可透视型头戴式显示器光学系统技术方案

一种可透视型头戴式显示器光学系统，包括光学结构，所述光学结构包括方体透镜、凸透镜面和接合而成的成像透镜组，所述方体透镜包括两个相接合的直角棱镜和部分透反分光膜和/或偏振膜；所述凸透镜面具有镜面膜或部分反射膜，所述方体透镜和所述凸透镜面经设置以将来自所述显示器面板并经过所述成像透镜组的光线导向使用者的眼睛；且所述成像透镜组经设置以沿着所述光线的光学路径校正光学像差，所述成像透镜组和所述方体透镜一同提供供外部光线进入使用者的眼睛的可透视区。该光学系统的结构紧凑、重量轻、图像质量高且透视视野范围广。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种可透视型头戴式显示器光学系统。
技术介绍
可透视型头戴式显示器是常用于扩增实境的显示器装置。通过使用该装置，人们既可以看到显示器面板上的虚拟信息，又可以同时看到现实场景。目前，专业性的头戴式显示器具有视野广和图像质量高的优点，但缺点在于体积大而笨重且价格昂贵。近年来，谷歌公司和苹果公司也各自开发了一些消费类的头戴式显示器。美国专利US7675684B1公开了ー种紧凑型瞳孔成像光学系统，其结构包括光源、照明透镜组、偏振片、透射/反射偏振装置、中继透镜、内表面镀膜反射镜和目镜。该专利文献提供的是ー种折合式偏振光学系统，仅通过方体透镜来透视，可透视范围与虚拟图像的观看范围是相同的。美国专利申请US2010/0290127A1公开了ー种可透视光学系统，其结构包括图像显示器面板、与显示器面板光学耦合的正场透镜、在成像路径中的曲面镜表面以及导引光路方向的光束分离器。该光学系统只能获得低成像质量；通过使用场镜和曲面镜表面来校正光学像差。该光学系统也通过方体透镜来透视，可透视范围与虚拟图像的观看范围是相同的。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服现有技术的不足，提供ー种结构紧凑、重量轻、图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可透视型头戴式显示器光学系统，其特征在于,具有至少一个显示器模块，所述显示器模块包括：用于提供图像供使用者观看的显示器面板及为其所配备的光源；与所述显示器面板相连的控制单元；光学结构，所述光学结构包括一个方体透镜、一个凸透镜面和一个接合而成的成像透镜组，其中所述方体透镜包括两个相接合的直角棱镜和设置在两直角棱镜之间的部分透反分光膜和/或偏振膜；所述凸透镜面具有镜面膜或部分反射膜，且所述凸透镜面设置在所述方体透镜的第一表面，其中所述方体透镜和所述凸透镜面经设置以将来自所述显示器面板并经过所述成像透镜组的光线导向使用者的眼睛；且所述成像透镜组经设置与所述方体透镜的第二表面相接，且所述成像透镜组...

【技术特征摘要】
1.一种可透视型头戴式显示器光学系统，其特征在干，具有至少ー个显示器模块，所述显示器模块包括: 用于提供图像供使用者观看的显示器面板及为其所配备的光源； 与所述显示器面板相连的控制単元； 光学结构，所述光学结构包括ー个方体透镜、一个凸透镜面和ー个接合而成的成像透镜组，其中 所述方体透镜包括两个相接合的直角棱镜和设置在两直角棱镜之间的部分透反分光膜和/或偏振膜； 所述凸透镜面具有镜面膜或部分反射膜，且所述凸透镜面设置在所述方体透镜的第一表面，其中所述方体透镜和所述凸透镜面经设置以将来自所述显示器面板并经过所述成像透镜组的光线导向使用者的眼睛；且 所述成像透镜组经设置与所述方体透镜的第二表面相接，且所述成像透镜组经设置以沿着所述光线的光学路径校正光学像差，所述成像透镜组和所述方体透镜一同提供供外部光线进入使用者的眼睛的可透视区。2.如权利要求1所述的可透视型头戴式显示器光学系统，其特征在干，所述成像透镜组的与所述方体透镜的第二表面相接的面的尺寸与所述方体透镜的第二表面相当。3.如权利要求1所述的可透视型头戴式显示器光学系统，其特征在干，所述成像透镜组被成型为长方体或者立方体。4.如权利要求1所述的可透视型头戴式显示器光学系统，其特征在干，所述成像透镜组面向使用者眼睛的前表面和后表面至少ー者...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌力，刘颖，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：香港;HK