[发明专利]显示光学装置以及头戴设备

说明书

本发明公开了一种显示光学装置以及头戴设备。该装置包括：图像系统，所述图像系统包括背光模组、微透镜阵列和液晶模组，所述背光模组出射的光线经由所述微透镜阵列和所述液晶模组，并出射至折叠光路系统；折叠光路系统，所述折叠光路系统被配置为用于将所述光线多次反射，以形成折叠光路。该显示光学装置具有亮度高的特点。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种显示光学装置以及头戴设备。

背景技术

基于偏振反射式的头戴显示光学装置中，通常设置有图像系统和光路系统。图像系统发出的光具有发散性，即由某个区域或者点向周围发散，从而形成发散角。光路系统设置有部分透射装置。来自图像系统的光线需要两次经过该部分透射装置，其中，一次发声透射，另一次发声反射，因此，该光路系统的理论光学透过率为25％。

此外，光路系统通常还包括反射偏振器、APF(反射偏振器)、QWP(四分之一波片)、镜片等光学元件。光线经过这些光学元件会造成能量损失，实际透过率中心视场为15％，边缘透过率为12％。

由于图像系统发出的光具有发散性，导致光路系统的光学透过率低，故造成头戴显示光学装置的亮度低，无法满足佩戴者的需求，尤其在日光下使用的需求。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种显示光学装置的新技术方案，以解决现有技术中显示光学装置的亮度低的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种显示光学装置。该装置包括：图像系统，所述图像系统包括背光模组、微透镜阵列和液晶模组，所述背光模组出射的光线经由所述微透镜阵列和所述液晶模组，并出射至折叠光路系统；折叠光路系统，所述折叠光路系统被配置为用于将所述光线多次反射，以形成折叠光路。

可选地，包括部分反射器和反射偏振器，所述光线的一部分透过所述部分反射器，并依次被反射偏振器和部分反射器反射，以形成折叠光路，最后所述光线的一部分经由部分反射器射出。

可选地，所述折叠光路系统包括第一透镜组件和第二透镜组件，所述第二透镜组件位于所述第一透镜组件和所述图像系统之间；

所述第一透镜组件包括第一镜片以及依次贴附在所述第一镜片的出射面的第一波长延迟器和所述反射偏振器；

所述第二透镜组件包括第二镜片以及贴附在所述第二镜片的入射面的所述部分反射器；

在所述部分反射器与所述液晶模组之间还设置有第二波长延迟器。

可选地，所述折叠光路系统包括依次排布在所述图像系统的光路下游的第一平行平板、第二平行平板和第三镜片；

所述第一平行平板包括依次排布的第一透光基板、所述反射偏振器及第一波长延迟器，所述第一波长延迟器靠近所述图像系统；

所述第二平行平板包括依次排布的所述部分反射器、第二透光基板及第二波长延迟器，所述第二波长延迟器靠近所述图像系统。

可选地，所述第一镜片的入射面和所述第二镜片的出入射面在光轴上的距离为4-10mm；所述第二镜片的入射面与所述液晶模组在光轴上的距离计为d2，其中，0＜d2≤6mm。

可选地，所述第一波长延迟器和所述第二波长延迟器均为四分之一波片，所述四分之一波片为晶体波片或者有机薄膜波片。

可选地，所述部分反射器为半反半透膜，所述半反半透膜的反射率为30％-70％。

可选地，所述微透镜阵列的焦距为10μm-70μm，中心厚度为5μm-30μm。

可选地，所述微透镜阵列的形状为正方形、六边形或者圆形。