CN216210247U - 一种光学组合镜片及智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学组合镜片及智能眼镜，主要涉及光学透镜技术领域；包括镜片本体，所述镜片本体包括补偿凹透镜、基底凸透镜，所述补偿凹透镜的凹面与基底凸透镜的凸面形状相匹配并胶合在一起，所述补偿凹透镜与基底凸透镜的连接面处设有半反半透反射膜；本实用新型能够将显示屏传送的图像进行单次离轴光学放大，传送到人眼，利用单个镜片对显示屏的图像实现多次放大作用，同时不降低光利用率和透过率，实现一次性超短焦，大大缩小体积，在折射部分，对反射部分进行离轴补偿，提高了显示效果。

Description

一种光学组合镜片及智能眼镜

技术领域

本实用新型涉及光学透镜技术领域，具体是一种光学组合镜片及智能眼镜。

背景技术

随着人们对移动互联网屏幕的需求越来越高，AR(Augmented Reality，增强现实)相关产品也越来越多，目前，市场上颇为主流的AR设备就是各式AR眼镜，AR眼镜是通过实物和虚拟融合在一起带入到现实世界中的电子设备。但现有的AR眼镜往往存在着放大率不够，并且焦距长体积大的问题；而如果采用多次折返的方案，则又会出现光利用率低、透光利用率低、透过率不高、成像效果不好的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种光学组合镜片及智能眼镜，能够将显示屏传送的图像进行单次离轴光学放大，传送到人眼，利用单个镜片对显示屏的图像实现多次放大作用，同时不降低光利用率和透过率，实现一次性超短焦，大大缩小体积，在折射部分，对反射部分进行离轴补偿，提高了显示效果。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种光学组合镜片，包括镜片本体，所述镜片本体包括补偿凹透镜、基底凸透镜，所述补偿凹透镜的凹面与基底凸透镜的凸面形状相匹配并胶合在一起，所述补偿凹透镜与基底凸透镜的连接面处设有半反半透反射膜。

优选的，所述镜片本体厚度均匀，所述补偿凹透镜和所述基底凸透镜的折射率相同。

优选的，所述镜片本体为离轴透镜，离轴度为10度-40度。

优选的，所述补偿凹透镜和基底凸透镜的连接面为椭圆面、抛物面、自由曲面或者带有衍射结构的面型。

优选的，所述半反半透反射膜固定在补偿凹透镜或基底凸透镜上。

优选的，所述半反半透反射膜的固定方式为镀膜方式或贴膜方式。

优选的，所述镀膜方式为单层镀膜或多层镀膜，所述贴膜方式为单层贴膜或多层贴膜。

优选的，所述半反半透反射膜的反射率为15％-80％。

一种智能眼镜，包括上述的光学组合镜片。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型能够使透过镜片本体的外部图像不发生扭曲变形，能够保持真实感；显示屏中的图像经过镜片本体后，对图像进行放大，传送到人眼中，提升了显示效果；本实用新型通过镜片本体，将显示屏传送的图像进行单次离轴光学放大后，再传送到人眼，对显示屏的图像起到了单个镜片实现多次放大作用，同时不降低光利用率和透过率，实现一次性超短焦，大大缩小了AR眼镜的体积；折射部分，对反射部分进行离轴补偿，提高了显示效果。

附图说明

附图1是实施例1中本实用新型的结构示意图；

附图2是实施例1中本实用新型的使用状态参考图；

附图3是实施例2中本实用新型的结构示意图；

附图4是实施例3中本实用新型的结构示意图。

附图中标号：1、补偿凹透镜；2、基底凸透镜；3、半反半透反射膜。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：如附图1-2，本实用新型所述是一种光学组合镜片，包括镜片本体，所述镜片本体包括补偿凹透镜1、基底凸透镜2，基底凸透镜2位于靠近人眼的一侧，补偿凹透镜1位于远离人眼的一侧，所述补偿凹透镜1的凹面与基底凸透镜2的凸面通过胶水胶合在一起，所述补偿凹透镜1与基底凸透镜2的胶合界面处设有半反半透反射膜3。半反半透反射膜3使得经过半反半透反射膜3的光线的部分发生反射，部分发生透射，半反半透反射膜3的反射率和透射率是可调的，能够根据实际的需要进行调节。优选方案中设定经过反射膜的光线50％发生了反射，50％发生了透射，暂时不考虑光线的损失。半反半透反射膜3的反射率可在15％-80％之间进行调节，半反半透反射膜3可见光波段可见。半反半透反射膜3主要的作用是对显示屏发出的光经过基底凸透镜2折射后，部分光线再经过半反半透反射膜3反射，和基底凸透镜2的二次折射进入人眼，从而对显示屏的图像起到了3次放大的作用。因此半反半透反射膜3和基底凸透镜2组合形成一个特殊的放大镜，基于设个设计对显示屏的图像起到放大的作用。半反半透反射膜3在此处是离轴凹面放大镜，半反半透反射膜3的面型可为椭圆面、抛物面、自由曲面或者带有衍射结构的面型。为了实现更好的光路效果，优选的将半反半透反射膜3的面型设置为自由曲面。由于基底凸透镜2和半反半透反射膜3配合共同起到将显示屏的图像放大传送到人眼的作用。半反半透反射膜3和基底凸透镜2组合形成一个特殊的放大镜，基于光路的传播原理，光路汇聚到人眼时焦距等方面的问题，为了让显示屏的图像在经过基底凸透镜2折射和半反半透反射膜3反射后到达人眼时显示效果更好，通常会对半反半透反射膜3的面型进行设计，优选的设计成自由曲面。由于半反半透反射膜3是与基底凸透镜2共同起到对图像的放大作用，因此在半反半透反射膜3的面型确定的情况下，需要让基底凸透镜2的显示屏光线入射面的面型进行对应的匹配，达到良好的光线显示效果。即半反半透反射膜3的面型会基底凸透镜2的光线入射面是相互影响的，当半反半透反射膜3采用不同的面型时，基底凸透镜2的光线入射面也需要采用对应的面型去进行配合。优选的，当补偿凹透镜1和基底凸透镜2组成的镜片本体为均厚透镜时，为了保障镜片均厚这一特性，补偿凹透镜1的外部景物光线入射面也需要与基底凸透镜2的显示屏光线入射面的面型相匹配。对于从补偿凹透镜1方向射入的外部光线，在半反半透反射膜3处，部分光线发生反射，部分穿过半反半透反射膜3进入基底凸透镜2，这部分光线穿过基底凸透镜2后进入人眼，此处也运用到了半反半透反射膜3的半透半反特性。

优选的，所述半反半透反射膜3通过镀膜或贴膜的形式设置在补偿凹透镜1的凹面或基底凸透镜2的凸面上。所述镀膜可采用单层镀膜或多层镀膜，所述贴膜可采用单层贴膜或多层贴膜。

优选的，所述补偿凹透镜1、基底凸透镜2的材质相同，折射率相同。

优选的，所述补偿凹透镜1的凹面、基底凸透镜2的凸面与半反半透反射膜3均为自由曲面。

优选的，所述镜片本体为镜片均厚的镜片本体，该镜片本体内表面和外表面的面型接近一致，镜片厚度趋于均厚，通过这个光学设计使外部光线或景象经过该光学模组时不会发生图像畸变和扭曲，优选的，镜片本体的外表面和内表面采用为曲面设计，如附图1所示，补偿凹透镜1的内、外侧面和基底凸透镜2的内、外侧面均采用曲面设计。

优选的，所述镜片本体为离轴透镜，离轴度为10度-40度。

外部的真实图像光线，是经过补偿凹透镜1，在半反半透反射膜3处，由于半反半透反射膜3采用的是半透半反反射膜，外部光线从半反半透反射膜3部分穿透进入基底凸透镜2，然后经过基底凸透镜2，进入人眼，还有部分光线在半反半透反射膜3处被反射了。由于补偿凹透镜1和基底凸透镜2组合成的镜片本体各部分差不多是均匀的厚度，且补偿凹透镜1和基底凸透镜2为相同材质，折射率相同，因此人眼处看到的外部光线和图像不会发生明显的扭曲，能够保持真实的图像。显示屏的图像经过透镜折射反射放大后，进入人眼的图像会出现放大效果。AR眼镜既需要看到显示装置的图像，又需要能看到外部真实图像。

实施例2：如附图3所示，与实施例1不同的是，在满足镜片本体均厚的前提下，本实施例中的镜片本体的横截面为平行四边形，补偿凹透镜1远离基底凸透镜2的面为平面，基底凸透镜2远离补偿凹透镜1的面为平面，补偿凹透镜1的凹面、基底凸透镜2的凸面均为自由曲面。

实施例3：如附图4所示，与实施例1不同的是，在满足镜片本体均厚的前提下，本实施例中的镜片本体的横截面为长方形，补偿凹透镜1远离基底凸透镜2的面为平面，基底凸透镜2远离补偿凹透镜1的面为平面，补偿凹透镜1的凹面、基底凸透镜2的凸面均为自由曲面。

实施例4：本实施例所述是一种智能眼镜，采用上述实施例1-3任一项所述的光学组合镜片。

Claims (9)

1.一种光学组合镜片，包括镜片本体，其特征在于：所述镜片本体包括补偿凹透镜(1)、基底凸透镜(2)，所述补偿凹透镜(1)的凹面与基底凸透镜(2)的凸面形状相匹配并胶合在一起，所述补偿凹透镜(1)与基底凸透镜(2)的连接面处设有半反半透反射膜(3)。

2.根据权利要求1所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述镜片本体厚度均匀，所述补偿凹透镜(1)和所述基底凸透镜(2)的折射率相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述镜片本体为离轴透镜，离轴度为10度-40度。

4.根据权利要求1所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述补偿凹透镜(1)和基底凸透镜(2)的连接面为椭圆面、抛物面、自由曲面或者带有衍射结构的面型。

5.根据权利要求1所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述半反半透反射膜(3)固定在补偿凹透镜(1)或基底凸透镜(2)上。

6.根据权利要求5所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述半反半透反射膜(3)的固定方式为镀膜方式或贴膜方式。

7.根据权利要求6所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述镀膜方式为单层镀膜或多层镀膜，所述贴膜方式为单层贴膜或多层贴膜。

8.根据权利要求1或5或6或7所述的一种光学组合镜片，其特征在于：所述半反半透反射膜(3)的反射率为15％-80％。

9.一种智能眼镜，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的光学组合镜片。

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