CN111929906A - 图像显示结构和头戴显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像显示结构和头戴显示设备，图像显示结构包括：显示屏幕、透明板、成像透镜和第一四分之一波片，显示屏幕用于发射显示光线；透明板设于显示光线的出射方向；成像透镜设于显示屏幕和透明板之间的光路中，成像透镜具有面向显示屏幕的第一表面和背向显示屏幕的第二表面，透明板具有面向成像透镜的内表面和背向成像透镜的外表面，成像透镜的第一表面设置分光膜，透明板的内表面设置偏振反射膜；第一四分之一波片设于分光膜和偏振反射膜之间的光路中。本发明的技术方案能够减少了产品体积，便于用户随身携带。

Description

图像显示结构和头戴显示设备

技术领域

本发明涉及光学显示技术领域，尤其涉及一种图像显示结构和头戴显示设备。

背景技术

随着先进光学设计及加工技术、显示技术及处理器的发展和升级，头戴显示设备的产品形态和种类层出不穷，其应用领域也愈加广泛。通过头戴显示设备用户能够获得身临其境的感官体验。头戴显示设备的主要工作原理是，显示器所显示的图像通过光学镜片的传递和放大后，其图像会被人眼所接收，人眼观察到的是放大的虚像，在图像要经过放大的过程中，需要足够的空间进行传递，因此目前的头戴显示设备存在体积大、不方便携带的缺点。

发明内容

基于此，针对现有头戴显示设备存在体积较大，不方便携带的问题，有必要提供一种图像显示结构和头戴显示设备，旨在能够减少产品体积，便于用户携带。

为实现上述目的，本发明提出的一种图像显示结构，所述图像显示结构包括：

显示屏幕，所述显示屏幕用于发射显示光线；

透明板，所述透明板设于所述显示光线的出射方向；

成像透镜，所述成像透镜设于所述显示屏幕和所述透明板之间的光路中，所述成像透镜具有面向所述显示屏幕的第一表面和背向所述显示屏幕的第二表面，所述透明板具有面向所述成像透镜的内表面和背向所述成像透镜的外表面，所述成像透镜的第一表面设置分光膜，所述透明板的内表面设置偏振反射膜；以及

第一四分之一波片，所述第一四分之一波片设于所述分光膜和所述偏振反射膜之间的光路中，所述成像透镜的第二表面与所述透明板的内表面之间的中心距离为L1，所述成像透镜的第一表面与所述显示屏幕之间的中心距离为L2，则2mm<L1<4mm，7mm<L2<10mm。

可选地，所述图像显示结构还包括第一增透膜，所述第一增透膜设于所述透明板的外表面；

可选地，所述图像显示结构还包括防指纹膜和加硬层，所述防指纹膜设于所述第一增透膜背向所述透明板的一侧，所述加硬层设于所述防指纹膜背向所述第一增透膜的一侧。

可选地，所述图像显示结构还包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片设于所述显示屏幕的出光面。

可选地，所述图像显示结构的光学畸变小于26.5%，所述图像显示结构的成像色差小于175.6um。

可选地，所述图像显示结构还包括偏光片，所述偏光片设于所述透明板的内表面和所述偏振反射膜之间。

可选地，所述图像显示结构还包括第二增透膜和第三增透膜，所述第一四分之一波片设于所述成像透镜的第二表面，所述第二增透膜设于所述第一四分之一波片和所述第二表面之间，所述第三增透膜设于所述偏振反射膜面向所述成像透镜的一侧。

可选地，所述图像显示结构还包括第二增透膜和第三增透膜，所述第一四分之一波片设于所述偏振反射膜面向所述成像透镜的一侧，所述第二增透膜设于所述成像透镜的第二表面，所述第三增透膜设于所述第一四分之一波片面向所述成像透镜的一侧。

可选地，所述第三增透膜、所述第一四分之一波片、所述偏振反射膜和偏光片为一体结构，所述偏光片黏贴于所述透明板的内表面。

可选地，所述成像透镜为平凸透镜、凹凸透镜和双凸透镜其中一种，且所述成像透镜的凸面朝向所述显示屏幕。

可选地，所述成像透镜为双凸透镜，所述成像透镜曲率半径较小的表面朝向所述显示屏幕。

可选地，定义所述成像透镜的中心厚度为T1，则5mm<T1<9mm；

所述成像透镜的第一表面的曲率半径的绝对值大于70且小于90，所述第一表面的圆锥系数小于5。

此外，为了解决上述问题，本发明还提供一种头戴显示设备，所述头戴显示设备包括壳体和如上文所述的图像显示结构，所述图像显示结构设于所述壳体。

本发明提出的技术方案中，显示屏幕发出的显示光线射向成像透镜，显示光线经过分光膜透射时，一部分显示光线反射，一部分显示光线透射。透射分光膜的显示光线穿过成像透镜。显示光线射向第一四分之一波片，显示光线的偏振状态由圆偏振转化为线偏振，线偏振状态的显示光线射向偏振反射膜，此时，偏振反射膜的偏振透过方向和线偏振状态的显示光线的偏振方向不同，显示光线无法穿过偏振反射膜，被偏振反射膜反射回第一四分之一波片。显示光线穿过第一四分之一波片后，线偏振状态再次转化为圆偏振状态，并射向分光膜。显示光线在分光膜表面再次发生反射和透射，一部分显示光线再次被反射向第一四分之一波片，再次产生线偏振状态的显示光线，经过两次反射，线偏振状态的显示光线的偏振角度发生转动，此时，显示光线的偏振方向和偏振反射膜的偏振方向相同，显示光线穿过偏振反射膜，并在用户人眼位置放大成像。由此可知，显示光线在分光膜和偏振反射膜之间折反射，从而在保证体积较小的情况下，完成显示图像的放大传递成像，继而减少了产品体积，便于用户随身携带。

进一步的，透明板设置在图像显示结构的外侧，透明板能够对成像透镜进行保护，减少成像透镜破损的概率。

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为本发明图像显示结构一实施例的结构示意图；

图2为图1中透明板的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图1中成像透镜的结构示意图；

图5为图4中B部分的放大结构示意图；

图6为图1中显示屏幕的结构示意图；

图7为图6中C部分的放大结构示意图；

图8为本发明一实施例的点列图；

图9为本发明一实施例的场曲与畸变图；

图10为本发明一实施例的垂轴色差图;

图11为图1中部分参数数据图；

图12为图1中另一部分参数数据图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	显示屏幕	510	偏光片
110	显示光线	520	偏振反射膜
				120	出光面	530	第一四分之一波片
20	透明板	540	第三增透膜
				210	内表面	610	第一增透膜
220	外表面	620	防指纹膜
				30	成像透镜	630	加硬层
310	第一表面	70	分光膜
				320	第二表面	80	第二增透膜
40	人眼	90	第二四分之一波片

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。

头戴显示设备的显示原理也包括多种，例如，VR（Virtual Reality，虚拟现实）显示，AR（Augmented Reality，增强现实）显示，这些头戴显示设备的所显示的图像需要经过光学镜片的传递和放大，在图像要经过放大的过程中，需要足够的空间进行光线的传递，为此目前的头戴显示设备的体积较大、不方便携带。

为了解决上述问题，参阅图1至图3所示，本发明提供一种图像显示结构，图像显示结构包括：显示屏幕10、透明板20、成像透镜30和第一四分之一波片530，显示屏幕10用于发射显示光线110，沿显示光线110的传播方向依次设置成像透镜30、第一四分之一波片530和透明板20。显示光线110为圆偏振光或者椭圆偏振光。

透明板20设于显示光线110的出射方向，透明板20的材质可以为玻璃，玻璃具有更好的光学特性。透明板20的材质也可以为塑料，塑料材质的透明板20便于加工，即便于注塑一体成型。透明板20的作用还在于透射显示光线110，此外，透明板20还能够保护图像显示结构内部的光学元器件以及各种光学膜层。

成像透镜30设于显示屏幕10和透明板20之间的光路中，成像透镜30具有面向显示屏幕10的第一表面310和背向显示屏幕10的第二表面320，透明板20具有面向成像透镜30的内表面210和背向成像透镜30的外表面220，成像透镜30的第一表面310设置分光膜70，透明板20的内表面210设置偏振反射膜520。成像透镜30的材质也可以是玻璃，玻璃具有更好的光学折反射特性。成像透镜30的材质还可以是塑料，如此成像透镜30可注塑成型，便于加工。分光膜70和偏振反射膜520的设置方式可以是贴覆的方式，也可以是镀膜的方式。贴覆的方式操作更加简单便捷，镀膜的方式能够使膜层更加牢固。分光膜70能够使射向其表面的光线一部分透射过去，另一部分反射。偏振反射膜520具有一个偏振透射方向，射向偏振反射膜520的显示光线110，只有在偏振方向和偏振透射方向相同时，才能够保证显示光线110顺利穿过，而在显示光线110的偏振方向和偏振反射膜520的透射方向不同时，显示光线110会被偏振反射膜520反射。例如，显示光线110的偏振方向和偏振反射膜520的透射方向垂直，此时，显示光线110被偏振反射膜520反射。其中，所述分光膜70可以是一种透射率在30%以上的半反半透膜。

第一四分之一波片530设于分光膜70和偏振反射膜520之间的光路中。第一四分之一波片530可以是独立的光学元器件，也可以是一层光学膜。第一四分之一波片530可以贴覆在成像透镜30或者透明板20的表面。第一四分之一波片530用于改变显示光线110的偏振状态，使显示光线110在线偏光和圆偏振之间切换。

进一步地，为了保证人眼40能够获得清晰的图像，成像透镜30的第二表面与透明板20的内表面之间的中心距离为L1，成像透镜30的第一表面与显示屏幕10之间的中心距离为L2，则2mm<L1<4mm，7mm<L2<10mm，成像透镜30、透明板20和显示屏幕10三者之间的距离在上述限定的范围能够移动调整，从而有效保证成像透镜30形成清晰成像。

本实施例提出的技术方案中，显示屏幕10发出的显示光线110射向成像透镜30，显示光线110经过分光膜70透射时，一部分显示光线110反射，一部分显示光线110透射。透射分光膜70的显示光线110穿过成像透镜30。显示光线110射向第一四分之一波片530，显示光线110的偏振状态由圆偏振转化为线偏振，线偏振状态的显示光线110射向偏振反射膜520，此时，偏振反射膜520的偏振透过方向和线偏振状态的显示光线110的偏振方向不同，显示光线110无法穿过偏振反射膜520，被偏振反射膜520反射回第一四分之一波片530。显示光线110穿过第一四分之一波片530后，线偏振状态再次转化为圆偏振状态，并射向分光膜70。显示光线110在分光膜70表面再次发生反射和透射，一部分显示光线110再次被反射向第一四分之一波片530，再次产生线偏振状态的显示光线110，经过两次反射，线偏振状态的显示光线110的偏振角度发生转动，此时，显示光线110的偏振方向和偏振反射膜520的偏振方向相同，显示光线110穿过偏振反射膜520，并在用户人眼40位置放大成像。由此可知，显示光线110在分光膜70和偏振反射膜520之间折反射，从而在保证体积较小的情况下，完成显示图像的放大传递成像，继而减少了产品体积，便于用户随身携带。

进一步的，透明板20设置在图像显示结构的外侧，透明板20能够对成像透镜30进行保护，减少成像透镜30破损的概率。

在上述实施例中，参阅图3所示，图像显示结构还包括第一增透膜610，第一增透膜610设于透明板20的外表面220。增透膜的作用在于提高显示光线110的透过率，显示光线110在经过分光膜70时会损失一部分光线，且显示光线110在经过透明板20的过程中，显示光线110也会有部分光线在透明板20的表面损失掉。为此，在透明板20的外表面220设置第一增透膜610，第一增透膜610能够提高显示光线110的透过率，保证人眼40能够获得亮度足够高的显示画面。

在上述实施例中，图像显示结构还包括防指纹膜620和加硬层630，防指纹膜620设于第一增透膜610背向透明板20的一侧，加硬层630设于防指纹膜620背向第一增透膜610的一侧。防指纹膜620具有疏水和疏油特性，用户在使用图像显示结构时，人体汗液或者雨水容易溅落到透明板20上，通过防指纹膜620的疏水和疏油作用，汗液或者雨水无法残留在透明板20上，从而减少显示光线110因为液体的原因导致成像扭曲变形的情况。另外，防指纹膜620使透明板20的外表面220更加干净，也便于提高用户使用观看体验。再者，透明板20的外表面220直接面向外部使用环境，用户在使用的过程中，外部物体容易擦碰到透明板20，长期如此，防指纹膜620容易被刮掉，还容易导致透明板20的外表面220被刮花。为此，在防指纹膜620上设置加硬层630，通过加硬层630来提高防指纹膜620的整体防刮性能，加硬层630的材料可以是有机硅。

参阅图6和图7所示，显示屏幕10发出的显示光线110存在是线偏振状态的情况，为了保证显示光线110能够在分光膜70和偏振反射膜520之间顺利进行折反射。为此，图像显示结构还包括第二四分之一波片90，第二四分之一波片90设于显示屏幕10的出光面120。由此，线偏振状态的显示光线110遇到第二四分之一波片90后，线偏振状态转化为圆偏振状态，从而保证显示光线110顺利进行折反射。

在其中一个实施例中，再次参阅图3所示，图像显示结构还包括偏光片510，偏光片510设于透明板20的内表面210和偏振反射膜520之间。偏光片510也称为偏振光片，偏光片510的作用消除杂散光，从而保证显示光线110的成像更加清晰。另外，偏光片510可以为独立光学元件，也可以是一层光学膜，如此，便于偏光片510的贴覆。

为了进一步的，为了提高显示光线110的整体透射效率，提出一个实施例。参阅图4和图5所示，图像显示结构还包括第二增透膜80和第三增透膜540，第一四分之一波片530设于成像透镜30的第二表面320，第二增透膜80设于第一四分之一波片530和第二表面320之间，第三增透膜540设于偏振反射膜520面向成像透镜30的一侧。通过第二增透膜80和第三增透膜540的设置，能够进一步提高显示光线110的整体透过率，提高显示画面的整体亮度。由此可知，显示光线110由显示屏幕10发出后，依次经过分光膜70、第二增透膜80、第一四分之一波片530、第三增透膜540、偏振反射膜520和偏光片510。

另外，为了提高显示光线110的整体透射效率，本发明还提出了另一个实施例，图像显示结构还包括第二增透膜80和第三增透膜540，第一四分之一波片530设于偏振反射膜520面向成像透镜30的一侧，第二增透膜80设于成像透镜30的第二表面320，第三增透膜540设于第一四分之一波片530面向成像透镜30的一侧。在第二增透膜80和第三增透膜540能够进一步提高显示光线110的整体透过率的基础上，显示光线110由显示屏幕10发出后，依次经过分光膜70、第二增透膜80、第三增透膜540、第一四分之一波片530、偏振反射膜520和偏光片510。

在上述实施例中，为了简化粘贴作业步骤，第三增透膜540、第一四分之一波片530、偏振反射膜520和偏光片510组合为一体结构，偏光片510黏贴于透明板20的内表面210。也就是说，第三增透膜540、第一四分之一波片530、偏振反射膜520和偏光片510组合为一个膜层，在进行贴覆作业时，通过一次的粘贴动作就能够完成贴覆作业，从而减少多个膜层的多次贴覆情况，提高贴覆作业效率。

另外，显示屏幕10中发射显示光线110的显示芯片面积较小，为了能够有效的扩大成像效果，成像透镜30为平凸透镜、凹凸透镜和双凸透镜其中一种，且成像透镜30的凸面朝向显示屏幕10。由此，显示光线110在射向成像透镜30后，在成像透镜30的凸面发生折射，显示光线110形成的光斑变大，且多次在分光膜70之间折反射，显示光线110多次经过成像透镜30，显示光线110的光斑也进一步变大。另外，成像透镜30的凸面朝向显示屏幕10，也就是说显示光线110射向成像透镜30最先接触到的表面就是凸面，由此，能够使显示光线110接触成像透镜30时就能够发生折射，便于进一步减少图像显示结构整体的体积。

进一步地，成像透镜30为双凸透镜，为了保证显示光线110的光斑直径能够变大，成像透镜30曲率半径较小的表面朝向显示屏幕10。从而保证曲率半径较大的一侧面向用户人眼40，使显示光线110在传递的过程中传播路径是逐渐扩散的，从而人眼40能够观察放大的图像。

再者，保证人眼40能够获得清晰的图像，定义成像透镜30的中心厚度为T1，则5mm<T1<9mm；进一步地，成像透镜30的第一表面310的曲率半径的绝对值大于70且小于90，第一表面310的圆锥系数小于5。在本实施例中，图像显示结构的光学焦距f为26.0mm，成像透镜30的焦距f1为167.3mm，图像显示结构的整体的系统总长为22mm。另外，本实施例中，能够实现450nm~630nm的可见光范围内的清晰成像，在显示屏幕10中，显示芯片为2.1英寸能够实现90°角的可视范围，畸变小于26.5%，色差小于175.6um，虚像距离为1200mm。本实施例的具体参数，参阅参阅图11和图12所示。参阅图11和图12所示中分别列有由人眼40到显示屏幕10依序编号的光学面号码、在光轴上各光学面的曲率（C）、从人眼40到显示屏幕10的光轴上各面与后一光学表面的距离（T）。以及偶次非球面系数a2、a3、a4其中非球面系数可以满足如下的方程：

。

其中，z是沿光轴方向的坐标，Y为以透镜长度单位为单位的径向坐标，C是曲率（1/R），k为圆锥系数（Coin Constant），ai是各高次项的系数，2i是非球面的高次方。本实施例中考虑到场曲的平缓，无高次项球面系数至4阶。

在本实施例中，也可以采用奇次非球面方程进行设计，奇次非球面方程的通用公式如下：

。

其中，参阅图11和图12所示，PMMA（polymethyl methacrylate）是聚甲基丙烯酸甲酯，BK7是一种硼硅酸盐冕玻璃，MIRROR是镜面反射面。

再者，参阅图8所示，本发明中的点列图，其中点列图是指由一点发出的光线经图像显示结构后，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，用于评价图像显示结构的成像质量。均方根半径值和几何半径值越小成像质量越好。区域1~3的排列顺序是由左至右，由上至下。由此可知，最大视场对应的最大均方根半径值小于71.8um。

参阅图9所示，本发明中的场曲与畸变图，其中，场曲是指像场弯曲，主要用于表示图像显示结构中，整个显示光线的交点与理想像点的不重合程度。畸变是指物体通过图像显示结构成像时，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。由此可知，场曲均小于2mm，最大畸变为最大视场处小于26.5%。

参阅图10所示，本发明中的垂轴色差图，其中，垂轴色差是指又称为倍率色差，主要是指物方的一根复色主光线，因折射系统存在色散，在像方出射时变成多根光线。由此可知，最大色散的视场最大位置小于175.6um，配合后期的软件校正，可满足后期终端用户的需求。

本发明还提供一种头戴显示设备，头戴显示设备包括壳体和如上文的图像显示结构，图像显示结构设于壳体。壳体能够提供一个支撑显示结构的安装空间，图像显示结构设置在壳体内，还能够避免外部环境的水汽或者灰尘落入到图像显示结构的内部。

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 (13)

1.一种图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构包括：

显示屏幕，所述显示屏幕用于发射显示光线；

透明板，所述透明板设于所述显示光线的出射方向；

成像透镜，所述成像透镜设于所述显示屏幕和所述透明板之间的光路中，所述成像透镜具有面向所述显示屏幕的第一表面和背向所述显示屏幕的第二表面，所述透明板具有面向所述成像透镜的内表面和背向所述成像透镜的外表面，所述成像透镜的第一表面设置分光膜，所述透明板的内表面设置偏振反射膜；以及

第一四分之一波片，所述第一四分之一波片设于所述分光膜和所述偏振反射膜之间的光路中，所述成像透镜的第二表面与所述透明板的内表面之间的中心距离为L1，所述成像透镜的第一表面与所述显示屏幕之间的中心距离为L2，则2mm<L1<4mm，7mm<L2<10mm。

2.如权利要求1所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构还包括第一增透膜，所述第一增透膜设于所述透明板的外表面。

3.如权利要求2所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构还包括防指纹膜和加硬层，所述防指纹膜设于所述第一增透膜背向所述透明板的一侧，所述加硬层设于所述防指纹膜背向所述第一增透膜的一侧。

4.如权利要求1所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构还包括第二四分之一波片，所述第二四分之一波片设于所述显示屏幕的出光面。

5.如权利要求1所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构的光学畸变小于26.5%，所述图像显示结构的成像色差小于175.6um。

6.如权利要求1至5中任一项所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构还包括偏光片，所述偏光片设于所述透明板的内表面和所述偏振反射膜之间。

7.如权利要求6所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构还包括第二增透膜和第三增透膜，所述第一四分之一波片设于所述成像透镜的第二表面，所述第二增透膜设于所述第一四分之一波片和所述第二表面之间，所述第三增透膜设于所述偏振反射膜面向所述成像透镜的一侧。

8.如权利要求6所述的图像显示结构，其特征在于，所述图像显示结构还包括第二增透膜和第三增透膜，所述第一四分之一波片设于所述偏振反射膜面向所述成像透镜的一侧，所述第二增透膜设于所述成像透镜的第二表面，所述第三增透膜设于所述第一四分之一波片面向所述成像透镜的一侧。

9.如权利要求8所述的图像显示结构，其特征在于，所述第三增透膜、所述第一四分之一波片、所述偏振反射膜和偏光片为一体结构，所述偏光片黏贴于所述透明板的内表面。

10.如权利要求1至5中任一项所述的图像显示结构，其特征在于，所述成像透镜为平凸透镜、凹凸透镜和双凸透镜其中一种，且所述成像透镜的凸面朝向所述显示屏幕。

11.如权利要求10所述的图像显示结构，其特征在于，所述成像透镜为双凸透镜，所述成像透镜曲率半径较小的表面朝向所述显示屏幕。

12.如权利要求1至5中任一项所述的图像显示结构，其特征在于，定义所述成像透镜的中心厚度为T1，则5mm<T1<9mm；

所述成像透镜的第一表面的曲率半径的绝对值大于70且小于90，所述第一表面的圆锥系数小于5。

13.一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括壳体和如权利要求1至12中任一项所述的图像显示结构，所述图像显示结构设于所述壳体。

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