[发明专利]光学系统及增强现实设备

说明书

本发明公开一种光学系统及增强现实设备，所述光学系统沿光线传输方向依次包括显示单元、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为球面透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜的折射率均大于1.52；所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第四透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有负光焦度。本发明提供一种显示组件及相关设备，旨在解决现有技术中增强现实设备中的光学系统需要使用非球面镜片，并且镜片数量较多，从而导致增强现实设备设备的体积较大，成本较高的问题。

技术领域

本发明涉及成像显示技术领域，尤其涉及一种光学系统及增强现实设备。

背景技术

可穿戴设备是光电成像领域的新型发展方向，其中增强现实设备作为可穿戴设备中的增强现实设备正在逐渐向轻量化，小型化的方向发展。

在使用光波导的增强现实设备中，为了实现光学系统与光波导，通常会将孔径光阑设置在光学系统与光波导之间，并且为了保证增强现实设备的成像质量，通常会使用至少5片镜片对光学系统的光路进行调节，并且为了减小像差，至少会使用1片非球面结构的透镜降低光学系统的像差，非球面透镜相比球面透镜的加工成本较高，并且由于显示单元与光学系统主要集中在用户佩戴的增强现实设备中，当镜片较多时，容易造成增强现实设备的体积较大。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明提供一种显示组件及相关设备，旨在解决现有技术中增强现实设备中的光学系统需要使用非球面镜片，并且镜片数量较多，从而导致增强现实设备设备的体积较大，成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种光学系统，所述光学系统沿光线传输方向依次包括显示单元、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为球面透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜的折射率均大于1.52；

所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第四透镜具有正光焦度，所述第三透镜具有负光焦度。

可选的，所述第一透镜的入光面为凹面结构，出光面为凸面结构；

所述第二透镜的入光面为凸面结构，出光面为凹面结构；

所述第三透镜的入光面为凹面结构，出光面为凹面结构；

所述第四透镜的入光面为凹面结构，出光面为凸面结构。

可选的，所述光学系统还包括反射镜，所述反射镜设于所述显示单元与所述第一透镜之间。

可选的，所述反射镜为直角棱镜。

可选的，所述光学系统还包括保护玻璃，所述保护玻璃设于所述显示单元与所述第一透镜之间。

可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜均为玻璃材质。

可选的，所述第一透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜的色散系数相等并均大于所述第二透镜的色散系数。

可选的，所述第一透镜、所述第三透镜与所述第四透镜的折射率相等。

为实现上述目的，本申请提出一种增强现实设备，所述增强现实设备包括如上述任一项实施方式所述的光学系统以及孔径光阑，所述孔径光阑设于所述光学系统的第四透镜的出光侧，所述增强现实设备还包括壳体，所述光学系统设于所述壳体内。