[实用新型]一种光学系统及可穿戴设备

说明书

本实用新型提供一种光学系统及可穿戴设备，包括显示单元、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构及第四光学结构，第一光学结构设置于显示单元出光光路上；第二光学结构设置于第一光学结构透射光光路上且倾斜设置；第三光学结构设置于第二光学结构反射光路上；第四光学结构设置于第三光学结构透射光光路上；第四光学结构包括依次层叠设置的第一光学基材、第一四分之一波片层、第一吸收型线偏振膜层和第二光学基材，第一光学基材设置在第四光学结构靠近第三光学结构的一侧；其成像质量好，在解决显示漏光，保密性好的同时增加了可靠性，解决传统光学系统存在彩虹纹效应问题；该可穿戴设备穿戴方便，通用性好，保密性好，可靠性高，无彩虹纹。

技术领域

本实用新型属于光学成像技术领域，更具体地说，是涉及一种光学系统及可穿戴设备。

背景技术

增强现实(AR,Augmented Reality)领域核心技术之一是穿透式光学显示系统，是对人眼视觉的现实增强，用虚拟的影像和现实世界的叠加来增强现实场景。数字世界和真实世界的结合，将带给用户全新的体验。

目前，穿透式光学显示有全息光栅，反射波导，普通反射棱镜和自由曲面棱镜等方案。这些方案普遍存在眼动范围小、像质较差或显示泄露的问题。显示内容的泄露导致用户观看的信息容易被外界察觉，保密性较差，且常规遮光片通过注塑成型，容易存在不均匀应力，产生较强的色散现象，导致在白光下形成“彩虹纹效应”，另外，当遮光片存在不均匀应力时，也会导致通过AR眼镜观看外界实景如显示屏等具有偏振的图像时，也会存在明显的“彩虹纹效应”，严重影响了佩戴者的使用体验；这些缺点都降低了增强现实可穿戴设备的使用体验。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种光学系统及可穿戴设备，以解决现有的可穿戴设备存在显示内容泄露、外观及实景彩虹纹的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光学系统，包括，显示单元、第一光学结构、第二光学结构、第三光学结构以及第四光学结构，其特征在于，所述第一光学结构设置于所述显示单元的出光光路上；所述第二光学结构设置于所述第一光学结构的透射光光路上且倾斜设置；所述第三光学结构设置于所述第二光学结构的反射光路上；所述第四光学结构设置于所述第三光学结构的透射光光路上；

所述第四光学结构包括依次层叠设置的第一光学基材、第一四分之一波片层、第一吸收型线偏振膜层和第二光学基材，所述第一光学基材设置在所述第四光学结构靠近所述第三光学结构的一侧。

可选地，所述显示单元包括图像显示单元以及偏振膜层，所述偏振膜层设置在所述图像显示单元靠近所述第一光学结构的一侧。

可选地，所述第二光学结构包括第三光学基材、第二吸收型线偏振膜层以及偏振反射膜层，其中在所述第三光学基材的远离所述第一光学结构的一侧设置有第二吸收型线偏振膜层，在所述第三光学基材的靠近所述第一光学结构的一侧设置有偏振反射膜层，或在所述第三光学基材的靠近所述第一光学结构的一侧设置有第二吸收型偏振膜层，在所述第二吸收型线偏振膜层靠近所述第一光学结构的一侧设置有偏振反射膜层。

可选地，所述第三光学结构包括依次层叠设置的第二四分之一波片层、部分透射部分反射膜层以及第四光学基材，所述第二四分之一波片层设置在所述第三光学结构靠近所述第二光学结构的一侧。

可选地，所述第三光学结构还包括在所述第二四分之一波片层靠近所述第二光学结构的一侧设置的增透膜层。

可选地，所述第一光学基材以及所述第二光学基材包括的光学元件的数量为至少一个。

可选地，所述第一光学基材以及所述第二光学基材为透明光学基材或有色光学基材，所述第一光学基材以及所述第二光学基材两面面型为平面、球面、非球面或自由曲面。

可选地，所述第一光学基材相位延迟量小于30nm。