本技術涉及光學,尤其涉及一種光學系統(tǒng)和眼鏡。
背景技術:
1、隨著科技發(fā)展,增強現實技術已經被廣泛應用于城市規(guī)劃、手術診療、娛樂等領域,并在一定程度上改變了消費者、企業(yè)與數字世界的互動方式。
2、現階段,增強現實系統(tǒng)中由圖像源發(fā)出的信號光,經過準直透鏡后打在光波導表面,一部分光進入光柵耦入區(qū)發(fā)生全反射限制在光波導中繼續(xù)向前傳輸;一部分反射光被反射回光機系統(tǒng)中,這部分光不僅被浪費掉,甚至會參與成像,造成顯示問題。
技術實現思路
1、本實用新型實施例提供了一種光學系統(tǒng)和眼鏡,以減少圖像光線在光波導結構表面的反射率,減少光線浪費,保證成像效果。
2、第一方面,本實用新型實施例提供了一種光學系統(tǒng),包括蛾眼結構以及光波導結構,所述光波導結構包括耦入區(qū)和耦出區(qū);
3、所述蛾眼結構位于所述光波導結構的一側;圖像光線經所述蛾眼結構調制后耦入至所述耦入區(qū),并經所述耦出區(qū)耦出至用戶視野;
4、所述蛾眼結構包括多個蛾眼單元,所述蛾眼單元包括第一表面以及第二表面,所述第一表面位于所述第二表面遠離所述光波導結構的一側,且所述第一表面的面積小于所述第二表面的面積。
5、可選的,沿所述第一表面指向所述第二表面的方向,所述蛾眼單元的橫截面積遞增。
6、可選的,多個所述蛾眼單元陣列排布;
7、所述蛾眼結構還包括第一蛾眼單元組,所述第一蛾眼單元組包括設置于相鄰兩行蛾眼單元行中的三個所述蛾眼單元;
8、同一所述第一蛾眼單元組中三個所述蛾眼單元的第一表面中心連線形成的第一多邊形,所述第一多邊形的任一內角θ1滿足58°≤θ1≤62°。
9、可選的,所述第一表面的形狀包括第一圓形,所述第一圓形的半徑r1滿足:230nm≤r1≤250nm。
10、可選的,多個所述蛾眼單元陣列排布;
11、所述蛾眼結構還包括第二蛾眼單元組,所述第二蛾眼單元組包括設置于相鄰兩行蛾眼單元行以及相鄰兩列蛾眼單元列中的四個所述蛾眼單元;
12、同一所述第二蛾眼單元組中四個所述蛾眼單元的第一表面中心連線形成的第二多邊形,所述第二多邊形的任一內角θ1滿足88°≤θ1≤92°。
13、可選的,所述第一表面的形狀包括第二圓形,所述第二圓形的半徑r2滿足:235nm≤r2≤260nm。
14、可選的,所述第一表面的形狀包括第三圓形,所述第二表面的形狀包括第四圓形,所述第三圓形的半徑r3和所述第四圓形的半徑r4滿足:r4=2r3。
15、可選的,所述蛾眼單元的高度d滿足350nm≤d≤380nm。
16、可選的,所述光學系統(tǒng)還包括光源結構;
17、所述光源結構位于所述蛾眼結構遠離所述光波導結構的一側,用于出射所述圖像光線。
18、可選的,所述光學系統(tǒng)還包括準直結構;
19、所述準直結構位于所述光源結構與所述蛾眼結構之間的光路中,用于將所述圖像光線進行準直。
20、第二方面,本實用新型實施例還提供了一種眼鏡,包括第一方面任一項所述的光學系統(tǒng)。
21、本實用新型實施例提供的技術方案,通過在光波導結構的一側設置蛾眼結構,蛾眼結構包括多個蛾眼單元,蛾眼單元的第一表面位于第二表面遠離光波導結構的一側,且第一表面的面積小于第二表面的面積,也就是說,蛾眼結構的凸起背離光波導結構,如此能夠使更多的圖像光線入射至蛾眼結構的表面,且入射至蛾眼結構表面的圖像光線,一部分會在蛾眼結構表面發(fā)生折射后入射至光波導結構的耦入區(qū),另一部分會在蛾眼結構內發(fā)生多次反射后折射至光波導結構的耦入區(qū),并在光波導結構中發(fā)生全反射,由耦出區(qū)耦出至用戶視野,從而使用戶看到光源結構中呈現的內容,通過設置蛾眼單元能夠減少圖像光線在光波導結構表面的反射率,減少光線浪費,保證成像效果。
1.一種光學系統(tǒng),其特征在于,包括蛾眼結構以及光波導結構,所述光波導結構包括耦入區(qū)和耦出區(qū);
2.根據權利要求1所述的光學系統(tǒng),其特征在于,沿所述第一表面指向所述第二表面的方向,所述蛾眼單元的橫截面積遞增。
3.根據權利要求1所述的光學系統(tǒng),其特征在于,多個所述蛾眼單元陣列排布;
4.根據權利要求3所述的光學系統(tǒng),其特征在于,所述第一表面的形狀包括第一圓形,所述第一圓形的半徑r1滿足:230nm≤r1≤255nm。
5.根據權利要求1所述的光學系統(tǒng),其特征在于,多個所述蛾眼單元陣列排布;
6.根據權利要求5所述的光學系統(tǒng),其特征在于,所述第一表面的形狀包括第二圓形,所述第二圓形的半徑r2滿足:235nm≤r2≤260nm。
7.根據權利要求1所述的光學系統(tǒng),其特征在于,所述第一表面的形狀包括第三圓形,所述第二表面的形狀包括第四圓形,所述第三圓形的半徑r3和所述第四圓形的半徑r4滿足:r4=2r3。
8.根據權利要求1所述的光學系統(tǒng),其特征在于,所述蛾眼單元的高度d滿足350nm≤d≤380nm。
9.根據權利要求1所述的光學系統(tǒng),其特征在于,所述光學系統(tǒng)還包括光源結構;
10.根據權利要求9所述的光學系統(tǒng),其特征在于,所述光學系統(tǒng)還包括準直結構;
11.一種眼鏡,其特征在于,包括權利要求1-10任一項所述的光學系統(tǒng)。