[实用新型]一种近眼显示光学系统及头戴式显示设备

权利要求书

1.一种近眼显示光学系统，其特征在于，包括：按相同凹凸方向设置的曲面显示器(11)和曲面超透镜阵列(12)；

所述曲面显示器(11)的凹侧用于显示图像；

所述曲面超透镜阵列(12)设置在所述曲面显示器(11)的凹侧，所述曲面超透镜阵列(12)与所述曲面显示器(11)平行；

所述曲面超透镜阵列(12)用于将所述图像在所述曲面显示器(11)远离所述曲面超透镜阵列(12)的一侧，形成放大虚像。

2.根据权利要求1所述的近眼显示光学系统，其特征在于，所述曲面超透镜阵列(12)包括多个焦距相同的曲面超透镜(121)；

或者，所述曲面超透镜阵列(12)包括固定架(122)和设置在所述固定架(122)一侧表面的多个结构相同的柔性超透镜(123)。

3.根据权利要求2所述的近眼显示光学系统，其特征在于，多个所述曲面超透镜(121)共用同一基底。

4.根据权利要求3所述的近眼显示光学系统，其特征在于，所述曲面超透镜(121)还包括：生长在所述基底一侧的第一纳米结构，以及填充在所述第一纳米结构周围的填充材料，所述填充材料为在工作波段透明或半透明材料，且所述填充材料的折射率与所述第一纳米结构的折射率之间的差值的绝对值大于或等于0.5。

5.根据权利要求2所述的近眼显示光学系统，其特征在于，所述固定架(122)在工作波段透明，且所述固定架(122)与所述曲面显示器(11)平行。

6.根据权利要求5所述的近眼显示光学系统，其特征在于，所述柔性超透镜(123)包括：柔性衬底和在所述柔性衬底一侧表面设置的多个第二纳米结构；

所述柔性衬底在工作波段透明；

所述第二纳米结构用于将所述图像在所述曲面显示器(11)远离所述曲面超透镜阵列(12)的一侧，形成放大虚像。

7.根据权利要求6所述的近眼显示光学系统，其特征在于，所述柔性超透镜(123)还包括：填充在所述第二纳米结构表面的保护膜层；所述保护膜层在工作波段透明，用于保护所述第二纳米结构。

8.根据权利要求1-7任一所述的近眼显示光学系统，其特征在于，所述曲面显示器(11)包括：曲面发光二极管显示器，曲面有机发光二极管显示器，曲面硅基液晶显示器，曲面数字微镜器件，基于微机电系统的激光束扫描曲面显示器。

9.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一所述的近眼显示光学系统(1)和支撑壳体(2)；

所述近眼显示光学系统(1)在所述支撑壳体(2)内部设置；所述支撑壳体(2)用于固定所述近眼显示光学系统(1)。

10.根据权利要求9所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括：固定带(3)，所述固定带(3)用于与所述支撑壳体(2)连接，并形成能够使用户穿戴于头部的环状结构。