[發明專利]一種頭戴顯示光學系統及頭戴顯示設備

在審

• 申請號: 201810106417.4
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108227205A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 劉海峰;劉洋;張韋韙
• 申請（專利權）人: 深圳惠牛科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本發明屬于智能穿戴電子設備技術領域，提供了一種頭戴顯示光學系統及頭戴顯示設備，頭戴顯示光學系統包括沿光路依次設置的圖像產生單元、第一透鏡單元、第一光學單元以及第二光學單元，其中圖像產生單元用于產生光束，第一透鏡單元用于透射光束并對光束的傳播方向進行調整，第一光學單元用于對光束進行反射和透射，第二光學單元用于對光束進行反射，經第二光學單元反射的光束回到第一光學單元，且經第一光學單元透射后進入用戶眼睛；還包括用于阻擋環境雜散光到達第一光學單元的擋光裝置，擋光裝置設于第一光學單元背向第一透鏡單元的一側；設置擋光裝置，避免環境雜散光影響頭戴顯示光學系統中的光束，提高了成像質量，改善用戶體驗。

技術領域

本發明屬于智能穿戴電子設備技術領域，更具體地說，是涉及一種頭戴顯示光學系統及頭戴顯示設備。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，越來越多的顯示設備被廣泛應用于人們的日常生活以及工作當中，為人們的日常生活以及工作帶來了巨大的便利，成為當今人們不可或缺的重要工具。其中頭戴顯示技術作為一種由光學、電子學、軟件交互等多種領域相結合的新型技術也得到了突飛猛進的發展。

頭戴式顯示器(HMD)中的微型顯示器和光學系統將來自微型顯示器的圖像投射到用戶眼睛并允許用戶看到真實世界。頭戴式顯示器具有許多實用性的應用和休閑的應用，例如航空和航天應用領域允許飛行員看見重要的飛行控制信息而不必使他們的眼睛離開飛行路徑；公共安全領域應用包括地圖和熱成像的戰術顯示；其他領域的應用還包括視頻游戲、交通運輸和無線電通信等。

然而，由于允許外部的光線進入到頭戴式顯示器中，一些雜散光也會進入到光學成像系統中，當這些雜散光進入用戶的眼睛時，用戶會看到這些雜散光所攜帶的圖像信息，而這些信息并不是用戶希望看到的，因此會影響用戶體驗。

以上不足，有待改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種頭戴顯示光學系統，以解決現有技術中存在的雜光進入頭戴顯示設備中后影響成像質量的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種頭戴顯示光學系統，包括沿光路依次設置的：

圖像產生單元，用于產生和發射攜帶圖像信息的光束；

第一透鏡單元，用于透射光束并調整光束的傳播方向；

第一光學單元，用于對光束進行反射和透射，所述第一光學單元的中心軸與所述第一透鏡單元的中心軸成第一預設夾角；

第二光學單元，用于對光束進行反射，所述第二光學單元的中心軸與所述第一透鏡單元的中心軸成第二預設夾角；

光束經所述第二光學單元反射后回到所述第一光學單元，并經所述第一光學單元透射后進入用戶的眼睛；

所述頭戴顯示光學系統還包括：

擋光裝置，設于所述第一光學單元背向所述第一透鏡單元的一側，用于阻擋環境雜散光到達所述第一光學單元。

進一步地，所述擋光裝置包括用于連接所述第一光學單元的固定部以及用于擋光的擋光部，所述固定部的相對兩側均設有連接部，所述擋光部與所述連接部連接；

所述擋光部的尺寸不小于所述第一光學單元在所述擋光裝置方向上的投影面積。

進一步地，所述第一預設夾角為45°，所述第二預設夾角為90°；

所述圖像產生單元為微顯示器，所述微顯示器與所述第一透鏡單元共軸；

所述第一透鏡單元包括至少一個透鏡；

所述第二光學單元的中心軸所在的方向為X方向，所述微顯示器的中心軸所在的方向為Y方向，所述X方向與所述Y方向相互垂直，所述微顯示器的中心軸與所述第二光學單元的中心軸垂直相交于所述第一光學單元。