CN207249264U - 空中悬浮显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种空中悬浮显示系统，所述系统包括显示源和光学模组；其中，所述光学模组包括至少三个透镜，所述显示源发射的光线经所述光学模组的光线入射端进入所述光学模组，依次经过所述至少三个透镜，再经所述光学模组的光线出射端在空中汇聚后进入人眼，在空中形成悬浮像。通过包括至少三个透镜的光学模组对显示源发射的光线进行调制后进入人眼，从而在空中观察到悬浮像，该空中悬浮显示系统能够实现大视角、大尺寸、高清晰度无畸变的空中悬浮显示。

Description

空中悬浮显示系统

技术领域

本实用新型实施例涉及光学显示技术领域，更具体地，涉及一种空中悬浮显示系统。

背景技术

从黑白显示器到彩色显示器；从CRT显示器到量子点显示器；从平面显示器到裸眼3D显示器。长久以来，人们不断研究新的显示技术，并把这些显示技术成功地应用在了各个领域，例如生活娱乐、展览展示、广告传媒、医疗教育、军事指挥等。在众多的显示技术中，空中悬浮显示技术由于能够将图像呈现在空气之中，为观看者带来强烈的视觉冲击和亦真亦假的感官体验从而受到了许多研究者的关注。从悬浮出的图像类别主要分为真实物体的三维空气成像和虚拟物体的平面空气成像。前者主要是将真实物体置于悬浮显示系统中，通过向真实物体照明从而实现观察者能通过该显示系统观看到悬浮在空气中的真实物体。后者主要是将LCD等平面显示器显示的虚拟图像通过显示系统后，实现在空中悬浮的平面内容。悬浮显示系统的实质在于能够成实像的光学系统，依据之前研究者的工作报导主要可以分为五类：

凹面反射镜+分光镜：该光学结构是此类显示系统最早提出的方案。被照明的真实物体或者LCD显示的内容由分光镜反射进入凹面反射镜，光线经过凹面反射镜的汇聚作用再次通过分光镜之后在其另一侧成像。此时，观察者可以看到空中悬浮的影像。为了避免环境光影响视觉感受，可以在系统中加入圆偏振片来抑制环境杂光的影响。此方案的优点是结构简单，在应用树脂材料的球形反射镜后可以极大降低成本。缺点是：悬浮的图像尺寸小、观看视角小且图像变形严重。

同轴结构；为了解决方案1中存在的问题，研究者提出了同轴反射结构，该类结构主要是由上下两个正对的轴上反射镜组成，并且在上方的反射镜中心开有一定尺寸的通光孔径。真实物体放置于两个反射镜的内部，物体发出的光线经过上下两个反射镜的反射后从上方反射镜的通光孔径处射出，从而在空中成像。优点：观察者可以在360度的范围内环视悬浮在空中的物体像；结构简单易装配。缺点：由于在上方有通光小孔，因此观察者在其上方的一定角度范围内无法观看；只适用于显示小尺寸图像，如果显示大尺寸图像，显示系统的尺寸会十分巨大从而增大了成本又降低了实用性。

离轴反射结构：为了进一步改善效果，研究者又提出了离轴反射结构。显示源的内容通过离轴并旋转一定角度的反射镜多次反射后在空中成像。优点：通过反射镜的离轴解决了同轴结构无法在上方观察的问题；观看视角大、显示清晰度高。缺点：由于采用了离轴的方式，因此反射镜的面型必须是非球面的面型从而消除因离轴引入的偏心像差，这增加了工艺难度和成本；反射镜相互的距离和各自的旋转角度为装配带来了极大的难度；不宜显示较大尺寸的悬浮图像。

逆反射结构+分束镜：为了能够实现较大尺寸悬浮图像，研究者提出了基于逆反射结构和分束镜的空中悬浮显示系统。该结构主要是由空心或实心的球形透镜组成并且在下半球的表面镀有反射膜。该结构能够实现反射光线与入射光线相互平行且方向相反的效果。显示源发出的光线经分束镜入射到逆反射结构，通过逆反射结构的反射光线将沿着入射光线的相反方向再次通过分束镜从而在其另一侧汇聚成像。优点：能够实现较大尺寸的悬浮显示图像；加工工艺成熟、成本低；观看视角大。缺点；由于球形透镜严重的像差导致了悬浮图像十分模糊，极大影响了悬浮图像的显示效果。

双层平面镜阵列：该方案是由上下两层平面镜阵列组成且两层之间的平面镜单元相互垂直。显示源发出的光线经过该平面镜阵列的反射后在另一侧汇聚成像。优点：由于是平面镜反射成像因此系统不存在像差，可以实现一个无畸变、高清晰度的悬浮图像。缺点：理论上显示源的每一条光线应在上下两层平面镜阵列上各发生一次反射后汇聚成像。实际中可能会再两层反射镜之前发生多次反射，这导致观察者在看到悬浮图像的同时也能同时观察到残影；反射镜单元的间隔决定了系统的显示频率和分辨率较低；有效的观看视角小；光能利用率低；制作成本极高。

综上所述，现有的空中悬浮显示系统存在观察视角小、成像尺寸小和空中悬浮显示图像不清晰等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的空中悬浮显示系统。

本实用新型实施例提供了1、一种空中悬浮显示系统，其特征在于，所述系统包括显示源和光学模组；其中，

所述光学模组包括至少三个透镜，所述显示源发射的光线经所述光学模组的光线入射端进入所述光学模组，依次经过所述至少三个透镜，再经所述光学模组的光线出射端汇聚后进入人眼从而在空中形成悬浮像。

进一步地，所述光学模组中的每个透镜为传统透镜或菲涅尔透镜。

进一步地，所述光学模组中相邻透镜中心之间的距离为d，且500mm≥d≥0mm；所述光学模组中各透镜的厚度为l，且500mm≥l＞0mm；所述光学模组中各透镜的外接圆直径为D，且5000mm≥D＞0mm。

可选地，所述系统还包括保护板，所述保护板设置在所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间。

可选地，所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组的光线入射端正对设置，且所述显示源的发光面与所述光学模组的光线入射端的透镜中心之间的距离为0-5000mm。

可选地，所述系统还包括反射元件；

所述反射元件设置在所述显示源与所述光学模组的光线入射端之间、所述光学模组中任意两个透镜之间或所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间。

其中，所述反射元件的旋转角为θ₀，且90°＞θ₀＞0°。

可选地，所述反射元件设置在所述显示源与所述光学模组的光线入射端之间；其中，

所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组中的各透镜的光轴平行，所述显示源发射的光线经所述反射元件反射后进入所述光学模组；

所述显示源的发光面与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm，所述光学模组的光学入射端的透镜中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm。

可选地，所述反射元件设置在所述光学模组中任意两个透镜之间，所述光学模组被所述反射元件分成第一光学子单元和第二光学子单元；其中，

所述第一光学子单元靠近所述光学模组的光线入射端，所述第一光学子单元中的各透镜的光轴在同一直线上，且所述第一光学子单元中的各透镜的光轴垂直于所述显示源的发光面；

所述第二光学子单元靠近所述光学模组的光线出射端，所述第二光学子单元中的各透镜的光轴在同一直线上；

所述显示源发射的光线经所述第一光学子单元后经所述反射元件反射进入所述第二光学子单元；

所述第一光学子单元中沿光线传播方向的最后一个透镜的中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm，所述第二光学子单元中沿光线传播方向的第一个透镜的中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm。

可选地，所述反射元件设置在所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间；其中，

所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组中的各透镜的光轴垂直，且所述显示源发射的光线经过所述光学模组后再经所述反射元件反射在空中汇聚后进入人眼，从而形成空中悬浮像；

所述光学模组的光线出射端的透镜的中心与所述反射元件的中心之间的距离为0-5000mm，所述反射元件的中心与所述系统在空中所成像的中心之间的距离为0-5000mm。

本实用新型实施例提供了一种空中悬浮显示系统，通过包括至少三个透镜的光学模组对显示源发射的光线进行调制后在空中悬浮成像，该空中悬浮显示系统能够实现大视角、大尺寸、高清晰度无畸变的空中悬浮显示。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种空中悬浮显示系统的结构示图；

图2为本实用新型实施例中传统透镜的形状；

图3为本实用新型实施例中菲涅尔透镜的形状；

图4为本实用新型实施例提供的另一种空中悬浮显示系统的结构示图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种空中悬浮显示系统的结构示图；

图6为本实用新型实施例提供的又一种空中悬浮显示系统的结构示图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例涉及如下技术名词：

传统透镜，指球面或非球面的透镜，材料可以是各种玻璃或塑料；

菲涅尔透镜，是与传统透镜具有等效功能的具有螺纹的平面透镜，它的齿纹可以是同心圆，也可是线性螺纹；

像差，是指实际光学系统中，由非近轴光线追迹所得的结果和近轴光线追迹所得的结果不一致，这些与高斯光学(一级近似理论或近轴光线)的理想状况的偏差，叫做像差。像差的一种为畸变，指图像的失真变形；

分光镜，指能将一束光分为透射光和反射光的平面镜，通常由光学玻璃镀膜而成。

为了实现更好的悬浮显示效果，本实用新型实施例提出了基于光学模组或光学模组加上具有反射功能的元件的悬浮显示系统。光学模组中的光学镜片可以是传统透镜、菲涅尔透镜或者是两者的组合。显示源发出的光线经过光学模组的调制后在另一侧汇聚后进入人眼，从而在空中形成悬浮像。该空中悬浮显示系统能够实现大视角、大尺寸、高清晰度无畸变的空中悬浮显示。特别提出的是：如果光学模组采用塑料材料将大大较低该空中悬浮显示系统的生产成本，这进一步保证了本实用新型在各个领域中的应用潜力。

图1为本实用新型实施例提供的一种空中悬浮显示系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括显示源和光学模组；其中，

所述光学模组包括至少三个透镜，所述显示源发射的光线经所述光学模组的光线入射端进入所述光学模组，依次经过所述至少三个透镜，再经所述光学模组的光线出射端汇聚后进入人眼从而在空中形成悬浮像。

其中，显示源M₁是有光照的实际物体或一种电子设备，它能够向观看者提供视觉内容信息。它可以是液晶显示器(LCD)，激光显示器、投影仪、LED显示器、OLED显示器、量子点显示器、或其他能够显示视觉内容的器件和系统。它用来显示静态的、动态的以及任意能够被显示或者看到的内容。静态的内容指显示的内容不随时间的变化而改变，它包括但不限于图片、静态影像、静态文本及图表数据等。动态内容指随时间的变化而改变的内容，它包括但不限于录制视频、实时视频、变化的图像、动态的文本及图表数据等。

光学模组M₂由图1所示的镜片1到镜片N组成，N代表镜片的总数，且N≥3。根据实际需要可在光学镜片上镀各种光学膜(例如增透减反膜)。光学模组的作用是将显示源发出的光线进行调制(折射或者反射)，使得出射光线能够按照一定的规律在空气中汇聚后进入人眼，以达到在空气中观察到悬浮像的目的。

系统在空中所成悬浮像M₃，代表悬浮在空气中的静态图像或者动态视频，观察者可以真切地看到图像或者视频漂浮在空中，并且可以用手穿过悬浮像。

本实用新型实施例提供了一种空中悬浮显示系统，通过包括至少三个透镜的光学模组对显示源发射的光线进行调制后在空中汇聚后进入人眼，观看者将在空中观察到悬浮的图像，该空中悬浮显示系统能够实现一个大视角、大尺寸、高清晰度无畸变的空中悬浮图像。

基于上述实施例，所述光学模组中的每个透镜为传统透镜或菲涅尔透镜。

具体地，在该悬浮显示系统中的光学模组中的光学镜片可以是传统的玻璃透镜、塑料透镜或者菲涅尔透镜或者是它们之间的任意组合。

如图2所示，上述实施例中的悬浮显示系统中的光学模组中的每个光学镜片可以是图2中任意一种结构或者是它们之间胶合在一起的复合结构。例如图2中的平凸透镜和双凹透镜可以组成双胶合透镜或者再加上双凸透镜组成三胶合结构等。R是光学透镜的曲率半径，其绝对值的取值范围是：R＞0。l是光学透镜的中心厚度，其取值范围是：500mm≥l＞0mm。l_E是光学透镜的边缘厚度，其取值范围是：500mm≥l_E＞0mm光学透镜的形状可以是矩形、圆形、正方形、六边形等任意形状，因此D指每个光学透镜外接圆直径的尺寸，选择范围是：5000mm≥D＞0mm。每个光学透镜所采用的材料可以是各种玻璃材料(如冕牌玻璃、火石玻璃、重冕玻璃、重火石玻璃或者LA系玻璃等)；可以是塑料树脂材料(如PMMA、PC、COC、POLYCARB等)；根据实际需要可在光学镜片上镀各种光学膜(例如增透减反膜)。需要声明的是图2只是描述出传统透镜可能存在几种形式，并不是限制专利的保护范围和权限。图2展示的光学镜片是传统透镜的形式，同样光学镜片也可以是菲涅尔透镜的形式。

如图3所示，光学模组中的每个光学镜片可以是图3中任意一种结构或者是它们之间胶合在一起的复合结构。每个光学镜片的光焦度可以根据情况取正光焦度、负光焦度或者零光焦度。菲涅尔透镜的厚度取值范围是：500mm≥d＞0mm。菲涅尔透镜的形状可以是矩形、圆形、正方形、六边形等任意形状，因此D指每个菲涅尔透镜外接圆直径的尺寸，选择范围是：5000mm≥D＞0mm。菲涅尔透镜的环距的取值范围是0.01mm～100mm。根据实际需要可在菲涅尔镜片上镀各种光学膜(例如增透减反膜)。需要声明的是图3只是示意出了几种菲涅尔透镜，并不是限制菲涅尔透镜的结构形式。实际上，菲涅尔透镜的每个齿的齿深、倾斜角、拔模角都可以根据实际生产工艺和要求在保证光焦度不变的情况下做出调整。菲涅尔透镜的每个齿既可以是直线三角锯齿，也可以是与其相应等效透镜的弧线型。这些都在本专利所要保护的范围之内。

图2-3分别说明了光学模组中的光学镜片是传统透镜和菲涅尔透镜，需要声明的是，这只是其中的两个具体实施例，并不是限制专利的保护范围和权限。实际上，光学模组可以是这两者的组合(即传统透镜和菲涅尔透镜的组合)。

基于上述实施例，所述光学模组中相邻透镜中心之间的距离为d，且500mm≥d≥0mm；所述光学模组中各透镜的厚度为l，且500mm≥l＞0mm；所述光学模组中各透镜的外接圆直径为D，且5000mm≥D＞0mm。

基于上述实施例，如图1所示，所述系统还包括保护板，所述保护板设置在所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间。

具体地，所述保护板可以是平板或者带有一定弯曲的板。它可以是任意一种颜色，例如黑色、白色、绿色等。它的材料可以是玻璃、亚克力及其他能够透光的材料，透光率范围是1％～99％，反射率是1％～99％(需要申明的是：透光率的控制可以在上述材料中添加一些成分或者镀膜或者在其表面贴膜等方式实现)。它的厚度可以根据实际需要来选择。它的尺寸规格可以大于、等于、或者小于光学模组中镜片的尺寸。它的形状可以是正方形、矩形、六边形、圆形等任意形状。

基于上述实施例，如图1所示，所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组的光线入射端正对设置，且所述显示源的发光面与所述光学模组的光线入射端的透镜中心之间的距离为0-5000mm。

具体地，由显示源M₁发射出的光线进入光学模组，经过光学模组的调制(反射和折射)，这些光线会按照一定规律重新再空气中汇聚后进入人眼，从而可以在空中观察到悬浮像。光学镜片的形状可以是矩形、圆形、正方形、六边形等任意形状，每个光学镜片的尺寸可以相同也可以不同。根据实际需要可在光学镜片上镀各种光学膜(例如增透减反膜)。θ是观看视角，其变化范围是：180°≥θ＞0°(其环视视角可以是360度)，悬浮图像的尺寸与显示源M₁上显示图像尺寸的比的变化范围是0.1:1到10:1。图1所示只是该显示系统的其中一种结构形式，并不是限制该显示系统的保护范围，实际上可以在显示源和悬浮图像之间的任意位置加入一个或多个具有反射功能的元件，同样可以实现悬浮显示的效果。为了消除环境光和炫光的影响，也可以在上述光路中加入偏振器(线性偏振器或圆偏振器)、四分之一波长延迟器等。

基于上述实施例，所述系统还包括反射元件；

所述反射元件设置在所述显示源与所述光学模组的光线入射端之间、所述光学模组中任意两个透镜之间或所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间。

其中，所述反射元件的旋转角为θ₀，且90°＞θ₀＞0°。

具体地，通过加入反射元件可以使本系统的光路更加多变，结构调整更加灵活，更加适合市场推广。

基于上述实施例，如图4所示，所述反射元件设置在所述显示源与所述光学模组的光线入射端之间；其中，

所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组中的各透镜的光轴平行，所述显示源发射的光线经所述反射元件反射后进入所述光学模组；所述显示源的发光面与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm，所述光学模组入射端的透镜中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm。

其中，所述反射元件是具有反射能力的平面镜，如玻璃反射镜、树脂反射镜、光滑的金属表面等具有反射能力的平面元件。其尺寸变化范围是：10mm～5000mm。反射率的变化范围是：01％～99％。厚度可根据实际需要选择(优选为：0.1mm～100mm)。

具体地，L_I是空气中悬浮的像的中心与光学模组中最后一个光学镜片中心的距离，其变化范围是5000mm≥L_I≥0mm，θ是观看视角，其变化范围是：180°≥θ＞0°(其环视视角可以是360度)。悬浮图像的尺寸与显示源M₁上显示图像尺寸的比的变化范围是0.1:1到10:1。

需要声明的是：在图4中，显示源和光学模组之间加入了具有反射功能的元件E，反射元件E可以是一个或者多个，光学模组中的光学镜片数满足N≥3。图4只是其中一个例子，并不是限制了本专利的保护范围和权限，为了消除环境光和炫光的影响，也可以在上述光路中加入偏振器(线性偏振器或圆偏振器)、四分之一波长延迟器等。

基于上述实施例，如图5所示，所述反射元件设置在所述光学模组中任意两个透镜之间，所述光学模组被所述反射元件分成第一光学子单元和第二光学子单元；其中，

所述第一光学子单元靠近所述光学模组的光线入射端，所述第一光学子单元中的各透镜的光轴在同一直线上，且所述第一光学子单元中的各透镜的光轴垂直于所述显示源的发光面；所述第二光学子单元靠近所述光学模组的光线出射端，所述第二光学子单元中的各透镜的光轴在同一直线上；所述显示源发射的光线经所述第一光学子单元后经所述反射元件反射进入所述第二光学子单元；所述第一光学子单元中沿光线传播方向的最后一个透镜的中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm，所述第二光学子单元中沿光线传播方向的第一个透镜的中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm。

基于上述实施例，如图6所示，所述反射元件设置在所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间；其中，

所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组中的各透镜的光轴垂直，且所述显示源发射的光线经过所述光学模组后再经所述反射元件反射在空中汇聚后进入人眼，从而在空中形成悬浮像；

所述光学模组的光线出射端的透镜的中心与所述反射元件的中心之间的距离为0-5000mm，所述反射元件的中心与所述系统在空中所成像的中心之间的距离为0-5000mm。

基于上述实施例，所述光学模组中的每个透镜的面型是根据实际情况利用光学设计软件或算法得到。

具体地，以透镜结构为例，在优化设计每个透镜的面型时，首先需要确定显示源与反射镜或者光学模组的距离；悬浮图像与反射镜E或者光学模组的距离，其次确定悬浮图像的尺寸及观看视角，最后确定光学模组中透镜的数量。

以上这些都是整个系统所要优化的目标值，要达到这些目标值，需要在选定优化变量后利用优化算法不断迭代计算，最终得到满足目标值的各个优化变量的值和具体面型参数。该系统的优化变量有：各个光学镜片的厚度、相邻光学镜片的间距、光学镜片选用的材料以及各个光学镜片所遵循的面型公式(包括公式中的各个变量：曲率、非球面系数等)(可以是已有的球面或非球面面型公式，亦或是用户自定义的面型公式)。

如表1所示，是按照上述方法计算得到的其中一个光学镜片的参数。

表1

表1中光学元件遵循的面型公式如下：

其中，Z是透镜的矢高，c是曲率，r是径向口径，k是圆锥系数，a₁～a₅是非球面系数。

以上的实施例只是其中的一种可能性，实际上，系统优化目标值的改变、优化变量选用的改变、优化顺序的改变、面型公式的选择(内部变量的选择)及优化算法选用都能得出不同的变量值和面型参数，因此会有无数个满足要求的面型参数的结果。或者可以转换为与计算面型等效的菲涅尔透镜。这些都属于本行业人员在不付出创造性劳动的情况下在参考上述实施例后可以通过修改而得到不同的面型参数，这些应都属于本专利的保护范围。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空中悬浮显示系统，其特征在于，所述系统包括显示源和光学模组；其中，

所述光学模组包括至少三个透镜，所述显示源发射的光线经所述光学模组的光线入射端进入所述光学模组，依次经过所述至少三个透镜，再经所述光学模组的光线出射端汇聚后进入人眼从而在空中形成悬浮像。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述光学模组中的每个透镜为传统透镜或菲涅尔透镜。

3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述光学模组中相邻透镜中心之间的距离为d，且500mm≥d≥0mm；所述光学模组中各透镜的厚度为l，且500mm≥l＞0mm；所述光学模组中各透镜的外接圆直径为D，且5000mm≥D＞0mm。

4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述系统还包括保护板，所述保护板设置在所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间。

5.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组的光线入射端正对设置，且所述显示源的发光面与所述光学模组的光线入射端的透镜中心之间的距离为0-5000mm。

6.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述系统还包括反射元件；

所述反射元件设置在所述显示源与所述光学模组的光线入射端之间、所述光学模组中任意两个透镜之间或所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间。

7.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述反射元件的旋转角为θ₀，且90°＞θ₀＞0°。

8.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述反射元件设置在所述显示源与所述光学模组的光线入射端之间；其中，

所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组中的各透镜的光轴平行，所述显示源发射的光线经所述反射元件反射后进入所述光学模组；

所述显示源的发光面与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm，所述光学模组的光学入射端的透镜中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm。

9.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述反射元件设置在所述光学模组中任意两个透镜之间，所述光学模组被所述反射元件分成第一光学子单元和第二光学子单元；其中，

所述第一光学子单元靠近所述光学模组的光线入射端，所述第一光学子单元中的各透镜的光轴在同一直线上，且所述第一光学子单元中的各透镜的光轴垂直于所述显示源的发光面；

所述第二光学子单元靠近所述光学模组的光线出射端，所述第二光学子单元中的各透镜的光轴在同一直线上；

所述显示源发射的光线经所述第一光学子单元后经所述反射元件反射进入所述第二光学子单元；

所述第一光学子单元中沿光线传播方向的最后一个透镜的中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm，所述第二光学子单元中沿光线传播方向的第一个透镜的中心与所述反射元件中心之间的距离为0-5000mm。

10.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述反射元件设置在所述光学模组的光线出射端与所述系统的成像位置之间；其中，

所述光学模组中的各透镜的光轴在同一直线上，所述显示源的发光面与所述光学模组中的各透镜的光轴垂直，且所述显示源发射的光线经过所述光学模组后再经所述反射元件反射在空中汇聚后进入人眼，从而形成空中悬浮像；

所述光学模组的光线出射端的透镜的中心与所述反射元件的中心之间的距离为0-5000mm，所述反射元件的中心与所述系统在空中所成像的中心之间的距离为0-5000mm。