一种双焦面近眼显示光学系统技术方案

技术编号:43312285 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-15 20:14
本技术属于光学成像领域,具体而言涉及一种双焦面近眼显示光学系统,包括:光源组件,包括第一光源和第二光源;透光组件,包括第一透光件和与第一透光件相连的第二透光件,第一透光件包括第一表面,与第一光源相对设置;第二表面上具有能够反射光线的区域和能够透射光线的区域;第三表面;第四表面上具有能够反射光线的区域和能够透射光线的区域;第二透光件包括第五表面,第五表面与第二光源相对设置;第六表面;第一光源发出的光线依次经过第一表面的透射,第二、三、四表面的反射和第三表面的透射后向出瞳位置射出,形成具有第一焦面深度的第一像;第二光源发出的光线依次经过第五表面的透射、第二表面的透射、第三、四表面的反射和第三表面的透射后像出瞳位置射出,形成具有第二焦面深度的第二像,第一焦面深度和第二焦面深度不同。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学成像领域,具体而言涉及一种双焦面近眼显示光学系统


技术介绍

1、针对于儿童群体常见的假性近视,可以采用不同的方法进行人为干预,以减缓或矫正近视的发展,其中,基于近眼显示光学系统的干预方式快速发展。

2、离焦成像将形成多个不同焦面深度的像,通过调整光路的参数以改变像的位置,利用离焦成像能够在一定程度上抑制近视的产生和发展,其原理为:在形成的具有多个不同焦面深度的像面中,通过调节使得至少有一个像面能够落在观看者的视网膜上,此时观看者能够在光学系统的出瞳位置清晰看到该像面;再通过调整将其他像面移动至观看者视网膜前,从而促使观看者产生想要看清其他像面的想法,即产生拉动视网膜向前移动的力,从而在一定程度上抑制眼轴的伸长,甚至在一定程度上缓解近视程度。

3、此外在观看过程中,保持全封闭的眼部环境,使得观看者无法感知到外界环境将会给观看者带来未知的不稳定感,在一定程度上降低观看者的观看时间,将影响最终的观看效果。


技术实现思路

1、本技术正是基于现有技术的上述需求而提出的,本技术要解决的技术问题是提供一种双焦面近眼显示光学系统以形成多个焦面方便干预近视。

2、为了解决上述问题,本技术提供的技术方案包括:

3、提供了一种双焦面近眼显示光学系统,包括:光源组件,包括第一光源和第二光源,为光学系统提供光线;透光组件,包括第一透光件和与第一透光件相连的第二透光件,所述第一透光件包括第一表面,所述第一表面与所述第一光源相对设置;第二表面,与所述第一表面相对设置,所述第二表面上具有能够反射光线的区域和能够透射光线的区域;第三表面,与所述第二表面相对设置;第四表面,与所述第三表面相对设置,所述第四表面上具有能够反射光线的区域和能够透射光线的区域;所述第二透光件包括第五表面,所述第五表面与所述第二光源相对设置;第六表面,与所述第五表面相对设置且与第二表面平行,所述第六表面与所述第二表面相连;所述第一光源发出的光线依次经过所述第一表面的透射,第二表面的反射、第三表面的反射、第四表面的反射和第三表面的透射后向出瞳位置射出,形成具有第一焦面深度的第一像;所述第二光源发出的光线依次经过所述第五表面的透射、第二表面的透射、第三表面的反射、第四表面的反射和第三表面的透射后向出瞳位置射出,形成具有第二焦面深度的第二像,所述第一焦面深度和第二焦面深度不同。

4、上述通过对第一透光件和第二透光件有效光学表面的设置,使得第一光源经过第一透光件形成具有第一焦面深度的第一像,第二光源经过第二透光件和第一透光件形成具有不同于第一焦面深度的第二焦面深度的第二像,进而离焦成像,以方便通过对光学参数的调节,在眼睛中形成离焦刺激,从而在一定程度上抑制眼轴伸长,起到防控近视的作用。

5、优选地,所述透光组件还包括与第一透光件相连的第三透光件,所述第三透光件包括第七表面和第八表面,所述第八表面与所述第四表面相对平行设置;所述第八表面与所述第四表面相连;外界环境中的光线由所述第七表面入射,由所述第三表面出射,并达到出瞳位置。

6、通过上述设置使得观看者能够看到第一像和第二像的同时,能够得知外界环境,避免未知外界环境的不稳定性影响观看效果,从而为观看者带来更好的观看体验。

7、优选地,所述第二表面上镀设分光膜,所述分光膜夹持在所述第二表面和第六表面之间。

8、通过上述设置以能够使得第一光源发出的光线在分光膜上进行反射,反射光线作为有效光线入射至第三表面,从而完成第一像的成像;还能够使得第二光源发出的光线在分光膜上透射,透射光线作为有效光线入射至第三表面,从而完成第二像的成像。

9、优选地,所述第四表面上镀设分光膜,所述分光膜夹持在所述第四表面和第八表面之间。

10、通过上述设置以能够使得经由第三表面发送至第四表面的分光膜上的光线进行反射,反射光线将作为有效光线形成第一像和第二像;同时,还能够使得外界环境中真实场景中的光线穿过并经过第三表面后射出在眼睛中成像。

11、优选地,以光学系统出瞳中心点作为原点,以垂直于出瞳并朝向透镜组件的方向为z轴,以竖直向上的方向为y轴,以垂直于yoz平面水平朝前的方向为x轴;所述第一表面沿y方向的偏心范围为21mm~24mm,沿z轴方向的偏心范围为16mm~20mm,所述第一表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为-35°~-30°;所述第二表面沿y方向的偏心范围为17mm~20mm,沿z轴方向的偏心范围为23mm~28mm,所述第二表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为13°~16°;所述第三表面沿y轴方向的偏心范围为0mm~4mm,沿z方向的偏心范围为15mm~20mm,所述第三表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为1°~6°;所述第四表面沿y方向的偏心范围为-2mm~1mm,沿z轴方向的偏心范围为22mm~25mm,所述第四表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为22°~27°。

12、通过上述设置以保证成像效果的同时使得体积更紧凑。

13、优选地,所述第一光源的发光表面沿y方向的偏心范围为22mm~23mm,沿z轴方向的偏心范围为15mm~17mm,所述第一光源的发光表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为-31°~-28°。

14、通过上述设置以保证成像效果的同时使得体积更紧凑。

15、优选地,所述第五表面沿y方向的偏心范围为23mm~26mm,沿z轴方向的偏心范围为28mm~32mm,所述第六表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为55°~65°;所述第六表面与所述第二表面具有相同的偏心和倾斜角。

16、通过上述设置以保证成像效果的同时使得体积更紧凑。

17、优选地,所述第二光源的发光表面沿y方向的偏心范围为26mm~29mm,沿z轴方向的偏心范围为29mm~34mm,所述第二光源的发光表面所在平面与xoy平面之间的夹角范围为53°~62°。

18、通过上述设置以保证成像效果的同时使得体积更紧凑。

19、优选地,所述第一透光件采用低色散材料,低色散材料的阿贝数大于55。

20、通过上述设置控制光学系统的色差。

21、优选地,所述第二透光件与第一透光件采用相同的材料,且二者胶合连接。

22、通过上述设置控制光学系统色差的同时保证光焦度均匀。

23、优选地,所述第一透光件采用低色散材料,低色散材料的阿贝数大于55;所述第三透光件与所述第一透光件采用相同的材料,且二者胶合。

24、通过上述设置保证透视方向的光焦度均匀。

25、与现有技术相比,本技术通过对第一透光件、第二透光件和第三透光件的光学面进行设置,从而使得不同光源的光线在透光组件中形成具有不同焦面深度的像,在此基础上,根据观看者眼睛的实际情况调节光学参数,从而使得通过光学系统形成的像中的至少一个像面能够落在观看者的视网膜上,其他像面能够落在观看者本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述透光组件还包括与第一透光件相连的第三透光件,所述第三透光件包括第七表面和第八表面,所述第八表面与所述第四表面相对平行设置;所述第八表面与所述第四表面相连;

3.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第二表面上镀设分光膜,所述分光膜夹持在所述第二表面和第六表面之间。

4.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第四表面上镀设分光膜,所述分光膜夹持在所述第四表面和第八表面之间。

5.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,以光学系统出瞳中心点作为原点,以垂直于出瞳平面并朝向透镜组件的方向为Z轴,以竖直向上的方向为Y轴,以垂直于YOZ平面水平朝前的方向为X轴;

6.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第一光源的发光表面沿Y方向的偏心范围为22mm~23mm,沿Z轴方向的偏心范围为15mm~17mm,所述第一光源的发光表面所在平面与XOY平面之间的夹角范围为-31°~-28°。

7.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第五表面沿Y方向的偏心范围为23mm~26mm,沿Z轴方向的偏心范围为28mm~32mm,所述第六表面所在平面与XOY平面之间的夹角范围为55°~65°;

8.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第二光源的发光表面沿Y方向的偏心范围为26mm~29mm,沿Z轴方向的偏心范围为29mm~34mm,所述第二光源的发光表面所在平面与XOY平面之间的夹角范围为53°~62°。

9.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第一透光件采用低色散材料,低色散材料的阿贝数大于55。

10.根据权利要求9所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第二透光件与第一透光件采用相同的材料,且二者胶合连接。

11.根据权利要求2所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第一透光件采用低色散材料,低色散材料的阿贝数大于55;

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【技术特征摘要】

1.一种双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述透光组件还包括与第一透光件相连的第三透光件,所述第三透光件包括第七表面和第八表面,所述第八表面与所述第四表面相对平行设置;所述第八表面与所述第四表面相连;

3.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第二表面上镀设分光膜,所述分光膜夹持在所述第二表面和第六表面之间。

4.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第四表面上镀设分光膜,所述分光膜夹持在所述第四表面和第八表面之间。

5.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,以光学系统出瞳中心点作为原点,以垂直于出瞳平面并朝向透镜组件的方向为z轴,以竖直向上的方向为y轴,以垂直于yoz平面水平朝前的方向为x轴;

6.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统,其特征在于,所述第一光源的发光表面沿y方向的偏心范围为22mm~23mm,沿z轴方向的偏心范围为15mm~17mm,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海龙沈文睿姚俊刘玥
申请(专利权)人:上海睿视健康科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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