头戴式显示设备及其光学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种头戴式显示设备及其光学系统。光学系统包括第一元件、第二元件、第三元件及第四元件。第一元件设有第一入射面。第二元件设有反射面及透射面，反射面朝向汇聚光线，汇聚光线经反射面反射至透射面。第三元件贴合设于第二元件的透射面，第三元件包括凸面及出光面，凸面与透射面贴合，图像光线经凸面透射进入第三元件内，图像光线经出光面及凸面多次反射，并于出光面出射，得到放大的虚拟图像。第四元件贴合设于第二元件的反射面，第四元件包括第二入射面，第二入射面用于入射环境光线，环境光线透射第四元件、第二元件及第三元件，并于第三元件的出光面出射，得到现实图像。上述头戴式显示设备及其光学系的光路简单，体积轻薄。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学显示领域，特别设计一种头戴式显示设备及其光学系统。

技术介绍

1、扩展现实xr(extended reality)技术是通过摄像机追踪与实时图像渲染技术，使显示介质(led/投影碗幕)及显示介质外的虚拟场景实时跟踪摄像机视角，在摄像机镜头前与现实拍摄画面合成，从而营造出无限空间感。扩展现实xr包含了增强现实ar(augmentedreality)、混合现实mr(mixed reality)和虚拟现实vr(virtual reality)等多种通过计算机技术和可头戴式显示设备来创造沉浸式体验的

2、扩展现实头戴式显示设备通常配置有光学组件，使虚拟图像光线及环境光线经光学组件多个反射、折射等，使虚拟图像光线及环境光线成像于该光学组件的视场范围内，从而能够同时观看到虚拟图像及现实环境。传统的头戴式显示设备的光学系统的光学元件排布复杂，并且大多体积较大，不利于头戴式显示设备的轻薄化发展。

技术实现思路

1、本专利技术的一个目的在于解决现有技术中所存在的不足，而提供一种有利于结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统将来自显示元件的图像光线及来自现实环境的环境光线进行成像，所述光学系统包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述凸面及所述反射面上设有对可见光具有半反射半透射功能的光学膜层。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述出光面设有相位膜及反射膜，所述反射膜贴合于所述第三元件的表面上，所述相位膜设于所述反射膜的外侧。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二元件、所述第三元件及所述第四元件的光学材料一致。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一元件的...

【技术特征摘要】

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统将来自显示元件的图像光线及来自现实环境的环境光线进行成像，所述光学系统包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述凸面及所述反射面上设有对可见光具有半反射半透射功能的光学膜层。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述出光面设有相位膜及反射膜，所述反射膜贴合于所述第三元件的表面上，所述相位膜设于所述反射膜的外侧。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二元件、所述第三元件及所述第四元件的光学材料一致。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一元件的光学材料的光色散与所述第二元件的光色散相反。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：许榕，周健，黄琴华，王少杰，王冉，
申请(专利权)人：深圳莲偶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：