【技術實現步驟摘要】
本技術涉及光學成像設備，具體而言，涉及一種投影系統和ar投影裝置。
技術介紹
1、隨著現代化信息技術的飛速發展，作為信息顯示載體的便攜式電子顯示產品受到廣大消費者的青睞，尤其在增強現實領域，隨著增強現實(augmented?reality，簡稱ar)設備在工業制造與維護、教育信息展示、機車信息顯示、休閑娛樂、微投廣告等領域的廣泛的應用，用于提供圖像信息的投影系統作為增強現實設備的核心器件受到了大眾的關注。
2、目前，ar技術的發展的如火如荼，消費者對不同領域或場景存在差異化需求，例如投影系統應用在一些室內場景的簡易信息展示、導航圖標提示等，這些方面對投圖分辨率要求較低，投影系統也差異化地朝著尺寸更小、成本低廉、投圖簡易化的應用需求進行發展。然而一般的投影系統往往因內部透鏡排布的關系呈柱狀或塊狀，無法實現外形偏折，因此應用在隱藏式的設備設計需要把其他結構外形做大，在一定程度上影響美觀。
3、也就是說，現有技術中的投影系統存在小型化和外形偏折難以同時兼顧的問題。
技術實現思路
1、本技術的主要目的在于提供一種投影系統和ar投影裝置，以解決現有技術中的投影系統存在小型化和外形偏折難以同時兼顧的問題。
2、為了實現上述目的，根據本技術的一個方面，提供了一種投影系統，由物側至像側依序包括光闌、第一光學棱鏡、透鏡組和成像模組，第一光學棱鏡包括兩個透射面和兩個反射面，兩個透射面分別為第一光學棱鏡的物側面和像側面，兩個反射面為相對設置的第一反射面和第二反射面，第
3、進一步地，投影系統的有效焦距f與像源面的最大有效半徑imgh之間滿足：10.54<f*imgh<13.93。
4、進一步地，第一光學棱鏡的有效焦距f1與投影系統的有效焦距f之間滿足：1.68<f1/f<3.38。
5、進一步地，透鏡組的第二透鏡到像源面的焦距f2imgh與投影系統的有效焦距f之間滿足：0.675<f2imgh/f<25.106。
6、進一步地，第一光學棱鏡的有效焦距f1與透鏡組的第二透鏡到像源面的焦距f2imgh之間滿足：0.053<f1/f2imgh<5.007。
7、進一步地，投影系統由光闌到像源面在z軸上的長度ttl與光闌上的光軸和透鏡組的光軸在y軸上的垂直距離thl之間滿足：0.414<thl/ttl<0.485。
8、進一步地，第一光學棱鏡的物側面的光學有效孔徑sd11、第一光學棱鏡的像側面的光學有效孔徑sd14與投影系統由光闌到像源面在z軸上的長度ttl之間滿足：0.761<(sd11+sd14)/ttl<0.875。
9、進一步地，第一光學棱鏡的像側面的光學有效孔徑sd14與第一光學棱鏡的物側面的光學有效孔徑sd11之間滿足：0.780<sd14/sd11<1.558。
10、進一步地，第一光學棱鏡的物側面的曲率半徑r11與投影系統的有效焦距f之間滿足：0.985<r11/f<2.303。
11、進一步地，第一光學棱鏡的物側面的曲率半徑r11與第一光學棱鏡的像側面的曲率半徑r14之間滿足：0<r11/|r14|<1.592。
12、根據本技術的另一方面，提供了一種ar投影裝置，包括：光波導，光波導具有耦入口；上述的投影系統，投影系統的光闌與耦入口對應。
13、進一步地，光闌的尺寸與耦入口的尺寸相等。
14、進一步地，光波導為陣列光波導、幾何光波導以及衍射光波導中的一種。
15、應用本技術的技術方案，投影系統由物側至像側依序包括光闌、第一光學棱鏡、透鏡組和成像模組，第一光學棱鏡包括兩個透射面和兩個反射面，兩個透射面分別為第一光學棱鏡的物側面和像側面，兩個反射面為相對設置的第一反射面和第二反射面，第一光學棱鏡的物側面和像側面的一側通過第一反射面連接，第一光學棱鏡的物側面和像側面的另一側通過第二反射面連接，第一光學棱鏡的物側面的光軸與第一光學棱鏡的像側面的光軸不重合，第一光學棱鏡的物側面為凸面；透鏡組包括至少一片具有光焦度的透鏡；其中，光闌和第一光學棱鏡的物側面處于一個光軸上，第一光學棱鏡的像側面、透鏡組和成像模組處于另一個光軸上；投影系統由光闌到像源面在z軸上的長度ttl、光闌上的光軸和透鏡組的光軸在y軸上的垂直距離thl與像源面的最大有效半徑imgh之間滿足：1.15<ttl/(thl*imgh))<1.41。
16、通過合理規劃第一光學棱鏡的形狀，設置光闌和第一光學棱鏡的物側面處于同一根光軸上，且設置第一光學棱鏡的物側面為凸面，使得由像源側傳入第一光學棱鏡內部的光線經第一反射面和第二反射面的反射后由第一光學棱鏡的物側面匯聚后出射至光闌側；第一光學棱鏡的物側面為凸面，有利于各個視場的光線在第一光學棱鏡內部較密集地反射與傳輸，縮小第一光學棱鏡所需的尺寸與體積，同時也有利于容納更大視場角范圍的光線完全在透射面和反射面間實現次序地折射和反射，避免有效視場光線的分束串擾，實現第一光學棱鏡尺寸縮小的同時具有較大的視場角；第一光學棱鏡的像側面與透鏡組相鄰，用以承接來自透鏡組的透射光線；第一光學棱鏡的兩個反射面在物側面到像側面之間的傳播路徑上，用于反射轉折光線傳播路徑，從而實現光學偏軸功能的設計。
17、另外，通過規劃透鏡組與成像模組位于同一光軸上，透鏡組包括具有光焦度的透鏡，用于匯聚像源面的光線以實現折射成像，匯聚后的光線折射后進入第一光學棱鏡的像側面，實現第一光學棱鏡與透鏡組的光學對接，共同組成一個成像系統；含有光焦度的透鏡組在光學上提供了矯正多種像差的功能，是提高投影系統的投圖清晰度的重要構成。滿足1.15<ttl/(thl*imgh))<1.41，有利于使投影系統在確定像源面的尺寸時兼顧整體尺寸，讓投影系統在整體的長和高結構尺寸上處于一個比較合理的范圍內，有利于投影系統的小型化；同時規劃第一光學棱鏡的結構，使得本申請的投影系統能夠實現外形隱藏式偏折、尺寸小型化的同時具有良好的投圖清晰度和制造成本較低的優點。
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1.一種投影系統，其特征在于，由物側至像側依序包括光闌、第一光學棱鏡、透鏡組和成像模組，
2.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述投影系統的有效焦距f與所述像源面的最大有效半徑imgH之間滿足：10.54<f*imgH<13.93。
3.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的有效焦距f1與所述投影系統的有效焦距f之間滿足：1.68<f1/f<3.38。
4.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述透鏡組的第二透鏡到像源面的焦距f2imgH與所述投影系統的有效焦距f之間滿足：0.675<f2imgH/f<25.106。
5.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的有效焦距f1與所述透鏡組的第二透鏡到像源面的焦距f2imgH之間滿足：0.053<f1/f2imgH<5.007。
6.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述投影系統由所述光闌到像源面在Z軸上的長度TTL與所述光闌上的光軸和所述透鏡組的光軸在Y軸上的垂
7.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的物側面的光學有效孔徑SD11、所述第一光學棱鏡的像側面的光學有效孔徑SD14與所述投影系統由所述光闌到像源面在Z軸上的長度TTL之間滿足：0.761<(SD11+SD14)/TTL<0.875。
8.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的像側面的光學有效孔徑SD14與所述第一光學棱鏡的物側面的光學有效孔徑SD11之間滿足：0.780<SD14/SD11<1.558。
9.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的物側面的曲率半徑R11與所述投影系統的有效焦距f之間滿足：0.985<R11/f<2.303。
10.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的物側面的曲率半徑R11與所述第一光學棱鏡的像側面的曲率半徑R14之間滿足：0<R11/|R14|<1.592。
11.一種AR投影裝置，其特征在于，包括：
12.根據權利要求11所述的AR投影裝置，其特征在于，所述光闌的尺寸與所述耦入口的尺寸相等。
13.根據權利要求11所述的AR投影裝置，其特征在于，所述光波導為陣列光波導、幾何光波導以及衍射光波導中的一種。
...【技術特征摘要】
1.一種投影系統，其特征在于，由物側至像側依序包括光闌、第一光學棱鏡、透鏡組和成像模組，
2.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述投影系統的有效焦距f與所述像源面的最大有效半徑imgh之間滿足：10.54<f*imgh<13.93。
3.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的有效焦距f1與所述投影系統的有效焦距f之間滿足：1.68<f1/f<3.38。
4.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述透鏡組的第二透鏡到像源面的焦距f2imgh與所述投影系統的有效焦距f之間滿足：0.675<f2imgh/f<25.106。
5.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述第一光學棱鏡的有效焦距f1與所述透鏡組的第二透鏡到像源面的焦距f2imgh之間滿足：0.053<f1/f2imgh<5.007。
6.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在于，所述投影系統由所述光闌到像源面在z軸上的長度ttl與所述光闌上的光軸和所述透鏡組的光軸在y軸上的垂直距離thl之間滿足：0.414<thl/ttl<0.485。
7.根據權利要求1所述的投影系統，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝檢來，明玉生，汪杰，陳遠，
申請(專利權)人：寧波舜宇奧來技術有限公司，
類型：新型
國別省市：
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