[发明专利]光学成像系统及其透镜组

说明书

本发明提供一光学成像系统及其透镜组，其中所述光学成像系统包括一显示模块和一传播元件，其中所述显示模块成像，所述传播元件被设置于所述显示模块的出射侧，所述传播元件传播所述显示模块的成像，其中所述显示模块的一出瞳位于所述显示模块的外侧，以和所述传播元件的一入瞳相匹配。

技术领域

本发明涉及光学成像领域，更具体地涉及一光学成像系统及其透镜组。

背景技术

抬头显示技术，是将行车信息投影到驾驶员视线前方的一种光学显示装置，如被设置于风挡玻璃的光学显示装置，使得驾驶员不必低头观察即可获取行车信息，保障行车安全。现有的抬头显示器能在水平视线范围内直接而准确地呈现信息。驾驶员无需低头看组合仪表或辅助显示器即可获取诸如速度、警告信号及导航指示箭头等所有重要信息。而应用了增强显示技术的抬头显示器，可以扩展驾驶员能够获取的信息，并且将虚拟图像应用到现实场景。如将车道信息显示在车前方的现实车道上，给驾驶员带来更好的视觉体验。

在应用了波导原理的车载AR-HUD设备中，光束是经过全反射在波导中进行传播实现更小的体积并能够扩大视场角。

由于光束从显示模块中出射后由波导全反射传播而展示成像，而在波导的传播过程中，波导只传播图像，不对图像做任何处理，成像由显示模块决定。因此，为了保障人眼能够获取成像质量好的图像，成像传输过程中的光能损失大小十分关键。

此外，显示模块的出瞳位置和波导的入瞳位置的光瞳是否能相接，从传播源头上影响到成像光束是否损失。

因此需要解决显示模块的出瞳位置的问题。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，减少光束在传播过程中的损失。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，其出瞳能够和波导的入瞳进行光瞳匹配。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，其出瞳在所述透镜组的外部。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，以实现出瞳在外，成像无限远的效果。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，所述光学成像系统的一显示模块的出瞳位置和一传播元件的入瞳位置重合，以方便所述显示模块和所述传播元件的光瞳配合，减少光能损失。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，所述光学成像系统包括对称的一第一透镜组和一第二透镜组，从而使得采用所述透镜组的光学成像系统的成像的像差更小或者被消除。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，所述透镜组还包括一第三透镜组，所述第三透镜组和所述第二透镜组起到望远作用，将出瞳呈在所述透镜组的外部。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，所述光学成像系统还包括一芯片，所述芯片所在位置为物方远心，以减小光能损失。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，自所述芯片不同视场出射的光束经过所述透镜组后均平行出射，以减小光束在波导传播过程中的光能损失。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，所述透镜组的数量和结构设计可以根据实际需求进行。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，可以通过在透镜之间设置反射元件以缩小整体空间。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，其中所述透镜组可以使用较多数量的透镜，以提高成像质量。

本发明的另一个优势在于提供一光学成像系统及其透镜组，自所述第二透镜出射的光束在一次实像面成像。