【技术实现步骤摘要】
一种屈光度可调的近眼显示光学装置
[0001]本专利技术属于近眼显示
，具体涉及一种屈光度可调的近眼显示光学装置。
技术介绍
[0002]AR(Augmented Reality，增强现实)技术可在真实世界信息基础上，叠加需要显示的虚拟信息，实现该目标技术需要所设计的系统能够直接感知现实世界信息的同时显示虚拟画面。目前业界主要技术方案其一为光机搭配波导方案，其二为几何光学方案(主要是Birdbath方案)。光机搭配波导方案通过显示光机搭配光波导进行AR显示，然而由于目前光波导工艺受限，显示效果、良率等方面仍需要突破较高的技术壁垒。Birdbath方案具有较高的色彩还原性、对比度和分辨率，能够在大FOV(Field of View，视场角)的基础上显示丰富多彩的画面。
[0003]目前Birdbath方案有定焦和变焦两种结构。定焦是指光学系统的虚像距在一定距离下(通常是2m～2.5m)的结构方案，该虚像距下对于一般的近视人群难以直接观察到清晰的像，而近视人群直接佩戴眼镜会与AR设备产生干涉或由于扩瞳位置偏移丢失画...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述屈光度可调的近眼显示光学装置包括显示单元(1)、第一透镜单元(2)、平面镜成像单元(3)、曲面透镜(4)，其中：所述显示单元(1)，用于提供成像光线；所述第一透镜单元(2)，包括至少一个透镜，并位于所述显示单元(1)的出光侧，所述第一透镜单元(2)相对所述显示单元(1)移动实现调焦或与所述显示单元(1)同步移动实现调焦；所述平面镜成像单元(3)，包括第一膜层和平板透镜(33)，所述平板透镜(33)相对所述显示单元(1)倾斜设置，所述第一膜层贴附于所述平板透镜(33)上靠近所述曲面透镜(4)的一侧，并用于将所述第一透镜单元(2)调焦后的成像光线部分反射至所述曲面透镜(4)，以及使现实世界信息光线透过；所述曲面透镜(4)，靠近所述第一膜层的一侧设有第一半透半反膜，用于将接收到的成像光线透过所述平面镜成像单元(3)反射至人眼(5)进行成像；且满足如下条件：16mm≤f1≤24mm；24mm≤f2≤40mm；15mm≤f≤23mm；其中，f1为所述第一透镜单元(2)的焦距，f2为所述曲面透镜(4)的焦距，f为所述屈光度可调的近眼显示光学装置的焦距。2.如权利要求1所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述第一膜层包括第一偏振单元(31)和第二偏振单元(32)，所述第二偏振单元(32)位于所述第一偏振单元(31)和平板透镜(33)之间，所述第一偏振单元(31)用于将圆偏振光转化为线偏光，所述第二偏振单元(32)用于透射第一方向的偏振光并反射第二方向的偏振光，所述第一方向与第二方向垂直。3.如权利要求2所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述第一偏振单元(31)为四分之一波片，所述第二偏振单元(32)为偏振反射膜。4.如权利要求1所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述第一膜层为第二半透半反膜。5.如权利要求1所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：各所述透镜和曲面透镜(4)的镜面为球面、非球面、自由曲面的自由组合。6.如权利要求5所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述第一透镜单元(2)包括第一透镜，所述第一透镜为双凸非球面透镜或平凸非球面透镜，所述曲面透镜(4)为凹凸非球面透镜，且所述第一透镜单元(2)和曲面透镜(4)的折射率均为1.45～1.65、阿贝数均为20～68。7.如权利要求6所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述第一透镜单元(2)和曲面透镜(4)的非球面镜面满足如下公式：其中，z为矢高，r为透镜中心高度，k为圆锥系数，C为曲率，a
i
为第2i阶非球面系数，N为正整数。8.如权利要求7所述的屈光度可调的近眼显示光学装置，其特征在于：所述第一透镜单
元(2)上靠近所述显示单元(1)的镜面的曲率半径、k、a2、a3、a4、a5、a6依次为
‑
20.45mm、0.86、3E
‑
5、
‑
2.65E
‑
7、
‑
1.81E
‑
8、5.22E
‑
11、4.99E
‑
14，背离所述显示单元(1)的镜面的曲率半径、k、a2、a3、a4、a5、a6依次为20.58mm、
‑
0.39、
‑
4.19E
‑
6、
‑
6.86E
‑
8、
‑
3.41...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹超，
申请(专利权)人：江西凤凰光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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