[发明专利]显示光学系统及头戴显示设备

权利要求书

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。

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求4所述的显示光学系统，其特征在于，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。

8.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：

第二镜体，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；

第二增透膜，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

第三增透膜，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。

9.根据权利要求1所述的显示光学系统，其特征在于，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。

10.一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括：

主体；及

权利要求1至9任意一项所述的显示光学系统，所述显示光学系统设置于所述主体内。