專(zhuān)利名稱(chēng)：一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種為視頻眼鏡核心部件的光學(xué)引擎組合元件，特別是一種可緊貼顯示屏精密安置的填充疊加式光學(xué)放大引擎。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有的用于視頻眼鏡的采用一次放大虛像成像技術(shù)原理的同軸放大光學(xué)組合鏡頭，其鏡頭組與被放大的顯示屏之間存有距離(物距)，甚至組合鏡頭之間也存有距離。如深圳東方景電子有限公司生產(chǎn)的視頻眼鏡GVD420/GVD520模組(BDM)和陜西微景虛擬科技技術(shù)有限公司生產(chǎn)的VGN30-1模組(BDM)。它們的共同特點(diǎn)是模組中的顯示器與放大鏡頭之間都間隔有距離，即被放大物體與放大鏡頭之間的介質(zhì)是空氣，若鏡頭放大率小，則物距要求大；若鏡頭放大率大，則物距要求小但鏡頭曲率大且厚而重。不論哪種情況，都需要從顯示器到貼近眼睛處的目鏡(起放大影像作用)的距離較長(zhǎng)，做成鏡架模組后前后尺寸較大，即鏡架較厚，既影響了美觀、增加了重量，不經(jīng)濟(jì)且浪費(fèi)了顯示器與鏡頭組之間的可利用空間，放大率也差強(qiáng)如意，需放大成明視距離的圖像的倍數(shù)無(wú)法增地很大。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的之一是提供一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，使得由顯示器與組合鏡頭構(gòu)成的視頻光學(xué)模組更為緊湊，組裝更加方便、精確、容易到位，放大效果也更好;[0004]目的之二是添加了一塊參數(shù)合適的普通光學(xué)放大鏡頭，達(dá)到視頻光學(xué)模組產(chǎn)品圖像視角更大、體積更小、更經(jīng)濟(jì)、外形更美觀的目的；[0005]目的之三是采用疊加式安裝，所以裝配和做模具時(shí)不需要精確測(cè)量顯示器與鏡頭之間的位置及反復(fù)調(diào)整，可以一步到位，既提高了裝配效率又提高了組裝精確度和產(chǎn)品質(zhì)量;[0006]目的之四是可以在不改動(dòng)原有光學(xué)鏡頭參數(shù)的情況下添加光導(dǎo)纖維板延伸顯示器面積，以擴(kuò)大選材范圍和避免貨源短缺風(fēng)險(xiǎn)，并節(jié)約材料成本。[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是 該引擎由視頻顯示器、填充鏡頭、鏡頭組中的膠合透鏡、鏡頭組中的正透鏡組成；顯示器、填充鏡頭、鏡頭組中的膠合透鏡、鏡頭組中的正透鏡處于主光軸同軸位置緊密疊加一字排開(kāi)， 顯示器、填充鏡頭、鏡頭組中的膠合透鏡、鏡頭組中的正透鏡相對(duì)主光軸垂直放置；視頻顯示器的顯示面面向鏡頭放置，填充鏡頭的一面緊貼視頻顯示器的顯示面，填充鏡頭的另一面與鏡頭組中的膠合透鏡的負(fù)透鏡面緊密相接，膠合透鏡的正透鏡面與鏡頭組中的正透鏡的雙凸面的曲率較大的一面緊密相接。[0008]所述的顯示器為視頻顯示器。[0009]所述的填充鏡頭是凸透鏡。[0010]所述的填充鏡頭是光導(dǎo)纖維放大器。[0011]所述的填充鏡頭是凸透鏡和光導(dǎo)纖維放大器。[0012]所述的填充鏡頭是光導(dǎo)纖維板。[0013]所述的填充鏡頭是膠合透鏡。[0014]所述的鏡頭組中的膠合透鏡是凸透鏡和凹透鏡組合。[0015]所述的鏡頭組中的正透鏡為凸透鏡。[0016]所述的鏡頭組中的膠合透鏡是凸透鏡。[0017]本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)[0018]I、本實(shí)用新型由于在顯示器和目鏡之間填充添加了參數(shù)合適的放大鏡片而使組合鏡頭的折射率進(jìn)一步變大，使顯示器影像放大率較原來(lái)大為提高甚至形成滿(mǎn)視頻全景效果。[0019]2、本實(shí)用新型由于在顯示器和目鏡之間可緊密填充放大鏡片因而可將光導(dǎo)放大器與顯示器貼面連接，使光導(dǎo)板面虛擬成較大平面的顯示器，使I英寸以下任意尺寸的微型顯示器都可放大到預(yù)期的面積，選材更加廣泛，解決了因國(guó)內(nèi)無(wú)法生產(chǎn)微顯示器而選材受到制約的困難。[0020]3、本實(shí)用新型由于在顯示器和目鏡之間填充添加了放大鏡片，使原本物距空間得以利用來(lái)增大折射率的同時(shí)還縮短了物距空間，節(jié)省了材料，減少了產(chǎn)品厚度，改善了結(jié)構(gòu)，降低了重量(除材料減少因素外力矩也減少了)。[0021]4、本實(shí)用新型因采用疊加式安置(所有鏡頭也緊貼安裝)，所以做模具和裝配時(shí)不需要精確測(cè)量顯示器與鏡頭之間的位置及反復(fù)調(diào)整，只要所有光電器件緊密連接安放即可，一步到位(因光學(xué)鏡頭已達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn))，既提高了裝配效率又提高了組裝精確度和產(chǎn)品質(zhì)量。


[0022]下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明[0023]圖I是一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置的成像原理圖；[0024]圖2是一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置實(shí)際應(yīng)用構(gòu)成位置示意圖；[0025]圖3是未填充光學(xué)鏡頭的光學(xué)放大引擎實(shí)際應(yīng)用構(gòu)成位置示意圖；[0026]圖4是一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置中填充有光導(dǎo)纖維放大器的實(shí)際應(yīng)用構(gòu)成及光路圖；[0027]圖5是一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置實(shí)際應(yīng)用構(gòu)成及光路圖。[0028]圖中1、顯示器；2、填充鏡頭'2'、光導(dǎo)纖維填充鏡頭；3、鏡頭組中的膠合透鏡；4、鏡頭組中的正透鏡；5、眼睛；6、物距空間；7、光路。
具體實(shí)施方式
[0029]本實(shí)用新型的原理如圖I所示當(dāng)被放大的物體(在這里是顯示器)AB處于正透鏡CC' 一倍焦距FF之間，AB的A點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)AE平行于主光軸XX'并通過(guò)正透鏡CC' E 點(diǎn)折射后經(jīng)過(guò)正焦點(diǎn)F形成EU，而AB的A點(diǎn)發(fā)出的另?xiàng)l光線(xiàn)通過(guò)正透鏡的0點(diǎn)形成OS，OS 和EU的延長(zhǎng)線(xiàn)相交于A'點(diǎn)。同理，AB的B點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)正透鏡CC'折射后在A'點(diǎn)的另一端形成B'，即A' B'是AB的放大虛像。[0030]這時(shí)，當(dāng)我們?cè)谖矬wAB和正透鏡CC'之間再填充一個(gè)正透鏡GG'(焦距ff)時(shí)， AB的A點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)AL平行于主光軸XX'通過(guò)正透鏡GG' ,AL在L處折射成LK，LK通過(guò)原有的正透鏡CC'在K處再次折射形成KD ；A點(diǎn)發(fā)出的另一條光線(xiàn)先經(jīng)填充的正透鏡GG' 折射，再經(jīng)原有的正透鏡CC'折射，形成MP，KD和MP的延長(zhǎng)線(xiàn)交于A"點(diǎn)，同理，AB的B點(diǎn)光線(xiàn)經(jīng)正透鏡GG'和正透鏡CC'兩次折射后形成另一端虛像B"。即是AB的另一個(gè)放大虛像A"B"。比較虛像A' B'和虛像A" B"，顯然視角P遠(yuǎn)大于9，即物體AB的虛像A" B "要遠(yuǎn)大于物體的虛像A' B'。亦即，當(dāng)在原物體和正透鏡間再填充了一個(gè)適當(dāng)?shù)恼哥R后，放大率將成倍增加直至達(dá)到我們的需求值。[0031]實(shí)施時(shí)，一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置按照上述原理由顯示器I、填充鏡頭 2、鏡頭組中的膠合透鏡3、鏡頭組中的正透鏡4組成；顯示器I、填充鏡頭2、鏡頭組中的膠合透鏡3、鏡頭組中的正透鏡4處于主光軸同軸位置緊密疊加一字排開(kāi)(見(jiàn)圖2、4、5)。顯示器I的顯示面面向鏡頭放置，填充鏡頭(2)的一面緊貼視頻顯示器(I)的顯示面，填充鏡頭(2)的另一面與鏡頭組中的膠合透鏡(3)的負(fù)透鏡面緊密相接，膠合透鏡(3)的正透鏡面與鏡頭組中的正透鏡(4 )的雙凸面的曲率較大的一面緊密相接。[0032]顯示器I、填充鏡頭2、鏡頭組中的膠合透鏡3、鏡頭組中的正透鏡4相對(duì)主光軸垂直放置。[0033]當(dāng)實(shí)際使用顯示器顯示影像時(shí)，影像光線(xiàn)即光路7 (見(jiàn)圖4、5)由顯示器I發(fā)出，首先經(jīng)過(guò)填充鏡頭2的凸透鏡(見(jiàn)圖5，填充鏡頭2的凸透鏡雙面的朝向可以任意放置，即其中一面既可以朝向顯示器I也可以朝向膠合透鏡3)折射，再經(jīng)膠合透鏡3和正透鏡4連續(xù)折射投入眼底，在眼睛5的視網(wǎng)膜形成放大倍數(shù)很大的視頻顯示器中的正影像。[0034]當(dāng)欲將更小尺寸的顯示器I的屏幕放大到較大顯示器I的屏幕尺寸時(shí)，可在此較小顯示器I與填充鏡頭2之間再次填充一個(gè)可放大的錐形光導(dǎo)纖維填充鏡頭2'(如圖4 所示)，根據(jù)光導(dǎo)原理，在光導(dǎo)纖維填充鏡頭2'的入口端的影像將被放大并引導(dǎo)到光導(dǎo)纖維填充鏡頭2'的出口位置(設(shè)計(jì)該出口面積與所需要的顯示器面積相等)，此時(shí)光導(dǎo)纖維填充鏡頭2'出口處相當(dāng)于所需面積的視頻顯示器I的顯示面，從而得到與所需顯示器I同樣尺寸的放大效果。例如，當(dāng)采購(gòu)不到0. 5英寸的顯示器1，而只有0. 2英寸的顯示器I時(shí)， 可在該0. 2英寸的顯示器I與填充鏡頭2之間填充入口面積為0. 2英寸，出口面積為0. 5 英寸的光導(dǎo)纖維填充鏡頭2，，這時(shí)0. 2英寸顯示器I發(fā)出的光路7經(jīng)該光導(dǎo)纖維填充鏡頭 2，在光導(dǎo)纖維填充鏡頭2'出口處就形成了 0.5英寸的影像，該影像面就替代了 0.5英寸的顯不器I。[0035]當(dāng)將該填充疊加式光學(xué)放大引擎置于光學(xué)模組中時(shí)，只需將顯示器I、填充鏡頭2、鏡頭組中的膠合透鏡3、鏡頭組中的正透鏡4處于主光軸同軸位置緊密疊加一字排開(kāi)，顯示器I、填充鏡頭2 (需要時(shí)加光導(dǎo)纖維填充鏡頭2，)、鏡頭組中的膠合透鏡3、鏡頭組中的正透鏡4相對(duì)主光軸垂直放置(見(jiàn)圖2、4、5)。無(wú)需考慮各物件之間的距離。由于光學(xué)鏡頭屬精密制作，故只要光學(xué)鏡頭合格即可準(zhǔn)確放置，無(wú)需再調(diào)節(jié)。[0036]這種填充疊加式光學(xué)放大引擎，使得由顯示器與組合鏡頭構(gòu)成的視頻光學(xué)模組更為緊湊，組裝更加方便、精確、容易到位，放大效果也更好，即利用上了原來(lái)顯示器和放大鏡頭(在視頻眼鏡視頻光學(xué)模組中為目鏡)之間的原本空置的物距空間(比較圖2和圖3)，另外添加了一塊參數(shù)合適的普通光學(xué)放大鏡頭或光導(dǎo)纖維放大鏡頭夾在(緊貼在)被放大的顯示器與目鏡之間，使折射率增加，放大距離縮短，放大虛像增大(可根據(jù)需要設(shè)計(jì)這塊添加鏡頭的參數(shù)以達(dá)到足夠大的放大率)，達(dá)到視頻光學(xué)模組產(chǎn)品圖像視角更大、體積更小、 更經(jīng)濟(jì)、外形更美觀的目的。又因采用疊加式安裝(所有鏡頭也緊貼安裝)，所以裝配和做模具時(shí)不需要精確測(cè)量顯示器與鏡頭之間的位置及反復(fù)調(diào)整，可以一步到位(因光學(xué)鏡頭已達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn))，既提高了裝配效率又提高了組裝精確度和產(chǎn)品質(zhì)量。[0037]因光導(dǎo)放大器是將顯示器的圖像從其入口傳遞到出口并放大，故光導(dǎo)放大器的出口面可當(dāng)作顯示器屏幕對(duì)待，這樣，即可以將光導(dǎo)放大器置于填充鏡頭前，使得光導(dǎo)纖維放大器在視頻眼鏡中的應(yīng)用成為可能，使更微小的微型顯示器也可以得到較大顯示器一樣的放大效果，增加了選材渠道，打破了某種型號(hào)微型LCD材料的壟斷。這是光導(dǎo)放大器對(duì)填充鏡頭的擴(kuò)展，實(shí)際上也可歸為填充鏡頭。
權(quán)利要求1.一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是該引擎由視頻顯示器(I)、填充鏡頭(2)、鏡頭組中的膠合透鏡(3)、鏡頭組中的正透鏡(4)組成；顯示器(I)、填充鏡頭(2)、鏡頭組中的膠合透鏡(3)、鏡頭組中的正透鏡(4)處于主光軸同軸位置緊密疊加一字排開(kāi)，顯示器(I)、填充鏡頭(2)、鏡頭組中的膠合透鏡(3)、鏡頭組中的正透鏡(4)相對(duì)主光軸垂直放置；視頻顯示器(I)的顯示面面向鏡頭放置，填充鏡頭(2)的一面緊貼視頻顯示器(I)的顯示面，填充鏡頭(2)的另一面與鏡頭組中的膠合透鏡(3)的負(fù)透鏡面緊密相接，膠合透鏡(3)的正透鏡面與鏡頭組中的正透鏡(4)的雙凸面的曲率較大的一面緊密相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的顯示器為視頻顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的填充鏡頭是凸透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的填充鏡頭是光導(dǎo)纖維放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的填充鏡頭是凸透鏡和光導(dǎo)纖維放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的填充鏡頭是光導(dǎo)纖維板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的填充鏡頭是I父合透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的鏡頭組中的膠合透鏡是凸透鏡和凹透鏡組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的鏡頭組中的正透鏡為凸透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是所述的鏡頭組中的膠合透鏡是凸透鏡。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種為視頻眼鏡核心部件的光學(xué)引擎組合元件，特別是一種可緊貼顯示屏精密安置的填充疊加式光學(xué)放大引擎裝置，其特征是該引擎由視頻顯示器、填充鏡頭、鏡頭組中的膠合透鏡、鏡頭組中的正透鏡組成；顯示器、填充鏡頭、鏡頭組中的膠合透鏡、鏡頭組中的正透鏡處于主光軸同軸位置緊密疊加一字排開(kāi)；視頻顯示器的顯示面面向鏡頭放置，填充鏡頭的雙凸面的曲率較小的一面緊貼視頻顯示器的顯示面，鏡頭組中的膠合透鏡的負(fù)透鏡面與填充鏡頭的雙凸面的曲率較大的一面緊密相接。它使得由顯示器與組合鏡頭構(gòu)成的視頻光學(xué)模組更為緊湊，組裝更加方便、精確、容易到位，放大效果也更好。
文檔編號(hào)G02B27/01GK202306002SQ20112040806
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者王小光 申請(qǐng)人:陜西微景虛擬科技技術(shù)有限公司