显示光学系统及头戴显示设备技术方案

本申请公开了一种显示光学系统，显示光学系统包括显示组件、投影光学组件及第一光学组件，显示组件包括显示器，显示器用于沿投射光路投射虚拟影像；投影光学组件，投影光学组件包括投影偏振件，投影偏振件用于允许沿所述第一方向偏振的光线通过；第一光学组件设置在投射光路上，投影光学组件设置于显示组件与第一光学组件之间，第一光学组件反射沿第一方向偏振的光线及透射沿第二方向偏振的光线，第一方向垂直于第二方向。本申请还公开了一种头戴显示设备。本申请的显示光学系统及头戴显示设备中，虚拟影像到达第一光学组件时被第一光学组件反射，而不会有虚拟影像从第一光学组件透过，不会有光照射在用户的眼部下方，能够提高用户的使用体验。

Display optical system and head wear display equipment

【技术实现步骤摘要】
显示光学系统及头戴显示设备
本申请涉及头戴式显示设备
，更具体而言，涉及一种显示光学系统及头戴显示设备。
技术介绍
AR眼镜是一种应用增强现实技术的可穿戴设备，人们佩戴AR眼镜，既可以看到真实环境的画面，也能看到叠加于真实环境的虚拟图像。人们使用AR眼镜时，显示系统的光线会透过AR眼镜的下侧，从而照射到用户的眼部下方，严重影响用户的使用体验且容易造成信息泄露。
技术实现思路
本申请实施方式提供一种显示光学系统及头戴显示设备。本申请实施方式的显示光学系统包括显示组件、投影光学组件及第一光学组件，所述显示组件包括显示器，所述显示器用于沿投射光路投射虚拟影像；所述投影光学组件包括投影偏振件，所述投影偏振件用于允许沿所述第一方向偏振的光线通过；所述第一光学组件设置在所述投射光路上，所述投影光学组件设置于所述显示组件与所述第一光学组件之间；所述第一光学组件用于反射沿第一方向偏振的光线及透射沿第二方向偏振的光线，所述第一方向垂直于所述第二方向。在某些实施方式中，所述第一光学组件包括第一偏振件及偏振分光件，所述第一偏振件及所述投影偏振件分别位于所述偏振分光件的相背两侧，所述偏振分光件用于反射沿所述第一方向偏振的光线及透过沿所述第二方向偏振的光线，所述第一偏振件用于允许沿所述第二方向偏振的光线通过。在某些实施方式中，所述第一光学组件还包括第一镜体及第一增透膜，所述第一镜体设置在所述第一偏振件远离所述偏振分光件的一侧，所述第一增透膜设置在所述第一镜体远离所述第一偏振件的一侧。在某些实施方式中，所述虚拟影像经所述第一光学组件反射为沿所述第一方向偏振的第一虚拟影像，所述显示光学系统还包括第二光学组件，所述第二光学组件包括透射反射件及第二偏振件，所述透射反射件用于透射及反射光线，所述第一虚拟影像穿过所述透射反射件形成第二虚拟影像；所述第二虚拟影像到达所述第二偏振件时，所述第二虚拟影像能够被所述第二偏振件吸收。在某些实施方式中，所述第二光学组件还包括第一偏振转换件，所述第一偏振转换件设置在所述透射反射件靠近所述第一光学组件的一侧，所述第一偏振转换件用于转换线偏振光与圆偏振光；其中，所述第一虚拟影像先穿过所述第一偏振转换件，然后由所述透射反射件反射、再次穿过所述第一偏振转换件后为第三虚拟影像，所述第三虚拟影像沿第二方向偏振且穿过所述第一光学组件。在某些实施方式中，所述第二光学组件还包括第二偏振转换件，所述第二偏振转换件设置于所述透射反射件及所述第二偏振件之间，所述第二偏振转换件用于转换线偏振光与圆偏振光；其中，所述第二偏振件允许沿所述第一方向偏振的光线通过，所述第一虚拟影像先后穿过所述第一偏振转换件，透过所述透射反射件、穿过所述第二偏振转换件形成所述第二虚拟影像，所述第二虚拟影像沿所述第二方向偏振且能够被所述第二偏振件吸收。在某些实施方式中，光线穿过所述透射反射件时，被所述透射反射件反射的光线，多于被所述透射反射件透射的光线。在某些实施方式中，所述第二光学组件还包括第二镜体、第二增透膜及第三增透膜，所述第二镜体设置在所述第一偏振转换件及所述第二偏振转换件之间；所述第一偏振转换件及所述透射反射件设置在所述第二增透膜与所述第二镜体之间；及/或所述第二偏振转换件及所述第二偏振件设置在所述第三增透膜与所述第二镜体之间。在某些实施方式中，所述投影光学组件还包括投影镜组，所述投影镜组设置在所述显示器与所述投影偏振件之间，所述投影镜组用于对所述虚拟影像进行调制处理。本申请实施方式的头戴显示设备包括主体及上述任一实施方式所述的显示光学系统，所述显示光学系统设置在所述主体内。本申请实施方式的显示光学系统及头戴显示设备中，显示光学系统包括显示组件、投影光学组件及第一光学组件，显示组件包括显示器，第一光学组件设置在显示器的投射光路上，投影光学组件设置在显示器与第一光学组件之间，投影偏振件用于允许沿第一方向偏振的光线通过，虚拟影像穿过投影偏振件后，虚拟影像沿第一方向偏振，第一光学组件能够反射沿第一方向偏振的光线及透射沿第二方向偏振的光线，且第一方向垂直于第二方向，由此，虚拟影像到达第一光学组件时被第一光学组件反射，而不会有虚拟影像从第一光学组件透过，不会有光照射在用户的眼部下方，能够提高用户的使用体验且不会造成虚拟影像泄露。本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本申请某些实施方式的头戴显示设备的结构示意图；图2是本申请某些实施方式的显示光学系统的结构示意图；图3是本申请某些实施方式的显示光学系统的结构示意图；图4是本申请某些实施方式的显示光学系统的结构示意图；图5是本申请某些实施方式的显示光学系统的结构示意图。主要元件符号说明：头戴显示设备1000、显示光学系统100、显示组件10、显示器11、投影光学组件20、投影偏振件21、投影镜组22、第一光学组件30、偏振分光件31、第一偏振件32、第一镜体33、第一增透膜34、第二光学组件40、第二增透膜41、第一偏振转换件42、透射反射件43、第二镜体44、第二偏振转换件45、第二偏振件46、第三增透膜47、主体200。具体实施方式以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。请参阅图1，本申请实施方式的头戴显示设备1000包括主体200及显示光学系统100，其中显示光学系统100设置于所述主体200内，主体200可以对显示光学系统100起到保护及提供安装空间的作用。其中，头戴显示设备1000可以是AR设备、VR设备等，在此不做限制。本申请实施例中以头戴显示设备1000为AR设备为例进行描述，可以理解，头戴显示设备1000的具体形式可以是其它。进一步地，请参阅图2，本申请实施方式的显示光学系统100包括显示组件10、投影光学组件20及第一光学组件30，显示组件10包括显示器11，显示器11用于沿投射光路投射虚拟影像，投影光学组件20包括投影偏振件21，投影偏振件21用于允许沿第一方向偏振的光线通过；第一光学组件30设置在投射光路上，投影光学组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示光学系统，其特征在于，所述显示光学系统包括：/n显示组件，所述显示组件包括显示器，所述显示器用于沿投射光路投射虚拟影像；/n投影光学组件，所述投影光学组件包括投影偏振件，所述投影偏振件用于允许沿所述第一方向偏振的光线通过；及/n第一光学组件，所述第一光学组件设置在所述投射光路上，所述投影光学组件设置于所述显示组件与所述第一光学组件之间，所述第一光学组件用于反射沿第一方向偏振的光线及透射沿第二方向偏振的光线，所述第一方向垂直于所述第二方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种显示光学系统，其特征在于，所述显示光学系统包括：
显示组件，所述显示组件包括显示器，所述显示器用于沿投射光路投射虚拟影像；
投影光学组件，所述投影光学组件包括投影偏振件，所述投影偏振件用于允许沿所述第一方向偏振的光线通过；及
第一光学组件，所述第一光学组件设置在所述投射光路上，所述投影光学组件设置于所述显示组件与所述第一光学组件之间，所述第一光学组件用于反射沿第一方向偏振的光线及透射沿第二方向偏振的光线，所述第一方向垂直于所述第二方向。


2.根据权利要求1所述的显示光学系统，其特征在于，所述第一光学组件包括第一偏振件及偏振分光件，所述第一偏振件及所述投影偏振件分别位于所述偏振分光件的相背两侧，所述偏振分光件用于反射沿所述第一方向偏振的光线及透过沿所述第二方向偏振的光线，所述第一偏振件用于允许沿所述第二方向偏振的光线通过。


3.根据权利要求2所述的显示光学系统，其特征在于，所述第一光学组件还包括第一镜体及第一增透膜，所述第一镜体设置在所述第一偏振件远离所述偏振分光件的一侧，所述第一增透膜设置在所述第一镜体远离所述第一偏振件的一侧。


4.根据权利要求1所述的显示光学系统，其特征在于，所述虚拟影像经所述第一光学组件反射为沿所述第一方向偏振的第一虚拟影像，所述显示光学系统还包括第二光学组件，所述第二光学组件包括：
透射反射件，所述透射反射件用于透射及反射光线，所述第一虚拟影像穿过所述透射反射件形成第二虚拟影像；及
第二偏振件，所述第二虚拟影像到达所述第二偏振件时，所述第二虚拟影像能够被所述第二偏振件吸收。


5.根据权利要求4所述的显示光学系统，其特征在于，所述第二光学组件还包括：
第一偏振转换件，所述第一偏振转换件设置在所述透射反射件靠近所述第一光学组件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彪，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44