[实用新型]一种一屏双目式头戴显示光学系统及设备

权利要求书

1.一种一屏双目式头戴显示光学系统，其特征在于：包括从人眼观测侧到微型显示器件之间沿光轴方向依次排列的是第一透镜组、全反射偏转光学器件、第二透镜组以及半透半反偏转光学器件；所述第一透镜组、全反射偏转光学器件、第二透镜组以及半透半反偏转光学器件均沿微型显示器件的中轴线对称设置；其中，位于微型显示器件一侧的第一透镜组、全反射偏转光学器件、第二透镜组、半透半反偏转光学器件与微型显示器件形成左眼光路，位于微型显示器件另一侧的第一透镜组、全反射偏转光学器件、第二透镜组以及半透半反偏转光学器件形成右眼光路；

所述第一透镜组内最靠近人眼一侧的光学面与所述第一透镜组内距离人眼最远一侧的光学面之间的距离为W1，所述第二透镜组内最靠近人眼一侧的光学面与所述第二透镜组内距离人眼最远一侧的光学面之间的距离为W2，且W1、W2满足下列关系式(1)、(2)：

0W160 (1)；

0W232 (2)。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜组最靠近第二透镜组一侧的光学面与所述第二透镜组最靠近第一透镜组一侧的光学面的距离为D1，所述第二透镜组最靠近微型显示器件一侧的光学面与微型显示器件的距离为D2，且D1、D2满足下列关系式(3)、(4)：

10D160 (3)；

15D2 (4)。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述全反射偏转光学器件的光学面与光轴的夹角为θ1；所述半透半反偏转光学器件的光学面与光轴的夹角为θ2，且θ1与θ2之间的关系满足下列关系式(5)：

θ1+θ2＝90° (5)。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜组的焦距为F1，所述第二透镜组的焦距为F2，光学系统的总焦距为F，且F1、F2与F满足下列关系式(6)、(7)：

-2F1/F0 (6)；

F2/F0 (7)。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组内的光学透镜采用的光学材质为塑胶、树脂或玻璃材质。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组内光学透镜的光学面为光学球面面型、非球面面型、菲涅尔面型或二元面面型。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组内光学面所采用的菲涅尔面型及二元面面型为平面基底、球面基底或非球面基底。

8.一种一屏双目式头戴显示光学设备，包括微型显示器件，其特征在于，还包括如权利要求1-7中所述的光学系统，将微型显示器件所显示的画面以高像质，低畸变，大视场角的特点投射到人眼中。

9.根据权利要求8所述的光学设备，其特征在于，所述微型显示器件为有机电致发光器件或透射式液晶显示器。