[发明专利]一种增强现实式头戴显示器及其光路结构

摘要

提供一种增强现实式头戴显示器及其光路结构，包括显示器件、透镜组、波导棱镜和光阑，所述显示器件发出的光依次经过透镜组、波导棱镜和光阑最终进入人眼，其特征在于所述透镜组由不少于3个的透镜组成，任一所述组成透镜组的透镜其光轴平行但不重合；在组成所述透镜组的透镜中，有且仅有一个透镜的一个面为轴对称双二次曲面，该透镜的另一面以及其余透镜的面均为旋转对称的非球面。有益效果在于1.本发明提供的大视场角增强现实棱镜，棱镜的尺寸可以大大减小、减轻了重量、加工简单；2.本发明的大视场角增强现实棱镜和头戴式显示器，可以通过更大入射角度的光线，增大了视场角。

主权项

一种光路结构，包括显示器件、透镜组、波导棱镜和光阑，所述显示器件发出的光依次经过透镜组、波导棱镜和光阑最终进入人眼，其特征在于：所述透镜组由不少于3个的透镜组成，任一所述组成透镜组的透镜其光轴平行但不重合；在组成所述透镜组的透镜中，有且仅有一个透镜的一个面为轴对称双二次曲面，该透镜的另一面以及其余透镜的面均为旋转对称的非球面；所述波导棱镜包括材质相同的多曲面棱镜和补偿棱镜；所述多曲面棱镜上包含5个光学作用面：第一光学面、第二光学面、第三光学面、第四光学面和第五光学面；一束光经第一光学面折射后进入多曲面棱镜，之后依次在第二光学面反射，第一光学面反射，第三光学面反射、第五光学面反射、第四光学面反射，最后经第五光学面折射而出；所述第一光学面、第二光学面、第四光学面为轴对称的双二次曲面，其面型方程为：其中，Rx和Ry分别为x和y方向的曲率半径，kx和分别为x和y方向的二次曲面系数；所述补偿棱镜上设有入射面和补偿面，所述补偿面和第四光学面互补；另一束光经入射面折射后进入补偿棱镜，之后依次经过补偿面折射出补偿棱镜、第四光学面折射进入多曲面棱镜，最后经过第五光学面折射出多曲面棱镜。