一种双焦面近眼显示光学系统的制作方法

本技术属于光学成像领域，具体而言涉及一种双焦面近眼显示光学系统。

背景技术：

1、近眼显示(near-to-eye display)，也称头戴显示或可穿戴显示，可在单眼或双眼视场中创建虚像，近眼显示通过置于人眼非明视距离内的显示设备，向人眼渲染出光场信息，进而在眼前重建虚拟场景的技术。

2、现有技术中，近眼显示光学系统的出瞳直径普遍较小，由此对于观看者眼睛与显示图像之间的对位精度具有较高的要求，若存在定位不准，则会影响观看者的观看体验，降低观看效果。

3、此外，在现有技术中，近眼显示装置的显示画面通常只有一个焦面，当观看者长时间注视时，易引起视觉疲劳。

技术实现思路

1、本实用新型正是基于现有技术的上述需求而提出的，本实用新型要解决的技术问题是提供一种双焦面近眼显示光学系统以防控近视的同时提升使用体验。

2、为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案包括：

3、提供了一种双焦面近眼显示光学系统，包括：偏振分光片，显示模组，包括第一显示屏和第二显示屏，所述第一显示屏和所述第二显示屏分别设置在所述偏振分光片的两侧，且均与所述偏振分光片相对设置，所述第一显示屏与偏振分光片相距第一距离，所述第二显示屏与所述偏振分光片像距第二距离，所述第一距离大于第二距离；透镜组，与所述偏振分光片相对设置；所述第一显示屏发出的光线依次经过所述偏振分光片和透镜组成形成与观看者眼睛相距第一预设距离的第一像，所述第二显示屏发出的光线同样依次经过所述偏振分光片和透镜组形成与观看者眼睛相距第二预设距离的第二像，所述第一像能够落在观看者视网膜上，所述第二像落在观看者视网膜之前。

4、通过上述设置以在近眼显示设备中形成具有近视离焦刺激的像，以有效防控近视，且上述设置以为实现较大的出瞳直径奠定结构基础。

5、优选的，所述第一显示屏和第二显示屏在所述双焦面近眼显示光学系统的出瞳位置处形成视场角大于等于50°的第一像和第二像。

6、形成加大的视场角能够为观看者提供良好的使用体验。

7、优选的，所述第一显示屏发出的光线为p偏振光，所述第二显示屏发出的光线为s偏振光；所述第一显示屏所在平面与所述偏振分光片所在平面呈第一夹角；所述第二显示屏所在平面与所述偏振反光片所在平面呈第二夹角。

8、通过上述设置以提高第一显示屏和第二显示屏发出的光线的利用率。

9、优选的，所述第一夹角和所述第二夹角均为45°。

10、通过上述设置以能够将第一显示屏通过光学系统形成的像和第二显示屏通过光学系统形成的像良好的融合。

11、优选的，所述透镜组包括第一透镜，所述第一透镜位于所述透镜组中靠近所述偏振分光片的位置，所述第一透镜的入射面和出射面能够设置为球面或非球面；和第二透镜，位于所述透镜组中远离所述偏振分光片的位置，所述第二透镜的入射面和出射面能够设置为球面或非球面。

12、优选的，所述第一透镜为正透镜；所述第二透镜为负透镜。

13、通过上述设置以形成较大的出瞳直径，旨在提高观看者的使用体验。

14、优选的，所述第一透镜为正透镜；所述第二透镜为正透镜。

15、通过上述设置以形成较大的出瞳直径，旨在提高观看者的使用体验。

16、优选的，所述第一透镜为负透镜；所述第二透镜为正透镜。

17、通过上述设置以形成较大的出瞳直径，旨在提高观看者的使用体验。

18、优选的，所述第一显示屏与所述透镜组相对设置，所述第一显示屏的延伸方向与所述透镜组中透镜的延伸方向平行。

19、通过上述设置保持第一显示屏所成的像的稳定性和完整性。

20、优选的，所述第一显示屏所在平面的延伸方向与所述第二显示屏所在平面的延伸方向相交。

21、与现有技术相比，本实用新型在近眼显示装置上形成具有近视离焦刺激的图像，从而有效防控近视，此外，本光学系统具有较大的出瞳直径，降低了在使用过程中观看者眼睛与形成的最终像的对位精度，有效提升观看者的使用体验。

技术特征：

1.一种双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一显示屏和第二显示屏在所述双焦面近眼显示光学系统的出瞳位置处形成视场角大于等于50°的第一像和第二像。

3.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一显示屏发出的光线为p偏振光，所述第二显示屏发出的光线为s偏振光；

4.根据权利要求3所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一夹角和所述第二夹角均为45°。

5.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述透镜组包括第一透镜，所述第一透镜位于所述透镜组中靠近所述偏振分光片的位置，所述第一透镜的入射面和出射面能够设置为球面或非球面；

6.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一透镜为正透镜；所述第二透镜为负透镜。

7.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一透镜为正透镜；所述第二透镜为正透镜。

8.根据权利要求5所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一透镜为负透镜；所述第二透镜为正透镜。

9.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一显示屏与所述透镜组相对设置，所述第一显示屏的延伸方向与所述透镜组中透镜的延伸方向平行。

10.根据权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一显示屏所在平面的延伸方向与所述第二显示屏所在平面的延伸方向相交。

技术总结
本技术属于光学成像领域，具体而言涉及一种双焦面近眼显示光学系统，包括：偏振分光片，显示模组，包括第一显示屏和第二显示屏，第一显示屏和第二显示屏分别设置在偏振分光片的两侧，且均与偏振分光片相对设置，第一显示屏与偏振分光片相距第一距离，第二显示屏与偏振分光片相距第二距离，第一距离大于第二距离；透镜组，与偏振分光片相对设置；第一显示屏发出的光线依次经过偏振分光片和透镜组成形成与观看者眼睛相距第一预设距离的第一像，第二显示屏发出的光线同样依次经过偏振分光片和透镜组形成与观看者眼睛相距第二预设距离的第二像，第一像能够落在观看者视网膜上，第二像落在观看者视网膜之前。通过上述设置提升观看者的使用体验。

技术研发人员：陈海龙,沈文睿,姚俊,刘玥
受保护的技术使用者：上海睿视健康科技有限公司
技术研发日：20231120
技术公布日：2024/7/25