可佩带的平视光学系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种可佩带的平视光学系统，包括：全息成像系统，输出成像光线；导光系统，将所述成像光线引导至人眼；光源系统，提供光源光线；该全息成像系统包括：全息成像器件，所述全息成像器件显示全息图像；反射透射元件，通过反射或透射将光源光线引导入射至所述全息成像器件，并将所述全息成像器件反射的成像光线通过透射或反射引导入射至所述导光系统。本发明采用全息成像的方式使得用户看到的图像呈现在比实际距离更远处，成像距离可以通过软件算法调节，同时具有更高的光效，有利于减小系统体积和重量。
【专利说明】可佩带的平视光学系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可佩带的平视光学系统。
【背景技术】
[0002] 目前，可佩带式电子产品正在快速发展，并且有部分产品已经开始实际应用，例如 谷歌眼镜。类似于谷歌眼镜的产品属于可佩带的平视光学系统，其主要包括成像系统和导 光系统，成像系统输出的图像经由导光系统传导至人眼，另外，导光系统通常是透明的，因 此在显示图像的同时并不会影响用户的视野，实现虚拟景象和显示景象的融合。
[0003] 但是，现有技术中，平视光学系统的成像系统给出的通常都是实像，而佩带式电子 产品本身离使用者眼睛距离很短，必须设计包含较多的光学部件的成像系统和导光系统来 让佩带者看到成于远处的虚像，且一般来说成像距离固定，难以调整。此外，现有的成像系 统通常使用遮光原理，即光源均匀照射至成像器件，成像器件根据每个像素点的亮度遮蔽 不需要的光，其光效很低，大部分光能都被浪费，导致电池续航时间短、发热量大等问题，且 成本较高。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种可佩带的平视光学系统，通过全息图像利用 干涉衍射的原理调制光线，可通过软件实时改变佩戴者观看到的图像的距离，此外全息图 像将光引导至图像上有亮度的地方，而非如普通成像系统那样遮蔽不需要的光，因而其光 效和亮度远高于普通成像系统，有利于减小系统体积和重量。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种可佩带的平视光学系统，包括：
[0006] 全息成像系统，输出成像光线；
[0007] 导光系统，将所述成像光线引导至人眼；
[0008] 光源系统，提供光源光线；
[0009] 其中，所述全息成像系统包括：
[0010] 全息成像器件，所述全息成像器件显示全息图像；
[0011] 反射透射元件，通过反射或透射将所述光源光线引导入射至所述全息成像器件， 并将所述全息成像器件反射的成像光线通过透射或反射引导入射至所述导光系统。
[0012] 根据本发明的一个实施例，所述全息成像器件为空间光调制器。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述空间光调制器为硅基液晶芯片或数字微镜元件。
[0014] 根据本发明的一个实施例，所述全息成像器件的显示数据通过数据线或无线的方 式接入。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述反射透射元件为偏振棱镜或半透半反棱镜或全反 射棱镜。
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述反射透射元件包括偏振棱镜及旋光片。
[0017] 根据本发明的一个实施例，所述全息成像系统还包括：设置在所述全息成像器件 表面的透镜系统，所述透镜系统包括一个或多个透镜。
[0018] 根据本发明的一个实施例，所述光源包括扩束系统或光束整形系统。
[0019] 根据本发明的一个实施例，所述光源为激光光源。
[0020] 根据本发明的一个实施例，所述导光系统包括相互贴合的第一介质块和第二介质 块，所述第一介质块和第二介质块的贴合面为斜面并且该斜面上设置有半反半透薄膜，所 述成像光线从所述第一介质块入射，经由该第一介质块传输至所述半反半透薄膜，并由所 述半反半透薄膜反射至人眼。
[0021] 根据本发明的一个实施例，所述第一介质块和第二介质块的贴合面与所述第一介 质块的外表面之间的夹角a满足如下关系
【权利要求】
1. 一种可佩带的平视光学系统，包括： 全息成像系统，输出成像光线； 导光系统，将所述成像光线引导至人眼； 光源系统，提供光源光线； 其特征在于，所述全息成像系统包括： 全息成像器件，所述全息成像器件显示全息图像； 反射透射元件，通过反射或透射将所述光源光线引导入射至所述全息成像器件，并将 所述全息成像器件反射的成像光线通过透射或反射引导入射至所述导光系统。
2. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述全息成像器件为空间光调 制器。
3. 根据权利要求2所述的平视光学系统，其特征在于，所述空间光调制器为硅基液晶 芯片或数字微镜元件。
4. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述全息成像器件的显示数据 通过数据线或无线的方式接入。
5. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述反射透射元件为偏振棱镜 或半透半反棱镜或全反射棱镜。
6. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述反射透射元件包括偏振棱 镜及旋光片。
7. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述全息成像系统还包括：设置 在所述全息成像器件表面的透镜系统，所述透镜系统包括一个或多个透镜。
8. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述光源系统包括扩束系统或 光束整形系统。
9. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述光源系统为激光光源。
10. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述导光系统包括相互贴合的 第一介质块和第二介质块，所述第一介质块和第二介质块的贴合面为斜面并且该斜面上设 置有半反半透薄膜，所述成像光线从所述第一介质块入射，经由该第一介质块传输至所述 半反半透薄膜，并由所述半反半透薄膜反射至人眼。
11. 根据权利要求10所述的平视光学系统，其特征在于，所述第一介质块和第二介质 块的贴合面与所述第一介质块的外表面之间的夹角a满足如下关系'>arcsin^^ + 9()，其 nI 中，Ii1为所述第一介质块所采用的介质材料的折射率，Iltl为与所述第一介质块接触的外部 介质材料的折射率。
12. 根据权利要求1所述的平视光学系统，其特征在于，所述成像光线入射至所述导光 系统的入射面为曲面或胶合有不同折射率的曲面，以实现透镜功能。
【文档编号】G02B27/00GK104460002SQ201310431070
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】谈顺毅 申请人:江苏慧光电子科技有限公司