[发明专利]离轴反射式光学系统及电子设备

权利要求书

1.一种离轴反射式光学系统，包括曲面图像源及自由曲面反射镜，其中：

所述曲面图像源包括光扫描组件及曲面屏，所述光扫描组件通过光束扫描在所述曲面屏上形成曲面图像；

所述自由曲面反射镜对所述曲面图像产生的光束进行反射，得到能够产生目标出瞳的平行光束。

2.根据权利要求1所述的离轴反射式光学系统，所述曲面屏具体为曲面微透镜阵列，以实现对所述曲面图像产生光束的扩散。

3.根据权利要求1或2所述的离轴反射式光学系统，所述曲面屏具有第一曲率半径，所述自由曲面反射镜具有第二曲率半径，且所述第二曲率半径大于所述第一曲率半径。

4.根据权利要求3所述的离轴反射式光学系统，所述曲面屏具有第一曲面面型，所述自由曲面反射镜具有第二曲面面型；

所述第一曲面面型、所述第二曲面面型、所述第一曲率半径以及所述第二曲率半径是所述离轴反射式光学系统采用逆向光路设计，按照预设优化条件确定的，所述预设优化条件包含所述自由曲面反射镜发射得到能够产生目标出瞳的平行光束。

5.根据权利要求1所述的离轴反射式光学系统，所述光扫描组件包含有微机电系统MEMS微反射镜，由所述MEMS微反射镜通过光束扫描在所述曲面屏上形成曲面图像。

6.根据权利要求5所述的离轴反射式光学系统，所述光扫描组件还包括：光源和第一反射镜，所述第一反射镜将所述光源发射的光束反射至所述MEMS微反射镜。

7.根据权利要求6所述的离轴反射式光学系统，所述光扫描组件还包括：设置于所述光源与所述第一反射镜之间的第一透镜，以使得所述光源发射的光束经过所述第一透镜产生的平行光束后入射至所述第一反射镜。

8.根据权利要求6所述的离轴反射式光学系统，所述光源具体为激光光源，所述第一透镜包括聚透镜。

9.一种电子设备，包括：

固定装置，用于在使用者佩戴所述电子设备的情况下，维持所述使用者与所述电子设备之间的相对位置关系；

图像采集器，用于采集外部环境的图像信息；

显示组件，所述显示组件包括位于所述固定装置中的如权利要求1～7任一项所述的离轴反射式光学系统，且所述显示组件具有第一显示面，所述第一显示面朝向佩戴所述电子设备的使用者的眼睛设置，所述离轴反射式光学系统得到的平行光束通过所述第一显示面入射到所述使用者的眼睛；

处理器，用于对所述图像信息进行虚拟建模，通过所述显示组件向所述使用者展示虚拟环境。

10.根据权利要求9所述的电子设备，所述离轴反射式光学系统的数量为两个，两个离轴反射式光学系统分别位于所述第一显示面的法线两侧且对称布置。