[发明专利]成像光路和头戴显示设备

说明书

本发明公开了一种成像光路和头戴显示设备，成像光路包括：成像光路包括：显示屏幕和胶合镜组，显示屏幕发射成像光线；胶合镜组设于成像光线的出射方向，胶合镜组包括第一透镜和第二透镜，第一透镜和第二透镜沿成像光线传播方向依次设置，第一透镜面向显示屏幕的表面为第一表面，第一表面向显示屏幕凸起，第一表面设置半反半透膜，第一透镜和第二透镜之间设置胶合膜层，胶合膜层包括沿成像光线的传播方向依次设置四分之一波片和偏振反射膜。本发明的技术方案能够减少灰尘沉积在透镜的表面，使光线顺利通过透镜，从而避免成像画面缺失，保证成像画面的亮度较亮。

技术领域

本发明涉及近眼显示技术领域，尤其涉及一种成像光路和头戴显示设备。

背景技术

目前的虚拟现实设备中，通常将设备中的显示屏幕的光线经过成像系统的传递和放大后传递至人眼，而为了实现图像的放大，成像系统通常需要多个透镜组合的方式实现。

多个透镜是分离式的设计，透镜和透镜之间存在间隙，外界环境中的灰尘通过透镜和透镜之间的间隔进入到成像系统中，灰尘沉积在透镜的表面，沉积的灰尘会影响光线的顺利通过，如此导致成像系统的成像画面缺失或者是成像画面的亮度较暗。

发明内容

基于此，针对灰尘沉积在透镜的表面，影响光线的顺利通过，导致成像系统的成像画面缺失或者是成像画面的亮度较暗的问题，有必要提供一种成像光路和头戴显示设备，旨在能够减少灰尘沉积在透镜的表面，使光线顺利通过透镜，从而避免成像画面缺失，保证成像画面的亮度较亮。

为实现上述目的，本发明提出的一种成像光路，所述成像光路包括：

显示屏幕，所述显示屏幕发射成像光线；和

胶合镜组，所述胶合镜组设于所述成像光线的出射方向，所述胶合镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜沿所述成像光线传播方向依次设置；

所述第一透镜面向所述显示屏幕的表面为第一表面，所述第一表面向所述显示屏幕凸起；

所述第一表面设置半反半透膜，所述第一透镜和所述第二透镜之间设置胶合膜层，所述胶合膜层包括沿所述成像光线的传播方向依次设置四分之一波片和偏振反射膜。

可选地，所述第一透镜背向所述显示屏幕的表面为第二表面，所述四分之一波片设于所述第二表面；

所述第二透镜面向所述第一透镜的表面为第三表面，所述胶合膜层还包括偏光膜，所述偏光膜设于所述第三表面，所述偏振反射膜设于所述偏光膜面向所述第一透镜的一侧。

可选地，所述第二透镜背离所述第一透镜的表面为第四表面，所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面至少其中之一设置增透膜。

可选地，所述第一表面和所述第四表面至少其中之一为非球面。

可选地，所述第二表面和所述第三表面的形状相同。

可选地，所述第二表面和所述第三表面的面型为平面，定义所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为所述第一透镜的厚度为T₁，所述第二透镜的厚度为T₂；

则满足：2.0mm＜T₁＜8.0mm，2.0mm＜T₂＜5.0mm，所述成像光路的光学畸变小于30％、色差小于70um、视角角度大于90°。

可选地，所述第二表面和所述第三表面的面型为非球面，所述第二表面和所述第三表面向所述显示屏幕凸起，定义所述第一透镜的光焦度为所述第二透镜的光焦度为所述第一透镜的厚度为T₃，所述第二透镜的厚度为T₄；

2.0mm＜T₃＜5.0mm，2.0mm＜T₄＜8.0mm，所述成像光路的色差小于190um、视角角度大于100°。