[发明专利]光学系统

说明书

本发明提供了一种光学系统，包括：合路器件、成像系统；所述合路器件的数量为一个或者多个；所述合路器件包括：光输入接口；所述成像系统包括：动态耦合器件；所述动态耦合器件能够根据输入信息动态将光耦合入对应的光输入接口；所述耦合入不同光输入接口的光的光学参数不同。本发明可以涵盖图像的所有远近距离范围，实现同时具备系统体积小，成本低等优点的显示系统。

技术领域

本发明涉及光学系统技术领域，具体地，涉及一种光学系统。

背景技术

目前的AR/VR类穿戴式产品中，通过波导合路及扩瞳已经成为产品实现轻便及较大EYEBOX等技术指标的主流技术路线。在这一领域的另一技术发展方向是光场显示，即通过技术手段将显示的图像调节到不同的成像距离(真实的像距)，从而还原真实深度信息。然而将波导类的合路/扩瞳技术与光场技术结合却存在一定技术瓶颈，波导一般针对图像无穷远来做光学设计，当所需显示的图像实际像距较近时，无穷远设计的波导会出现图像断裂、叠影、模糊等等一系列问题，此时必须使用针对近距离图像设计的光波导才能实现较好成像效果。

专利文献US20200183172A1描述了一种采用多套不同像距的成像系统，分别通过多套特定的波导系统导出，实现多个固定深度的图像显示的技术方案，或者改变波导上的光输入接口或波导本身(例如提到的DOE薄膜，可变的DOE薄膜制造难度很高，技术本身还不成熟)来实现不同距离图像耦合的技术方案，但这种方案存在像距变化不连续，或系统体积大，成本高等等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种光学系统。

根据本发明提供的一种光学系统，包括：合路器件、成像系统、动态耦合器件；所述合路器件的数量为一个或者多个；所述合路器件包括：光输入接口；所述动态耦合器件能够根据输入信息动态将光耦合入对应的光输入接口；所述动态耦合器件的数量为一个或者多个。

优选地，所述多个合路器件能够分别合路不同光学参数的图像光；所述光学参数包括以下任一种参数：-图像像距；-波长；-角度。

优选地，所述合路器件采用波导器件。

优选地，所述波导器件采用任一种或者任多种：-衍射波导(衍射器件可采用SRG表面光栅，体光栅等)；-阵列波导(用棱镜阵列拼接而成)。

优选地，所述波导器件的数量为一个或者多个；所述多个波导器件分别对不同光学参数的入射光进行合路和/或扩瞳；所述光输入接口的数量为一个或者多个；所述多个光输入接口，分别具有不同的光耦合参数；所述合路器件光耦合参数为入射光的空间位置参数和/或入射光的偏振方向参数和/或波长参数。

优选地，所述成像系统包括：空间光调制器；所述空间光调制器能够调制出图像光线；所述空间光调制器能够在调制出图像光线的同时调节以下任一种或者任多种参数：-光学参数；-耦合参数。当空间光调制器同时调节耦合参数时，其同时作为系统中的动态耦合器件(即动态耦合器件与空间光调制器是同一器件)

优选地，所述成像系统，通过两块空间光调制器以双相位的方式在调制出图像光线的同时，调节光学参数及和/或耦合参数。。

优选地，所述成像系统还包括：像元。所述动态耦合器件为空间光调制器；所述合路器件包括：合路器件接口；所述动态耦合器件的数量为一片或者多片；所述动态耦合器件对像元输出的图像光的耦合参数进行调制，将像元输出的图像光导入对应耦合参数的合路器件接口。

优选地，所述像元能够调制出图像及将图像调制到目标光学参数，或将同一图像的不同部分分别调制到不同的目标光学参数。

优选地，通过空间光调制器调制出图像光线，同时调节光学参数。

优选地，所述像元，通过两块空间光调制器以双相位的方式在调制出图像光线的同时，调节光学参数。