虚拟现实显示光学系统及虚拟现实设备的制作方法

文档序号:23704289发布日期:2021-01-23 12:27阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种虚拟现实显示光学系统,其特征在于,包括:并行设置的第一光路模组、对称多腰棱镜、第二光路模组;所述第一光路模组包括沿第一方向依次设置的第一显示部件、第一透镜以及第一三面棱镜,所述第一显示部件发出的光线依次通过所述第一透镜所述第一三面棱镜射出,用于供人眼观看并形成第一虚像面;所述第二光路模组包括沿所述第一方向依次设置的第二显示部件、第二透镜以及第二三面棱镜,所述第二显示部件发出的光线依次通过所述第二透镜所述第二三面棱镜射出,用于供人眼观看并形成第二虚像面;所述第一显示部件发出的部分光线照射在所述对称多腰棱镜上,经所述对称多腰棱镜的传输射入到所述第二三面棱镜上,并由所述第二三面棱镜沿所述第一方向射出,用于供人眼观看并形成第三虚像面;所述第二显示部件发出的部分光线照射在所述对称多腰棱镜上,经所述对称多腰棱镜的传输射入到所述第一三面棱镜上,并由所述第一三面棱镜沿所述第一方向射出,用于供人眼观看并形成第四虚像面;其中,所述第一虚像面和所述第三虚像面距离观看位置的虚像距离相同,所述第二虚像面和所述第四虚像面距离观看位置的虚像距离相同,所述第一虚像面和所述第二虚像面具有预设距离的像距,使用户一只眼睛同时观看到所述第一虚像面和所述第四虚像面以形成3d图像,另一只眼睛同时观看所述第二虚像面和所述第三虚像面以形成3d图像。2.根据权利要求1所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第一光路模组和所述第二光路模组以所述对称多腰棱镜的对称轴线为对称线相互对称的设置;其中,所述对称多腰棱镜的对称轴线与所述第一方向平行。3.根据权利要求2所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第一显示部件的显示出光面与所述第一方向呈45-90度夹角;所述第二显示部件的显示出光面与所述第一方向呈45-90度夹角。4.根据权利要求1所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述对称多腰棱镜包括分别对应于所述第一光路模组的第一侧,和对应于所述第二光路模组的第二侧,所述对称多腰棱镜的第一侧沿所述第一方向设置有第一腰面和第二腰面,所述对称多腰棱镜的第二侧沿所述第一方向设置有第三腰面和第四腰面;所述第一显示部件发出的光由所述第一腰面入射,经所述对称多腰棱镜在所述第一方向的底面反射,再经所述第四腰面射出并射入所述第二三面棱镜,所述第二显示部件发出的光由所述第三腰面入射,经所述底面反射,再经所述第二腰面射出并射入所述第一三面棱镜;其中,所述第一腰面和所述第三腰面对称并均与所述第一方向成第一预设夹角,所述第二腰面和所述第四腰面对称并均与所述第一方向成第二预设夹角,所述第一预设夹角小于所述第二预设夹角。5.根据权利要求4所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第二腰面与所述第一三面棱镜的一个曲面对应,所述第四腰面与所述第二三面棱镜的一个曲面对应。6.根据权利要求4所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,
所述第一预设夹角的角度为30-70度;所述第二预设夹角的角度为35-75度。7.根据权利要求4所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述对称多腰棱镜在所述第一方向的所述底面为全反射面。8.根据权利要求4所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第一显示部件发出的光线入射所述对称多腰棱镜后,于所述底面所形成的入射光线的入射角大于arcsin(1/n
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),所述第二显示部件发出的光线入射所述对称多腰棱镜后,于所述底面所形成的入射光线的入射角大于arcsin(1/n
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);其中,所述n
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为所述对称多腰棱镜的折射率。9.根据权利要求1所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第一虚像面和所述第三虚像面距离观看位置的虚像距离大于等于0.5m;所述第二虚像面和所述第四虚像面距离观看位置的虚像距离大于等于0.5m;所述第一虚像面和所述第二虚像面的预设距离的像距为0.5m。10.根据权利要求1所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第一透镜的两侧表面均为折射球面、非球面或者自由曲面;所述第二透镜的两侧表面均为折射球面、非球面或者自由曲面。11.根据权利要求1所述的虚拟现实显示光学系统,其特征在于,所述第一三面棱镜的三个面均为折射自由曲面;所述第二三面棱镜的三个面均为折射自由曲面。12.一种虚拟现实设备,其特征在于,包括:如权利要求1-11中任一所述虚拟现实显示光学系统。
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