[实用新型]一种头戴显示光学系统

说明书

本实用新型公开了一种头戴显示光学系统，包括：显示单元、透镜单元、具有光线选择性的镜面单元、及透反镜单元，透镜单元设于显示单元下方，镜面单元设于透镜单元下方且倾斜设置，镜面单元设于人眼与透反镜单元之间，镜面单元的光轴与透镜单元的光轴成第一夹角，透反镜单元的光轴与透镜单元的光轴成第二夹角，所述镜面单元包括镜片及若干微结构组。本实用新型通过在镜片上设置微结构组使镜面单元具有光线选择性，能够将显示单元发出的图像光线送达人眼，而底部杂散光通过这些微结构组后光线发生偏折或漫反射无法反射进入人眼或无法在人眼处清晰成像，提高图像光线与杂散光的对比度，提升光学显示质量，增强用户体验。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种头戴显示光学系统。

背景技术

随着科技迅速的发展，头戴显示器(Head Mounted Display)成为近年来显示领域的热门方向，主要应用于虚拟现实和增强现实方向。头戴显示器的主要核心部件为光学系统，光学系统对显示器件成像的同时，外部光线也会经过光学系统进入人眼，产生杂散光，影响图像成像质量以及用户体验。传统头戴显示器通过偏振光以及通过提高屏幕亮度的方式，使图像光线与外部杂散光的对比度增加，但该方式仍然不能消除杂散光带来的不良影响，使用者依旧能很清晰的看到杂散光，用户的体验效果受到影响。

因此，现有技术存在不足，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种头戴显示光学系统。

本实用新型的技术方案如下：提供一种头戴显示光学系统，包括：显示单元、透镜单元、具有光线选择性的镜面单元、及透反镜单元，所述透镜单元设于所述显示单元下方，所述镜面单元设于所述透镜单元下方且倾斜设置，所述透反镜单元设置于所述镜面单元的反射光路上，所述镜面单元设于人眼与透反镜单元之间，所述镜面单元包括：镜片及设于所述镜片靠近人眼一侧的微结构组，所述显示单元发出的图像光线，经过所述透镜单元后进入所述镜面单元，所述镜面单元将光线反射至所述透反镜单元后再次经过所述镜面单元，并透射进入人眼；外部杂散光经过所述微结构组后光线发生偏折或漫反射，从而无法反射进入人眼或不能在人眼清晰成像。

进一步地，所述镜片包括靠近人眼一侧的下表面，所述微结构组设置于所述下表面上。

进一步地，所述镜面单元还包括设置于所述微结构组与所述镜片之间的透明基板，所述微结构组设置于所述透明基板上。

进一步地，所述微结构组包括若干微结构单元。

进一步地，若干所述微结构单元等间距设置或非等间距设置。

进一步地，所述微结构单元的截面呈圆形、或半圆形、或三角形、或弧形。

进一步地，所述镜片为平面镜，球面镜，非球面镜或自由曲面镜。

进一步地，所述镜面单元的光轴与所述透镜单元的光轴成第一夹角，所述透反镜单元的光轴与所述透镜单元的光轴成第二夹角。

进一步地，第一夹角为40°～50°，所述第二夹角为70°～90°。

进一步地，所述显示单元为OLED显示器、或LCOS显示器、或LCD显示器；所述透镜单元包括至少一片透镜，所述透镜的面型结构为平面、或球面、或非球面、或自由曲面；所述透反镜单元的面型结构为平面、或球面、或非球面、或自由曲面。

采用上述方案，本实用新型的头戴显示光学系统，通过在镜片上设置微结构组，使得底部杂散光通过这些微结构后光线发生偏折或漫反射，无法反射进入人眼或不能在人眼成清晰像，从而达到消除外部杂散光的目的，提升了光学显示质量，进一步增强用户体验。

附图说明

图1为本实用新型一种头戴显示光学系统的结构示意图；