The utility model discloses an optical system and a head mounted display device for assembling the optical system. In the optical system image generating unit and an image receiver, includes a lens for image to image generating unit to form a predetermined focal length optical information; optical components, optical image information for image generating unit in the target light round-trip times after passing through the lens into the image receiver, between the lens and the image generation the first unit of the beam splitter and the lens and the image receiver second splitter; light modulation components for polarization state modulation of the incident; and a polarization filter to block stray light into the image receiver. The optical device of the utility model is more concise and effective, and a lens can be used to shorten the optical path and reduce the overall weight of the display device. The utility model has the advantages of small overall length, small size and light weight, and is convenient for users to carry and use.
【技术实现步骤摘要】
一种光学系统及装配该光学系统的头戴式显示装置
本技术涉及显示
,特别涉及一种光学系统以及装配该光学系统的头戴式显示装置。
技术介绍
随着时代的进步,头戴显示器(Head-MountedDisplay,HMD)正逐渐走进人们的生活,其颠覆了传统显示装置给使用者带来的视觉感受,具有较强的沉浸感与真实感。头戴显示器有着十分重要的应用和商业价值,在文化传播、娱乐游戏、军事训练、医疗诊断、虚拟现实和增强现实等领域都有广泛的应用。头戴显示器要佩戴在使用者的头部,其重量和体积都要尽可能小。头戴显示器作为一种显示设备,光学装置是其核心部件之一,现有的应用于头戴式显示器的光学装置可分为共轴和离轴两种。共轴光学装置体积大、重量大、成像质量差,很难解决大视场角和大出瞳距与设备小型化之间的矛盾。离轴光学装置中透镜数目相对共轴光学装置较少,但一般也多于两片,另外其装配较困难、成本高,体积和重量也很难减小。随着光学器件加工精度的提高,自由曲面透镜逐渐地应用于头戴显示光学装置中。自由曲面透镜能够减小装置的体积和重量,提升成像质量。但现存的文献中涉及自由曲面透镜在头戴显示中的应用依然存在体积过大的问题,同时由于自由曲面加工难度大,相应光学装置的制造成本较高。在先技术“基于球面棱镜的头戴式显示器的光学装置”(中国技术专利CN102692709A)中,公开了一种使用两片光学元器件的离轴式头戴显示器。该技术中至少包含一个球面棱镜和一个球面透镜,虽然其矫正了色差,但其重量和体积都较大,不能给佩戴者提供较好的舒适度。在先技术“双片式自由曲面头戴显示器光学装置”(中国技术专利CN1019008 ...
【技术保护点】
一种光学系统,位于图像生成单元和图像接收器之间,其特征在于,该光学系统包括:透镜,用于对图像生成单元生成的图像光信息形成预定的焦距;分光组件,用于使图像生成单元生成的图像光信息中的目标光线往返多次经过透镜后进入图像接收器,包括第一分光器和第二分光器,第一分光器位于透镜和图像生成单元之间,第二分光器位于透镜和图像接收器之间;光调制组件,用于调制入射的偏振光的偏振态;以及偏振过滤器,用于阻挡图像生成单元生成的图像光信息中的杂散光线进入图像接收器。
【技术特征摘要】
1.一种光学系统,位于图像生成单元和图像接收器之间,其特征在于,该光学系统包括:透镜,用于对图像生成单元生成的图像光信息形成预定的焦距;分光组件,用于使图像生成单元生成的图像光信息中的目标光线往返多次经过透镜后进入图像接收器,包括第一分光器和第二分光器,第一分光器位于透镜和图像生成单元之间,第二分光器位于透镜和图像接收器之间;光调制组件,用于调制入射的偏振光的偏振态;以及偏振过滤器,用于阻挡图像生成单元生成的图像光信息中的杂散光线进入图像接收器。2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,第一分光器用于透射具有第一偏振态的光并且反射具有与第一偏振态正交的第二偏振态的光。3.根据权利要求2所述的光学系统,其特征在于,第一分光器是透镜靠近图像生成单元一侧镀有偏振分光膜的表面或者是位于透镜和图像生成单元之间的偏振分光片。4.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,第二分光器用于对入射的光线透射其中一部分而且反射其余部分。5.根据权利要求4所述的光学系统,其特征在于,第二分光器是半透半反镜。6.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,图像生成单元生成的图像光信息是偏振光,或者该光学系统还包括位于图像生成单元和第一分光器之间的偏振形成器,用于保留与其透光轴平行的线偏振光。7.根据权利要求6所述的光学系统,其特征在于,偏振形成器是偏振片。8.根据权利要求7所述的光学系统,其特征在于,作为偏振形成器的偏振片的透光轴与图像生成单元发出的偏振光或图像生成单元发出的光线经第一次偏振形成的偏振光的偏振方向垂直。9.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,光调制组件包括位于透镜和第二分光器之间的第一光调制器和位于第二分光器和偏振过滤器之间的第二光调制器...
【专利技术属性】
技术研发人员:俞世铭,
申请(专利权)人:浙江舜通智能科技有限公司,
类型:新型
国别省市:浙江,33
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