The invention discloses a projection optical path and a head-mounted display device, in which the projection optical path includes: a display module, a waveguide structure and a lens component, a display module for displaying imaging and transmitting an imaging beam of displaying imaging; an imaging beam emitted by a display module is projected to a waveguide structure, and the imaging beam has a non-pupil-expanding direction and a pupil-expanding direction when it is transmitted inside the waveguide structure; The device is arranged in the optical path from the display module to the waveguide structure. The lens assembly consists of a first lens group and a second lens group arranged in turn along the propagation direction of the imaging beam. The first lens group has an input and an output surface, the second lens group has an input and output surface, and at least two of the four optical planes of the first lens group and the second lens group are non-rotational symmetrical. The invention provides a projection light path and a head-mounted display device, which effectively avoids the loss of field of view or the excessive pupil diameter in the one-dimensional pupil expanding waveguide system, and ensures the imaging quality of the whole system.
【技术实现步骤摘要】
投影光路及头戴显示设备
本专利技术涉及增强现实
,尤其涉及一种投影光路及头戴显示设备。
技术介绍
增强现实(AugmentedReality),简称AR,是一种实时地计算摄影机摄像的位置及角度并加上相应的图像技术,在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动,把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息,通过电脑等科学技术,模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。在目前的AR头戴显示设备中,波导式AR系统具有结构紧凑,重量轻等优点是AR头戴显示的重要发展方向,在其中的一维扩瞳的波导模组中,扩瞳方向和非扩瞳方向对应的出瞳不一致,在投影系统设计时,按照非扩瞳方向设计易出现渐晕,即视场变暗,甚至出现视场缺失,人眼观察不到,按照扩瞳方向设计易出现出瞳直径过大,导致整体系统的成像质量降低。
技术实现思路
基于此,针对一维扩瞳的波导模组,按照非扩瞳方向设计易出现视场缺失,按照扩瞳方向设计易出现出瞳直径过大的问题,有必要提供一种投影光路,能够避免出现视场缺失或者出瞳直径过大,保证整体系统的成像质量。为实现上述目的,本 ...
【技术保护点】
1.一种投影光路,其特征在于,包括:显示模块,用于显示成像,并发射显示成像的成像光束;波导结构,所述显示模块发射的所述成像光束射向所述波导结构,所述成像光束在所述波导结构内部传递时具有非扩瞳方向和扩瞳方向;透镜组件,所述透镜组件设置于所述显示模块至所述波导结构的光路中,所述透镜组件用于将所述成像光束射向所述波导结构,所述透镜组件包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第一透镜组和第二透镜组,所述第一透镜组具有入光面和出光面,所述第二透镜组具有入光面和出光面,所述第一透镜组和所述第二透镜组的四个光学面中至少两个为非旋转对称面。
【技术特征摘要】
1.一种投影光路,其特征在于,包括:显示模块,用于显示成像,并发射显示成像的成像光束;波导结构,所述显示模块发射的所述成像光束射向所述波导结构,所述成像光束在所述波导结构内部传递时具有非扩瞳方向和扩瞳方向;透镜组件,所述透镜组件设置于所述显示模块至所述波导结构的光路中,所述透镜组件用于将所述成像光束射向所述波导结构,所述透镜组件包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第一透镜组和第二透镜组,所述第一透镜组具有入光面和出光面,所述第二透镜组具有入光面和出光面,所述第一透镜组和所述第二透镜组的四个光学面中至少两个为非旋转对称面。2.如权利要求1所述的投影光路,其特征在于,所述第一透镜组的非扩瞳方向和扩瞳方向对应的焦距不同,所述第二透镜组的非扩瞳方向和扩瞳方向对应的焦距不同。3.如权利要求2所述的投影光路,其特征在于,所述投影光路还包括设置于所述第二透镜组至所述波导结构光路中的第三透镜组,所述第三透镜组的入光面为非旋转对称面,且/或,所述第三透镜组的出光面为非旋转对称面,所述第三透镜组的非扩瞳方向和扩瞳方向对应的焦距不同。4.如权利要求2所述的投影光路,其特征在于,所述第一透镜组在非扩瞳方向具有负光焦度,扩瞳方向具有正光焦度,所述第二透镜组在非扩瞳方向具有...
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