[发明专利]一种多棱镜双焦面光学模组及近眼显示光学系统

权利要求书

1.一种多棱镜双焦面光学模组，其特征在于包括：

主棱镜，包括第一光学面、第二光学面和第三光学面；第一光学面作为所述主棱镜的入射面与视轴不相交，第二光学面和第三光学面与视轴相交，第二光学面靠近人眼设置，第三光学面远离人眼设置；

第一辅棱镜，包括第一入射面、透反分光面和第一透射面；第一辅棱镜设置在所述主棱镜的第一光学面侧；从第一入射面进入第一辅棱镜的第一光线经透反分光面反射后从第一透射面射出，然后经第一光学面进入主棱镜，并依次经过第二光学面和第三光学面反射后，透过第二光学面，进入人眼成像；第一光线经第一显示光路在第一焦面位置成像；

第二辅棱镜，包括第二入射面和第二透射面；所述第二透射面和所述透反分光面胶合；从第二入射面进入第二辅棱镜的第二光线经第二透射面进入第一辅棱镜，然后从第一透射面射出，然后经第一光学面进入主棱镜，并依次经过第二光学面和第三光学面反射后，透过第二光学面，进入人眼成像；第二光线经第二显示光路在第二焦面位置成像；

所述第一焦面和所述第二焦面的位置不同。

2.如权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于还包括：

补偿镜，设置在所述第三光学面侧，并且，所述主棱镜和所述补偿镜胶合；环境光透过所述补偿镜和所述主棱镜，进入人眼成像。

3.如权利要求1或2所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于：

胶合的所述第一辅棱镜和所述第二辅棱镜，对第二显示光路，等效为一个正光焦度的透镜。

4.如权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于：

所述第一辅棱镜中，第一透射面的面型为非球面或自由曲面，透反分光面和第一入射面的面型为自由曲面；

所述第二辅棱镜的各光学表面为自由曲面。

5.如权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于：

所述第一光学面和所述第三光学面的面型是自由曲面。

6.如权利要求1或2所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于：

所述第一显示光路、所述第二显示光路的出瞳距离为15mm～25mm。

7.如权利要求1所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于：

所述第一焦面和/或所述第二焦面的位置可调整。

8.如权利要求7所述的双焦面近眼显示光学系统，其特征在于：

所述第一焦面和所述第二焦面，两者的位置变化范围为不大于-200mm或不小于+200mm。

9.一种近眼显示光学系统，其特征在于包括：

如权利要求1至8任一项所述的多棱镜双焦面光学模组，

第一微显示器和第二微显示器，以提供第一光线和第二光线。

10.如权利要求9所述的近眼显示光学系统，其特征在于：

所述第一微显示器和所述第一辅棱镜之间的距离可调整，所述第二微显示器和所述第二辅棱镜之间的距离可调整。