[发明专利]一种实现多屏幕无缝拼接显示的光学系统

权利要求书

1.一种实现多屏幕无缝拼接显示的光学系统，其特征在于：所述系统包括透射式棱镜光学元件105-A、光学平板104和扩散式光学元件103；其中，所述扩散光学元件103与光学平板104、透射式棱镜光学元件105-A紧密贴合，所示扩散光学元件103位于所述多屏幕拼接形成的显示屏上；所述光学平板104位于所述扩散光学元件103上，用于连接透射式棱镜光学元件105-A和扩散式光学元件103；所述透射式棱镜光学元件105-A位于光学平板104的上表面正对多屏幕拼接形成的拼缝的位置，用于对光线进行折射调制，使观察者在观看显示系统时看到的是拼缝左右两边的图像而不是拼缝，实现无缝拼接的效果，同时使拼缝处图像更加平滑。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述系统还包括光学膜材105-B，所述光学膜材105-B与所述透射式棱镜光学元件105-A构成整体覆盖于所述光学平板104上。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，扩散式光学元件103的主要作用有：消除由于透射式棱镜光学元件105-A的放大作用带来的条纹纹路；改善拼接处图像的亮度，使拼缝处图像的亮度与其附近显示区域的图像亮度没有明显的差异，解决了拼接处图像的暗带问题，同时使显示面板亮度更加均匀，提升观看体验；该元件与光学平板104、透射式棱镜光学元件105-A紧密贴合后能解决光学系统表面的全反射问题，从而增大观看视角。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述透射式棱镜光学元件105-A的口径L2＞10mm。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述透射式棱镜光学元件105-A的每个小棱镜的深度为C1，宽度为C2，深度C1的取值范围为0mm＜C1＜2mm；宽度C2的取值范围为0mm＜C2＜2mm；θ1，θ2，θ3分别为棱镜的三个角度，其中，θ1的取值范围为0°＜θ1＜70°，优选的范围是：0°＜θ1＜arcsin(1/n)，n为材料的折射率。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于：所述透射式棱镜光学元件105-A通过UV固化成型工艺制作，所用材料为UV胶；或者所述透射式棱镜光学元件105-A用热压成型的工艺制作，其材料是塑料树脂材料；或者所述透射式棱镜光学元件105-A用玻璃材料制作，所述玻璃材料包括冕牌玻璃，火石玻璃，重冕玻璃，重火石玻璃或是LA系玻璃；在所述透射式棱镜光学元件105-A的表面镀光学膜来改元件的光学性能，所述光学膜包括增透减反膜。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：光学平板104将扩散式光学元件103及透射式棱镜光学元件105-A连接在一起使三者融为一体式结构，该结构的厚度为d1，其范围是1mm＜d1＜50mm，该结构与显示面板的距离为d2，其范围是0mm≤d2＜20mm。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述光学平板104通过UV固化成型工艺制作，所用材料为UV胶；或者所述光学平板104用热压成型的工艺制作，其材料是塑料树脂材料；或者所述光学平板104用玻璃材料制作，所述玻璃材料包括冕牌玻璃，火石玻璃，重冕玻璃，重火石玻璃或是LA系玻璃；在所述光学平板104的表面镀光学膜来改元件的光学性能，所述光学膜包括增透减反膜。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述扩散式光学元件103的扩散方式包括：在各个角度都扩散的点扩散、只在水平或者竖直方向的单方向扩散、同时在水平和竖直方向的双方向扩散。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述扩散式光学元件103的扩散角度越大，对解决条纹纹路、拼接处图像的亮度差异及全反射的问题更加有利。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：通过图像处理的方式对拼缝两侧的图像进行拉伸或者压缩处理来补偿透射式棱镜光学元件105-A对图像造成的变形，使得拼接处图像更加平滑、无变形。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于：通过对拼接处图像及其附近图像亮度的调节，进一步改善整体画面亮度的均匀性和暗带，提高显示效果。