[發明專利]微型頭戴顯示器的光學系統

在審

• 申請號: 202010169554.X
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN113391447A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 洪凌桂;施富斌;游鴻文
• 申請（專利權）人: 雙瑩科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 侯奇慧

1.一種微型頭戴顯示器的光學系統，其可接收顯示設備的輸出影像及其偏振光，其特征在于，該光學系統包括：

一部分反射部分穿透元件，對應該顯示設備設置，使該偏振光部分反射，部分穿透出該部分反射部分穿透元件；

一相位延遲元件，對應該部分反射部分穿透元件設置，接收穿透該部分反射部分穿透元件的該偏振光，并對其進行相位延遲，成為另一偏振態的該偏振光；

一第一透鏡，對應該部分反射部分穿透元件與該相位延遲元件設置，以接收該偏振光，調節該偏振光焦距；

一反射式偏振元件，對應該相位延遲元件設置，接收另一偏振態的該偏振光并反射，使另一偏振態的該偏振光經過該相位延遲元件及該部分反射部分穿透元件后，再反射回該反射式偏振元件并穿透；以及

一第二透鏡，對應該反射式偏振元件設置，接收穿透該反射式偏振元件的該偏振光，并將其導入人眼。

2.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該部分反射部分穿透元件設置在第一透鏡上。

3.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，更包括一平面光學元件，對應設置在該第一透鏡與該第二透鏡之間，令該相位延遲元件及該反射式偏振元件設置在該平面光學元件上。

4.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該第二透鏡相鄰該第一透鏡的一側設有一第二平面部，令該相位延遲元件及該反射式偏振元件設置于該第二平面部。

5.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該反射式偏振元件設置在該第二透鏡上。

6.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該相位延遲元件設置在一平面光學元件上。

7.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，更包括一平面光學元件，設置于該顯示設備以及該第一透鏡之間，該部分反射部分穿透元件及該相位延遲元件設置在該平面光學元件上。

8.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該第一透鏡相鄰該顯示設備設置的一側具有一第一平面部，令該部分反射部分穿透元件及該相位延遲元件設置于該第一平面部。

9.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該顯示設備輸出的該偏振光為線偏振光或圓偏振光。

10.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該顯示設備及該部分穿透部分反射元件之間更設置至少一偏振調整元件，偏振調整元件為薄膜材料或為光學鍍膜，以涂布、鍍膜或黏合形式設置于該顯示設備或該部分穿透部分反射元件上。

11.如權利要求10所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該偏振調整元件為線偏振元件、圓偏振元件、該相位延遲元件或該反射式偏振元件。

12.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該光學系統滿足該F為該光學系統的有效焦距，該f₁為該第一透鏡的有效焦距，該f₂為該第二透鏡的有效焦距。

13.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該光學系統滿足該F為該光學系統的有效焦距，該R₁為該第二透鏡靠近該人眼的一側的曲率半徑，該R₂為靠近該顯示設備的一側的曲率半徑。

14.如權利要求1所述的微型頭戴顯示器的光學系統，其特征在于，該光學系統滿足該F為該光學系統的有效焦距，該R₃為該第一透鏡靠近該人眼的一側的曲率半徑，該R₄為靠近該顯示設備的一側的曲率半徑。