【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光學系統，具體涉及一種望遠鏡增強現實光學系統。
技術介紹
1、隨著科技的進步和市場的發展，消費者對望遠鏡的需求不再是單一的望遠功能。目前市場上出現了具有如測距、指南針、水平儀、識物等多功能望遠鏡，這些望遠鏡可以將距離、方向、景物名稱等信息與觀測景物結合，這些望遠鏡多使用了外置顯示屏或者內置顯示屏，往往會帶來使用不便、觀測舒適度不佳及像質不好等問題。
2、隨著科技的不斷進步，人們生活水平的提高，望遠鏡已經從專業的科學儀器逐漸走進普通家庭，成為人們休閑娛樂、戶外探險、觀星等活動的必備工具。消費者對望遠鏡的需求也在不斷增加，具有測距、指南針、水平儀、識物等功能的望遠鏡逐步成為消費者的首選。目前市場上具有上述擴展功能的望遠鏡多采用了ar技術。ar(增強現實，augmentedreality)是一種將數字信息疊加在現實世界的場景中的技術，通過使用光電顯示技術、交互技術、多種傳感器技術和計算機圖形與多媒體技術，將計算機生成的虛擬環境與用戶周圍的現實環境融為一體，使用戶從感官效果上確信虛擬環境是其周圍真實環境的組成部分。
3、對于望遠鏡來說，一般會使用以下結構。
4、1.外置顯示屏：該類望遠鏡的顯示屏與望遠光路系統是相互獨立的，顯示屏位于望遠鏡光路之外，通過光、電信號轉換，將拓展功能信息呈現在外置的顯示屏上。
5、2.內置顯示屏：該類望遠鏡的顯示屏與望遠系統相結合(見圖1a和圖1b)，在望遠鏡光路中的目鏡像面處4放置顯示屏5，該顯示屏可以是液晶顯示屏也可以是高透顯示屏，拓展功能信息
6、上述結構雖然均可以實現在望遠功能上拓展新的功能，但是有以下缺點：
7、1.使用不便：市場上外置顯示屏的產品，使用目鏡觀察時無法看到拓展功能信息，觀察拓展功能信息時需要將視線轉移到外置的顯示屏上，使觀察的過程復雜化，使用不方便。
8、2.舒適度不足：市場上內置顯示屏的產品，由于在望遠單邊光路中增加了顯示屏，使左右光路不一致，觀察時會出現眼睛不舒適的狀況。
9、3.像質不好：不論外置顯示屏，還是內置高透、液晶顯示屏，均會造成一定程度的景物失真，影響像質。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種望遠鏡增強現實光學系統。
2、本專利技術所采用的具體技術方案如下：一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，包含了兩個光路系統，其中一個光路為望遠光路，用于實現望遠功能；另一個光路為ar光路，用于實現疊加拓展功能信息。
3、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，望遠光路與ar光路的實像位置相同，且均處于目鏡之前。
4、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，望遠光路包括沿光路依次設置的望遠物鏡組、棱鏡組、目鏡組，實像位置位于目鏡組之前的目鏡像面。
5、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，經棱鏡組為別漢棱鏡組，包括屋脊棱鏡和半五棱鏡，用于將光路中的物體反轉成正像。
6、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，ar光路包括用于顯示拓展功能信息的顯示屏，顯示屏的景象經過折射鏡組件進入半五棱鏡，并通過目鏡組進入人眼，實像位置位于目鏡組之前的目鏡像面。
7、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，折射鏡組件包括沿光路依次設置的反射鏡一、進入投影物鏡一，反射鏡二、投影物鏡二，分光棱鏡，折射鏡組件通過光路折疊使得折射鏡組件的尺寸減小。
8、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，分光棱鏡為截面是四面體狀的零件，分光棱鏡朝向半五棱鏡的一面為底面，與底面相對的面為頂面，兩個側面分別為左側面和右側面，其中頂面與左側面的夾角為132°，左側面與底面的夾角為66°，底面與右側面的夾角為72°，右側面與頂面的夾角為90°。
9、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，在半五棱鏡朝向分光棱鏡的側面設置分光膜鍍膜。
10、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，分光膜的要求為根據需要顯示光的種類進行選擇。
11、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，在反射鏡二與物鏡二之間設置光闌；顯示屏經由反射鏡一、投影物鏡一、反射鏡二放大后的對角線尺寸與光闌直徑相等；光闌用于有效減少場曲。
12、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，投影物鏡一采用雙膠合或非球面鏡片。
13、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，投影物鏡一為膠合投影物鏡一，膠合投影物鏡一和投影物鏡二采用對稱膠合結構。
14、如上所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其中，投影物鏡一為自由曲面鏡片。
15、本專利技術相對于現有技術具有以下有益效果：本專利技術的望遠鏡ar光學系統使用方便、觀測舒適且成像更清晰。本專利技術通過投影的方式，使擴展功能信息的投影成像于目鏡像面，使其與景物內容疊加，再由目鏡組一起放大后進入人眼成像，讓使用者可直接在目鏡內觀察到遠處景物及拓展功能信息。
16、具體的說包括以下三點：
17、1.本專利技術使用方便，可以在觀察景物同時看到拓展功能信息；
18、2.本專利技術直接將顯示屏內容通過投影方式疊加到觀察內容上，不會出現觀察時的眼睛不舒適的問題；
19、3.本專利技術可以使成像更清晰。
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1.一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：包含了兩個光路系統，其中一個光路為望遠光路，用于實現望遠功能；另一個光路為AR光路，用于實現疊加拓展功能信息。
2.如權利要求1所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：望遠光路與AR光路的實像位置相同，且均處于目鏡之前；望遠光路包括沿光路依次設置的望遠物鏡組(1)、棱鏡組(2)、目鏡組(3)，實像位置位于目鏡組(3)之前的目鏡像面(4)。
3.如權利要求2所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：經棱鏡組(2)為別漢棱鏡組，包括屋脊棱鏡(21)和半五棱鏡(22)，用于將光路中的物體反轉成正像。
4.如權利要求3所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：AR光路包括用于顯示拓展功能信息的顯示屏(23)，顯示屏(23)的景象經過折射鏡組件進入半五棱鏡(22)，并通過目鏡組(3)進入人眼，實像位置位于目鏡組(3)之前的目鏡像面(4)。
5.如權利要求4所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：折射鏡組件包括沿光路依次設置的反射鏡一(24)、進入投影物鏡一(25)，反射鏡二(26
6.如權利要求5所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：分光棱鏡(29)為截面是四面體狀的零件，分光棱鏡(29)朝向半五棱鏡(22)的一面為底面，與底面相對的面為頂面，兩個側面分別為左側面和右側面，其中頂面與左側面的夾角為132°，左側面與底面的夾角為66°，底面與右側面的夾角為72°，右側面與頂面的夾角為90°。
7.如權利要求6所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：在半五棱鏡(22)朝向分光棱鏡(29)的側面設置分光膜鍍膜；分光膜的要求為根據需要顯示光的種類進行選擇。
8.如權利要求7所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：在反射鏡二(26)與物鏡二(28)之間設置光闌(27)；顯示屏經由反射鏡一(24)、投影物鏡一(25)、反射鏡二(26)放大后的對角線尺寸與光闌(27)直徑相等；光闌(27)用于有效減少場曲。
9.如權利要求8所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：投影物鏡一(25)采用雙膠合或非球面鏡片。
10.如權利要求9所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：投影物鏡一(25)為膠合投影物鏡一(25-1)，膠合投影物鏡一(25-1)和投影物鏡二(28)采用對稱膠合結構。
11.如權利要求10所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：投影物鏡一(25)為自由曲面鏡片(25-2)。
...【技術特征摘要】
1.一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：包含了兩個光路系統，其中一個光路為望遠光路，用于實現望遠功能；另一個光路為ar光路，用于實現疊加拓展功能信息。
2.如權利要求1所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：望遠光路與ar光路的實像位置相同，且均處于目鏡之前；望遠光路包括沿光路依次設置的望遠物鏡組(1)、棱鏡組(2)、目鏡組(3)，實像位置位于目鏡組(3)之前的目鏡像面(4)。
3.如權利要求2所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：經棱鏡組(2)為別漢棱鏡組，包括屋脊棱鏡(21)和半五棱鏡(22)，用于將光路中的物體反轉成正像。
4.如權利要求3所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：ar光路包括用于顯示拓展功能信息的顯示屏(23)，顯示屏(23)的景象經過折射鏡組件進入半五棱鏡(22)，并通過目鏡組(3)進入人眼，實像位置位于目鏡組(3)之前的目鏡像面(4)。
5.如權利要求4所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特征在于：折射鏡組件包括沿光路依次設置的反射鏡一(24)、進入投影物鏡一(25)，反射鏡二(26)、投影物鏡二(28)，分光棱鏡(29)，折射鏡組件通過光路折疊使得折射鏡組件的尺寸減小。
6.如權利要求5所述的一種望遠鏡增強現實光學系統，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：方春麗，季峰，胡懿，楊可，
申請(專利權)人：昆明騰洋光學儀器有限公司，
類型：發明
國別省市：
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