[发明专利]光学装置、光学系统、显示装置、显示设备和显示系统

权利要求书

1.一种近眼显示光学装置，其特征在于，包括：

图像源，出射图像光；

第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜位于所述图像源的出光方向上，所述第二反射镜位于所述第一反射镜的反射方向上，所述第一反射镜和所述第二反射镜共同构造为：将所述图像光整形为准直图像光；以及

导光机构，安装在所述第二反射镜的出光方向上，所述导光机构构造为：将所述准直图像光耦入所述导光机构的内部进行传播，并将所述导光机构内传播的所述准直图像光耦出。

2.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，

所述第一反射镜的反射表面和所述第二反射镜的反射表面均为自由曲面。

3.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，

所述图像源的光轴与所述第一反射镜的几何中心处的法线的夹角为0°至90°中的任一值，第一反射镜的几何中心处的法线与所述第二反射镜的几何中心处的法线的夹角为0°至90°中的任一值。

4.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，

所述第一反射镜的一边与所述第二反射镜的一边相接。

5.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，该近眼显示光学装置还包括：

第一透射面，设置在所述图像源和所述第一反射镜之间的光路上。

6.根据权利要求5所述的近眼显示光学装置，其特征在于，

所述第一透射面的光学面为自由曲面。

7.根据权利要求1所述的近眼显示光学装置，其特征在于，该近眼显示光学装置还包括：

第二透射面，设置在所述第二反射镜和所述导光机构之间的光路上。

8.根据权利要求7所述的近眼显示光学装置，其特征在于，

所述第二透射面的光学面为自由曲面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的近眼显示光学装置，其特征在于，所述导光机构包括：

光波导；

耦入组件，安装在所述光波导的一个侧面上，所述耦入组件位于所述第二反射镜的反射方向上，所述耦入组件构造为：将所述第二反射镜出射的所述准直图像光耦入所述光波导的内部进行全反射传播；以及

耦出组件，安装在所述光波导上，所述耦出组件构造为：将所述光波导内全反射传播的所述准直图像光耦出至所述光波导外。

10.根据权利要求9所述的近眼显示光学装置，其特征在于，

所述耦入组件为多边棱镜，所述耦入组件包括第一表面和第二表面，所述第一表面部分地贴附在所述光波导的一个侧面上，所述第二表面位于所述第二反射镜的反射方向上。

11.一种光学系统，其特征在于，包括：

两个如权利要求1至10中任一项所述的近眼显示光学装置，两个所述近眼显示光学装置分别作为左眼观看组件和右眼观看组件，所述左眼观看组件和所述右眼观看组件左右对称分布。

12.一种显示装置，应用于虚拟现实设备或增强现实设备，其特征在于，所述显示装置包括：

如权利要求11所述的光学系统；以及

固定结构，所述近眼显示光学装置与所述固定结构连接。

13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

头部穿戴组件，与固定结构连接，所述头部穿戴组件用于穿戴在人的头部上。

14.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

外壳，所述光学系统容纳于所述外壳内。