[发明专利]一种光学系统以及头戴显示设备有效

申请号：	202111445272.9	申请日：	2021-11-30
公开（公告）号：	CN114236828B	公开（公告）日：	2023-03-14
发明（设计）人：	史柴源	申请（专利权）人：	歌尔光学科技有限公司
主分类号：	G02B27/01	分类号：	G02B27/01
代理公司：	北京博雅睿泉专利代理事务所(特殊普通合伙) 11442	代理人：	王永亮
地址：	261061 山东省潍坊市高新区清池街***	国省代码：	山东;37
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摘要：
搜索关键词：	一种光学系统以及显示设备
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【权利要求书】：

1.一种光学系统，其特征在于，包括：

沿光线传播方向依次设置有显示屏幕(5)、第一透镜(1)、分光件、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)，其中所述第一透镜(1)的光焦度为负，所述第二透镜(2)的光焦度为负，所述第三透镜(3)的光焦度为负，所述第四透镜(4)的光焦度为正；

所述第一透镜(1)和所述第三透镜(3)用于透射光线；

所述第四透镜(4)的入光面(41)靠近所述第三透镜(3)的方向凸起，所述第三透镜(3)的入光面(31)靠近所述第二透镜(2)方向凸起，其中所述第四透镜(4)的入光面(41)的凸起程度大于所述第三透镜(3)的入光面(31)的凸起程度；

所述第三透镜(3)的出光面(32)和所述第四透镜(4)的入光面(41)之间沿所述光线传播方向依次设置有相位延迟器(71)和偏振反射膜(72)，且所述相位延迟器(71)和所述偏振反射膜(72)设置在所述第四透镜(4)的入光面上，所述第四透镜(4)的入光面上反射回去的光线在所述显示屏幕(5)上的入射角的角度越小，反射回去的光线越能够全部被所述显示屏幕(5)反射，以在人眼中成像；

所述第一透镜(1)的中心厚度T₁大于3mm且小于5mm，所述第二透镜(2)的中心厚度T₂大于3mm且小于8mm，所述第三透镜(3)的中心厚度T₃大于3mm且小于5mm，所述第四透镜(4)的中心厚度T₄大于3mm且小于5mm。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述显示屏幕(5)为透明显示屏幕。

3.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(1)的入光面(11)和出光面(12)均为非球面；

所述第二透镜(2)的入光面(21)和出光面(22)均为非球面；

所述第三透镜(3)的入光面(31)和出光面(32)均为非球面；

所述第四透镜(4)的入光面(41)和出光面(42)均为非球面。

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(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)的折射率范围均大于1.45且小于1.65；

所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)的色散系数范围均大于20且小于75。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述显示屏幕(5)和所述第一透镜(1)胶合连接；

所述第一透镜(1)和所述第二透镜(2)胶合连接形成胶合透镜。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括偏振膜(73)，所述第四透镜(4)的入光面(41)与所述偏振反射膜(72)之间设置有所述偏振膜(73)。

7.一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括壳体和如权利要求1-6任一项所述的光学系统，所述光学系统设于所述壳体内。