一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，包括：微型显示器和至少一个自由曲面反射镜；所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜离轴设置；其中，所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜的位置和形状根据所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的轮廓尺寸相关系数确定。本实用新型专利技术实施例通过对微型显示器和至少一个自由曲面反射镜进行离轴设置，采用基于全反射结构的光学模组，使得视角较大；且根据系统的轮廓尺寸相关系数确定微型显示器和自由曲面反射镜的位置和形状，使得像质优良、无色差、畸变小，观察者能够观察到清晰无失真的图像。

Off axis reflective near eye display optical system of freeform surface

The embodiment of the utility model discloses a freeform off-axis reflective optical system, including micro display near eye display and at least one free surface reflector; the micro display and the at least one free surface reflector positioned off-axis; wherein the micro display device and the at least one a free-form surface reflector according to the shape and position of the free surface of the off-axis reflection near eye display outline size of optical system to determine the number of phase relations. The embodiment of the utility model is based on the micro display and at least one free curved surface reflector is positioned off-axis, the total reflection optical module based on the structure, makes the perspective greatly; and to determine the position and shape of the micro display and free surface mirror according to the contour size correlation coefficient of the system, such as good quality, no color, the image distortion, the observer can observe clearly without distortion.

【技术实现步骤摘要】
一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统
本技术实施例涉及计算机
，具体涉及一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统。
技术介绍
近年来，随着虚拟/增强现实技术的发展，相关的头盔显示设备也层出不穷。因为头盔显示设备佩戴在用户的头部，所以要求该设备轻量紧凑。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，被用户的眼睛所感知，所以要求头盔显示设备能够实现大视场角、高清晰度，这就对光学系统的结构提出了很高的要求。现有的用于增强现实显示系统的光学模组主要分为同轴折反式、全息波导、几何光学波导等方式。基于同轴折反式的显示模组图像清晰度高，但是较为笨重且视场角受到结构的限制，光能利用率低。基于全息波导的光学模组是利用光学衍射原理，这种结构可以将整个模组做得很轻薄，但是衍射造成的颜色失真和由此引发的观看视角的限制是存在的问题。为了避开衍射造成的波长选择性，研究者提出了基于几何光学的波导光学模组。这种光学模组是将多组透射率不同且倾斜角度不同的平面镜嵌入眼镜镜片中，图像源发出的光线通过眼镜镜片的全反射和内置的多组平面镜的反射来完成光线的传导。这种结构可以实现轻量化和大的视场角，但是随着视角的增大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，包括：微型显示器和至少一个自由曲面反射镜；所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜离轴设置；其中，所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜的位置和形状根据所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的轮廓尺寸相关系数确定。

【技术特征摘要】
1.一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，包括：微型显示器和至少一个自由曲面反射镜；所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜离轴设置；其中，所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜的位置和形状根据所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的轮廓尺寸相关系数确定。2.根据权利要求1所述的自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，所述自由曲面反射镜为3个；第一曲率半径、第二曲率半径和第三曲率半径根据第一间隔、第二间隔和第三间隔确定；其中，所述第一间隔、所述第二间隔和所述第三间隔根据所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的轮廓尺寸的遮拦系数和放大率确定；所述第一曲率半径、所述第二曲率半径和所述第三曲率半径分别为3个所述自由曲面反射镜的曲率半径；所述第一间隔为第一自由曲面反射镜和第二自由曲面反射镜之间的间隔，所述第二间隔为第一自由曲面反射镜和第三自由曲面反射镜之间的间隔，所述第三间隔为第二自由曲面反射镜和第三自由曲面反射镜之间的间隔。3.根据权利要求2所述的自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统中包括7个关键点；第一关键点(y1，z1)设于所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统中的第一预设位置，第二关键点(y2，z2)设于所述第二自由曲面反射镜的上端，第三关键点(y3，z3)设于所述第一自由曲面反射镜的下端，第四关键点(y4，z4)设于所述第三自由曲面反射镜的下端，第五关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志东，高鑫，张杰，王能文，
申请(专利权)人：北京铅笔视界科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11