[发明专利]一种显示与成像共享光路方案

说明书

本发明公开了一种显示与成像共享光路方案，可用于穿透式近眼显示，能在眼前显示画面、同时能拍摄瞳孔画面用于瞳孔识别。

技术领域

本发明涉及一种光路方案，尤其涉及一种显示与成像共享光路的方案。

背景技术

现有近眼显示眼镜的显示和眼球追踪的成像模组是分开的，体积较大，而且不能以最准确的位置跟踪拍摄瞳孔。

发明内容

本发明提出一种显示与成像共享光路方案，能在眼前显示画面的同时跟踪拍摄瞳孔画面。

本发明通过以下技术方案实现：

一种显示与成像共享光路方案，包括前置输入输出部分，准直扩展部分，对焦机，分光镜，焦距补偿透镜，图像源，传感器。

显示与成像的光线共享了前置输入输出部分、准直扩展部分、对焦机，前置输入输出部分在瞳孔前显示画面，同时接收瞳孔光线，传送给拍摄传感器。

前置输入输出部分采用光路可逆的透明波导或者半透半反射分光棱镜。

准直扩展部分，在显示画面时将图像源的光线准直并扩展。在拍摄画面时将拍摄光线进行聚焦。

对焦机在拍摄瞳孔画面时用于调整拍摄焦距，在显示画面时用于调整显示画面的焦距。

当图像源和传感器尺寸较大时使用一个分光镜用于分开拍摄光线和显示光线，当图像源和传感器尺寸很小时，将他们并列在一起安装，不需要使用分光镜。

本发明的原理是：

当显示画面时，图像源发出的光线依次通过分光镜、对焦机、准直扩展部分，准直扩展后的光线到达前置输入输出部分显示在眼前，此时对焦机将焦距调整在近眼显示画面最清晰的位置。

当拍摄瞳孔画面时，由于光路可逆，瞳孔画面光线在系统光路中反向传输，光线依次经过前置输入输出部分、准直扩展部分、对焦机，然后被分光镜反射到焦距补偿透镜，光线最后到达拍摄传感器。此时对焦机将焦距调整在拍摄最清晰的位置。

由于显示与成像光路的焦距不同，可以在传感器和图像源其中一个前端安装补偿透镜行焦距补偿，然后系统通过对焦机来调整两种模式下的最佳焦距。

本发明的有益效果是，在眼前显示清晰画面的同时、能不遮挡眼前景物追踪拍摄清晰的瞳孔画面。

附图说明

图1、2是本发明的原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的典型技术方案。

图1中1是前置输入输出部分，2是准直扩展部分，6是对焦机，7是分光棱镜，8是焦距补偿透镜，9是拍摄传感器，10是图像源。

图2中1是前置输入输出部分，采用了半反射式波导片来实现显示光线输出和拍摄光线输入。

在显示画面时，图2中5是准直和扩展后进入波导的光线，3是显示输出光线方向。

在拍摄瞳孔时，图2中4是瞳孔光线进入波导片的方向，6是拍摄光线输入系统的方向。

在显示画面时，如图1所示，图像源10，发出的光线通过分光棱镜7，对焦机6，扩展准直部分2，到达波导片1，然后在图2中光线经过光路5在波导中传输到3输出显示画面。

在拍摄瞳孔画面时，在图2中瞳孔的光线在波导上经过光路4到6进入系统。进入系统的光线在图1中通过准直扩展部分2，进入对焦机6，然后光线被分光棱镜向下反射，通过焦距补偿透镜，到达拍摄传感器。为了拍摄最清晰画面，在拍摄瞳孔画面时可选择关闭图像源。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。