[发明专利]光学系统和头戴显示设备

说明书

本发明公开了一种光学系统和头戴显示设备。光学系统包括：第一透镜、校正透镜、第一延伸部和第二延伸部，第一透镜具有相对设置的第一表面和第二表面，第一透镜还包括光线耦入端面和对接端面，光线耦入端面与对接端面均依次连接于第一表面和第二表面；校正透镜设于第一透镜的对接端面，校正透镜包括与第一表面对接的第三表面、以及与第二表面对接的第四表面；第一延伸部与第一透镜或校正透镜一体成型，第二延伸部与第一透镜或校正透镜一体成型，第一延伸部延伸并覆盖第一表面和第三表面的对接位置，第二延伸部延伸并覆盖第二表面和第四表面的对接位置。本发明的技术方案能够减少缝隙产生的光线偏折或者散光，保证头戴显示设备的成像效果。

技术领域

本发明涉及光学显示技术领域，尤其涉及一种光学系统和头戴显示设备。

背景技术

在头戴显示设备(Head Mount Display)能够为用户提供身临其境的虚拟画面体验。为了减小头戴显示设备的体积，通常采用波导片将光线由光源的位置导出，并将光线由波导片耦出射入人眼。单独一个波导片有时难以形成清晰成像，为此需要在波导片的基础上拼接其它光学透镜。但是波导片和光学透镜之间形成拼接缝隙，光线在经过这个拼接缝隙位置出现偏折或散射，用户在佩戴头戴显示设备时能够看到两者的拼接缝隙，导致用户在观看画面时，拼接缝隙偏折的光线影响画面的成像效果。

发明内容

基于此，针对目前的头戴显示设备中波导片和光学透镜之间形成拼接缝隙，拼接缝隙偏折的光线影响画面的成像效果的问题，有必要提供一种光学系统和头戴显示设备，旨在能够避免减少缝隙的产生光线偏折或者散光，保证头戴显示设备的成像效果。

为实现上述目的，本发明提出一种光学系统，所述光学系统包括：

第一透镜，所述第一透镜具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一透镜还包括光线耦入端面和远离所述光线耦入端面的对接端面，所述光线耦入端面连接于所述第一表面和所述第二表面，所述对接端面连接于所述第一表面和所述第二表面，光线由所述光线耦入端面入射所述第一透镜内，光线至少经过所述第一表面和所述第二表面其中之一反射至所述对接端面；

校正透镜，所述校正透镜设于所述第一透镜的对接端面，所述校正透镜用于校正像差，所述校正透镜包括与所述第一表面对接的第三表面、以及与所述第二表面对接的第四表面；以及

第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部与所述第一透镜或所述校正透镜一体成型，所述第二延伸部与所述第一透镜或所述校正透镜一体成型，所述第一延伸部延伸并覆盖所述第一表面和所述第三表面的对接位置，所述第二延伸部延伸并覆盖所述第二表面和所述第四表面的对接位置。

可选地，所述第一透镜、所述校正透镜、所述第一延伸部和第二延伸部为材质相同的透明介质。

可选地，所述第一表面具有远离所述校正透镜的第一端点，所述第三表面具有远离所述第一透镜的第三端点，所述第二表面具有远离所述校正透镜的第二端点，所述第四表面具有远离所述第一透镜的第四端点；

所述第一延伸部与所述校正透镜一体成型时，所述第一延伸部自所述第三端点延伸至所述第一端点；

所述第一延伸部与所述第一透镜一体成型时，所述第一延伸部自所述第一端点延伸至所述第三端点；

所述第二延伸部与所述校正透镜一体成型时，所述第二延伸部自所述第四端点延伸至所述第二端点；

所述第二延伸部与所述第一透镜一体成型时，所述第二延伸部自所述第二端点延伸至所述第四端点。

可选地，定义垂直于所述第一表面的方向为厚度方向，所述第一延伸部的厚度与所述第二延伸部的厚度相等。

可选地，所述光学系统还包括：

分光透镜，所述分光透镜设于所述第一透镜的第二表面的一侧；