CN210742615U - 增强现实光学系统及增强现实系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种增强现实光学系统，微显示器，微显示器位于人眼下方；光学成像组件，光学成像组件设置有：第一透射面，透射面与微显示器和人眼相对设置，透射面与微显示器出射光的光轴相交；部分反射面，部分反射面沿微显示器出射光的方向设置于第一透射面的后侧；微显示器发出的光入射至第一透射面，然后经第一透射面透射至部分反射面上，经部分反射面部分反射，再次经过第一透射面透射至人眼；外界图像的光经部分反射面和第一透射面后进入人眼。本实用新型所提供的增强现实光学系统，能够减少微显示器的虚拟图像与其余光学元件的相对角度，从而减小离轴像差，进一步提高人眼观察到的虚拟图像的图像质量。本实用新型还提供一种增强现实系统。

Description

增强现实光学系统及增强现实系统

技术领域

本实用新型属于增强现实领域，尤其涉及一种增强现实光学系统及增强现实系统。

背景技术

增强现实光学系统是将虚拟图像与外界环境的真实图像相互叠加，且同时能够为人眼所观察的系统。

现有的增强现实光学系统，将微显示器置于人眼的上方，然后通过部分反射面将微显示器的图像反射至人眼；外界的真实信息则通过部分反射面直接入射至人眼，从而实现虚拟信息与真实信息的相互叠加。

但是现有的增强现实光学系统，部分反射面与微显示器的相对角度较大，使得离轴像差较大，出瞳直径较小，进一步使得人眼观察到的虚拟图像质量较差。

实用新型内容

针对现有的增强现实光学系统离轴像差较大、出瞳直径小的技术问题，本实用新型提供了一种增强现实光学系统，将微显示器置于人眼的下方，减少微显示器的虚拟图像与其余光学元件的相对角度，从而减小离轴像差，进一步提高人眼观察到的虚拟图像的图像质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种增强现实光学系统，包括：

微显示器，所述微显示器位于人眼下方；

光学成像组件，所述光学成像组件设置有：

透射面，所述透射面与所述微显示器和人眼相对设置，所述透射面与所述微显示器的出射光光轴相交；

部分反射面，所述部分反射面沿所述微显示器的出射光方向设置于所述透射面的后侧；

所述微显示器发出的光入射至所述透射面，然后经所述透射面透射至所述部分反射面上，经所述部分反射面部分反射，再次经过所述透射面透射至人眼；外界图像的光经所述部分反射面和所述透射面后进入人眼。

进一步，所述光学成像组件包括：

第一透镜，所述第一透镜与所述微显示器出射光的光轴相交，所述第一透镜具有：

第一表面，所述第一表面与人眼和所述微显示器相对设置，所述第一表面为透射面；

第二表面，所述第二表面与所述第一表面相背离，所述第二表面为部分反射面

所述微显示器发出的光入射至所述第一表面，经所述第一透镜内部入射至所述第二表面，然后被所述第二表面部分反射，再次经过第一透镜内部，并入射至所述第一表面后进入人眼；外界图像的光经所述第二表面、所述第一透镜和所述第一表面后进入人眼。

进一步，所述光学成像组件包括：

第二透镜，所述第二透镜与所述微显示器的出射光光轴相交，所述第二透镜具有：

第三表面，所述第三表面与人眼和所述微显示器相对设置，所述第三表面为透射面；

第四表面，所述第四表面与所述第三表面相背离，所述第四表面为透射面；

第三透镜，所述第三透镜与所述微显示器的出射光光轴相交，所述第三透镜沿所述微显示器的出射光出射方向设置于所述第二透镜的后侧，所述第三透镜设置有部分反射面；

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面穿过所述第三透镜内透射至所述第四表面上，经所述第四表面透射至所述第三透镜的部分反射面上，经所述第三透镜的部分反射面部分反射，再次经过所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第三透镜的部分反射面、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

进一步，所述第三透镜具有：

第五表面，所述第五表面与所述第四表面相对设置，所述第五表面为部分反射面，所述第五表面与所述第四表面相互胶合；

第六表面，所述第六表面与所述第五表面相背离，所述第六表面为透射面；

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面穿过所述第三透镜内透射至所述第四表面上，经所述第四表面透射至所述第五表面上，经所述第五表面部分反射，再次经过所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第五表面、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

进一步，所述第三透镜具有：

第七表面，所述第七表面与所述第四表面相对设置，所述第七表面为部分反射面，所述第七表面与所述第四表面相互分离设置，所述第七表面与所述第四表面之间具有第一空气层；

第八表面，所述第八表面与所述第七表面相背离，所述第八表面为透射面；

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面穿过所述第三透镜内透射至所述第四表面上，经所述第四表面穿过所述第一空气层透射至所述第七表面上，经所述第七表面部分反射，再次经过所述第一空气层、所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第八表面、所述第七表面、所述第一空气层、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

进一步，所述第三透镜具有：

第九表面，所述第九表面与所述第四表面相对设置，所述第三表面为透射面，所述第九表面与所述第四表面相互胶合；

第十表面，所述第十表面与所述第九表面相背离，所述第十表面为部分反射面。

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面透射至所述第四表面上，经所述第九表面穿过所述第三透镜透射至所述第十表面上，经所述第十表面部分反射，再次经过所述第九表面、所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第十表面、所述第九表面、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

进一步，所述第三透镜具有：

第十一表面，所述第十一表面与所述第四表面相对设置，所述第十一表面为透射面，所述第十一表面与所述第四表面相互分离设置，所述第十一表面与所述第四表面之间具有第二空气层；

第十二表面，所述第十二表面与所述第十一表面相背离，所述第十二表面为部分反射面。

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面透射至所述第四表面上，经所述第四表面、所述第二空气层、所述第十一表面透射至所述第十二表面，经所述第十二表面部分反射，再次经过所述第十一表面、所述第二空气层、所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第十二表面、所述第十一表面、所述第二空气层、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

进一步，所述微显示器前方设置有第四透镜，所述第四透镜与所述微显示器出射光的光轴相交，所述第四透镜具有：

第十三表面，所述第十三表面与所述微显示器相对设置，所述第十三表面为透射面，所述第十三表面与所述微显示器相互胶合；

第十四表面，所述第十四表面与所述第十三表面相背离，所述第十四表面为透射面。

所述微显示器发出的光经所述第十三表面和所述第十四表面出射，并入射至所述透射面，然后经所述透射面透射至所述部分反射面上，经所述部分反射面部分反射，再次经过所述透射面透射至人眼；外界图像的光经所述部分反射面和所述透射面后进入人眼。

进一步，所述微显示器前方设置有第五透镜，所述第五透镜与所述微显示器出射光的光轴相交，所述第五透镜具有：

第十五表面，所述第十五表面与所述微显示器相对设置，所述第十五表面为透射面，所述第十五表面与所述微显示器相互分离设置，所述第十五表面与所述微显示器之间具有第三空气层；

第十六表面，所述第十六表面与所述第十五表面相背离，所述第十六表面为透射面。

所述微显示器发出的光经所述第三空气层、所述第十五表面和所述第十六表面出射，并入射至所述透射面，然后经所述透射面透射至所述部分反射面上，经所述部分反射面部分反射，再次经过所述透射面透射至人眼；外界图像的光经所述部分反射面和所述透射面后进入人眼。

本实用新型还提供一种增强现实系统，包含上述任一项所述的增强现实光学系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所提供的增强现实光学系统，微显示器设置于人眼下方，光学成像组件与人眼和微显示器相对设置。位于人眼下方的微显示器发出的光经成像组件反射至人眼；外界的光经光学成像组件后入射至人眼。本实用新型所提供的增强现实光学系统，能够减少微显示器图像的光与其余光学元件的相对角度，从而减小离轴像差，提高了人眼观察到的微显示器图像的图像质量。

2.本实用新型所提供的增强现实光学系统，光学成像组件设置有透射面和部分反射面。微显示器发出的光经过经透射面透射至部分反射面上，然后经部分反射面部分反射，再次经过透射面透射至人眼。微显示器发出的光两次经过透射面，能过对微显示器的图像进行二次像差校正，从而减小光学成像组件对微显示器图像产生的影响，进一步提高了本实用新型所提供的增强现实光学系统的成像质量。

附图说明

图1为第一实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图；

图2为第二实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图；

图3为第三实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图；

图4为图3所提供的增强现实光学系统的调制函数曲线图；

图5为第四实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图；

图6为第五实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图；

图7为第六实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图；

图8为图7所提供的增强现实光学系统的调制函数曲线图；

图9为第七实施例所提供的增强现实光学系统的结构示意图。

对附图标记进行具体说明：

1、人眼；

2、微显示器；

3、光学成像组件；31、第一透镜；311、第一表面；312、第二表面；32、第二透镜；321、第三表面；322、第四表面；33、第三透镜；331、第五表面；332、第六表面；333、第一空气层；334、第七表面；335、第八表面；336、第九表面；337、第十表面；338、第二空气层；339、第十一表面；340、第十二表面；34、第四透镜；341、第十三表面；342、第十四表面；35、第五透镜；351、第三空气层；352、第十五表面；353、第十六表面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

针对现有的增强现实光学系统离轴像差较大、出瞳直径小的技术问题，本实用新型提供了一种增强现实光学系统，将微显示器置于人眼的下方，减少微显示器的虚拟图像与其余光学元件的相对角度，从而减小离轴像差，进一步提高人眼观察到的虚拟图像的图像质量。下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作具体说明。

第一实施例

第一实施例提供一种增强现实光学系统，包括：

微显示器2，微显示器2位于人眼1下方；

光学成像组件3，光学成像组件3设置有：

透射面，透射面与微显示器2和人眼1相对设置，透射面与微显示器2出射光的光轴相交；

部分反射面，部分反射面沿微显示器2出射光的方向设置于透射面的后侧；

微显示器2发出的光入射至透射面，然后经透射面透射至部分反射面上，经部分反射面部分反射，再次经过透射面透射至人眼1；外界图像的光经部分反射面和透射面后进入人眼1。

具体地说，参考附图1，第一实施例所提供的增强现实光学系统，包括微显示器2和光学成像组件3。微显示器2用于显示虚拟图像，微显示器2可以为液晶显示器、OLED显示器或者是Micro LED显示器，微显示器2位于人眼1的下方。光学成像组件3用于将微显示器2发出的虚拟图像成像至人眼1。光学成像组件3包括第一透镜31，第一透镜31与人眼1和微显示器2相对设置。第一透镜31具有第一表面311和第二表面312。第一表面311与人眼1和微显示器2相对设置，第一表面311为透射面。第二表面312与第一表面311相背离设置，第二表面312为部分反射面。

微显示器2发出的虚拟图像的光首先入射至第一表面311，第一表面311为透射面，第一表面311将该光线透射至第二表面312上，第二表面312为部分反射面，第二表面312将该光线进行部分反射，部分反射后的光再次经过第一表面311后入射至人眼1进行成像，人眼1能够观察到微显示器2发出的虚拟图像。外界的真实图像则通过第二表面312的部分反射面入射至第一透镜31的内部，然后经第一表面311出射，然后进入至人眼1。此时微显示器2的虚拟图像与外界的真实图像相互叠加为人眼1所观察。

第一实施例所提供的增强现实光学系统，微显示器2设置于人眼1的下方，与现有的增强现实光学系统相比，能够减少微显示器2图像的光与其余光学元件，例如光学成像组件3的相对角度，从而减小离轴像差，提高了人眼1观察到的微显示器2图像的图像质量。

同时，第一实施例所提供的增强现实光学系统，光学成像组件3设置有透射面和部分反射面。微显示器2发出的光经过经透射面透射至部分反射面上，然后经部分反射面部分反射，再次经过透射面透射至人眼1。微显示器2发出的光两次经过透射面，能过对微显示器2的图像进行二次像差校正，从而减小光学成像组件3对微显示器2图像产生的影响，进一步提高了第一实施例所提供的增强现实光学系统的成像质量。

为了进一步减小光学成像组件3带来的像差，第一透镜31的第一表面311可以为球面、非球面、自由曲面或者是带有衍射结构的面型；第二表面312可以为球面、非球面、自由曲面或者是带有衍射结构的面型。

第二实施例

为了进一步校正光学成像组件3的色差，参考附图2，本实用新型提供了第二实施例。其中，光学成像组件3包括第二透镜32和第三透镜33。第二透镜32具有第三表面321和第四表面322，第三表面321与人眼1和微显示器2相对设置，第三表面321为透射面。第四表面322与第三表面321相背离，第四表面322为透射面。第三透镜33具有第五表面331和第六表面332，第五表面331为部分反射面，第五表面331与第四表面322相互胶合。第六表面332与第五表面331相背离，第六表面332为透射面。

微显示器2发出的光入射至第二透镜32的第三表面321，然后经第三表面321透射至第四表面322上，经第四表面322透射至第三透镜33的第五表面331上，经第五表面331部分反射，再次经过第二透镜32的第四表面322和第三表面321透射至人眼1；外界图像的光经第六表面332、第五表面331、第四表面322和第三表面321后进入人眼1。

作为优选，第二透镜32的第三表面321、第四表面322和第三透镜33的第五表面331、第六表面332可以为球面、非球面、自由曲面或者带有衍射结构的面型的一种或几种。

为了进一步校正色差，作为优选，第二透镜32与第三透镜33的材料不同。第二透镜32和第三透镜33具有不同的折射率和色散系数，更有利于色差的校正。

第三实施例

为了提高增强现实光学系统的分辨率，且能够进一步校正像差，同时实现大出瞳直径和大视场角，参考附图3，本实用新型还提供第三实施例。其中，光学成像组件3包括第二透镜32和第三透镜33。第二透镜32具有第三表面321和第四表面322，第三表面321与人眼1和微显示器2相对设置，第三表面321为透射面。第四表面322与第三表面321相背离，第四表面322为透射面。第三透镜33具有第七表面334和第八表面335，第七表面334为部分反射面，第七表面334与第四表面322相互分离设置，第七表面334与第四表面322之间形成有第一空气层333。第八表面335与第七表面334相背离，第八表面335为透射面。

微显示器2发出的光入射至第二透镜32的第三表面321，然后经第三表面321透射至第四表面322上，经第四表面322及第一空气层333透射至第七表面334的部分反射面，经第七表面334部分反射，再次经过第一空气层333、第二透镜32的第四表面322和第三表面321透射至人眼1；外界图像的光经第八表面335、第七表面334、第一空气层333、第四表面322和第三表面321后进入人眼1。

作为优选，第二透镜32的第三表面321、第四表面322和第三透镜33的第七表面334、第八表面335可以为球面、非球面、自由曲面或者带有衍射结构的面型的一种或几种。

为了进一步校正色差，作为优选，第二透镜32与第三透镜33的材料不同。

更为具体地说，第二透镜32和第三透镜33的面型均为多项式曲面，面型方程为

其中c为曲率，k为圆锥系数，

为多项式x^myⁿ的系数，m、n为正整数。第一透镜31和第二透镜32的表面具有面对称性，所以当m为奇数时，

归一化数值为100。

第三表面321参数为：

半径：-60

圆锥曲率：0

第四表面322的具体参数为：

半径：-60

圆锥曲率：0

第七表面334的具体参数为：

半径：-40

圆锥曲率：0

第八表面335的具体参数为：

半径：-55.278

圆锥曲率：0

人眼1、微显示器2、第三表面321、第四表面322、第七表面334、第八表面335的位置关系、材料及厚度如下：

第三实施例的增强现实光学系统的光学传递函数如附图4所示，系统的出瞳直径为8mm。由附图4可知，各个视场的光学传递函数在30lp/mm处大于0.2，第三实施例所提供的光学系统具有较好的光学性能。

第四实施例

为了缩小人眼1与光学成像组件3之间的距离，使得系统轻便，易于小型化，参考附图5，本实用新型还提供第四实施例。第四实施例所提供的增强现实光学系统，光学成像组件3包括第一透镜31，第一透镜31与人眼1和微显示器2相对设置。第一透镜31具有第一表面311和第二表面312。第一表面311与人眼1和微显示器2相对设置，第一表面311为透射面。第二表面312与第一表面311相背离设置，第二表面312为部分反射面。微显示器2的前方设置有第四透镜34，第四透镜34位于微显示器2出射光的光轴上，第四透镜34具有第十三表面341和第十四表面342。第十三表面341为透射面，第十三表面341与微显示器2的出射面相互胶合。第十四表面342与第十三表面341相互背离，第十四表面342为透射面。

微显示器2发出的光经第四透镜34的第十三表面341和第十四表面342出射，并入射至第一透镜31的第一表面311，然后经第一表面311透射至第二表面312上，经第二表面312部分反射，再次经过第一透镜31的第一表面311后透射至人眼1；外界图像的光经第一透镜31的第二表面312和第一表面311后进入人眼1。

第四实施例所提供的增强现实光学系统，由于在微显示器2前方增加了第四透镜34，从而增加了校正的自由度，因此能够缩小瞳孔和透镜之间的距离。

同时，为了便于装配，微显示器2为平面显示器，第四透镜34的第十三表面341优选为平面。

第五实施例

为了进一步增加自由度，提高光学性能，参考附6，本实用新型还提供第五实施例。第五实施例所提供的增强现实光学系统，第五透镜35与微显示器2相互分离设置。具体地说，第五透镜35的第十五表面352为透射面，第十五表面352与微显示器2的光出射面相互分离设置，第十五表面352与微显示器2之间形成有第三空气层351。微显示器2发出的光经第三空气层351、第五透镜35的第十五表面352和第十六表面353出射，并入射至第一透镜31的第一表面311上，然后经第一表面311透射至第二表面312上，经第二表面312部分反射，再次经过第一表面311透射至人眼1；外界图像的光经第二表面312和第一表面311后进入人眼1。其余部分与第四实施例相似。

第六实施例

为了进一步提高分辨率及校正像差，本实用新型还提供第六实施例。参考附图7，第六实施例所提供的增强现实光学系统，光学成像组件3包括第二透镜32和第三透镜33。第二透镜32具有第三表面321和第四表面322，第三表面321与人眼1和微显示器2相对设置，第三表面321为透射面。第四表面322与第三表面321相背离，第四表面322为透射面。第三透镜33具有第九表面336和第十表面337，第九表面336为透射面，第九表面336与第四表面322相互胶合。第十表面337与第三表面312相背离，第十表面337为部分反射面。微显示器2的前方设置有第四透镜34，第四透镜34位于微显示器2出射光的光轴上，第四透镜34具有第十三表面341和第十四表面342。第十三表面341为透射面，第十三表面341与微显示器2的出射面相互胶合。第十四表面342与第十三表面341相互背离，第十四表面342为透射面。

微显示器2发出的光经第四透镜34的第十三表面341和第十四表面342出射，并入射至第二透镜32的第三表面321和第四表面322，然后透射至第三透镜33的第九表面336和第十表面337上，经第十表面337部分反射，再次经过第三透镜33的第九表面336、第二透镜32的第三表面321和第四表面322后透射至人眼1；外界图像的光经第三透镜33的第十表面337、第九表面336和第二透镜32的第四表面322和第三表面321后进入人眼1。

更为具体地说，第二透镜32、第三透镜33及第四透镜34的面型均为多项式曲面，面型方程为

其中c为曲率，k为圆锥系数，

为多项式x^myⁿ的系数，m、n为正整数。第二透镜32、第三透镜33和第四透镜34的表面具有面对称性，所以当m为奇数时，

归一化数值为100。

第三表面321参数为：

半径：-60

圆锥曲率：0

第四表面322(第九表面336)的具体参数为：

半径：-60

圆锥曲率：0

第十表面337的具体参数为：

半径：-60

圆锥曲率：0

第十四表面342的具体参数为：

半径：4059

圆锥曲率：0

人眼1、微显示器2、第三表面321、第四表面322(第九表面336)、第十表面337、第十四表面342、第十三表面341(微显示器2)的位置关系、材料及厚度如下：

第六实施例的增强现实光学系统的光学传递函数如附图8所示。由附图8可知，各个视场的光学传递函数在30p/mm处大于0.2，第三实施例所提供的光学系统具有较好的光学性能。

第七实施例

为了进一步提高分辨率，参考附图8，本实用新型还提供第七实施例。第七实施例所提供的增强现实光学系统，微显示器2为曲面显示器，微显示器2前设置有第四透镜34，第四透镜34具有第十三表面341和第十四表面342，第十三表面341为曲面，且第十三表面341与微显示器2相互胶合。其余部分同第六实施例。微显示器2为曲面显示器时，第十三表面341为曲面，相比于平面显示器，自由度更大，能够适应系统像差特点，提高分辨率。

微显示器2发出的光经第四透镜34的第十三表面341和第十四表面342出射，并入射至第二透镜32的第三表面321和第四表面322，然后透射至第三透镜33的第九表面336和第十表面337上，经第十表面337部分反射，再次经过第三透镜33的第九表面336、第二透镜32的第三表面321和第四表面322后透射至人眼1；外界图像的光经第三透镜33的第十表面337、第九表面336和第二透镜32的第四表面322和第三表面321后进入人眼1。

Claims (10)

1.一种增强现实光学系统，其特征在于，包括：

微显示器，所述微显示器位于人眼下方；

光学成像组件，所述光学成像组件设置有：

透射面，所述透射面与所述微显示器和人眼相对设置，所述透射面与所述微显示器的出射光光轴相交；

部分反射面，所述部分反射面沿所述微显示器的出射光方向设置于所述透射面的后侧；

所述微显示器发出的光入射至所述透射面，然后经所述透射面透射至所述部分反射面上，经所述部分反射面部分反射，再次经过所述透射面透射至人眼；外界图像的光经所述部分反射面和所述透射面后进入人眼。

2.根据权利要求1所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述光学成像组件包括：

第一透镜，所述第一透镜与所述微显示器出射光的光轴相交，所述第一透镜具有：

第一表面，所述第一表面与人眼和所述微显示器相对设置，所述第一表面为透射面；

第二表面，所述第二表面与所述第一表面相背离，所述第二表面为部分反射面

所述微显示器发出的光入射至所述第一表面，经所述第一透镜内部入射至所述第二表面，然后被所述第二表面部分反射，再次经过第一透镜内部，并入射至所述第一表面后进入人眼；外界图像的光经所述第二表面、所述第一透镜和所述第一表面后进入人眼。

3.根据权利要求1所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述光学成像组件包括：

第二透镜，所述第二透镜与所述微显示器的出射光光轴相交，所述第二透镜具有：

第三表面，所述第三表面与人眼和所述微显示器相对设置，所述第三表面为透射面；

第四表面，所述第四表面与所述第三表面相背离，所述第四表面为透射面；

第三透镜，所述第三透镜与所述微显示器的出射光光轴相交，所述第三透镜沿所述微显示器的出射光出射方向设置于所述第二透镜的后侧，所述第三透镜设置有部分反射面；

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面穿过所述第三透镜内透射至所述第四表面上，经所述第四表面透射至所述第三透镜的部分反射面上，经所述第三透镜的部分反射面部分反射，再次经过所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第三透镜的部分反射面、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

4.根据权利要求3所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述第三透镜具有：

第五表面，所述第五表面与所述第四表面相对设置，所述第五表面为部分反射面，所述第五表面与所述第四表面相互胶合；

第六表面，所述第六表面与所述第五表面相背离，所述第六表面为透射面；

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面穿过所述第三透镜内透射至所述第四表面上，经所述第四表面透射至所述第五表面上，经所述第五表面部分反射，再次经过所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第五表面、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

5.根据权利要求3所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述第三透镜具有：

第七表面，所述第七表面与所述第四表面相对设置，所述第七表面为部分反射面，所述第七表面与所述第四表面相互分离设置，所述第七表面与所述第四表面之间具有第一空气层；

第八表面，所述第八表面与所述第七表面相背离，所述第八表面为透射面；

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面穿过所述第三透镜内透射至所述第四表面上，经所述第四表面穿过所述第一空气层透射至所述第七表面上，经所述第七表面部分反射，再次经过所述第一空气层、所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第八表面、所述第七表面、所述第一空气层、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

6.根据权利要求3所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述第三透镜具有：

第九表面，所述第九表面与所述第四表面相对设置，所述第三表面为透射面，所述第九表面与所述第四表面相互胶合；

第十表面，所述第十表面与所述第九表面相背离，所述第十表面为部分反射面，

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面透射至所述第四表面上，经所述第九表面穿过所述第三透镜透射至所述第十表面上，经所述第十表面部分反射，再次经过所述第九表面、所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第十表面、所述第九表面、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

7.根据权利要求3所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述第三透镜具有：

第十一表面，所述第十一表面与所述第四表面相对设置，所述第十一表面为透射面，所述第十一表面与所述第四表面相互分离设置，所述第十一表面与所述第四表面之间具有第二空气层；

第十二表面，所述第十二表面与所述第十一表面相背离，所述第十二表面为部分反射面，

所述微显示器发出的光入射至所述第三表面，然后经所述第三表面透射至所述第四表面上，经所述第四表面、所述第二空气层、所述第十一表面透射至所述第十二表面，经所述第十二表面部分反射，再次经过所述第十一表面、所述第二空气层、所述第四表面和所述第三表面透射至人眼；外界图像的光经所述第十二表面、所述第十一表面、所述第二空气层、所述第四表面和所述第三表面后进入人眼。

8.根据权利要求1～7任一项所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述微显示器前方设置有第四透镜，所述第四透镜与所述微显示器出射光的光轴相交，所述第四透镜具有：

第十三表面，所述第十三表面与所述微显示器相对设置，所述第十三表面为透射面，所述第十三表面与所述微显示器相互胶合；

第十四表面，所述第十四表面与所述第十三表面相背离，所述第十四表面为透射面，

所述微显示器发出的光经所述第十三表面和所述第十四表面出射，并入射至所述透射面，然后经所述透射面透射至所述部分反射面上，经所述部分反射面部分反射，再次经过所述透射面透射至人眼；外界图像的光经所述部分反射面和所述透射面后进入人眼。

9.根据权利要求1～7任一项所述的增强现实光学系统，其特征在于，所述微显示器前方设置有第五透镜，所述第五透镜与所述微显示器出射光的光轴相交，所述第五透镜具有：

第十五表面，所述第十五表面与所述微显示器相对设置，所述第十五表面为透射面，所述第十五表面与所述微显示器相互分离设置，所述第十五表面与所述微显示器之间具有第三空气层；

第十六表面，所述第十六表面与所述第十五表面相背离，所述第十六表面为透射面，

所述微显示器发出的光经所述第三空气层、所述第十五表面和所述第十六表面出射，并入射至所述透射面，然后经所述透射面透射至所述部分反射面上，经所述部分反射面部分反射，再次经过所述透射面透射至人眼；外界图像的光经所述部分反射面和所述透射面后进入人眼。

10.一种增强现实系统，其特征在于，包含权利要求1～9任一项所述的增强现实光学系统。

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