一种光学成像系统以及平视显示器技术方案

本发明专利技术公开了一种光学成像系统，包括具有曲面发光面的图像输出装置，用于通过曲面发光面输出投影光线；设置在图像输出装置的输出光路上的光学组件；其中，当平面发光面输出的光束经过光学组件之后输出的光束在平面成像存在像差；图像输出装置输出的投影光线经过光学组件输出。本申请的光学成像系统中的图像输出装置向光学组件输出可曲面成像的光束，进而在不增加额外光学器件的基础上，抵消光学组件对光束所带来的像差问题，从而在一定程度上实现对光学成像系统输出的图像画面的像差进行优化，有利于光学成像系统的广泛应用。有利于光学成像系统的广泛应用。有利于光学成像系统的广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种光学成像系统以及平视显示器


[0001]本专利技术涉及光学
，特别是涉及一种光学成像系统以及平视显示器。

技术介绍

[0002]光学设备在各行各业中都被广泛应用，例如，可以实现现实景象和虚拟景象相叠加的观感体验的AR显示设备；可在飞机、汽车前挡风玻璃上投射关键驾驶信息的平面显示器设备，都在人们的生活和工作中发挥了至关重要的作用。
[0003]对于大多数光学设备而言，其最终输出的图像画面往往是光线经过多个光学元件之后，各个光学元件对光线的综合调制而呈现的结果。而成像像差是光学设备中普遍存在的一个问题，也是光学设备中需要重点解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种光学成像系统以及平视显示器，能够在不增加额外光学器件的基础上，减小图像成像的像差问题，提升图像画面的成像效果。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种光学成像系统，包括：
[0006]具有曲面发光面的图像输出装置，用于通过所述曲面发光面输出投影光线；
[0007]设置在所述图像输出装置的输出光路上的光学组件；其中，平面发光面输出的光束经过所述光学组件之后，输出的光束在预定成像面成像存在像差；
[0008]所述图像输出装置输出的投影光线经过所述光学组件输出。
[0009]在本申请的一种可选地实施例中，所述图像输出装置包括激光振镜扫描投影仪和设置在所述激光振镜扫描投影仪的输出光路上作为所述曲面发光面的曲面散射屏。
[0010]在本申请的一种可选地实施例中，所述曲面散射屏的曲面表面为磨砂面；
[0011]或者，所述曲面散射屏的曲面表面为具有微透镜阵列结构的表面。
[0012]在本申请的一种可选地实施例中，所述图像输出装置包括投影光源和光纤阵列；所述投影光源向所述光纤阵列中各个光纤耦入端入射投影光线；所述光纤阵列中各个光纤耦出端共同向所述光学组件输出投影光线；
[0013]其中，所述光纤阵列中各个光纤耦出端共同形成曲面耦出端作为所述曲面发光面。
[0014]在本申请的一种可选地实施例中，所述光纤阵列中的各个所述光纤耦入端共同形成曲面耦入端。
[0015]在本申请的一种可选地实施例中，所述投影光源包括投影照明装置和显示芯片；所述投影照明装置用于向所述显示芯片输出照明光线，所述照明光线从所述显示芯片反射或透射形成携带有投影图案的投影光线。
[0016]在本申请的一种可选地实施例中，所述投影光源为自发光显示芯片，且各个所述光纤耦入端贴合所述自发光显示芯片的发光表面设置。
[0017]在本申请的一种可选地实施例中，所述光学组件为HOE元件、几何光学元件或多个
光学元件组合形成的组件。
[0018]一种平视显示器，包括如权上任一项所述的光学成像系统。
[0019]本专利技术所提供的光学成像系统，包括：具有曲面发光面的图像输出装置，用于通过曲面发光面输出投影光线；设置在图像输出装置的输出光路上的光学组件；其中，当平面发光面输出的光束经过光学组件之后输出的光束在平面成像存在像差；图像输出装置输出的投影光线经过光学组件输出。
[0020]本申请基于光路可逆的原理，考虑到光学组件对需要平面成像的光束所产生的像差，在某种程度上而言，该成像具有像差的光束实际的成像平面并非平面而是曲面成像更为清晰，为此，本申请中的光学成像系统中采用具有曲面发光面的图像输出装置，并由该曲面发光面向光学组件输出光束，进而在不增加额外光学器件的基础上，抵消光学组件对光束所带来的像差问题，从而在一定程度上实现对光学成像系统输出的图像画面的像差进行优化，有利于光学成像系统的广泛应用。
[0021]本申请还提供了一种平视显示器，具有上述有益效果。
附图说明
[0022]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0023]图1为本申请实施例提供的光学成像系统的光路结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的另一光学成像系统的光路结构示意图；
[0025]图3为本申请实施例提供的又一光学成像系统的光路结构示意图。
具体实施方式
[0026]在光学领域中，各种光学设备中往往需要多个光学元件对光束进行反复的缩放调制，以最终输出清晰的图像画面，但各个光学元件在对光束调制的过程中，因为光学元件本身的功能特性，不可避免引入像差，进而使得图像画面呈现出失真、重影或畸变等成像问题。
[0027]为了解决成像像差的问题，往往需要基于具体像差特性调整光路元件参数或结构，或者是增加新的可校正像差的光学元件以达到减小像差的目的；而成像光路结构是一套相对精密的系统，其中部分元件发生变化，会引起一系列的光学元件的变动甚至成像效果的变化，这也就导致像差调整的难度增大。
[0028]为此，本申请中提供了一种光学成像系统，能够在一定程度上减小输出的投影画面的成像像差，优化成像效果。
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]图1为本申请实施例提供的光学成像系统的光路结构示意图，图2为本申请实施例
提供的另一光学成像系统的光路结构示意图；图3为本申请实施例提供的又一光学成像系统的光路结构示意图。
[0031]该光学成像系统可以包括：
[0032]具有曲面发光面的图像输出装置1，用于通过曲面发光面输出投影光线；
[0033]设置在图像输出装置1的输出光路上的光学组件2；其中，平面发光面输出的光束经过光学组件2之后，输出的光束在预定成像面成像存在像差；
[0034]图像输出装置1输出的投影光线经过光学组件2输出。
[0035]需要说明的是，上述光学成像系统中并不包括上述平面发光面，上述平面发光面仅仅为了说明光学组件是一组会使得平面发光面输出的光束在预定成像面上所成的像存在像差的光学元件。另外，对于上述预定成像面，可以理解为平面，当前大多是光束成像面基本是平面。当然，在某些特殊的应用中，该预定成像面也可能是曲面，例如向圆柱形建筑表面投影，该预定成像面也即为圆柱面。而无论预定成像面是什么样的面形，在大多数的光学成像系统中，往往需要借助复杂且数量相对较多的光学元件消除像差，以达到良好的成像效果，本实施例中的光学组件也即相当于光学成像系统中除了用于消除像差之外，对光束进行调制的组件。
[0036]为了便于说明，下面以光学组件2为使得平面发光面输出的投影光束在平面成像存在像差的光学器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学成像系统，其特征在于，包括：具有曲面发光面的图像输出装置，用于通过所述曲面发光面输出投影光线；设置在所述图像输出装置的输出光路上的光学组件；其中，平面发光面输出的光束经过所述光学组件之后，输出的光束在预定成像面成像存在像差；所述图像输出装置输出的投影光线经过所述光学组件输出。2.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述图像输出装置包括激光振镜扫描投影仪和设置在所述激光振镜扫描投影仪的输出光路上作为所述曲面发光面的曲面散射屏。3.如权利要求2所述的光学成像系统，其特征在于，所述曲面散射屏的曲面表面为磨砂面；或者，所述曲面散射屏的曲面表面为具有微透镜阵列结构的表面。4.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述图像输出装置包括投影光源和光纤阵列；所述投影光源向所述光纤阵列中各个光纤耦入端入射投影光线；所述光纤阵列中各个光纤耦出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁毅，张卓鹏，魏一振，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：