一种桌面式光学系统技术方案

本技术属于光学系统显示领域，具体而言涉及一种桌面式光学系统。包括：光源，发出光线；第一光学处理部，与所述光源相对设置，接收来自所述光源发出的光线；所述第一光学处理部包括第一透反射光学元件和第一曲面反射镜，所述第一曲面反射镜与第一透反射光学元件相对设置；第二光学处理部，与所述第一光学处理部相对设置，所述第二光学处理部包括第二透反射光学元件和第二曲面反射镜，第二曲面反射光学元件与第二透反射光学元件相对设置。通过上述设置提高观看者的使用体验。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学系统显示领域，具体而言涉及一种桌面式光学系统。

技术介绍

1、现有技术中的远像显示屏能够在出瞳处形成与眼睛相距较远距离的图像，该图像与眼睛之间的距离不会随眼睛与显示屏的距离产生明显变化，从而防止观看者长时间观看对眼睛造成的影响。

2、但此类远像显示屏在出瞳处所显示的图像尺寸较小，具有一定的视场限制，将会影响观看者的观看体验。

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桌面式光学系统以提升观看者的使用体验。

2、为了解决上述问题，本技术提供的技术方案包括：

3、提供了一种桌面光学系统，包括：光源，发出光线；第一光学处理部，与所述光源相对设置，接收来自所述光源发出的光线；所述第一光学处理部包括第一透反射光学元件和第一曲面反射镜，所述第一透反射光学元件设置在光源发出光线的传播路径上，所述第一曲面反射镜与第一透反射光学元件相对设置，接收经过第一透反射光学元件透射的光线，且所述第一透反射光学元件设置在第一曲面反射镜反射光线的传播路径上；第二光学处理部，与所述第一光学处理部相对设置，接收来自第一光学处理部的输出光线，所述第二光学处理部包括第二透反射光学元件和第二曲面反射镜，所述第二透反射光学元件设置在所述第一透反射光学元件反射光线的传播路径上；第二曲面反射光学元件与第二透反射光学元件相对设置，接收经过第二透反射光学元件透射的光线，且所述第二透反射光学元件设置在第二曲面反射镜反射光线的传播路径上。

4、在光源位置不变的前提下，光学系统的焦距越短时，最终形成的视场角越大，通过设置两个光学处理部，即使得光源发出的光线依次经过第一光学处理部和第二光学处理部，从而形成二次成像，相当于进行二次放大，进而缩短焦距，使得桌面式光学系统出瞳处的视场范围更大，能够给观看者带来更强的视觉体验。

5、优选地，所述第一透反射光学元件为平面分光镜，所述第二透反射光学元件为平面分光镜。

6、通过上述设置以实现第一透反射光学元件和第二光学元件能够实现透射和反射。

7、优选地，所述第一透反射光学元件为第一偏振元件，所述第一偏振元件包括第一四分之一波片和第一偏振分光膜，所述第一四分之一波片相对于第一偏振元件更加远离所述光源；所述第二透反射光学元件为第二偏振元件，所述第二偏振元件包括第二四分之一波片和第二偏振分光膜，所述第二四分之一波片相对于第二偏振元件更加靠近所述第二曲面反射镜。

8、通过上述设置可以使得第一透反射光学元件和第二透反射光学元件实现透射和反射，此外，使用偏振分光膜和四分之一波片的配合使用能够有效提高光源发出的光线的利用率，降低光线在桌面式光学系统中的损耗。

9、优选地，所述桌面式光学系统还包括透镜，所述透镜设置在所述光源和所述第一光学处理部之间，光源发出的光线首先经过所述透镜的透射后向所述第一光学处理部射出。

10、通过设置透镜，以校正桌面式光学系统的像差。

11、优选地，由所述光源发出的光线向第一光学处理部出射，并依次经过第一透反射光学元件的透射、第一曲面反射镜的反射以及第一透反射光学元件的反射后，向第二光学处理部射出，进入第二光学处理部光线依次经过第二透反射光学元件的反射、第二曲面反射镜的反射以及第二透反射光学元件的透射后，向出瞳位置射出，形成具有预设焦面深度的像。

12、优选地，在出瞳处形成的像的焦面深度范围为-100000mm～+1000mm。

13、优选地，所述第二曲面反射镜的焦距范围为135mm～175mm。

14、优选地，所述第一曲面反射镜的焦距范围为55mm～95mm。

15、优选地，所述桌面式光学系统的出瞳直径至少大于100mm×60mm。

16、优选地，所述桌面式光学系统整体焦距范围为50mm～115mm。

17、与现有技术相比，本技术通过依次设置的两个光学处理部以进行二次成像，从而进行图像的二次放大，最终使得光源显示的图像经过两个光学处理部后所呈现的像具有较大的视场。较大的视场对于近视人群非常友好，由于近视人群本身无法看清远处的物体，更偏向于观看近处的事物，若长期长时间观看近处事物将会在一定程度上加深近视的程度。本技术所涉及的技术方案能够将远处的物体“放大”以保持近视人群能够清晰观看相应画面，将能够有效预防近视的加深，同时也能为观看者带来更好的视觉体验。进一步地，通过四分之一波片和偏振分光膜能够在满足透反射光学元件的功能的同时，降低光线的损耗，使桌面式光学元件最终形成的像依然保持一定的亮度。再进一步地，设置透镜能够校正桌面式光学系统的像差，保证观看者最终观看的图像质量。

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【技术保护点】

1.一种桌面式光学系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述第一透反射光学元件为平面分光镜，所述第二透反射光学元件为平面分光镜。

3.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述第一透反射光学元件为第一偏振元件，所述第一偏振元件包括第一四分之一波片和第一偏振分光膜，所述第一四分之一波片相对于第一偏振元件更加远离所述光源；所述第二透反射光学元件为第二偏振元件，所述第二偏振元件包括第二四分之一波片和第二偏振分光膜，所述第二四分之一波片相对于第二偏振元件更加靠近所述第二曲面反射镜。

4.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述桌面式光学系统还包括透镜，所述透镜设置在所述光源和所述第一光学处理部之间，光源发出的光线首先经过所述透镜的透射后向所述第一光学处理部射出。

5.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，由所述光源发出的光线向第一光学处理部出射，并依次经过第一透反射光学元件的透射、第一曲面反射镜的反射以及第一透反射光学元件的反射后，向第二光学处理部射出，进入第二光学处理部光线依次经过第二透反射光学元件的反射、第二曲面反射镜的反射以及第二透反射光学元件的透射后，向出瞳位置射出，形成具有预设焦面深度的像。

6.根据权利要求5所述的桌面式光学系统，其特征在于，在出瞳处形成的像的焦面深度范围为-100000mm～+1000mm。

7.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述第二曲面反射镜的焦距范围为135mm～175mm。

8.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述第一曲面反射镜的焦距范围为55mm～95mm。

9.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述桌面式光学系统的出瞳直径至少大于100mm×60mm。

10.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述桌面式光学系统整体焦距范围为50mm～115mm。

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【技术特征摘要】

1.一种桌面式光学系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述第一透反射光学元件为平面分光镜，所述第二透反射光学元件为平面分光镜。

3.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述第一透反射光学元件为第一偏振元件，所述第一偏振元件包括第一四分之一波片和第一偏振分光膜，所述第一四分之一波片相对于第一偏振元件更加远离所述光源；所述第二透反射光学元件为第二偏振元件，所述第二偏振元件包括第二四分之一波片和第二偏振分光膜，所述第二四分之一波片相对于第二偏振元件更加靠近所述第二曲面反射镜。

4.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，所述桌面式光学系统还包括透镜，所述透镜设置在所述光源和所述第一光学处理部之间，光源发出的光线首先经过所述透镜的透射后向所述第一光学处理部射出。

5.根据权利要求1所述的桌面式光学系统，其特征在于，由所述光源发出的光线向第一光学处理部出射，并依...

【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：