一种光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了光学系统，包括：第一子系统包括：光源，其用于发射光线；第一全息元件，其编码有瞄准图像，第一全息元件接收光源发射的光线后显示瞄准图像；第二子系统包括：显示单元，其用于加载待显示图像；第二全息元件，其用于接收并调制显示单元的待显示图像的光线；第一基底层，其用于接收第二全息元件调制的待显示图像的光线并在第一基底层中以大于全反射角的角度传播；第三全息元件，其用于将第一基底层中传播的待显示图像的光线耦合出第一基底层；第二全息元件和第三全息元件贴合在第一基底层的不同位置，第一全息元件与第三全息元件平行设置。本实用新型专利技术实施例的光学系统，通过第一子系统和第二子系统，可以同时呈现两种功用的图像。呈现两种功用的图像。呈现两种功用的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种光学系统


[0001]本技术属于光电子
，特别涉及一种光学系统。

技术介绍

[0002]利用光学系统呈现目标图像是一种常用的手段。例如，只给用户呈现虚拟图像信息而外界环境光不能通过的虚拟现实的光学系统。又例如，可以将虚拟图像信息和外界环境光同时呈现到用户眼中的增强现实的光学系统。
[0003]但是，没有将两种不同功用的图像同时呈现的光学系统。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例首先提供了一种光学系统，包括：第一子系统，其包括：光源，其用于发射光线；第一全息元件，其编码有瞄准图像，第一全息元件接收光源发射的光线后显示瞄准图像；第二子系统，其包括：显示单元，其用于加载待显示图像；第二全息元件，其用于接收并调制显示单元的待显示图像的光线；第一基底层，其用于接收第二全息元件调制的待显示图像的光线并在第一基底层中以大于全反射角的角度传播；第三全息元件，其用于将第一基底层中传播的待显示图像的光线耦合出第一基底层；第二全息元件和第三全息元件贴合在第一基底层的不同位置，第一全息元件与第三全息元件平行设置。
[0005]本技术的目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0006]附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0007]图1是根据本技术实施例的光学系统的结构示意图。
[0008]图2是根据本技术另一实施例的光学系统的结构示意图。
[0009]图3是根据本技术又一实施例的光学系统的结构示意图。
[0010]图4是根据本技术实施例的光学系统中的第一基底层的结构示意图。
[0011]图5是根据本技术实施例的光学系统中的第二基底层的结构示意图。
[0012]图6是根据本技术实施例的光学系统中的第一全息元件的制作方法示意图。
[0013]图7是根据本技术实施例的光学系统的第四全息元件的第一种制作方法示意图。
[0014]图8是根据本技术实施例的光学系统的第四全息元件的第二种制作方法示意图。
[0015]图9是根据本技术另一实施例的光学系统的结构示意图。
[0016]图10是根据本技术实施例的光学系统的第一种工作模式的示意图。
[0017]图11是根据本技术实施例的光学系统的第二种工作模式的示意图。
[0018]图12是根据本技术另一实施例的光学系统的结构示意图。
[0019]图13是根据本技术实施例的光学系统的第三种工作模式的示意图。
[0020]图14是根据本技术实施例的光学系统的第四种工作模式的示意图。
[0021]图15是解释本技术实施例的光学系统的图像偏移的原理图。
[0022]图16是根据本技术实施例的光学系统的第五种工作模式的示意图。
具体实施方式
[0023]以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。
[0024]一种光学系统，包括第一子系统和第二子系统。第一子系统可以用于呈现一种功用的图像，第二子系统可以用于呈现另一种功用的图像。通过第一子系统和第二子系统，可以同时呈现两种功用的图像。其中，第一子系统包括光源和第一全息元件。光源，其用于发射光线。第一全息元件，其编码有瞄准图像，第一全息元件接收光源发射的光线后显示瞄准图像。第一子系统可以用来呈现瞄准图像。其中，第二子系统包括显示单元、第二全息元件、第一基底层和第三全息元件。显示单元，其用于加载待显示图像。第二全息元件，其用于接收并调制显示单元的待显示图像的光线。第一基底层，其用于接收第二全息元件调制的待显示图像的光线并在第一基底层中以大于全反射角的角度传播。第三全息元件，其用于将第一基底层中传播的待显示图像的光线耦合出第一基底层。第二子系统可以用来呈现待显示图像。第二全息元件和第三全息元件贴合在第一基底层的不同位置，第一全息元件与第三全息元件平行设置。瞄准图像和待显示图像可以通过同样的位置传播出来。第一基底层、第一全息元件和第三全息元件可以由透明光学塑料或光学玻璃制成，当瞄准图像和待显示图像传播到人眼时，人眼可以同时看到外界场景。其中，全息元件可以采用全息制作工艺，为全息光学元件。全息元件可以通过将光敏材料涂布或浸渍在透明光学塑料或光学玻璃上制成。光敏材料可以是银盐材料、光致抗蚀剂、光折变材料、光致聚合物、光致变色材料、光导热塑材料、重铬酸盐明胶(DCG)。
[0025]参考图1，在实施例一中，第一子系统包括光源11、第一全息元件22和第四全息元件21。光源11，其用于发射光线。第四全息元件21用于接收光源11发射的光线并反射到第一全息元件22，供第一全息元件22接收反射的光线后显示瞄准图像601。第一全息元件22，其编码有瞄准图像601，第一全息元件22接收第四全息元件21发射的光线后显示瞄准图像601。
[0026]光源11可以是点光源，其发射准单色光的光线，照明到第四全息元件21表面，第四全息元件21对入射到其表面的光线进行折转，光线折转传播至第一全息元件22表面，第一全息元件22上编码有瞄准图像601，第一全息元件22调制入射至其表面的光线，使其折转进入人眼501。其中，第四全息元件21可以省略，只要光源11发射的光线能够照射到第一全息
元件22即可。
[0027]第二子系统包括显示单元101、第二全息元件401、第一基底层301和第三全息元件402。显示单元101，其用于加载待显示图像602。第二全息元件401，其用于接收并调制显示单元101的待显示图像602的光线。第一基底层301，其用于接收第二全息元件401调制的待显示图像602的光线并在第一基底层301中以大于全反射角的角度传播。第三全息元件402，其用于将第一基底层301中传播的待显示图像602的光线耦合出第一基底层301。
[0028]显示单元101加载待显示图像602。投影光学系统201将其放大成像并投射到第二全息元件401。显示单元101和投影光学系统201可以与第二全息元件401平行。投影光学系统201可以设置在显示单元101和第二全息元件401之间。投影光学系统201例如可以包括凸透镜。其中，投影光学系统201可以省略，显示单元101发出的待显示图像602的光线可以直接入射到第二全息元件402上。第二全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，包括：第一子系统，其包括：光源，其用于发射光线；第一全息元件，其编码有瞄准图像，所述第一全息元件接收所述光源发射的光线后显示所述瞄准图像；第二子系统，其包括：显示单元，其用于加载待显示图像；第二全息元件，其用于接收并调制所述显示单元的待显示图像的光线；第一基底层，其用于接收所述第二全息元件调制的待显示图像的光线并在所述第一基底层中以大于全反射角的角度传播；第三全息元件，其用于将所述第一基底层中传播的待显示图像的光线耦合出所述第一基底层；所述第二全息元件和所述第三全息元件贴合在所述第一基底层的不同位置，所述第一全息元件与所述第三全息元件平行设置。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第四全息元件，所述第四全息元件用于接收所述光源发射的光线并反射到所述第一全息元件，供所述第一全息元件接收反射的光线后显示所述瞄准图像；或者，所述第一子系统还包括透镜，所述透镜用于接收所述光源发射的光线并反射到所述第一全息元件，供所述第一全息元件接收反射的光线后显示所述瞄准图像。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一子系统还包括第五全息元件和第二基底层，所述第二基底层与所述第一基底层平行设置，所述第五全息元件和所述第一全息元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊旗，马玉胜，
申请(专利权)人：南昌三极光电有限公司，
类型：新型
国别省市：