CN112305764A - 校正色差的显示光学系统及头戴显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种校正色差的显示光学系统及头戴显示装置，其中，校正色差的显示光学系统，包括：显示屏；透镜，透镜设于显示屏的一侧；校正元件，校正元件朝向显示屏的表面的曲率和校正元件背离显示屏的表面的曲率相同，且校正元件具有与透镜相反的色散特性；其中，校正元件设于透镜背离显示屏的一侧，或，校正元件设于透镜朝向显示屏的一侧。本发明技术方案通过具有与透镜相反的色散特性的校正元件对透镜的色差进行补偿，有效消除色差，提高显示光学系统的图像质量。

Description

校正色差的显示光学系统及头戴显示装置

技术领域

本发明涉及光学显示技术领域，特别涉及一种校正色差的显示光学系统及头戴显示装置。

背景技术

近眼显示NED(Near eye display)或头戴显示HMD(Head mounted display)光学系统中，经常选用树脂透镜，以实现轻量化的要求。例如在虚拟现实VR(Virtual reality)中，光学系统有直透式方案和基于偏振的折叠光路(folded optics)方案(也被称为pancake方案)，在前一种方案中，常见的光路结构由菲涅尔透镜或者非球面透镜构成；在后一种方案中，常见的光路结构由一片透镜或者两片透镜构成。

对于单片式透镜方案，材料固有的色散导致主像存在较明显的色差，其中以位置色差尤为明显。对于两片式透镜方案，虽然可以通过选用不同色散性能的材料来降低色差，但树脂材料的选择范围较小；并且，两片透镜需要具备较好的双折射性能，否则会在偏振光路中造成严重的鬼影；同时，两片透镜也意味着更重的模组重量，因而成为产品推向市场的阻碍。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种校正色差的显示光学系统，旨在通过具有与透镜相反的色散特性的校正元件对透镜的色差进行补偿，有效消除色差，提高显示光学系统的图像质量。

为实现上述目的，本发明提出一种校正色差的显示光学系统，包括：显示屏；透镜，透镜设于显示屏的一侧；校正元件，校正元件朝向显示屏的表面的曲率和校正元件背离显示屏的表面的曲率相同，且校正元件具有与透镜相反的色散特性；其中，校正元件设于透镜背离显示屏的一侧，或，校正元件设于透镜朝向显示屏的一侧。

可选地，校正色差的显示光学系统还包括依序设置的偏振件、第一偏振转换元件、部分透射部分反射元件、第二偏振转换元件和偏振分光元件；其中，透镜设于部分透射部分反射元件和第二偏振转换元件之间；校正元件设于透镜和第二偏振转换元件之间，或，校正元件设于第二偏振转换元件和偏振分光元件之间，或，校正元件设于偏振分光元件背离第二偏振转换元件的一侧。

可选地，校正元件朝向显示屏的表面的曲率与透镜背离显示屏的表面的曲率相同，透镜、第二偏振转换元件、偏振分光元件和校正元件四者中，每相邻两个元件贴合设置。

可选地，透镜、第二偏振转换元件、偏振分光元件和校正元件四者中，每相邻两个元件之间填充有光学胶。

可选地，校正元件设于透镜和第二偏振转换元件之间，或，校正元件设于第二偏振转换元件和偏振分光元件之间；其中，校正色差的的显示光学系统还包括保护元件，保护元件贴合设置在偏振分光元件背离显示屏的表面上。

可选地，校正元件设于偏振分光元件背离第二偏振转换元件的一侧，校正元件背离偏振分光元件的表面设有增透膜。

可选地，校正元件设于第二偏振转换元件和偏振分光元件之间，且透镜、第二偏振转换元件和校正元件依次贴合设置，偏振分光元件与校正元件之间设有空气间距，校正元件朝向偏振分光元件的表面设有增透膜。

可选地，校正元件设于透镜朝向显示屏的一侧，且校正元件背离显示屏的表面的曲率与透镜朝向显示屏的表面的曲率相同，校正元件与透镜贴合设置，且校正元件朝向显示器的表面设有增透膜。

可选地，校正色差的显示光学系统还包括依序设置的偏振件、第一偏振转换元件、部分透射部分反射元件、第二偏振转换元件和偏振分光元件；其中，透镜设于第二偏振转换元件和偏振分光元件之间，校正元件设于部分透射部分反射元件和第二偏振转换元件之间，且校正元件背离显示屏的表面的曲率与透镜朝向显示屏的表面的曲率相同，校正元件、第二偏振转换元件和透镜依次贴合设置。

为实现上述目的，本发明还提出一种校正色差的头戴显示装置，包括：头戴主体；及上述的校正色差的显示光学系统，校正色差的显示光学系统设于头戴主体内。

本发明技术方案中，采用在透镜朝向显示屏或背离显示屏的一侧设置校正元件，校正元件朝向显示屏的表面的曲率和校正元件背离显示屏的表面的曲率相同，且校正元件具有与透镜相反的色散特性。因为校正件无屈光度(即校正元件的前后表面的曲率相同)，故校正色差的显示光学系统应用于直透式光路中或折叠光路中时，不会影响原有光路结构中光线的走向，从而能够保证原有光路结构的光学性能；同时，不带屈光度(即前后表面的曲率相同)的校正元件，其位置色差为正色差，与折射率、厚度和阿贝数有关，而凸透镜具有负的位置色差，因此可以基于相应的色差计算公式，如初级赛德尔像差以及高级色差来为校正元件选择合适的材料和厚度，使校正元件具有与透镜相反的色散特性，如此，校正元件能够对透镜的色差进行补偿，可以有效消除色差，从而提高显示光学系统的图像质量，使得显示光学系统具有更理想的光学表现。

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为基本的折叠光路的结构示意图；

图2为本发明校正色差的显示光学系统一实施例的结构图；

图3为本发明校正色差的显示光学系统另一实施例中部分透射部分反射元件、校正元件、第二偏振转化元件和偏振分光元件的结构示意图；

图4为本发明校正色差的显示光学系统又一实施例的结构示意图；

图5为本发明校正色差的显示光学系统再一实施例中部分透射部分反射元件、校正元件、第二偏振转化元件和偏振分光元件的结构示意图。

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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。另外，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。

本发明提出一种校正色差的显示光学系统100。

在本发明的一实施例中，请参照图1至2，该校正色差的显示光学系统100，包括：显示屏10；透镜40，透镜40设于显示屏10的一侧；校正元件70，校正元件70朝向显示屏10的表面的曲率和校正元件70背离显示屏10的表面的曲率相同，且校正元件70具有与透镜40相反的色散特性；其中，校正元件70设于透镜40背离显示屏10的一侧，或，校正元件70设于透镜40朝向显示屏10的一侧。

需要说明的是，本发明的校正色差的显示光学系统100，既可应用于直透式光路中，也可应用于折叠光路中。校正件无屈光度(即校正元件70的前后表面的曲率相同)，故不会影响原有光路结构中光线的走向，从而能够保证原有光路结构的正常工作。

可选地，校正元件70的材质为玻璃、树脂或光学薄膜。校正元件70的材料优选玻璃。由镀膜工艺可知，高温通常能够实现更好的镀膜效果，这是因为在对基底进行预处理时，首先起到活化的作用，增加了基底与膜料的化学键力，提高膜层与基底的结合力，同时降低基底杂气和高折射率膜料的吸收，另外，一些用作增透膜的低折射材料如氟化镁(MgF2)只适合高温沉积，而玻璃通常有更好的耐高温特性，因此，与树脂和光学薄膜相比，校正元件70选用玻璃材质，能够实现更低的界面反射和更好的膜材可靠性。

通过为校正元件70选用合适的材料，可以在不影响已有光学性能的前提下对显示光学系统的色差进行额外校正。具体来说，平板型或者不带屈光度(即前后表面的曲率相同)的校正元件70，其位置色差为正色差，与折射率、厚度和阿贝数有关，而凸透镜40具有负的位置色差，因此可以基于相应的色差计算公式，如初级赛德尔像差以及高级色差来选择合适的材料和厚度，使得显示光学系统具有更理想的光学表现。本发明实施例中，通过具有与透镜40相反的色散特性的校正元件70对透镜40的色差进行补偿，可以有效消除色差，从而提高显示光学系统的图像质量。

作为本发明的一种实施方式，请继续参照图1至2，校正色差的显示光学系统100还包括依序设置的偏振件20、第一偏振转换元件30、部分透射部分反射元件90、第二偏振转换元件50和偏振分光元件60；其中，透镜40设于部分透射部分反射元件90和第二偏振转换元件50之间；校正元件70设于透镜40和第二偏振转换元件50之间，或，校正元件70设于第二偏振转换元件50和偏振分光元件60之间，或，校正元件70设于偏振分光元件60背离第二偏振转换元件50的一侧。

本实施例为校正色差的显示光学系统100在折叠光路中的应用。

请参阅图1，图1示出的是基本的折叠光路的结构示意图(图中箭头所指方向为主像光路的方向)。基本的折叠光路结构，包括依序设置的依序设置的偏振件20、第一偏振转换元件30、部分透射部分反射元件90、透镜40、第二偏振转换元件50和偏振分光元件60。

其中，偏振件20优选吸收型偏光片，比如显示行业常用的PVA(polyvinylalcohol，聚乙烯醇)偏光片。第一偏振转换元件30具体来说是四分之一波片(QWP，quarterwave plate)，该四分之一波片能够对入射偏振光在快慢轴分量间产生四分之一波长的延迟量，通常情况下，该四分之一波片光轴与偏光片透过轴的方位角为40°～50°，进一步为44°～46°。部分透射部分反射元件90可以与透镜40分离设置，也可以与透镜40贴合设置，优选地，部分透射部分反射元件90与透镜40贴合设置，部分透射部分反射元件90具体可以为镀在透镜40前表面(即朝向屏幕的表面)的分光膜(通常是半透半反膜，即50％反射50％透射)。透镜40带有一定屈光度，可以为平凸透镜40、双凸透镜40或者焦距为正的弯月透镜40，为了达到更好的像差控制，优选双凸形状的透镜40，即透镜40朝向第一偏振转换元件30的表面和透镜40朝向第二偏振转换元件50的表面均为凸面。部分透射部分反射元件90可以与透镜40分离，也可以贴合设置在透镜40朝向屏幕一侧的表面，优选设置在透镜40朝向屏幕一侧的表面，透过率为30％～70％，进一步为40％～60％。第二偏振转换元件50具体来说是四分之一波片(QWP，quarter wave plate)，第二偏振转换元件50的材料可以与第一偏振转换元件30相同，也可以不同，优选与第一偏振转换元件30相同的材料。第二偏振转换元件50的光轴方向通常有两种，一种方案为平行于第一偏振转换元件30，另一种方案为垂直于第一偏振转换元件30。当采用第一种方案时，偏振分光元件60(PBS，polarization beamsplitter)的透过轴与偏振件20平行，当采用第二种方案时，偏振分光元件60的透过轴与偏振件20垂直。通过这样配置，偏振分光元件60可以反射直透的偏振光，从而达到光路折叠的效果。偏振分光元件60，可以选择布拉格型反射偏振器件，也可以选择金属线栅型(wiregrid)反射偏振器件。

在上述折叠光路结构中，主像光路的具体走向如下：显示屏10上像元的光经偏振件20起偏为线偏，通过第一偏振转换元件30后变为圆偏光，继续穿过第二偏振转换元件50后再次变为线偏光，此时偏振方向与偏振分光元件60的透过轴垂直，因而被反射，反射光到达部分透射部分反射元件90时被第二次反射，同时由于反射带来的半波损失，圆偏光的手性发生翻转，导致该光线第二次穿过第二偏振转换元件50后的偏振态与第一次穿过第二偏振转换元件50后的偏振态正交，因此能够被偏振分光元件60透过，从而形成主像。

本实施例在上述基本的折叠光路结构中增设校正元件70，通过具有与透镜40相反的色散特性的校正元件70对透镜40的色差进行补偿，可以有效消除色差。其中，校正元件70可以设置在透镜40背离显示屏10的一侧方向上的任一位置，优选将校正元件70设置在透镜40和偏振分光元件60之间，如此，光线折返时会多次经过校正元件70，则主像光路可以达到更有效的色差校正效果。

需要说明的是，本发明对显示屏10、偏振件20、第一偏振转换元件30、部分透射部分反射元件90、透镜40、偏振分光元件60中的任意两个元件之间的距离并不进行限制，可以根据实际需要进行设置。

在可选的实施例方式中，请参照图2，校正元件70朝向显示屏10的表面的曲率与透镜40背离显示屏10的表面的曲率相同，透镜40、第二偏振转换元件50、偏振分光元件60和校正元件70四者中，每相邻两个元件贴合设置。

因为校正元件70可以设置在透镜40背离显示屏10的一侧方向上的任一位置，即校正件与透镜40、第二偏振转换元件50和偏振分光元件60之间的位置关系可以根据实际需要进行调整。具体地，上述结构包含三种情况：透镜40、校正元件70、第二偏振转换元件50和偏振分光元件60依次贴合设置；或，透镜40、第二偏振转换元件50、校正元件70和偏振分光元件60依次贴合设置；或，透镜40、第二偏振转换元件50、偏振分光元件60和校正元件70依次贴合设置。

具体地，第二偏振转换元件50(比如为四分之一波片)可以由晶体、聚合物拉伸、液晶涂布等方式构成，优选聚合物拉伸与液晶涂布等薄膜形态，以方便与不同曲率半径的曲面贴合。第二偏振转换元件50(直接或间接)与透镜40的表面贴合时，第二偏振转换元件50能够适应透镜40的形状。同时，校正元件70朝向显示屏10的表面的曲率与透镜40背离显示屏10的表面的曲率相同，因此，校正元件70也可以(直接或间接)与透镜40很好地胶合在一起。

本实施例中，通过透镜40、第二偏振转换元件50、偏振分光元件60和校正元件70贴合设置(包括三种位置顺序)，使得任意相邻两个元件之间没有空气隔离，可以减少相应界面的菲涅尔反射带来的鬼影，从而提高显示光学系统的图像质量。

进一步地，透镜40、第二偏振转换元件50、偏振分光元件60和校正元件70四者中，每相邻两个元件之间填充有光学胶。

光学胶(光学零件胶合用胶)是用于胶结透明光学零件的特种胶粘剂，要求具有无色透明、光透过率在90％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。有机硅胶、丙烯酸型树脂及不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂等胶粘剂都可胶结光学零件。光学胶是一种与光学零件的光学性能相近，并具有优良胶接性能的高分子物质。

以透镜40、第二偏振转换元件50、偏振分光元件60和校正元件70依次贴合设置为例，光学胶可以选择涂覆在透镜40的后表面(即朝向第二偏振转换元件50的表面)上，也可以选择涂覆在第二偏振转换元件50的前表面(即朝向透镜40的表面)上。透镜40的后表面可以为平面，也可以为曲面。当透镜40的后表面为曲面时，光学胶优选涂覆在第二偏振转换元件50上，因为第二偏振转换元件50(比如四分之一波片)整体呈软质，在第二偏振转换元件50贴合到透镜40前，第二偏振转换元件50可以处于平面状态，在第二偏振转换元件50的前表面涂覆光学胶后，再将第二偏振转换元件50贴合到透镜40的后表面并适应透镜40的凸面形状，能够实现更好的均匀度和平整度。同时，需要用除泡机进行真空除泡操作，以避免第二偏振转换元件50和透镜40胶合时，二者间隙的气泡残留对成像光线造成散射。其余相邻元件之间的胶合，与上述方法相同，此处不再赘述。

其中，光学胶优选折射率匹配材质，此处匹配的意思就是减少界面两边物质的折射率差值，从而将反射光损失减少到最小。折射率匹配是光学的重要手段，其目的使得相接触物质的折射率符合一定规律，以减少光的反射或增大光的透射。通过选用折射率匹配材料能够减少光学系统内部的界面反射，从而降低鬼影，提高成像质量。

可选地，请参照图3，校正元件70设于透镜40和第二偏振转换元件50之间，或，校正元件70设于第二偏振转换元件50和偏振分光元件60之间；其中，校正色差的的显示光学系统还包括保护元件80，保护元件80贴合设置在偏振分光元件60背离显示屏10的表面上。

当偏振分光元件60位于校正元件70的后侧(即背离显示屏10的一侧)，或第二偏振转换元件50和偏振分光元件60均位于校正元件70的后侧时，为了对第二偏振转换元件50和偏振分光元件60起到保护作用，可在偏振分光元件60的后表面(即背离第二偏振转换元件50的表面)设置保护元件80来实现。当然，因为保护元件80具有较薄的厚度以及出于成本考虑，保护元件80通常不承担像差校正的作用。

可选地，请参照图2，校正元件70设于偏振分光元件60背离第二偏振转换元件50的一侧，校正元件70背离偏振分光元件60的表面设有增透膜(图中未示出)。

当透镜40、第二偏振转换元件50、偏振分光元件60和校正元件70依次贴合设置时(即校正元件70位于第二偏振转换元件50和偏振分光元件60的后侧)，校正件除了能够实现校正色差的功能外，还可以兼起到保护第二偏振转换元件50和偏振分光元件60的作用，因而无需设置额外的保护元件80，可节省材料、成本及空间。校正元件70暴露于空气的表面(即背离偏振分光元件60的表面)镀增透膜，能够减少相应界面的菲涅尔反射造成的鬼影；校正元件70位于第二偏振转换元件50或偏振分光元件60之间，光线折返时多次经过校正元件70，校正效果更优。因此，本实施例可提高光学显示系统的成像质量。

在可选的实施方式中，请参照图4，校正元件70设于第二偏振转换元件50和偏振分光元件60之间，且透镜40、第二偏振转换元件50和校正元件70依次贴合设置，偏振分光元件60与校正元件70之间设有空气间距，校正元件70朝向偏振分光元件60的表面设有增透膜(图中未示出)。

本实施例中，偏振分光元件60与校正元件70二者之间非贴合设置。偏振分光元件60与透镜40之间的空气间距的大小，可根据主像的光学设计来确定，从而能够满足光学设计的屈光度调节和成像像质的要求。校正元件70暴露于空气的表面(即朝向偏振分光元件60的表面)镀增透膜，能够减少相应界面的菲涅尔反射造成的鬼影；校正元件70位于第二偏振转换元件50和偏振分光元件60之间，光线折返时会多次通过校正元件70，校正效果更优。因此，本实施例可提高光学显示系统的成像质量。

作为本发明的一种实施方式，请参照图5，校正色差的显示光学系统100还包括依序设置的偏振件20、第一偏振转换元件30、部分透射部分反射元件90、第二偏振转换元件50和偏振分光元件60；其中，透镜40设于第二偏振转换元件50和偏振分光元件60之间，校正元件70设于部分透射部分反射元件90和第二偏振转换元件50之间，且校正元件70背离显示屏10的表面的曲率与透镜40朝向显示屏10的表面的曲率相同，校正元件70、第二偏振转换元件50和透镜40依次贴合设置。

本实施例同样为校正色差的显示光学系统100在折叠光路中的应用。不过，与上述所有实施例不同的是，本实施例中的校正元件70位于显示屏10和透镜40之间(即校正元件70位于在透镜40的前侧)。为了保证校正元件70能够发挥校正色差的作用，部分透射部分反射元件90需由第一偏振转换元件30的前表面前移至校正元件70的前表面(即朝向显示屏10的表面)。同时，本实施例还将第二偏振转换元件50前置到第一偏振转换元件30的前侧(即朝向显示屏10的一侧)，如此，校正元件70可以起到保护第二偏振转换元件50的作用，而无需设置额外的元件来保护第二偏振转换元件50，可节省材料、成本及空间。同时，校正元件70、第二偏振转换元件50和透镜40依次贴合，可以减少相应界面的菲涅尔反射带来的鬼影，从而提高显示光学系统的图像质量。

在本发明的一实施例中，校正元件70设于透镜40朝向显示屏10的一侧，且校正元件70背离显示屏10的表面的曲率与透镜40朝向显示屏10的表面的曲率相同，校正元件70与透镜40贴合设置，且校正元件70朝向显示器的表面设有增透膜。

本实施例为校正色差的显示光学系统100在直透式光路中的应用。本实施例中，校正元件70与透镜40贴合，可以减少相应界面的菲涅尔反射带来的鬼影，且其校正元件70的前表面(即朝向显示屏10的表面)设增透膜，能够进一步降低鬼影。因此，本实施例能够在校正直透式光路的色差的同时，降低相应的鬼影影响，以保证原有直透式光路的光学性能。

本发明还提出一种校正色差的头戴显示装置，该校正色差的头戴显示装置包括头戴主体和校正色差的显示光学系统100，校正色差的显示光学系统100设于头戴主体内，该校正色差的显示光学系统100的具体结构参照上述实施例，由于本校正色差的头戴显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，头戴主体可以包括适于佩戴在用户头部的框架、用于调节框架束缚程度的松紧调节装置，以及与显示光学系统连接以对显示屏10进行控制的控制系统等，头戴主体的具体结构和设置可以采用现有技术，此处不再赘述。

以上所述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)

1.一种校正色差的显示光学系统，其特征在于，包括：

显示屏；

透镜，所述透镜设于所述显示屏的一侧；

校正元件，所述校正元件朝向所述显示屏的表面的曲率和所述校正元件背离所述显示屏的表面的曲率相同，且所述校正元件具有与所述透镜相反的色散特性；

其中，所述校正元件设于所述透镜背离所述显示屏的一侧，或，所述所述校正元件设于所述透镜朝向所述显示屏的一侧。

2.如权利要求1所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正色差的显示光学系统还包括依序设置的偏振件、第一偏振转换元件、部分透射部分反射元件、第二偏振转换元件和偏振分光元件；

其中，所述透镜设于所述部分透射部分反射元件和第二偏振转换元件之间；所述校正元件设于所述透镜和所述第二偏振转换元件之间，或，所述校正元件设于所述第二偏振转换元件和所述偏振分光元件之间，或，所述校正元件设于所述偏振分光元件背离所述第二偏振转换元件的一侧。

3.如权利要求2所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正元件朝向所述显示屏的表面的曲率与所述透镜背离所述显示屏的表面的曲率相同，所述透镜、所述第二偏振转换元件、所述偏振分光元件和所述校正元件四者中，每相邻两个元件贴合设置。

4.如权利要求3所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述透镜、所述第二偏振转换元件、所述偏振分光元件和所述校正元件四者中，每相邻两个元件之间填充有光学胶。

5.如权利要求3所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正元件设于所述透镜和所述第二偏振转换元件之间，或，所述校正元件设于所述第二偏振转换元件和所述偏振分光元件之间；

其中，所述校正色差的的显示光学系统还包括保护元件，所述保护元件贴合设置在所述偏振分光元件背离所述所述显示屏的表面上。

6.如权利要求3所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正元件设于所述偏振分光元件背离第二偏振转换元件的一侧，所述校正元件背离所述偏振分光元件的表面设有增透膜。

7.如权利要求2所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正元件设于所述第二偏振转换元件和所述偏振分光元件之间，且所述透镜、所述第二偏振转换元件和所述校正元件依次贴合设置，所述偏振分光元件与所述校正元件之间设有空气间距，所述校正元件朝向所述偏振分光元件的表面设有增透膜。

8.如权利要求1所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正元件设于所述透镜朝向所述显示屏的一侧，且所述校正元件背离所述显示屏的表面的曲率与所述透镜朝向所述显示屏的表面的曲率相同，所述校正元件与所述透镜贴合设置，且所述校正元件朝向所述显示器的表面设有增透膜。

9.如权利要求1所述的校正色差的显示光学系统，其特征在于，所述校正色差的显示光学系统还包括依序设置的偏振件、第一偏振转换元件、部分透射部分反射元件、第二偏振转换元件和偏振分光元件；

其中，所述透镜设于所述第二偏振转换元件和偏振分光元件之间，所述校正元件设于所述部分透射部分反射元件和所述第二偏振转换元件之间，且所述校正元件背离所述显示屏的表面的曲率与所述透镜朝向所述显示屏的表面的曲率相同，所述校正元件、所述第二偏振转换元件和所述透镜依次贴合设置。

10.一种校正色差的头戴显示装置，其特征在于，包括：

头戴主体；及

如权利要求1至9中任一项所述的校正色差的显示光学系统，所述校正色差的显示光学系统设于所述头戴主体内。

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