[實(shí)用新型]一種一屏雙目式頭戴顯示光學(xué)系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921644935.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN210348069U
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹鴻鵬;郭健飛;彭華軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳納德光學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 深圳市多智匯新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44472
• 代理人: 魯華

本實(shí)用新型涉及一種一屏雙目式頭戴顯示光學(xué)系統(tǒng)及設(shè)備,該光學(xué)系統(tǒng)運(yùn)用的傳統(tǒng)物鏡、目鏡的成像原理，新異的進(jìn)行合理的搭建，構(gòu)成一種新型的頭戴顯示光路結(jié)構(gòu)，通過合理運(yùn)用第二透鏡組及半透半反偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件，進(jìn)行與傳統(tǒng)目鏡結(jié)構(gòu)搭建完全不一樣方法，創(chuàng)新性地將整個(gè)頭戴顯示地光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行物鏡，目鏡地搭建，一方面保證高質(zhì)量的成像效果，另一方面增加整體光學(xué)結(jié)構(gòu)的總長(zhǎng)，達(dá)到與傳統(tǒng)雙目鏡光學(xué)系統(tǒng)、雙微顯示變完全不同地雙光學(xué)系統(tǒng)、單微顯示屏的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，本實(shí)用新型的一屏雙用目式頭戴顯示光路，在頭戴顯示產(chǎn)品及類似產(chǎn)品上也大大降低了雙屏在兩眼在視覺上的差異，進(jìn)一步提高了頭戴顯示產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及頭戴顯示設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種一屏雙目式頭戴顯示光學(xué)系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著智能頭戴設(shè)備地不斷地發(fā)展，消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)頭戴及類似產(chǎn)品地要求不斷地提高，傳統(tǒng)光學(xué)結(jié)構(gòu)地瓶頸日益明顯，對(duì)新型結(jié)構(gòu)地出現(xiàn)地聲音不斷地加強(qiáng)。

現(xiàn)有的光學(xué)結(jié)構(gòu)像質(zhì)不高、存在畸變以及視場(chǎng)角不夠大，本實(shí)用新型就是利用在傳統(tǒng)雙屏雙目鏡地光學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)行大膽創(chuàng)新性地進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，一方面保證高質(zhì)量的成像效果，另一方面增加整體光學(xué)結(jié)構(gòu)的總長(zhǎng)，達(dá)到與傳統(tǒng)雙目鏡光學(xué)系統(tǒng)、雙微顯示變完全不同地雙光學(xué)系統(tǒng)、單微顯示屏的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，本實(shí)用新型在頭戴顯示產(chǎn)品及類似產(chǎn)品上也大大降低了雙屏在兩眼在視覺上的差異，進(jìn)一步提高了頭戴顯示產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的光學(xué)結(jié)構(gòu)像質(zhì)不高、存在畸變以及視場(chǎng)角不夠大，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種一屏雙目式頭戴顯示光學(xué)系統(tǒng)及設(shè)備。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

構(gòu)造一種一屏雙目式頭戴顯示光學(xué)系統(tǒng)，包括從人眼觀測(cè)側(cè)到微型顯示器件之間沿光軸方向依次排列的是第一透鏡組、全反射偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件、第二透鏡組以及半透半反偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件；所述第一透鏡組、全反射偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件、第二透鏡組以及半透半反偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件均沿微型顯示器件的中軸線對(duì)稱設(shè)置；其中，位于微型顯示器件一側(cè)的第一透鏡組、全反射偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件、第二透鏡組、半透半反偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件與微型顯示器件形成左眼光路，位于微型顯示器件另一側(cè)的第一透鏡組、全反射偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件、第二透鏡組以及半透半反偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件形成右眼光路；

所述第一透鏡組內(nèi)最靠近人眼一側(cè)的光學(xué)面與所述第一透鏡組內(nèi)距離人眼最遠(yuǎn)一側(cè)的光學(xué)面之間的距離為W1，所述第二透鏡組內(nèi)最靠近人眼一側(cè)的光學(xué)面與所述第二透鏡組內(nèi)距離人眼最遠(yuǎn)一側(cè)的光學(xué)面之間的距離為W2，且W1、W2滿足下列關(guān)系式(1)、(2)：

0W160 (1)；

0W232 (2)。

進(jìn)一步地，所述第一透鏡組最靠近第二透鏡組一側(cè)的光學(xué)面與所述第二透鏡組最靠近第一透鏡組一側(cè)的光學(xué)面的距離為D1，所述第二透鏡組最靠近微型顯示器件一側(cè)的光學(xué)面與微型顯示器件的距離為D2，且D1、D2滿足下列關(guān)系式(3)、(4)：

10D160 (3)；

15D2 (4)。

進(jìn)一步地，所述全反射偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件的光學(xué)面與光軸的夾角為θ1；所述半透半反偏轉(zhuǎn)光學(xué)器件的光學(xué)面與光軸的夾角為θ2，且θ1與θ2之間的關(guān)系滿足下列關(guān)系式(5)：

θ1+θ2＝90° (5)。

進(jìn)一步地，所述第一透鏡組的焦距為F1，所述第二透鏡組的焦距為F2，光學(xué)系統(tǒng)的總焦距為F，且F1、F2與F滿足下列關(guān)系式(6)、(7)：

-2F1/F0 (6)；

F2/F0 (7)。

進(jìn)一步地，所述第一透鏡組與所述第二透鏡組內(nèi)的光學(xué)透鏡采用的光學(xué)材質(zhì)為塑膠、樹脂或玻璃材質(zhì)。