的眼球的一侧，微型显示器上视频图像产生的光线从入射面进入光学棱镜，并被全反射面反射到出射面，再从出射面折射出去到达人的眼球里成像，微型显示器上视频图像经过光学棱镜的放大处理，在人的眼球形成放大的虚像,它的光学棱镜设计合理，简化结构，缩短在光学棱镜的光路，提高成像质量。
主设计要求
1.一种微型显示器成像光学系统,包括微型显示器(10)及光学棱镜(20),其特征在于:所述的光学棱镜上设置入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23),其中入射面(21)位于光学棱镜(20)的顶部，出射面(23)和全反射面(22)位于光学棱镜(20)的左右两侧，出射面(23)处于靠近人的眼球(40)的一侧，微型显示器上视频图像产生的光线从入射面(21)进入光学棱镜(20)，并被全反射面(22)反射到出射面(23)，再从出射面(23)折射出去到达人的眼球里成像，微型显示器上视频图像经过光学棱镜(20)的放大处理，在人的眼球(40)形成放大的虚像。
设计方案
1.一种微型显示器成像光学系统,包括微型显示器(10)及光学棱镜(20),其特征在于:所述的光学棱镜上设置入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23),其中入射面(21)位于光学棱镜(20)的顶部，出射面(23)和全反射面(22)位于光学棱镜(20)的左右两侧，出射面(23)处于靠近人的眼球(40)的一侧，微型显示器上视频图像产生的光线从入射面(21)进入光学棱镜(20)，并被全反射面(22)反射到出射面(23)，再从出射面(23)折射出去到达人的眼球里成像，微型显示器上视频图像经过光学棱镜(20)的放大处理，在人的眼球(40)形成放大的虚像。
2.根据权利要求1所述的一种微型显示器成像光学系统，其特征在于：所述的全反射面(22)和出射面(23)的底端相交，全反射面(22)和出射面(23)顶端分别与入射面(21)相交。
3.根据权利要求1所述的一种微型显示器成像光学系统，其特征在于：所述的入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23)是非球面或者是扩展多项式面型或者是自由曲面。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种微型显示器成像光学系统，其特征在于：全反射面(22)表面镀有增反膜,入射面(21)表面和出射面(23)表面镀增透膜。
5.根据权利要求4所述的一种微型显示器成像光学系统，其特征在于：微型显示器(10)是LCOS或者LCD或者OLED类型的微型显示芯片，光学棱镜(20)是PC或者PMMA或者ZEONEX类型的光学级别的塑料材料制造。
6.根据权利要求4所述的一种微型显示器成像光学系统，其特征在于：在微型显示器(10)与光学棱镜(20)的入射面(21)之间设置滤光片(50)或者弧形玻璃罩，以增强成像质量。
7.根据权利要求4所述的一种微型显示器成像光学系统，其特征在于：入射面(21)、全反射面(22)和出射面(23)都分别满足非球面公式：
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种微型显示器成像光学系统及带VR\/AR功能的设备。
背景技术
微型显示器成像光学系统，一般采用自由曲面面型的光学棱镜，在各种领域具有不同的应用，为产品改进或者技术革新带来了很多新的突破，目前对具有显示功能的产品需求越来越日益增多，各高校、研究所和公司等单位对具有这样的产品的需求也呈快速增长趋势。
传统的微型显示器成像光学系统，多是采用几片透镜来完成对微小显示器件的显示，由于光学元件多，装调比较繁琐，而且由于元件的增加，也导致了成本的增加，采用单一棱镜的方案具有很多灵活性，比如可以采用注塑的方式完成生产，可以减少光学元件的数量，可以在光学表面上采用非球面和自由曲面、甚至衍射光学表面。
总体来说，采用传统的或者原有的微型显示器成像光学系统要么周期长，产能低；要么成本高，致使光学结构的价格昂贵。因此，旧的方法限于制作成本或者元件数量或者尺寸的原因，难以满足产品微小化、轻量化的需求。
目前，虽然存在单一光学棱镜的解决方案，但光路设计不合理，目前对于近视或者远视的使用者需要佩戴近视眼镜或者远视眼镜后再佩戴 AR\/AR功能的设备才能看清图像，使用十分不便,微小显示器件在光学棱镜要至少2次的反射，同一个面要具有反射和折射两种功能，全反射面一定要镀上增反膜才能达到要求，工序麻烦，成本增加,结构复杂，光路过长，信号损失较多，影响成像质量，有鉴于此，必须对微型显示器成像光学系统进行改良，以满足越来越日益增多的产品需求。
发明内容
本实用新型提供一种微型显示器成像光学系统及带VR\/AR功能的设备，用以解决现有技术中光学棱镜设计不合理，结构复杂，光路过长影响成像质量的技术问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种微型显示器成像光学系统,包括微型显示器及光学棱镜,其特征在于: 所述的光学棱镜上设置入射面、全反射面和出射面,其中入射面位于光学棱镜的顶部，出射面和全反射面位于光学棱镜的左右两侧，出射面处于靠近人的眼球的一侧，微型显示器上视频图像产生的光线从入射面进入光学棱镜，并被全反射面反射到出射面，再从出射面折射出去到达人的眼球里成像，微型显示器上视频图像经过光学棱镜的放大处理，在人的眼球形成放大的虚像。
上述所述的全反射面和出射面的底端相交，全反射面和出射面顶端分别与入射面相交，所述的入射面、全反射面和出射面是非球面或者是Extended Polynomial(扩展多项式)面型或者是自由曲面。
上述的全反射面表面镀有增反膜。
上述的入射面表面和出射面表面镀增透膜。
上述的微型显示器是LCOS或者LCD或者OLED类型的微型显示芯片，光学棱镜是PC或者PMMA或者ZEONEX类型的光学级别的塑料材料制造。
上述在微型显示器与光学棱镜的入射面之间设置滤光片或者弧形玻璃罩，以增强成像质量。
上述的入射面、全反射面和出射面都分别满足非球面公式：
其中，c为顶点曲率半径的倒数，r为球面上的点达z轴的距离，k是圆锥系数，当k<-1时，表示双曲面，当k＝-1时，表示抛物线，当-1<k<0 时，表示椭球面，当k＝0时，表示球面；
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920103967.0
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209514209U
授权时间:20191018
主分类号:G02B 27/01
专利分类号:G02B27/01;G02B27/00
范畴分类:30A;
申请人:深圳市数泽科技有限公司
第一申请人:深圳市数泽科技有限公司
申请人地址:518001 广东省深圳市罗湖区人民南路深房41楼B座4101室
发明人:罗创新;杜晓红;杨晓芳
第一发明人:罗创新
当前权利人:深圳市数泽科技有限公司
代理人:古冠开
代理机构:44255
代理机构编号:中山市汉通知识产权代理事务所(普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计