【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于圖像顯示領(lǐng)域，具體而言涉及一種桌面光學(xué)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有技術(shù)中，具有一種能夠在既定空間內(nèi)成像遠(yuǎn)距離圖像的光學(xué)系統(tǒng)，以使得觀看者的眼睛距離該系統(tǒng)所形成的像具有一定的距離，即能夠使得光學(xué)系統(tǒng)所形成的像能夠落在觀看者的視網(wǎng)膜上，從而使得觀看者具有良好的觀看習(xí)慣，防止長(zhǎng)時(shí)間觀看近距離的事物而導(dǎo)致近視。
2、但是每個(gè)人的眼睛狀況都存在差異，根據(jù)不同的觀看者應(yīng)該個(gè)性化的適配觀看距離，由此將需要一個(gè)較大的調(diào)焦范圍，以滿足不同的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)正是基于現(xiàn)有技術(shù)的上述需求而提出的，本技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種桌面光學(xué)系統(tǒng)以大范圍的調(diào)焦適配于不同需求。
2、為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)提供的技術(shù)方案包括：
3、提供了一種桌面光學(xué)系統(tǒng)，包括：光源，所述光源提供光線，所述光源發(fā)出的光線為p偏振光或s偏振光；光相位調(diào)制器，與所述光源相對(duì)設(shè)置，透過(guò)所述光源發(fā)出的光線；平面分光鏡，與所述移動(dòng)組件相對(duì)設(shè)置，接收來(lái)自光相位調(diào)制器的光線；移動(dòng)組件，包括所述光源和所述光相位調(diào)制器，沿所述移動(dòng)組件的中軸線向靠近或遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的方向移動(dòng)；曲面反射組件，所述曲面反射組件包括承載板，所述承載板包括第一光學(xué)有效面和第二光學(xué)有效面，所述第一光學(xué)有效面和第二光學(xué)有效面與所述平面分光鏡相對(duì)設(shè)置；所述曲面反射組件接收經(jīng)過(guò)所述平面分光鏡反射的光線，將其反射并透過(guò)所述平面分光鏡，形成最終像；所述最終像的焦面深度隨所述移動(dòng)組件的移動(dòng)位置變化；當(dāng)光相位調(diào)制器停止工作時(shí)，
4、上述設(shè)置通過(guò)將曲面反射組件復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)更大的調(diào)焦范圍，即當(dāng)相位調(diào)制器工作時(shí)，移動(dòng)移動(dòng)組件將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)焦范圍，當(dāng)相位調(diào)制器停止工作時(shí)，移動(dòng)移動(dòng)組件會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)調(diào)焦范圍，且形成的兩個(gè)調(diào)焦范圍不重疊，即能夠增大調(diào)焦范圍，從而有效滿足不同需求，能夠支持個(gè)性化的根據(jù)觀看者的實(shí)際需求調(diào)節(jié)成像的距離，使得觀看者具有良好的使用體驗(yàn)。
5、優(yōu)選的，所述第一光學(xué)有效面由第一分光偏振膜形成，所述第二光學(xué)有效面由第二分光偏振膜形成；所述第一分光偏振膜具有第一偏振軸，所述第二分光偏振膜具有第二偏振軸，所述第一偏振軸和第二偏振軸相互垂直。
6、通過(guò)對(duì)光相位調(diào)制器的控制，使得入射至所述曲面反射組件上的光進(jìn)行不同的處理，使得光線能夠在第一分光偏振膜處反射，在改變光線的偏振態(tài)后，光線能夠在第二分光偏振膜處反射，設(shè)置第一偏振軸和第二偏振軸垂直使得能夠透過(guò)前方偏振膜的光線將會(huì)被后方偏振膜反射。
7、優(yōu)選的，當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為p偏振光時(shí)，所述第一光學(xué)有效面為靠近所述平面分光鏡的一面，所述第二光學(xué)有效面為遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面。
8、通過(guò)上述設(shè)置使得在光相位調(diào)制器在工作狀態(tài)下，入射至第一光學(xué)有效面的光線為s偏振光，在第一光學(xué)有效面進(jìn)行反射；在光相位調(diào)制器處于停止工作的狀態(tài)中時(shí)，入射至第一光學(xué)有效面的光線為p偏振光，將透過(guò)第一光學(xué)有效面在第二光學(xué)有效面處進(jìn)行反射，從而使得最終像呈現(xiàn)在不同的位置，也同樣使得對(duì)應(yīng)的調(diào)焦范圍不同。
9、優(yōu)選的，當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為s偏振光時(shí)，所述第一光學(xué)有效面為遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面，所述第二光學(xué)有效面為靠近所述平面分光鏡的一面。
10、通過(guò)上述設(shè)置使得在光相位調(diào)制器在工作狀態(tài)下，入射至第一光學(xué)有效面的光線為p偏振光，將透過(guò)第二光學(xué)有效面在第一光學(xué)有效面上進(jìn)行反射；在光相位調(diào)制器處于停止工作的狀態(tài)中時(shí)，入射至第二光學(xué)有效面的光線為s偏振光，在第二光學(xué)有效面處進(jìn)行反射，從而使得最終像呈現(xiàn)在不同的位置，也同樣使得對(duì)應(yīng)的調(diào)焦范圍不同。
11、優(yōu)選的，用全反射膜代替所述第二分光偏振膜形成第二光學(xué)有效面，所述第一光學(xué)有效面先于所述第二光學(xué)有效面接收來(lái)自所述平面分光鏡反射的光線。
12、當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為p偏振光時(shí)，使用全反射膜代替第二分光偏振膜同樣能夠相同的效果，即在光相位調(diào)制器在工作狀態(tài)下，入射至第一光學(xué)有效面的光線為s偏振光，在第一光學(xué)有效面進(jìn)行反射；在光相位調(diào)制器處于停止工作的狀態(tài)中時(shí)，入射至第一光學(xué)有效面的光線為p偏振光，將透過(guò)第一光學(xué)有效面在第二光學(xué)有效面處進(jìn)行反射，從而使得最終像呈現(xiàn)在不同的位置，也同樣使得對(duì)應(yīng)的調(diào)焦范圍不同。
13、優(yōu)選的，所述焦面深度的變化范圍包括光相位調(diào)制器停止工作時(shí)隨移動(dòng)組件的移動(dòng)形成的第一調(diào)焦范圍和光相位調(diào)制器工作時(shí)隨移動(dòng)組件的移動(dòng)形成的第二調(diào)焦范圍。
14、通過(guò)設(shè)置光相位調(diào)制器的工作與停止的狀態(tài)調(diào)整光線的偏振態(tài)，從而形成不同的調(diào)焦范圍，調(diào)節(jié)范圍的疊加為桌面光學(xué)系統(tǒng)總的調(diào)焦范圍。
15、優(yōu)選的，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值大于承載板遠(yuǎn)離所述平面分光經(jīng)的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值。
16、優(yōu)選的，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值的范圍為500mm～770mm；所述承載板遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值的范圍為480mm～750mm。
17、優(yōu)選的，所述桌面光學(xué)系統(tǒng)還包括透鏡，所述透鏡的兩側(cè)分別與所述光相位調(diào)制器和平面分光鏡相對(duì)設(shè)置，所述移動(dòng)組件包括所述光相位調(diào)制器。
18、通過(guò)設(shè)置透鏡以校正場(chǎng)曲，具有更好的成像效果。
19、優(yōu)選的，所述透鏡的焦距范圍為180mm～300mm。
20、優(yōu)選的，出瞳位置為原點(diǎn)，形成垂直于光軸的坐標(biāo)平面，以光軸方向?yàn)橛曳剑礊閦軸，則x軸為前方，y軸為上方，平面分光鏡所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為37°～42°，光源所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為6°～16°。
21、優(yōu)選的，所述平面分光鏡中心與承載面前表面之間的距離范圍為100mm～160mm。
22、優(yōu)選的，所述平面分光鏡中心與光源下表面之間的距離為160mm～260mm。
23、優(yōu)選的，出瞳位置與平面分光鏡之間的距離范圍為200mm～300mm。
24、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)的出瞳尺寸至少大于70mm×40mm；視場(chǎng)角大于20°。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)通過(guò)光相位調(diào)制器改變?nèi)肷涔饩€的偏振態(tài)，不同偏振態(tài)的光入射至第一光學(xué)有效面和入射至第二光學(xué)有效面后的傳播路徑不同，從而形成不同的光路，通過(guò)改變移動(dòng)組件的位置能夠調(diào)整最終像的焦面深度，本技術(shù)中不同光路的調(diào)焦范圍完全不同，即所形成的兩個(gè)光路能夠有效增大桌面光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)焦范圍，以能夠在不增加額外空間的基礎(chǔ)上個(gè)性化地適應(yīng)更多觀看者的不同需求。
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1.一種桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學(xué)有效面由第一分光偏振膜形成，所述第二光學(xué)有效面由第二分光偏振膜形成；所述第一分光偏振膜具有第一偏振軸，所述第二分光偏振膜具有第二偏振軸，所述第一偏振軸和第二偏振軸相互垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為P偏振光時(shí)，所述第一光學(xué)有效面為靠近所述平面分光鏡的一面，所述第二光學(xué)有效面為遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為S偏振光時(shí)，所述第一光學(xué)有效面為遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面，所述第二光學(xué)有效面為靠近所述平面分光鏡的一面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，用全反射膜代替所述第二分光偏振膜形成第二光學(xué)有效面，所述第一光學(xué)有效面先于所述第二光學(xué)有效面接收來(lái)自所述平面分光鏡反射的光線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述焦面深度的變化范圍包括光相位調(diào)制器停止工作時(shí)隨移動(dòng)組件的移動(dòng)形成的第
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值大于承載板遠(yuǎn)離所述平面分光經(jīng)的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值的范圍為500mm～770mm；所述承載板遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值的范圍為480mm～750mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述桌面光學(xué)系統(tǒng)還包括透鏡，所述透鏡的兩側(cè)分別與所述光相位調(diào)制器和平面分光鏡相對(duì)設(shè)置，所述移動(dòng)組件包括所述光相位調(diào)制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡的焦距范圍為180mm～300mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，出瞳位置為原點(diǎn)，形成垂直于光軸的坐標(biāo)平面，以光軸方向?yàn)橛曳剑礊閦軸，則x軸為前方，y軸為上方，平面分光鏡所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為37°～42°，光源所在平面與xoy平面之間的銳角夾角范圍為6°～16°。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述平面分光鏡中心與承載面前表面之間的距離范圍為100mm～160mm。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述平面分光鏡中心與光源下表面之間的距離為160mm～260mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，出瞳位置與平面分光鏡之間的距離范圍為200mm～300mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的出瞳尺寸至少大于70mm×40mm；視場(chǎng)角大于20°。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學(xué)有效面由第一分光偏振膜形成，所述第二光學(xué)有效面由第二分光偏振膜形成；所述第一分光偏振膜具有第一偏振軸，所述第二分光偏振膜具有第二偏振軸，所述第一偏振軸和第二偏振軸相互垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為p偏振光時(shí)，所述第一光學(xué)有效面為靠近所述平面分光鏡的一面，所述第二光學(xué)有效面為遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述光源發(fā)出的光線為s偏振光時(shí)，所述第一光學(xué)有效面為遠(yuǎn)離所述平面分光鏡的一面，所述第二光學(xué)有效面為靠近所述平面分光鏡的一面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，用全反射膜代替所述第二分光偏振膜形成第二光學(xué)有效面，所述第一光學(xué)有效面先于所述第二光學(xué)有效面接收來(lái)自所述平面分光鏡反射的光線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述焦面深度的變化范圍包括光相位調(diào)制器停止工作時(shí)隨移動(dòng)組件的移動(dòng)形成的第一調(diào)焦范圍和光相位調(diào)制器工作時(shí)隨移動(dòng)組件的移動(dòng)形成的第二調(diào)焦范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述承載板靠近所述平面分光鏡的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值大于承載板遠(yuǎn)離所述平面分光經(jīng)的一面的頂點(diǎn)曲率半徑的絕對(duì)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的桌面光學(xué)系統(tǒng)，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳海龍，沈文睿，姚俊，劉玥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海睿視健康科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：
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