一种成像光学系统的制作方法

本发明涉及桌面显示，特别涉及一种成像光学系统。

背景技术：

1、近距离用眼后，人眼的屈光状态出现小幅度的、暂时的近视漂移现象，称为近距离用眼诱导的短暂性近视，而长时间的持续近距离用眼被认为是近视产生的关键诱导因素。

2、为了解决近距离用眼产品存在的不足，桌面虚像显示产品被提出，桌面虚像显示采用光学远像成像方案，在桌面上小体积空间中将近处小尺寸屏幕放大远距离巨幅虚像显示，远距离虚像可以减小眼睛聚焦所需要的屈光度，从而降低视疲劳以及近视风险。

3、但在桌面虚像显示行业中，光学系统的厚度往往较大，限制了桌面显示设备的使用，因此，如何降低桌面显示系统的厚度是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种成像光学系统，以降低桌面显示系统的厚度。

2、为实现上述目的，本发明提出的成像光学系统包括曲面镜、图像源与分光镜；曲面镜沿第一方向延伸，以具有在第二方向上呈相对设置的第一侧和第二侧，曲面镜的第一侧设置为凸面，曲面镜的第二侧设置为凹面，曲面镜的第一侧或者第二侧的表面设置有第一分光面；图像源设于曲面镜的第一侧，图像源的出光端朝向曲面镜的第一侧，其发出的成像光线可透过曲面镜；分光镜沿第一方向延伸，设于曲面镜的第二侧，分光镜与曲面镜在第二方向上间隔布设，分光镜用于将透过曲面镜的成像光线反射至曲面镜的第一分光面，成像光线再次被曲面镜的第一分光面反射之后透过分光镜从成像光学系统出射；其中，曲面镜的焦距为f，图像源与曲面镜之间的物距为s，s＜f。

3、在一实施方式中，图像源的出光端包括在由内至外的方向上依次设置的第一线偏光片、第一四分之一波片；

4、曲面镜的第一侧或者第二侧表面设置有第一分光膜，形成第一分光面；

5、分光镜朝向曲面镜的一侧，在靠近曲面镜的方向上依次设置的第一反射式偏光片、第二四分之一波片。

6、在一实施方式中，第一反射式偏光片背离第二四分之一波片的一侧设置有第二线偏光片；

7、分光镜背离曲面镜的一侧，在远离曲面镜的方向上依次设置有第三四分之一波片、第三线偏光片。

8、在一实施方式中，图像源的出光端还设置有ag膜；

9、在第三线偏光片背离分光镜的一侧，在远离分光镜的方向上依次设置有第四四分之一波片和第四线偏光片。

10、在一实施方式中，第一分光膜的透过率为t，其中t≤50％。

11、在一实施方式中，图像源沿第一方向延伸，且与曲面镜在第二方向上间隔且并行布设。

12、在一实施方式中，图像源沿第二方向延伸，且位于曲面镜处在第一方向上的一侧；

13、成像光学系统还包括设于曲面镜的第一侧的反射镜，反射镜与图像源在第一方向上呈相对设置，用于将图像源出射的光线反射至曲面镜的第一侧。

14、在一实施方式中，反射镜的延伸方向与第二方向之间形成的夹角为α，其中α≥45°。

15、在一实施方式中，成像光学系统还包括设于图像源和反射镜之间的至少一透镜。

16、在一实施方式中，图像源和反射镜之间设置有沿着第一方向间隔布设的平板玻璃和平凸透镜，平凸透镜设置在平板玻璃和反射镜之间，平凸透镜的平面侧朝向平板玻璃，平凸透镜的凸面侧朝向反射镜；平凸透镜的平面侧在靠近图像源的方向上依次设置有第二反射式偏光片、第五四分之一波片；平板玻璃具有在第一方向上呈相对设置的第一侧与第二侧，平板玻璃的第一侧或者第二侧表面设置有第二分光面。

17、本发明的技术方案中，图像源发出的光线从曲面镜的第一侧入射，透射过曲面镜后从曲面镜的第二侧透出，进而入射在分光镜靠近曲面镜的一侧发生反射，反射至曲面镜的第二侧再次发生反射，反射至分光镜后从分光镜远离曲面镜的一侧透射出，在观察位置可以观察到远距离的虚像。将图像源与分光镜分别布设在曲面镜的两端，曲面镜与分光镜均沿第一方向延伸，分光镜相对曲面镜并非倾斜设置，在实现虚像成像的同时缩短了曲面镜在第二方向上的长度，从而减小了光学系统的厚度。

技术特征：

1.一种成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统包括：

2.如权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于，所述图像源的出光端包括在由内至外的方向上依次设置的第一线偏光片、第一四分之一波片；

3.如权利要求2所述的成像光学系统，其特征在于，所述第一反射式偏光片背离所述第二四分之一波片的一侧设置有第二线偏光片；

4.如权利要求3所述的成像光学系统，其特征在于，所述图像源的出光端还设置有ag膜；

5.如权利要求2所述的成像光学系统，其特征在于，所述第一分光膜的透过率为t，其中t≤50％。

6.如权利要求1至5任意一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述图像源沿第一方向延伸，且与所述曲面镜在所述第二方向上间隔且并行布设。

7.如权利要求1至5任意一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述图像源沿第二方向延伸，且位于所述曲面镜处在所述第一方向上的一侧；

8.如权利要求7所述的成像光学系统，其特征在于，所述反射镜的延伸方向与所述第二方向之间形成的夹角为α，其中α≥45°。

9.如权利要求7所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还包括设于所述图像源和所述反射镜之间的至少一透镜。

10.如权利要求9所述的成像光学系统，其特征在于，所述图像源和所述反射镜之间设置有沿着所述第一方向间隔布设的平板玻璃和平凸透镜，所述平凸透镜设置在所述平板玻璃和所述反射镜之间，所述平凸透镜的平面侧朝向所述平板玻璃，所述平凸透镜的凸面侧朝向所述反射镜；

技术总结本发明公开了一种成像光学系统，涉及桌面显示技术领域，其中，成像光学系统包括曲面镜、图像源与分光镜；曲面镜沿第一方向延伸，以具有在第二方向上呈相对设置的第一侧和第二侧，曲面镜的第一侧设置为凸面，曲面镜的第二侧设置为凹面，曲面镜的第一侧或者第二侧的表面设置有第一分光面；图像源设于曲面镜的第一侧，图像源的出光端朝向曲面镜的第一侧；分光镜沿第一方向延伸，设于曲面镜的第二侧，分光镜与曲面镜在第二方向上间隔布设，成像光线透过曲面镜，经分光镜反射回曲面镜，被曲面镜反射之后透过分光镜从成像光学系统出射。本发明提供的技术方案在实现虚像成像的同时能有效减小光学系统的厚度。技术研发人员：陈晨,薛宾受保护的技术使用者：深圳聚清晰科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26