一种头戴显示光学模组及设备制造技术

技术编号:23603722 阅读:39 留言:0更新日期:2020-03-28 05:05
本发明专利技术提供一种头戴显示光学模组及设备,头戴显示光学模组用于将显示面板显示画面成像在用户观察侧,包括:光学镜组,位于所述显示面板的发光显示侧;保护层,位于所述显示面板与所述光学镜组之间的光学路径上;所述保护层包括至少一个第一保护层,所述第一保护层的折射率在其内部至少沿着径向连续变化,所述径向位于所述第一保护层所在平面内,且由所述第一保护层的中心指向所述第一保护层的边缘。本发明专利技术提供一种头戴显示光学模组及设备,以使用户观察到大视场角下的无色偏图像,提高光学效率。

A head mounted display optical module and device

【技术实现步骤摘要】
一种头戴显示光学模组及设备
本专利技术涉及头戴显示领域,尤其涉及一种头戴显示光学模组及设备。
技术介绍
虚拟现实技术和增强现实技术都是可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,在游戏娱乐、教育、医疗、军事模拟等各方面都得到了广泛的应用。现有设计中,虚拟现实技术和增强现实技术中的显示面板在大的出射角度下发出的光线存在色偏的问题,即大视角色偏,这将影响用户观察到的图像质量。另外,显示面板在大的出射角度下发出的光线的能量低,光学效率也低。
技术实现思路
本专利技术提供一种头戴显示光学模组及设备,以使用户观察到大视场角下的无色偏图像,并且有较高的光学效率。第一方面,本专利技术实施例提供一种头戴显示光学模组,用于将显示面板显示画面成像在用户观察侧,包括:光学镜组,位于所述显示面板的发光显示侧;保护层,位于所述显示面板与所述光学镜组之间的光学路径上;所述保护层包括至少一个第一保护层,所述第一保护层的折射率在其内部至少沿着径向连续变化,所述径向位于所述第一保护层所在平面内,且由所述第一保护层的中心指向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴显示光学模组,用于将显示面板显示画面成像在用户观察侧,其特征在于,包括:/n光学镜组,位于所述显示面板的发光显示侧;/n保护层,位于所述显示面板与所述光学镜组之间的光学路径上;/n所述保护层包括至少一个第一保护层,所述第一保护层的折射率在其内部至少沿着径向连续变化,所述径向位于所述第一保护层所在平面内,且由所述第一保护层的中心指向所述第一保护层的边缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种头戴显示光学模组,用于将显示面板显示画面成像在用户观察侧,其特征在于,包括:
光学镜组,位于所述显示面板的发光显示侧;
保护层,位于所述显示面板与所述光学镜组之间的光学路径上;
所述保护层包括至少一个第一保护层,所述第一保护层的折射率在其内部至少沿着径向连续变化,所述径向位于所述第一保护层所在平面内,且由所述第一保护层的中心指向所述第一保护层的边缘。


2.根据权利要求1所述的头戴显示光学模组,其特征在于,所述第一保护层的折射率n满足:
n=m0+m2·r2+m4·r4+j·z1;
其中,r为与所述第一保护层的中心的径向距离,z1为与所述第一保护层的中心的轴向距离,所述轴向垂直于所述第一保护层所在平面,m0、m2、m4和j为实数。


3.根据权利要求2所述的头戴显示光学模组,其特征在于,
n=1.5+0.046r2。


4.根据权利要求2所述的头戴显示光学模组,其特征在于,
n=1.5+0.01r2+0.0004r4。


5.根据权利要求2所述的头戴显示光学模组,其特征在于,所述第一保护层的折射率在其内部还沿着所述轴向连续变化;
n=1.5+0.005r2+0.0001r4+0.003z1。


6.根据权利要求1所述的头戴显示光学模组,其特征在于,所述保护层还包括至少一个第二保护层,所述第二保护层内部任意两个位置处具有相同的折射率;
所述至少一个第二保护层位于所述显示面板与所述至少一个第一保护层之间。


7.根据权利要求1所述的头戴显示光学模组,其特征在于,所述光学镜组包括第一凸透镜、曲面镜和半透半反组件,所述曲面镜位于所述半透半反组件远离用户观察侧的一侧,且所述半透半反组件位于所述第一凸透镜与所述曲面镜之间的光学路径上;所述第一凸透镜位于所述保护层与所述半透半反组件之间。


8.根据权利要求7所述的头戴显示光学模组,其特征在于,
所述曲面镜包括第一非球面,所述第一凸透镜包括第二非球面;所述第一非球面和所述第二非球面满足偶次非球面公式:



其中,z2为非球面表面的轴向矢高,y为非球面表面的径向距离,k为圆锥系数,c为曲率,A,B,C,D,E,F为非球面系数;
所述第一非球面和所述第二非球面满足:














A
B
C
D
E
F


第一非球面
2.62e-6
3.96e-8
-1.97e-11
1.23e-12
0
0


第二非球面

【专利技术属性】
技术研发人员:邱孙杰牛磊
申请(专利权)人:上海视欧光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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