一种光学系统及可穿戴设备技术方案

本实用新型专利技术提供一种光学系统及可穿戴设备，包括显示单元、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构及第四光学结构，第一光学结构设置于显示单元出光光路上；第二光学结构设置于第一光学结构透射光光路上且倾斜设置；第三光学结构设置于第二光学结构反射光路上；第四光学结构设置于第三光学结构透射光光路上；第四光学结构包括依次层叠设置的第一光学基材、第一四分之一波片层、第一吸收型线偏振膜层和第二光学基材，第一光学基材设置在第四光学结构靠近第三光学结构的一侧；其成像质量好，在解决显示漏光，保密性好的同时增加了可靠性，解决传统光学系统存在彩虹纹效应问题；该可穿戴设备穿戴方便，通用性好，保密性好，可靠性高，无彩虹纹。无彩虹纹。无彩虹纹。

【技术实现步骤摘要】
一种光学系统及可穿戴设备


[0001]本技术属于光学成像
，更具体地说，是涉及一种光学系统及可穿戴设备。

技术介绍

[0002]增强现实(AR,Augmented Reality)领域核心技术之一是穿透式光学显示系统，是对人眼视觉的现实增强，用虚拟的影像和现实世界的叠加来增强现实场景。数字世界和真实世界的结合，将带给用户全新的体验。
[0003]目前，穿透式光学显示有全息光栅，反射波导，普通反射棱镜和自由曲面棱镜等方案。这些方案普遍存在眼动范围小、像质较差或显示泄露的问题。显示内容的泄露导致用户观看的信息容易被外界察觉，保密性较差，且常规遮光片通过注塑成型，容易存在不均匀应力，产生较强的色散现象，导致在白光下形成“彩虹纹效应”，另外，当遮光片存在不均匀应力时，也会导致通过AR眼镜观看外界实景如显示屏等具有偏振的图像时，也会存在明显的“彩虹纹效应”，严重影响了佩戴者的使用体验；这些缺点都降低了增强现实可穿戴设备的使用体验。

技术实现思路

[0004]本技术实施例的目的在于提供一种光学系统及可穿戴设备，以解决现有的可穿戴设备存在显示内容泄露、外观及实景彩虹纹的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种光学系统，包括，显示单元、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构以及第四光学结构，其特征在于，所述第一光学结构设置于所述显示单元的出光光路上；所述第二光学结构设置于所述第一光学结构的透射光光路上且倾斜设置；所述第三光学结构设置于所述第二光学结构的反射光路上；所述第四光学结构设置于所述第三光学结构的透射光光路上；
[0006]所述第四光学结构包括依次层叠设置的第一光学基材、第一四分之一波片层、第一吸收型线偏振膜层和第二光学基材，所述第一光学基材设置在所述第四光学结构靠近所述第三光学结构的一侧。
[0007]可选地，所述显示单元包括图像显示单元以及偏振膜层，所述偏振膜层设置在所述图像显示单元靠近所述第一光学结构的一侧。
[0008]可选地，所述第二光学结构包括第三光学基材、第二吸收型线偏振膜层以及偏振反射膜层，其中在所述第三光学基材的远离所述第一光学结构的一侧设置有第二吸收型线偏振膜层，在所述第三光学基材的靠近所述第一光学结构的一侧设置有偏振反射膜层，或在所述第三光学基材的靠近所述第一光学结构的一侧设置有第二吸收型偏振膜层，在所述第二吸收型线偏振膜层靠近所述第一光学结构的一侧设置有偏振反射膜层。
[0009]可选地，所述第三光学结构包括依次层叠设置的第二四分之一波片层、部分透射部分反射膜层以及第四光学基材，所述第二四分之一波片层设置在所述第三光学结构靠近
所述第二光学结构的一侧。
[0010]可选地，所述第三光学结构还包括在所述第二四分之一波片层靠近所述第二光学结构的一侧设置的增透膜层。
[0011]可选地，所述第一光学基材以及所述第二光学基材包括的光学元件的数量为至少一个。
[0012]可选地，所述第一光学基材以及所述第二光学基材为透明光学基材或有色光学基材，所述第一光学基材以及所述第二光学基材两面面型为平面、球面、非球面或自由曲面。
[0013]可选地，所述第一光学基材相位延迟量小于30nm。
[0014]可选地，所述第一四分之一波片层相位延迟量为R1，所述第二四分之一波片层相位延迟量为R2，在400
‑
700nm范围内相同波段下，R1与R2的差值的绝对值不超过50nm。
[0015]本技术的另一目的在于一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括穿戴部件以及如上所述的光学系统，所述光学系统设置于所述穿戴部件上。
[0016]本技术提供的光学系统的有益效果在于：包括显示单元、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构以及第四光学结构，其特征在于，所述第一光学结构设置于所述显示单元的出光光路上；所述第二光学结构设置于所述第一光学结构的透射光光路上且倾斜设置；所述第三光学结构设置于所述第二光学结构的反射光路上；所述第四光学结构设置于所述第三光学结构的透射光光路上；所述第四光学结构包括依次层叠设置的第一光学基材、第一四分之一波片层、第一吸收型线偏振膜层和第二光学基材，所述第一光学基材设置在所述第四光学结构靠近所述第三光学结构的一侧；与现有技术相比，入射图像光束部分光线被第二光学结构、第三光学结构反射后射出，其余部分光线透过第三光学结构后到达第四光学结构并被第四光学结构阻挡，外部光线依次透过第四光学结构的第二光学基材、第一吸收型线偏振膜层、第一四分之一波片层和第一光学基材，第三光学结构，第二光学结构后入射至人眼，且人眼在观看外部电子设备时，因第四光学结构不存在因注塑成型产生的不均匀应力，不会产生色散效应以及在白光下经过遮光片反射时，出现的彩虹纹现象，使得成像质量好，在解决显示漏光问题，保密性好、可靠性高的同时, 解决传统光学系统中存在的彩虹纹效应问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术第一实施例提供的光学系统的结构示意图；
[0019]图2为本技术第二实施例提供的光学系统的结构示意图；
[0020]其中，图中各附图标记：
[0021]1‑
显示单元；11
‑
图像显示单元；12
‑
偏振膜层；2
‑
第一光学结构；3
‑
第二光学结构；31
‑
第三光学基材；32
‑
第二吸收型线偏振膜层；33
‑
偏振反射膜层； 4第三光学结构；41
‑
第四光学基材；42
‑
第二四分之一波片层；43
‑
部分透射部分反射膜层；44
‑
增透膜层； 5
‑
第四光学结构；51
‑
第一光学基材层；52
‑
第二光学基材层；53
‑
第一四分之一波片层；54
‑
第一吸
收型线偏振膜层。
具体实施方式
[0022]为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0023]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，包括，显示单元、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构以及第四光学结构，其特征在于，所述第一光学结构设置于所述显示单元的出光光路上；所述第二光学结构设置于所述第一光学结构的透射光光路上且倾斜设置；所述第三光学结构设置于所述第二光学结构的反射光路上；所述第四光学结构设置于所述第三光学结构的透射光光路上；所述第四光学结构包括依次层叠设置的第一光学基材、第一四分之一波片层、第一吸收型线偏振膜层和第二光学基材，所述第一光学基材设置在所述第四光学结构靠近所述第三光学结构的一侧。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述显示单元包括图像显示单元以及偏振膜层，所述偏振膜层设置在所述图像显示单元靠近所述第一光学结构的一侧。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二光学结构包括第三光学基材、第二吸收型线偏振膜层以及偏振反射膜层，其中在所述第三光学基材的远离所述第一光学结构的一侧设置有第二吸收型线偏振膜层，在所述第三光学基材的靠近所述第一光学结构的一侧设置有偏振反射膜层，或在所述第三光学基材的靠近所述第一光学结构的一侧设置有第二吸收型线偏振膜层，在所述第二吸收型线偏振膜层靠近所述第一光学结构的一侧设置有偏振反射膜层。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益千，卿启杰，
申请(专利权)人：深圳惠牛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：