光学系统及增强现实设备技术方案

本发明专利技术公开一种光学系统及增强现实设备，所述光学系统包括显示屏、第一镜组以及第二透镜，所述第一镜组包括第一透镜；所述第一透镜相对所述显示屏倾斜设置，并且包括第一表面以及第二表面；所述第二透镜包括第三表面以及第四表面；所述第一表面上设有第一偏振反射膜，所述第三表面设有第二偏振反射膜，所述第二偏振反射膜靠近所述第一透镜的一侧还设有第一相位延迟器。本申请提出一种光学系统及增强现实设备，旨在解决现有技术中增强现实设备的光线传输效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
光学系统及增强现实设备
本专利技术涉及成像
，尤其涉及一种光学系统及增强现实设备。
技术介绍
现有的增强现实设备，由于需要同时接收设备内显示屏的光线以及外部环境的光线，为了避免显示屏对用户观察外部环境时造成遮挡，通常会使用分光片对显示屏发出的光线进行反射，并对外部环境进入的光线进行透射，而这种情况导致显示屏发出的光线以及外部环境的光线在传输至人眼的过程中，有较多部分的光线被光学系统阻挡，从而降低光线传输效率，使人眼观察到的图像亮度降低。
技术实现思路
本申请提出一种光学系统及增强现实设备，旨在解决现有技术中增强现实设备的光线传输效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提出了一种光学系统，所述光学系统包括显示屏、第一镜组以及第二透镜，所述第一镜组包括第一透镜；所述第一透镜包括靠近所述显示屏的第一表面以及远离所述显示屏的第二表面，所述第一表面相对所述显示屏倾斜设置；所述第二透镜包括靠近所述第一表面的第三表面以及远离所述第一表面的第四表面；所述第一表面上设有第一偏振反射膜，所述第三表面设有第二偏振反射膜，所述第二偏振反射膜靠近所述第一透镜的一侧还设有第一相位延迟器，所述第二偏振反射膜用于反射所述显示屏发出后，并经过所述第一相位延迟器的椭圆偏振光或圆偏振光。可选的，所述第一偏振反射膜的反射方向与所述第二偏振反射膜的反射方向相垂直。可选的，所述第一表面为平面结构，所述第一表面与所述显示屏呈45度夹角。可选的，所述光学系统还包括第二相位延迟片，所述第二相位延迟片设于所述显示屏与所述第一透镜之间。可选的，所述第二表面为凸球面结构或凹球面结构或菲涅尔面结构或自由曲面结构或液晶透镜结构。可选的，所述第三表面为球面或非球面或自由曲面，所述第四表面为球面或非球面或自由曲面。可选的，所述第四表面镀有减反射膜。可选的，所述显示屏为液晶附硅显示单元或液晶显示器显示单元或有机发光二极管显示单元或微型有机发光二极管显示单元。可选的，所述第一镜组还包括第三透镜，所述第三透镜设于所述第一透镜远离所述第二透镜的一侧，所述第三透镜的至少一侧工作表面为曲面结构。为实现上述目的，本申请提出一种增强现实设备，其特征在于，所述增强现实设备包括壳体与如上述任一项实施方式所述的光学系统，所述光学系统收容于所述壳体内。本申请提出的技术方案中，所述显示屏发出的光线传输至所述第一表面，所述显示屏发出的光线为第一线偏振光，由于所述第一线偏振光的偏振方向与所述第一偏振反射膜的反射方向相垂直，因此所述第一线偏振光在所述第一表面发生反射，并反射至所述第二透镜的第三表面，由于所述第一透镜与所述第二透镜之间设有所述第一相位延迟器，所述第一线偏振光在经过所述第一相位延迟器后，从所述第一线偏振光转变为第一椭圆偏振光，所述第一椭圆偏振光在所述第二偏振反射膜发生反射，所述第一椭圆偏振光转变为第二椭圆偏振光，所述第二椭圆偏振光的旋性与所述第一椭圆偏振光的旋性相反。所述第二椭圆偏振光在被所述第二偏振反射膜反射后，再次经过所述第二相位延迟片，并且在所述第二相位延迟器片的作用下转变为所第二线偏振光，所述第二线偏振光的偏振方向与所述的一线偏振光的偏振方向相垂直，所述第二线偏振光在传输至所述第一表面的所述第一偏振反射膜时，有俗语所述第二偏线偏振光的偏振方向与所述第一偏振反射膜的透射方向相同，因此所述第二线偏振光透过所述第一表面以及所述第二表面后传输至人眼，通过在所述第一表面与所述第三表面之间设置偏振反射膜以及相位延迟器对光线的偏振方向进行改变，从而减小光线在通过所述光学系统的损耗，提高增强现实设备中的光线传输效率，解决了现有技术中增强现实设备的光线传输效率低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是本专利技术光学系统的结构示意图；图2是本专利技术光学系统一实施例的光路示意图；图3是本专利技术光学系统另一实施例的光路示意图；图4是本专利技术光学系统另一实施例的光路示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100显示屏310第三表面200第一镜组320第四表面210第一透镜400第一偏振反射膜211第一表面500第一相位延迟器212第二表面600第二偏振反射膜220第三透镜700第二相位延迟片300第二透镜本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提供一种光学系统及增强现实设备。请参照图1与图2，所述光学系统包括显示屏100、第一镜组200以及第二透镜300，所述第一镜组200包括第一透镜210；所述第一透镜210包括靠近所述显示屏10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统包括显示屏、第一镜组以及第二透镜，所述第一镜组包括第一透镜；/n所述第一透镜包括靠近所述显示屏的第一表面以及远离所述显示屏的第二表面，所述第一表面相对所述显示屏倾斜设置；/n所述第二透镜包括靠近所述第一表面的第三表面以及远离所述第一表面的第四表面；/n所述第一表面上设有第一偏振反射膜，所述第三表面设有第二偏振反射膜，所述第二偏振反射膜靠近所述第一透镜的一侧还设有第一相位延迟器，所述第二偏振反射膜用于反射所述显示屏发出后，并经过所述第一相位延迟器的椭圆偏振光或圆偏振光。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统包括显示屏、第一镜组以及第二透镜，所述第一镜组包括第一透镜；
所述第一透镜包括靠近所述显示屏的第一表面以及远离所述显示屏的第二表面，所述第一表面相对所述显示屏倾斜设置；
所述第二透镜包括靠近所述第一表面的第三表面以及远离所述第一表面的第四表面；
所述第一表面上设有第一偏振反射膜，所述第三表面设有第二偏振反射膜，所述第二偏振反射膜靠近所述第一透镜的一侧还设有第一相位延迟器，所述第二偏振反射膜用于反射所述显示屏发出后，并经过所述第一相位延迟器的椭圆偏振光或圆偏振光。


2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一偏振反射膜的反射方向与所述第二偏振反射膜的反射方向相垂直。


3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一表面为平面结构，所述第一表面与所述显示屏呈45度夹角。


4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括第二相位延迟片，所述第二相位延迟片设于所述显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东峰，董立超，李莹，杜凯凯，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37