CN111240030A - 光学组件和头戴显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学组件和头戴显示设备，应用于可穿戴设备，光学组件包括：光源、密封镜组、第一反射镜、半反半透镜和第二反射镜，光源发射成像光束；密封镜组密封设置于光源的出射方向，密封镜组反射成像光束；第一反射镜设置于经密封镜组的成像光束的光路中；半反半透镜设置于成像光束经第一反射镜反射的光路中；成像光束经过半反半透镜后，部分成像光束射向第二反射镜，部分成像光束经第二反射镜反射后，再次射向半反半透镜，并透射于半反半透镜。本发明的技术方案能够有效减少整体安装的体积，保证穿戴的便捷性。

Description

光学组件和头戴显示设备

技术领域

本发明涉及可穿戴电子产品技术领域，尤其涉及一种光学组件和头戴显示系统。

背景技术

随着可穿戴电子技术的发展，很多领域的产品逐渐向着小型化发展。例如，在VR(Virtual Reality，虚拟现实)显示中，图像显示器件的尺寸越来越小，将这种微小的图像显示在人眼中，需要光线有足够光程长度。但是目前的光学系统在保证光程长度的情况，体积较大，不便于穿戴。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

基于此，针对目前的光学系统体积较大，不便于穿戴的问题，有必要提供一种光学组件和头戴显示设备，旨在有效减少整体安装的体积，保证穿戴的便捷性。

为实现上述目的，本发明提出的一种光学组件，应用于可穿戴设备，所述光学组件包括：

光源，所述光源发射成像光束；

密封镜组，所述密封镜组密封设置于所述光源的出射方向，所述密封镜组反射所述成像光束；

第一反射镜，所述第一反射镜设置于经所述密封镜组的所述成像光束的光路中；

半反半透镜，所述半反半透镜设置于所述成像光束经所述第一反射镜反射的光路中；以及

第二反射镜，所述成像光束经过所述半反半透镜后，部分所述成像光束射向所述第二反射镜，部分所述成像光束经所述第二反射镜反射后，再次射向所述半反半透镜，并透射于所述半反半透镜。

可选地，所述密封镜组包括反射部和透明盖板，所述反射部的反射面与所述成像光束夹角设置，所述透明盖板设置于经所述反射部的所述成像光束的出射方向，且所述透明盖板一端抵接于所述光源，另一端抵接于所述反射部。

可选地，所述第一反射镜的反射面为平面，所述第二反射镜的反射面为弧形面，且所述弧形面向着背离部分所述成像光束的入射方向凸起。

可选地，所述第二反射镜的焦距为f1，所述光学组件的焦距为f，则，

1＜|f1/f|＜2。

可选地，所述光学组件包括像差消除镜组，所述像差消除镜组设置于所述第一反射镜和所述密封镜组之间的光路中。

可选地，所述像差消除镜组包括沿所述成像光束的传播方向依次设置第一正透镜、负透镜和第二正透镜，所述第一正透镜为双凸透镜，所述负透镜为凹凸负透镜，所述负透镜的凹陷面朝向所述第一正透镜，所述负透镜的凸起面朝向所述第二正透镜，所述第二正透镜为凹凸正透镜，所述第二正透镜的凸起面朝向所述负透镜，所述第二透镜的凹陷面背向所述负透镜，所述第一正透镜、所述负透镜和所述第二正透镜的入光面和出光面均为非球面。

可选地，所述第一正透镜的焦距为f2，所述负透镜的焦距为f3，所述第二正透镜的焦距为f4，所述光学组件的焦距为f，则，

0.5＜|f2/f|＜0.8，0.8＜|f3/f|＜1.2，0.8＜|f4/f|＜1.2。

可选地，所述第一正透镜与所述负透镜的距离范围在0.4mm～3mm；

所述负透镜与所述第二正透镜的距离范围在0.3mm～3mm；

所述第二正透镜和所述第一反射镜的距离范围在4mm～8mm；

所述第一反射镜与所述半反半透镜的距离范围在3mm～10mm；

所述半反半透镜和所述第二反射镜的距离范围在1mm～5mm。

可选地，所述密封镜组可相对于所述第一反射镜运动，以使密封镜组与所述第一反射镜之间的距离可调节。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种头戴显示设备，包括：透明保护层和如上文所述光学组件，所述透明保护层设置于所述光源的出光面。

本发明提出的技术方案中，光源发射成像光束，成像光束射向密封镜组，密封镜组将光源的出光面形成一个保证光线透过的密闭空间。密封镜组将成像光束反射向第一反射镜，第一反射镜将成像光束反射向半反半透镜，成像光束在半反半透镜表面发生发射和透射现象，部分光线反射，另部分光线透射。反射的成像光束在第二反射镜的反射作用再次射向半反半透镜，在半反半透镜表面再次发生反射和透射现象，部分成像光束透射于半反半透镜。通过光学组件中密封镜组、第一反射镜、半反半透镜和第二反射镜的作用，成像光束在光学组件中多次折反射，进而缩短了光学组件的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明光学组件一实施例的结构示意图；

图2为本发明光学组件的调制传递函数图；

图3为本发明光学组件的点列图；

图4为本发明光学组件的场曲与畸变图；

图5为本发明光学组件的色差图；

图6为本发明光学组件的照度图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1所示，本实施例提出的一种光学组件，光学组件一般应用于可穿戴设备，例如VR显示设备，VR显示是一种虚拟显示技术，用户在穿戴VR 显示设备时，在人眼提供虚拟画面，用户可以体会身临其境的感觉。光学组件包括：光源10，光源10发射成像光束110，在成像光束110的出射方向上依次设置有密封镜组20、第一反射镜30、半反半透镜40和第二反射镜50。光源 10发射光线的方式有多种，例如LCOS(Liquid Crystal on Silicon，反射式投影显示)显示和DLP(Digital Light Processing，数字光处理)显示等。

密封镜组20密封设置于光源10的出射方向，密封镜组20反射成像光束110；具体地，用户在使用相应的可穿戴设备时，可能身处在杂乱的环境下，这在这种环境下，可穿戴设备容易进灰。再者，长期使用可穿戴设备，可穿戴设备也容易进灰，灰尘渗透入光源10内部后，容易影响光源10的正常工作，比如，光源10内设置有液晶，灰尘可能影响液晶分子的正常偏转或者灰尘覆盖在光源10上，影响光线的透过率。将密封镜组20和光源10密封为一个整体，通过密封镜组20的隔绝作用将灰尘隔绝在光源10外部，进而避免灰尘对光源 10产生不利影响。

第一反射镜30设置于经密封镜组20的成像光束110的光路中；第一反射镜 30用于成像光束110改变传播方向，在第一反射镜30的反射面设置有全反射膜，设置的方式可以是贴一层全反射膜或者采用镀膜的方式设置全反射膜。贴覆的方式更加简便快捷，而镀膜的方式膜层更薄，且镀膜的膜层更加牢固。

半反半透镜40设置于成像光束110经第一反射镜30反射的光路中；半反半透镜40能够对射向其表面的光线即发生反射，又发生透射现象。通常半反半透镜40具有表面平整的表面，在半反半透镜40在表面平整的表面设置半反半透膜，半反半透膜可以是贴在半反半透镜40的表面，或者采用镀膜的方式镀制半反半透膜。在发生反射和透射现象时，一般来说透射和反射的比例在一比一，当然，根据需要，透射和反射的比例也可以调整。

成像光束110经过半反半透镜40后，部分成像光束110射向第二反射镜50，部分成像光束110经第二反射镜50反射后，再次射向半反半透镜40，并透射于半反半透镜40。部分成像光束110射向第二反射镜50，部分成像光束110经第二反射镜50反射后，再次射向半反半透镜40，并透射于半反半透镜40。透射于半反半透镜40的成像光束110在人眼70上显示成像。第二反射镜50的作用在于将经过半反半透镜40反射的成像光束110再反射回半反半透镜40，如此，在相对较小的空间内成像光束110能够往返多次反射，进而达到缩小光学组件成体体积的目的。

本实施例提出的技术方案中，光源10发射成像光束110，成像光束110射向密封镜组20，密封镜组20将光源10的出光面形成一个保证光线透过的密闭空间。密封镜组20将成像光束110反射向第一反射镜30，第一反射镜30将成像光束110反射向半反半透镜40，成像光束110在半反半透镜40表面发生发射和透射现象，部分光线反射，另部分光线透射。反射的成像光束110在第二反射镜50的反射作用再次射向半反半透镜40，在半反半透镜40表面再次发生反射和透射现象，部分成像光束110透射于半反半透镜40。通过光学组件中密封镜组20、第一反射镜30、半反半透镜40和第二反射镜50的作用，成像光束110在光学组件中多次折反射，进而缩短了光学组件的体积。

在其中一个实施例中，密封镜组20包括反射部210和透明盖板220，反射部210厚度大于0.2mm，透明盖板220厚度大于0.2mm。反射部210的反射面与成像光束110夹角设置，透明盖板220设置于经反射部210的成像光束110的出射方向，且透明盖板220一端抵接于光源10，另一端抵接于反射部210。夹角的范围在0°～90°之间，例如夹角为45°，透明盖板220垂直于光源10的出光面，光源10发射的成像光束110经过反射部210的反射，从透明盖板220透射出去。由于反射部210和成像光束110的夹角设置，反射部210具有靠近光源10的近点和远离光源10的远点，透明盖板220通常设置在光源10和反射部210远离光源10的远点之间，在这个位置开口较大，能够保证有足够的出光面积。另外，反射部210的近点距离光源10的出光面间隔有一定距离，这个距离范围在 2mm～5mm。反射部210和光源10间隔开的空间有其他部件密封，例如壳体，进一步避免灰尘进入。

在其中一个实施例中，第一反射镜30的反射面为平面，第二反射镜50的反射面为弧形面，且弧形面向着背离部分成像光束110的入射方向凸起。第二反射镜50的两个表面均为弧形面，所述弧形面是指光学球面的一部分，第二反射镜50的两个表面的面型一致，将第二反射镜50的两个表面设置为球面易于加工。在第二反射镜50面向半反半透镜40的一侧设置全反射膜层，从而能够将射向第二反射镜50的成像光束110反射向半反半透镜40。另外，第二反射镜50的球面是背向半反半透镜40一侧凸起的。由此可以知道的是球面反射能够将成像光束110向半反半透镜40方向会聚。

另外，本发明技术方案也可以用在AR(Augmented Reality，增强现实) 显示技术中，第二反射镜50在面向半反半透镜40的一侧设置半反半透膜，在背向半反半透镜40的一侧设置抗反射膜，如此显示设备外部的光线能够经过第二反射镜50进入到显示设备内部。

在其中一个实施例中，第二反射镜50的焦距为f1，光学组件的焦距为f，则，1＜|f1/f|＜2。光学组件的焦距为f是指光学组件的有效焦距，第二反射镜 50的表面均为球面，且背向半反半透镜40凸起，因此可知，第二反射镜50具有会聚光线的作用，通过1＜|f1/f|＜2，限定第二反射镜50的焦距f1能够保证第二反射镜50的会聚光线的能力，即保证第二反射镜50的焦距f1和光学组件的焦距对比的绝对值在1～2之间，使光学组件整体保证体积较小的情况下，使光学组件具有很好的光线会聚效果，保证成像清晰。

在其中一个实施例中，光学组件包括像差消除镜组60，像差消除镜组60 设置于第一反射镜30和密封镜组20之间的光路中。光源10在产生成像光束110 的过程中，或者经过各种透镜后产生像差，像差消除镜组60用于减少甚至消除像差。其中像差消除镜组60是由至少一个透镜组成的镜片组，例如采用正透镜或负透镜，以及正透镜和负透镜的组合，通过像差的正负相抵来消除像差，或者通过非球面镜改变成像光束110的曲率半径，进而减少像差。

在其中一个实施例中，像差消除镜组60包括沿成像光束110的传播方向依次设置第一正透镜610、负透镜620和第二正透镜630，第一正透镜610为双凸透镜，负透镜620为凹凸负透镜620，负透镜620的凹陷面朝向第一正透镜610，负透镜620的凸起面朝向第二正透镜630，第二正透镜630为凹凸正透镜，第二正透镜630的凸起面朝向负透镜620，第二透镜的凹陷面背向负透镜620，第一正透镜610、负透镜620和第二正透镜630的入光面和出光面均为非球面。成像光束110在显示成像前，显示光源10的体积小，通常需要提高解像力完成对成像光束110的解像处理，便于人眼70能够观察到清晰图像，而这种提高解像力的方式是设置光学透镜对图像进行放大处理，但是在放大图像的过程中，易出现像差，因此通过正透镜和负透镜交替设置的方式，在保证图像解像力的同时，通过正透镜和负透镜产生的像差的正负相抵来减小甚至消除像差。另外，球面设计，在图像的周边可能出现像差，图像扭曲。而入光面和出光面采用非球面设计，镜片的曲率半径由中心到周边是逐渐变化的，进而能够改善像差。

在其中一个实施例中，第一正透镜610的焦距为f2，负透镜620的焦距为f3，第二正透镜630的焦距为f4，光学组件的焦距为f，则，0.5＜|f2/f|＜0.8，0.8＜ |f3/f|＜1.2，0.8＜|f4/f|＜1.2。通常来说正透镜具有会聚光线的作用，负透镜具有发散光线的作用，正透镜的焦距为正值，而负透镜的焦距为负值。分别通过限定第一正透镜610的焦距为f2，负透镜620的焦距为f3以及第二正透镜630 的焦距为f4和光学组件焦距f的对比的绝对值，能够进一步保证成像光束110的完成解像的同时，还能够有效减少像差。

依据上述实施例，本申请中第二反射镜50的焦距f1为23.11mm，第一正透镜610的焦距f2为9.8mm，负透镜620的焦距f3为-13.95mm，第二正透镜630的焦距f4为15.475mm，光学组件的有效焦距f为-13.1mm，通过上述焦距的限定，保证光学组件对光源10发射成像光束110很好的解析，进而保证成像质量

在其中一个实施例中，第一正透镜610与负透镜620的距离范围在0.4mm～3mm，负透镜620与第二正透镜630的距离范围在0.3mm～3mm，第二正透镜630和第一反射镜30的距离范围在4mm～8mm，第一反射镜30与半反半透镜40的距离范围在3mm～10mm，半反半透镜40和第二反射镜50的距离范围在 1mm～5mm。上述距离范围是指两者之间近点的距离范围。例如第一反射镜30 的反射面和成像光束110具有夹角，也就是说第一反射镜30相对第二正透镜 630是倾斜设置的。由此可知，第一反射镜30和第二正透镜630之间的距离有近点和远点，而第二正透镜630和第一反射镜30的距离范围在4mm～8mm，就是指第二正透镜630和第一反射镜30距离最近的两点在成像光束110传播方向上的距离在4mm～8mm。另外，第一正透镜610、负透镜620和第二正透镜630 表面是非球面，距离第一反射镜30的也有远近之分。上述距离范围内光源10、第一正透镜610、负透镜620、第二正透镜630、第一反射镜30、半反半透镜40 和第二反射镜50之间距离可调整，进而使成像光束110顺利在人眼70位置显示成像。

进一步地，第一正透镜610、负透镜620和第二正透镜630的厚度范围均在 2mm～8mm之间，第一正透镜610、负透镜620和第二正透镜630的表面为非球面，也就是说表面厚度不同，可能是由中间向周边逐渐变厚，也可能是由中间向周边逐渐变薄。上述厚度范围是对最薄位置的限定。同样的第一正透镜 610、负透镜620和第二正透镜630在上述范围内，保证成像光束110的顺利解像，还有效减少甚至消除像差，进而使成像更加清晰。另外，第一反射镜30、半反半透镜10和第二反射镜50的厚度均大于0.3mm。

具体地，第一正透镜610的厚度为4.68mm，负透镜620的厚度为4.28mm，第二正透镜630的厚度为4.56mm，第二反射镜50的厚度为1mm，通过上述厚度的限定，有效保证光线的透过率，保证成像质量。

在其中一个实施例中，密封镜组20可相对于第一反射镜30运动，以使密封镜组20与第一反射镜30之间的距离可调节。具体地，可以通过丝杆的方式使密封镜组20相对于第一反射镜30运动。例如，将固定密封镜组20，第一反射镜30和密封镜组20之间设置丝杆，第一反射镜30沿丝杆直线运动，通过调整第一反射镜30运动来调节两者之间的距离。还可以固定第一反射镜30，密封镜组20沿丝杆直线运动。还可以的是第一反射镜30和密封镜组20均可沿丝杆直线运动。通过改变密封镜组20和第一反射镜30之间的距离，能够调整成像光束110聚焦的位置，进而能够使近视或者远视的人员在使用相应光学组件时也能够看清显示图像，不必另外佩戴镜片。本发明可以实现近视度数在0°～800°之间的近视人员使用，还可以实现远视度数在100°的人员使用。通常半反半透镜40距离人眼70的最小距离在12mm。

除此之外，还可设置调焦环结构，将密封镜组20或第一反射镜30设置于调焦环，进而调整两者之间的距离。

在上述实施例中，光源10发射的成像光束110经过密封镜组20后射向像差消除镜组60，密封镜组20和像差消除镜组60同轴设置，即密封镜组20和像差消除镜组60的光轴在同一条支直线上。光源10可以设置在围绕像差消除镜组 60的光轴360°任一位置。另外，第一反射镜30的反射面和成像光束110具有夹角，夹角的范围在0°～90°之间，比如第一反射镜30的反射面和成像光束 110的夹角为45°，45°角能够保证成像光束110在较短的路径上实现光路反射。另外，半反半透镜40的表面和人眼70观看观看方向也具有夹角，夹角的范围也在0°～90°之间，比如半反半透镜40的反射面和人眼70观看观看方向夹角在45°。同样地，半反半透镜40的反射面和第二反射镜50的反射面的夹角也为45°，进而保证成像光束110在光程不变的情况下获得较短的传播路径，避免光学组件体积过大。

另外，由于半反半透镜40和第二反射镜50之间是有夹角的，也就是说半反半透镜40和第二反射镜50之间的距离有最近点也有最远点，定义在成像光束110的传播方向上，两者之间的最远点为光学组件厚度TTL，光学组件的视场角为FOV，则tan(FOV/TTL)＞0.04，通过限定视场角FOV和光学组件厚度TTL保证光学组件的整体体积符合设定要求。

在其中一个实施例中，密封反射、第一反射镜30、像差消除镜组60、半反半透镜40和第二反射镜50的折射率均在1.45～1.75之间，色散系数均在50～70 之间。密封镜组20、第一反射镜30、像差消除镜组60、半反半透镜40和第二反射镜50均采用塑胶材质，塑胶材质的镜片易于加工，例如热塑一体成型，采用塑胶材质能够有效降低成本。当然，密封镜组20、第一反射镜30、像差消除镜组60、半反半透镜40和第二反射镜50也可采用玻璃材质，由此能够获得更好的成像效果。

图2为本发明光学组件的调制传递函数图，即MTF(Modulation TransferFunction)图，MTF图用于是指调制度与图像内每毫米线对数之间的关系，用于评价对景物细部还原能力；其中最上面黑色实线是理论上没有像差的曲线，越靠近黑色实线成像质量越好。

图3为本发明光学组件的点列图；其中点列图是指由一点发出的许多光线经光学组件后，因像差使其与像面的交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形，用于评价所述投影光学系统的成像质量。均方根半径值和几何半径值越小成像质量越好。区域1～9的排列顺序是由左至右，由上至下。

图4为本发明光学组件的场曲与畸变图，其中，场曲是指像场弯曲，主要用于表示光学组件中，整个光束的交点与理想像点的不重合程度。畸变是指物体通过光学组件成像时，物体不同部分有不同的放大率的像差，畸变会导致物像的相似性变坏，但不影响像的清晰度。

图5为本发明光学组件的色差图；其中，具体的，轴上点发出的同心光束经光学组件后，不再是同心光束，不同入射高度的光线交光轴于不同位置，相对近轴像点有不同程度的偏离，这种偏离称为轴向球差，用于评价轴上物点的成像质量。艾里斑是点光源通过衍射受限透镜成像时，由于衍射而在焦点处形成的光斑。中央是明亮的圆斑，周围有一组较弱的明暗相间的同心环状条纹，把其中以第一暗环为界限的中央亮斑称作艾里斑。

图6为本发明光学组件的照度图，在一个视角方向上测量得出的照度值，反映光学组件成像的亮度情况，一般中心亮度高，周边亮度低。

本发明还提供一种头戴显示设备，包括：透明保护层80和如上文所述光学组件，所述透明保护层80设置于所述光源10的出光面。具体的，透明保护层80盖设在光源10的出光面，在避免影响光束出射的情况下，能够对光源10 进行保护，例如采用玻璃保护板，玻璃保护板的厚度大于0.3mm。

本实施例中的光学组件的具体实施方式参照上文所述，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学组件，应用于可穿戴设备，其特征在于，所述光学组件包括：

光源，所述光源发射成像光束；

密封镜组，所述密封镜组密封设置于所述光源的出射方向，所述密封镜组反射所述成像光束；

第一反射镜，所述第一反射镜设置于经所述密封镜组的所述成像光束的光路中；

半反半透镜，所述半反半透镜设置于所述成像光束经所述第一反射镜反射的光路中；以及

第二反射镜，所述成像光束经过所述半反半透镜后，部分所述成像光束射向所述第二反射镜，部分所述成像光束经所述第二反射镜反射后，再次射向所述半反半透镜，并透射于所述半反半透镜。

2.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述密封镜组包括反射部和透明盖板，所述反射部的反射面与所述成像光束夹角设置，所述透明盖板设置于经所述反射部的所述成像光束的出射方向，且所述透明盖板一端抵接于所述光源，另一端抵接于所述反射部。

3.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第一反射镜的反射面为平面，所述第二反射镜的反射面为弧形面，且所述弧形面向着背离部分所述成像光束的入射方向凸起。

4.如权利要求2所述的光学组件，其特征在于，所述第二反射镜的焦距为f1，所述光学组件的焦距为f，则1＜|f1/f|＜2。

5.如权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述光学组件包括像差消除镜组，所述像差消除镜组设置于所述第一反射镜和所述密封镜组之间的光路中。

6.如权利要求5所述的光学组件，其特征在于，所述像差消除镜组包括沿所述成像光束的传播方向依次设置第一正透镜、负透镜和第二正透镜，所述第一正透镜为双凸透镜，所述负透镜为凹凸负透镜，所述负透镜的凹陷面朝向所述第一正透镜，所述负透镜的凸起面朝向所述第二正透镜，所述第二正透镜为凹凸正透镜，所述第二正透镜的凸起面朝向所述负透镜，所述第二透镜的凹陷面背向所述负透镜，所述第一正透镜、所述负透镜和所述第二正透镜的入光面和出光面均为非球面。

7.如权利要求6所述的光学组件，其特征在于，所述第一正透镜的焦距为f2，所述负透镜的焦距为f3，所述第二正透镜的焦距为f4，所述光学组件的焦距为f，则0.5＜|f2/f|＜0.8，0.8＜|f3/f|＜1.2，0.8＜|f4/f|＜1.2。

8.如权利要求6所述的光学组件，其特征在于，所述第一正透镜与所述负透镜的距离范围在0.4mm～3mm；

所述负透镜与所述第二正透镜的距离范围在0.3mm～3mm；

所述第二正透镜和所述第一反射镜的距离范围在4mm～8mm；

所述第一反射镜与所述半反半透镜的距离范围在3mm～10mm；

所述半反半透镜和所述第二反射镜的距离范围在1mm～5mm。

9.如权利要求1至8中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述密封镜组可相对于所述第一反射镜运动，以使密封镜组与所述第一反射镜之间的距离可调节。

10.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：透明保护层和如权利要求1至9任一项所述光学组件，所述透明保护层设置于所述光源的出光面。

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