本技术属于光学成像,具体涉及一种液固混合光学成像系统及显示装置。
背景技术:
1、基于多次折反光路的光学系统是一种常见的将显示画面能够进行投射放大的光学技术。通过该项技术不仅能够扩展传统的显示技术,而且能够引入全新的体验,目前已经广泛应用到虚拟和增强现实、视光护眼等多种领域。
2、基于多次折返光路的光学显示技术快速发展的过程中衍生出了许多不同的技术方案,有birdbath,自由曲面棱镜反射等。但是经过几代的发展,受限于传统架构的限制,这些技术的发展也到了一定瓶颈,尤其是光学系统重量较重的和画面杂散问题。对用户体验该产品造成了较大的影响。
技术实现思路
1、本实用新型实施方式的目的在于提供一种液固混合光学成像系统,其重量轻,低杂散,成像质量好,大大提升了用户体验感。
2、本实用新型实施方式的另一个目的在于提供一种显示装置,其重量轻,制造方便,成本低。
3、本实用新型的实施方式是这样实现的:
4、本实用新型的实施方式提供了一种液固混合光学成像系统,包括显示单元、第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件和第四光学元件;
5、所述第一光学元件设置于所述显示单元的出光光路上;
6、所述第二光学元件设置于所述第一光学元件的透射光光路上,
7、所述第二光学元件包括第一光学密封壳体和填充于其内部的光学液体,所述第一光学密封壳体包括围成多边形结构的第一光学侧壁、第二光学侧壁和第三光学侧壁,所述第一光学侧壁朝向所述第一光学元件,所述第二光学侧壁的外侧设有第一光学膜层,所述第三光学侧壁的外侧设有第二光学膜层;
8、所述第三光学元件设置于所述第一光学膜层的远离所述第二光学侧壁的一侧;
9、所述第四光学元件设置于所述第二光学膜层的远离所述第三光学侧壁的一侧。
10、进一步的,所述第四光学元件包括第二光学密封壳体和填充于其内部的光学液体,所述第二光学密封壳体包括围成多边形结构的第四光学侧壁、第五光学侧壁和第六光学侧壁,所述第四光学侧壁朝向所述第二光学膜层,所述第五光学侧壁朝向人眼,所述第五光学侧壁的外侧设有第三光学膜层。
11、进一步的,所述第一光学密封壳体的一端或两端侧壁上设有第一弹性膜片,所述第一弹性膜片与所述第一光学密封壳体的端面围成第一容积调节腔,所述第一弹性膜片所对应的侧壁上设有第一通孔,所述第一通孔连通所述第一容积调节腔与所述第一光学密封壳体的内部。
12、进一步的,所述第二光学密封壳体的一端或两端侧壁上设有第二弹性膜片,所述第二弹性膜片与所述第二光学密封壳体的端面围成第二容积调节腔,所述第二弹性膜片所对应的侧壁上设有第二通孔,所述第二通孔连通所述第二容积调节腔与所述第二光学密封壳体的内部。
13、进一步的,所述光学液体的折射率范围为1.25以上。
14、进一步的,所述光学液体为高纯去离子水或香柏油等光学油。
15、进一步的,所述第二光学侧壁与所述第三光学侧壁的夹角范围为15°~40°,所述第四光学侧壁与所述第五光学侧壁的夹角范围为15°~40°。
16、进一步的,所述第一光学膜层的作用为光线从所述第二光学侧壁透射到第一光学膜层时,入射角大于42°的光线被第一光学膜层反射,其可见光谱400-700 nm范围内平均反射率大于95%,入射角小于或等于25°的光线透射出第一光学膜层,其可见光谱400-700 nm范围内平均透射率大于97%;光线从第三光学元件的方向入射到第一光学膜层时,入射角小于或等于25°的光线透射出第一光学膜层进入所述第二光学侧壁,其可见光谱400-700 nm范围内平均透射率大于97%。
17、进一步的,所述第三光学元件为反射镜片或反射镜片组,其可见光谱400-700 nm范围内平均反射率大于5%,所述反射镜片或所述反射镜片组的焦距范围30mm~400mm, 厚度范围0.5mm~50mm。
18、本实用新型的实施方式还提供了一种显示装置,包括承载部件和上述所述的液固混合光学成像系统,所述液固混合光学成像系统设置于所述承载部件上。
19、本实用新型的有益效果为:
20、本实用新型实施方式提供的液固混合光学成像系统,其结构紧凑,重量轻,低杂散,成像质量好,视场角能够达到20°以上,大大提升了用户的体验感。
21、本实用新型实施方式提供的显示装置,其生产工艺简单,成本低,重量轻,大大提升了用户的体验。
1.一种液固混合光学成像系统,其特征在于:包括显示单元、第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件和第四光学元件;
2.根据权利要求1所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述第四光学元件包括第二光学密封壳体和填充于其内部的光学液体,所述第二光学密封壳体包括围成多边形结构的第四光学侧壁、第五光学侧壁和第六光学侧壁,所述第四光学侧壁朝向所述第二光学膜层,所述第五光学侧壁朝向人眼,所述第五光学侧壁的外侧设有第三光学膜层。
3.根据权利要求1所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述第一光学密封壳体的一端或两端侧壁上设有第一弹性膜片,所述第一弹性膜片与所述第一光学密封壳体的端面围成第一容积调节腔,所述第一弹性膜片所对应的侧壁上设有第一通孔,所述第一通孔连通所述第一容积调节腔与所述第一光学密封壳体的内部。
4.根据权利要求2所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述第二光学密封壳体的一端或两端侧壁上设有第二弹性膜片,所述第二弹性膜片与所述第二光学密封壳体的端面围成第二容积调节腔,所述第二弹性膜片所对应的侧壁上设有第二通孔,所述第二通孔连通所述第二容积调节腔与所述第二光学密封壳体的内部。
5.根据权利要求2所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述光学液体的折射率大于1.25。
6.根据权利要求5所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述光学液体为高纯去离子水或光学油。
7.根据权利要求2所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述第二光学侧壁与所述第三光学侧壁的夹角范围为15°~40°,所述第四光学侧壁与所述第五光学侧壁的夹角范围为15°~40°。
8.根据权利要求1所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述第一光学膜层的作用为光线从所述第二光学侧壁透射到第一光学膜层时,入射角大于42°的光线被第一光学膜层反射,其可见光谱400-700 nm范围内平均反射率大于95%,入射角小于或等于25°的光线透射出第一光学膜层,其可见光谱400-700 nm范围内平均透射率大于97%;光线从第三光学元件的方向入射到第一光学膜层时,入射角小于或等于25°的光线透射出第一光学膜层进入所述第二光学侧壁,其可见光谱400-700 nm范围内平均透射率大于97%。
9.根据权利要求1所述的液固混合光学成像系统,其特征在于:所述第三光学元件为反射镜片或反射镜片组,其可见光谱400-700 nm范围内平均反射率大于5%,所述反射镜片或所述反射镜片组的焦距范围30mm~400mm, 厚度范围0.5mm~50mm。
10.一种显示装置,其特征在于:包括承载部件和权利要求1-9中任意一项所述的液固混合光学成像系统,所述光学成像系统设置于所述承载部件上。