本技術(shù)屬于光學(xué)系統(tǒng)顯示領(lǐng)域，具體而言涉及一種桌面式光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中的遠(yuǎn)像顯示屏能夠在出瞳處形成與眼睛相距較遠(yuǎn)距離的圖像，該圖像與眼睛之間的距離不會(huì)隨眼睛與顯示屏的距離產(chǎn)生明顯變化，從而防止觀看者長時(shí)間觀看對(duì)眼睛造成的影響。

2、但此類遠(yuǎn)像顯示屏在出瞳處所顯示的圖像尺寸較小，具有一定的視場限制，將會(huì)影響觀看者的觀看體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型正是基于現(xiàn)有技術(shù)的上述需求而提出的，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種桌面式光學(xué)系統(tǒng)以提升觀看者的使用體驗(yàn)。

2、為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案包括：

3、提供了一種桌面光學(xué)系統(tǒng)，包括：光源，發(fā)出光線；第一光學(xué)處理部，與所述光源相對(duì)設(shè)置，接收來自所述光源發(fā)出的光線；所述第一光學(xué)處理部包括第一透反射光學(xué)元件和第一曲面反射鏡，所述第一透反射光學(xué)元件設(shè)置在光源發(fā)出光線的傳播路徑上，所述第一曲面反射鏡與第一透反射光學(xué)元件相對(duì)設(shè)置，接收經(jīng)過第一透反射光學(xué)元件透射的光線，且所述第一透反射光學(xué)元件設(shè)置在第一曲面反射鏡反射光線的傳播路徑上；第二光學(xué)處理部，與所述第一光學(xué)處理部相對(duì)設(shè)置，接收來自第一光學(xué)處理部的輸出光線，所述第二光學(xué)處理部包括第二透反射光學(xué)元件和第二曲面反射鏡，所述第二透反射光學(xué)元件設(shè)置在所述第一透反射光學(xué)元件反射光線的傳播路徑上；第二曲面反射光學(xué)元件與第二透反射光學(xué)元件相對(duì)設(shè)置，接收經(jīng)過第二透反射光學(xué)元件透射的光線，且所述第二透反射光學(xué)元件設(shè)置在第二曲面反射鏡反射光線的傳播路徑上。

4、在光源位置不變的前提下，光學(xué)系統(tǒng)的焦距越短時(shí)，最終形成的視場角越大，通過設(shè)置兩個(gè)光學(xué)處理部，即使得光源發(fā)出的光線依次經(jīng)過第一光學(xué)處理部和第二光學(xué)處理部，從而形成二次成像，相當(dāng)于進(jìn)行二次放大，進(jìn)而縮短焦距，使得桌面式光學(xué)系統(tǒng)出瞳處的視場范圍更大，能夠給觀看者帶來更強(qiáng)的視覺體驗(yàn)。

5、優(yōu)選地，所述第一透反射光學(xué)元件為平面分光鏡，所述第二透反射光學(xué)元件為平面分光鏡。

6、通過上述設(shè)置以實(shí)現(xiàn)第一透反射光學(xué)元件和第二光學(xué)元件能夠?qū)崿F(xiàn)透射和反射。

7、優(yōu)選地，所述第一透反射光學(xué)元件為第一偏振元件，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對(duì)于第一偏振元件更加遠(yuǎn)離所述光源；所述第二透反射光學(xué)元件為第二偏振元件，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對(duì)于第二偏振元件更加靠近所述第二曲面反射鏡。

8、通過上述設(shè)置可以使得第一透反射光學(xué)元件和第二透反射光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)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夠有效提高光源發(fā)出的光線的利用率，降低光線在桌面式光學(xué)系統(tǒng)中的損耗。

9、優(yōu)選地，所述桌面式光學(xué)系統(tǒng)還包括透鏡，所述透鏡設(shè)置在所述光源和所述第一光學(xué)處理部之間，光源發(fā)出的光線首先經(jīng)過所述透鏡的透射后向所述第一光學(xué)處理部射出。

10、通過設(shè)置透鏡，以校正桌面式光學(xué)系統(tǒng)的像差。

11、優(yōu)選地，由所述光源發(fā)出的光線向第一光學(xué)處理部出射，并依次經(jīng)過第一透反射光學(xué)元件的透射、第一曲面反射鏡的反射以及第一透反射光學(xué)元件的反射后，向第二光學(xué)處理部射出，進(jìn)入第二光學(xué)處理部光線依次經(jīng)過第二透反射光學(xué)元件的反射、第二曲面反射鏡的反射以及第二透反射光學(xué)元件的透射后，向出瞳位置射出，形成具有預(yù)設(shè)焦面深度的像。

12、優(yōu)選地，在出瞳處形成的像的焦面深度范圍為-100000mm～+1000mm。

13、優(yōu)選地，所述第二曲面反射鏡的焦距范圍為135mm～175mm。

14、優(yōu)選地，所述第一曲面反射鏡的焦距范圍為55mm～95mm。

15、優(yōu)選地，所述桌面式光學(xué)系統(tǒng)的出瞳直徑至少大于100mm×60mm。

16、優(yōu)選地，所述桌面式光學(xué)系統(tǒng)整體焦距范圍為50mm～115mm。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過依次設(shè)置的兩個(gè)光學(xué)處理部以進(jìn)行二次成像，從而進(jìn)行圖像的二次放大，最終使得光源顯示的圖像經(jīng)過兩個(gè)光學(xué)處理部后所呈現(xiàn)的像具有較大的視場。較大的視場對(duì)于近視人群非常友好，由于近視人群本身無法看清遠(yuǎn)處的物體，更偏向于觀看近處的事物，若長期長時(shí)間觀看近處事物將會(huì)在一定程度上加深近視的程度。本實(shí)用新型所涉及的技術(shù)方案能夠?qū)⑦h(yuǎn)處的物體“放大”以保持近視人群能夠清晰觀看相應(yīng)畫面，將能夠有效預(yù)防近視的加深，同時(shí)也能為觀看者帶來更好的視覺體驗(yàn)。進(jìn)一步地，通過四分之一波片和偏振分光膜能夠在滿足透反射光學(xué)元件的功能的同時(shí)，降低光線的損耗，使桌面式光學(xué)元件最終形成的像依然保持一定的亮度。再進(jìn)一步地，設(shè)置透鏡能夠校正桌面式光學(xué)系統(tǒng)的像差，保證觀看者最終觀看的圖像質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透反射光學(xué)元件為平面分光鏡，所述第二透反射光學(xué)元件為平面分光鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透反射光學(xué)元件為第一偏振元件，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對(duì)于第一偏振元件更加遠(yuǎn)離所述光源；所述第二透反射光學(xué)元件為第二偏振元件，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對(duì)于第二偏振元件更加靠近所述第二曲面反射鏡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述桌面式光學(xué)系統(tǒng)還包括透鏡，所述透鏡設(shè)置在所述光源和所述第一光學(xué)處理部之間，光源發(fā)出的光線首先經(jīng)過所述透鏡的透射后向所述第一光學(xué)處理部射出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，由所述光源發(fā)出的光線向第一光學(xué)處理部出射，并依次經(jīng)過第一透反射光學(xué)元件的透射、第一曲面反射鏡的反射以及第一透反射光學(xué)元件的反射后，向第二光學(xué)處理部射出，進(jìn)入第二光學(xué)處理部光線依次經(jīng)過第二透反射光學(xué)元件的反射、第二曲面反射鏡的反射以及第二透反射光學(xué)元件的透射后，向出瞳位置射出，形成具有預(yù)設(shè)焦面深度的像。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在出瞳處形成的像的焦面深度范圍為-100000mm～+1000mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二曲面反射鏡的焦距范圍為135mm～175mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一曲面反射鏡的焦距范圍為55mm～95mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述桌面式光學(xué)系統(tǒng)的出瞳直徑至少大于100mm×60mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面式光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述桌面式光學(xué)系統(tǒng)整體焦距范圍為50mm～115mm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于光學(xué)系統(tǒng)顯示領(lǐng)域，具體而言涉及一種桌面式光學(xué)系統(tǒng)。包括：光源，發(fā)出光線；第一光學(xué)處理部，與所述光源相對(duì)設(shè)置，接收來自所述光源發(fā)出的光線；所述第一光學(xué)處理部包括第一透反射光學(xué)元件和第一曲面反射鏡，所述第一曲面反射鏡與第一透反射光學(xué)元件相對(duì)設(shè)置；第二光學(xué)處理部，與所述第一光學(xué)處理部相對(duì)設(shè)置，所述第二光學(xué)處理部包括第二透反射光學(xué)元件和第二曲面反射鏡，第二曲面反射光學(xué)元件與第二透反射光學(xué)元件相對(duì)設(shè)置。通過上述設(shè)置提高觀看者的使用體驗(yàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳海龍,沈文睿,姚俊,劉玥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海睿視健康科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240529
技術(shù)公布日：2025/1/2