一种适用于近眼显示器的小型投影光学组件和投影光学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于近眼显示的小型化投影光学组件，包括透镜组，用来校正系统中的色差等像差；棱镜，用于校正系统中的离轴像差和偏转光轴角度；楔角棱镜，用于轻微的控制光轴相对于出瞳平面的角度；经过投影光学组件的图像光在出瞳平面被耦合进入预定的波导片。该投影光学组件的体积小，垂轴尺寸不超过7mm，结构紧凑、光学性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于近眼显示器的小型投影光学组件和投影光学系统
本专利技术涉及一种光学领域的投影系统，具体的，涉及一种适用于近眼显示器的小型投影光学组件和投影光学系统。
技术介绍
增强现实(augmentedreality，AR)技术的概念已经广泛传播，该技术可以在不遮挡人眼正常观察真实世界的同时，为使用者提供额外的叠加信息，有效拓宽了人眼可见的信息容量，在教育、医疗、娱乐等领域均具有广阔的应用前景。作为实现增强现实的一种重要设备，透射式头戴近眼显示器的研发已成为时下的热点方向。目前，诸如EPSON，Google、Microsoft等公司已经投入到相关技术的研发当中并推出有相关的产品如ESPON-BT系列，GoogleGlass、Hololens等问世。在手机时代引爆行业大发展的AppleInc.也已经发布了与AR相关的专利，进行了有益的市场布局。在AR相关的技术中，基于物理光学的衍射原理，发展出以外观平板状的波导型元件为形态的一种可以实现增强透视显示的技术，由于其显示效果良好，平板状态与矫正眼镜类似，适合佩戴和造型等优点，成为关注的焦点。上述被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于近眼显示器的小型投影光学组件，其特征在于，所述光学组件包括：/n透镜组(14)，用来接收来自微型显示器的图像光；/n棱镜(13)，沿光路方向上被置于所述透镜组之后，用于校正系统中的离轴像差，包括至少一有效光学表面为非球面或自由曲面；/n楔角棱镜(12)，沿光路方向被置于所述棱镜的出光侧，用于控制图像光相对于光学组件的出瞳平面(11)的角度；/n经过投影光学组件的图像光在出瞳平面(11)被耦合至一预定的波导型光学片。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于近眼显示器的小型投影光学组件，其特征在于，所述光学组件包括：
透镜组(14)，用来接收来自微型显示器的图像光；
棱镜(13)，沿光路方向上被置于所述透镜组之后，用于校正系统中的离轴像差，包括至少一有效光学表面为非球面或自由曲面；
楔角棱镜(12)，沿光路方向被置于所述棱镜的出光侧，用于控制图像光相对于光学组件的出瞳平面(11)的角度；
经过投影光学组件的图像光在出瞳平面(11)被耦合至一预定的波导型光学片。


2.根据权利要求1所述的投影光学组件，其中，所述透镜组包含至少一胶合透镜，所述胶合透镜包含至少一片高折射率小阿贝数的负透镜，以及至少一片低折射率大阿贝数的正透镜。


3.根据权利要求1所述的投影光学组件，其中，棱镜(13)使光轴发生折转，光轴折转的角度为45～75度。


4.根据权利要求3所述的投影光学组件，其中，所述棱镜(13)的有效光学表面构成为使图像光在其中传播时发生至少一次全反射。


5.根据权利要求1所述的投影光学组件，其中，所述透镜组和棱镜的垂轴方向最大外径均不超过7mm，所述楔角棱镜小于所述棱镜的体积，所述楔角棱镜(13)与棱镜(12)的两个相邻的表面具有相同的形状。


6.根据权利要求5所述的投影光学组件，其中，楔角棱镜的有效光学表面包括至少一非球面。


7.一种包括权利要求1-6任一光学组件的投影光学系统，其特征在于，进一步包括反射式液晶显示器(LCoS)型图像源。

【专利技术属性】
技术研发人员：程德文，陈海龙，王其为，侯起超，
申请(专利权)人：北京耐德佳显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11