CN208283655U - 一种光学系统及增强现实设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能穿戴电子设备技术领域，提供了一种光学系统及增强现实设备，光学系统包括沿光路依次设置的图像单元、透镜单元以及光学单元，图像单元用于产生和发射图像光束，透镜单元用于透射图像光束并调整图像光束的传播方向，光学单元包括用于对图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，第一光学单元和/或第二光学单元带有非零屈光度。图像光束经第二光学单元反射后回到第一光学单元，并经第一光学单元透射后进入用户的眼睛；外部光束经第二光学单元透射后到达第一光学单元，并经第一光学单元透射后进入用户的眼睛；患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元和外部的图像信息，改善使用体验。

Description

一种光学系统及增强现实设备

技术领域

本实用新型属于智能穿戴电子设备技术领域，更具体地说，是涉及一种光学系统及增强现实设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的显示设备被广泛应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。其中增强现实技术作为一种由光学、电子学、软件交互等多种领域相结合的新型技术也得到了突飞猛进的发展。增强现实技术可将虚拟图像与现实场景互相结合，为使用者带来了许多的方便，尤其是增强现实眼镜以其外形轻巧便于携带的优点，越来越为消费者所接受。

然而，现有的增强现实设备都是模拟无限远发射的平行光，适应没有视力问题的人眼，从而使得有视力问题的用户在佩戴时无法看清楚画面，使用体验不佳。

以上不足，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光学系统，以解决现有技术中存在的有视力问题的用户在使用增强现实设备时使用体验不佳的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光学系统，包括沿光路依次设置的：

图像单元，用于产生和发射携带图像信息的图像光束；

透镜单元，用于透射所述图像光束并调整所述图像光束的传播方向；

光学单元，包括用于对所述图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元和/或所述第二光学单元带有非零屈光度；

所述图像光束经所述第二光学单元反射后回到所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛；

所述外部光束经所述第二光学单元透射后到达所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛。

进一步地，所述第一光学单元带有非零屈光度；

所述第一光学单元包括第一光学镜片以及屈光镜片，所述屈光镜片与所述第一光学镜片背向所述第二光学单元的表面贴合。

进一步地，所述屈光镜片背向所述第一光学镜片的一面为带有非零屈光度的凹面。

进一步地，所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一增透膜；

或者，

所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一增透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜。

进一步地，所述第二光学单元带有非零屈光度；

所述第二光学单元包括第二光学镜片，所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的一面为带有非零屈光度的凹面。

进一步地，所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的表面设有第二半反半透膜，所述第二光学镜片背向所述第一光学单元的表面设有第二增透膜；

或者，

所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的表面设有第二增透膜，所述第二光学镜片背向所述第一光学单元的表面设有第二半反半透膜。

进一步地，所述第二光学镜片为玻璃镜片，所述第二光学镜片内均匀分布有光致变色材料；

或者，

所述第二光学镜片为树脂镜片，所述第二光学镜片的表面镀有光致变色涂层；

或者，

所述第二光学镜片为树脂镜片，所述第二光学镜片的表面渗透有光致变色材料。

进一步地，所述透镜单元包括沿光路依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜共轴且与所述图像单元共轴。

进一步地，所述第一光学单元在所述第二光学单元方向上的投影面积不小于所述第二光学单元的表面积。

本实用新型的目的还在于提供一种增强现实设备，包括上述的光学系统。

本实用新型提供的一种光学系统的有益效果在于：

(1)由于第一光学单元和/或第二光学单元的屈光度不为零，因此其可以进行视力矫正，使得患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元的图像信息和外部图像信息，用户具有更好的使用体验；

(2)本实施例提供的光学系统结构简单，具有良好的成像效果，用户可以同时观看图像单元的图像信息和外部图像信息，从而可以获得良好的增强现实使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光学系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光学系统的光路结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的光学系统的光路结构示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的光学系统的第一光学单元的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的光学系统的第二光学单元的结构示意图；

图6为正常视力用户眼睛的示意图；

图7为近视用户眼睛的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的光学系统的带有坐标系的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的光学系统的局部结构示意图一；

图10为本实用新型实施例提供的光学系统的局部结构示意图二。

其中，图中各附图标记：

1-图像单元； 2-透镜单元；

21-第一透镜； 22-第二透镜；

3-光学单元； 31-第一光学单元；

311-第一光学镜片； 3111-第一上表面；

3112-第一下表面； 312-屈光镜片；

32-第二光学单元； 321-第二光学镜片；

3211-第二上表面； 3212-第二下表面；

4-眼睛； 41-晶状体；

42-视网膜。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，一种光学系统，包括沿光路依次设置的图像单元1、透镜单元2以及光学单元3。其中图像单元1用于产生和发射携带图像信息的图像光束，透镜单元2用于透射图像光束并调整图像光束的传播方向，光学单元3包括用于对图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元31和第二光学单元32，第一光学单元31和/或第二光学单元32带有非零屈光度(即屈光度不为零)。图像光束经第二光学单元32反射后回到第一光学单元31，并经第一光学单元31透射后进入用户的眼睛；外部光束经第二光学单元32透射后到达第一光学单元31，并经第一光学单元31透射后进入用户的眼睛。

本实施例提供的光学系统的工作原理如下：

一方面，图像单元1产生携带图像信息的图像光束，并将图像光束发射到透镜单元2；透镜单元2对图像光束的传播方向进行调整后，将图像光束透射到第一光学单元31；图像光束到达第一光学单元31后一部分发生反射，一部分发生透射，发生反射的图像光束到达第二光学单元32；第二光学单元32将图像光束进行反射，经过第二光学单元32反射的图像光束回到第一光学单元31；图像光束到达第一光学单元31后一部分发生反射，一部分发生透射，发生透射的图像光束到达用户的眼睛4，从而使得用户的眼睛4能够获得图像单元1的图像信息。由于第一光学单元31和/或第二光学单元32的屈光度不为零，因此患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元1的图像信息。

另一方面，外部光束到达第二光学单元32后一部分发生反射，一部分发生透射，发生透射的外部光束继续传播至第一光学单元31，且到达第一光学单元31后一部分发生反射，一部分发生透射，发生透射的外部光束到达用户的眼睛4，从而使得用户的眼睛4能够获得外部图像信息。由于第一光学单元31和/或第二光学单元32的屈光度不为零，因此患有近视或远视的用户也可以清楚观看外部图像信息。

请参阅图6和图7，正常人眼之所以能够看清楚外部物，是由于光线进入人的眼睛4后，人眼睛的晶状体41曲率会发生变化，从而光线可以在视网膜42上成像，此时成像清晰。但是对于近视或远视的人而言，由于光线通过晶状体41后无法汇聚在视网膜42上，从而无法看清楚外部景物，出现视力障碍。因此，当光学系统不具有屈光度时，近视或远视的人在使用光学系统时就无法看清楚图像单元1的图像信息或外部图像信息；当光学系统具有一定的屈光度时，近视或远视的用户在使用光学系统时可以清楚观看图像单元1的图像信息或外部图像信息，从而具有更好的使用体验。

本实施例提供的光学系统的有益效果在于：

(1)由于第一光学单元31和/或第二光学单元32的屈光度不为零，因此患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元1的图像信息和外部图像信息，使得用户具有更好的使用体验；

(2)本实施例提供的光学系统结构简单，具有良好的成像效果，用户可以同时观看图像单元1的图像信息和外部图像信息，从而可以获得良好的增强现实使用体验。

请参阅图3和图4，在一个实施例中，第一光学单元31的屈光度不为零。第一光学单元31包括第一光学镜片311以及屈光镜片312，第一光学镜片311朝向透镜单元2的表面为第一上表面3111，第一光学镜片311背向透镜单元2的表面为第一下表面3112，屈光镜片312与第一下表面3112贴合(即屈光镜片312与第一光学镜片311背向第二光学单元32的表面贴合)。此时，经第二光学单元32反射的图像光束首先到达第一光学镜片311，然后部分图像光束经第一光学镜片311透射后到达屈光镜片312，屈光镜片312对图像光束的传播路径进行调整，然后图像光束出射至用户的眼睛4。经第二光学单元32透射的外部光束首先到达第一光学镜片311，然后部分外部光束经第一光学镜片311透射后到达屈光镜片312，屈光镜片312对外部光束的传播路径进行调整，然后图像光束出射至用户的眼睛4。

在一个实施例中，屈光镜片312背向第一光学镜片311的一面为带有非零屈光度的凹面，根据凹面的曲率不同，从而其屈光度可以不同，根据用户的近视程度或远视程度不同，可以更换具有不同屈光度的屈光镜片312，更换过程简单方便，从而可以满足不同用户的使用需求。

请参阅图2和图5，在一个实施例中，第二光学单元32带有非零屈光度。第二光学单元32包括第二光学镜片321，第二光学镜片321朝向第一光学镜片311的表面为第二上表面3211，第二光学镜片321背向第一光学镜片311的表面为第二下表面3212，第二上表面3211为带有非零屈光度的凹面。此时，经第一光学单元31反射的图像光束到达第二光学单元的第二光学镜片321，然后经第二光学镜片321反射，第二上表面3211对该图像光束的传播路径进行调整，然后图像光束传播回第一光学单元31。外部光束经第二光学单元32透射后进入光学系统中，第二光学镜片321带有屈光度的凹面(即第二上表面3211)对该外部光束的传播路径进行调整，然后外部光束传播至第一光学单元31。根据凹面的曲率不同，其屈光度可以不同，根据用户的近视程度或远视程度不同，可以更换具有不同屈光度的第二光学镜片321，更换过程简单方便，从而可以满足不同用户的使用需求。

在一个实施例中，第一光学单元31和第二光学单元32均带有非零屈光度。第一光学单元31包括第一光学镜片311以及屈光镜片312，屈光镜片312与第一下表面3112贴合；第二上表面3211为带有非零屈光度的凹面。此时第二上表面3211和屈光镜片312均会对图像光束和外部光束的传播路径进行调整。根据凹面的曲率不同，屈光镜片312和第二光学镜片321的屈光度不同，根据用户的近视程度或远视程度不同，可以更换具有不同屈光度的屈光镜片312和第二光学镜片321，更换过程简单方便，从而可以满足不同用户的使用需求。

进一步地，图像单元1可以为微显示器，微显示器与透镜单元2共轴，透镜单元2包括至少一个透镜。采用微显示器，有利于减轻光学系统的重量。微显示器的尺寸为0.29英寸～1.3英寸(1英寸约为2.54厘米)，可根据需要进行设置，微显示器的长宽比优选为16：9。微显示器的图像显示区域经过透镜单元2以及光学单元3之后形成的屏幕尺寸可以为：水平方向长度H为15.718厘米，竖直方向宽度V为8.842厘米，屏幕的长宽比与微显示器的长宽比相同，水平方向上的视场角fov(H)满足竖直方向上的视场角fov(V)满足其中f为光学系统的有效焦距。在本实施例中，光学系统的视场角(指的是屏幕对角线的视场角)大于40°，从而具有大视场角，进而具有更好的用户体验。考虑到人的眼睛在水平方向上的视场角比竖直方向上的视场角更大，因而设置水平方向上的视场角大于竖直方向上的视场角，从而具有更好的用户体验。

请参阅图8，在本实施例中，为了更好地描述，考虑图像单元1的中心轴所在的方向为Y方向，第二光学镜片321的中心轴所在的方向为X方向，X方向与Y方向相互垂直，图像单元1的中心轴与第二光学镜片321的中心轴垂直相交于第一光学镜片311。

进一步地，第一光学镜片311的中心轴与透镜单元2的中心轴的夹角为45°，第二光学镜片321的中心轴与透镜单元2的中心轴相互垂直，此时第一光学镜片311的中心轴与第二光学镜片321的中心轴的夹角为45°。因此当图像光束经过透镜单元2后到达第一光学镜片311时，光束的入射角为45°，反射角也为45°，因而反射光束与入射光束之间的夹角为90°，图像光束垂直入射到第二光学镜片321上。

进一步地，透镜单元2包括沿光路依次设置的第一透镜21和第二透镜22，第一透镜21和第二透镜22共轴且与图像单元1共轴。采用共轴方式，不仅使得光学系统的整体结构更加简单，加工和装调更加简单，而且有利于提高光学系统的成像质量。

由于光学系统中的各组件之间相对位置的偏移以及角度的偏转都会导致光学系统不共轴，从而影响成像质量。

在一个实施例中，第一透镜21的中心轴与Y方向的夹角不大于3°，即第一透镜21绕X方向和与方向偏转的角度均不大于3°；优选地，第一透镜21绕X方向偏转的角度不大于0.5°，即第一透镜21绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于0.5°，从而能保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第二透镜22的中心轴与Y方向的夹角小于或等于3°，即第二透镜22绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于3°；优选地，第二透镜22绕X方向偏转的角度不大于0.5°，即第二透镜22绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于0.5°，从而能保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第一透镜21在X方向和Y方向上的偏移均不超过2毫米；优选地，第一透镜21在X方向和Y方向上的偏移不超过0.1毫米，从而能保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第二透镜22在X方向和Y方向上的偏移均不超过2毫米；优选地，第二透镜22在X方向和Y方向上的偏移均不超过0.1毫米，从而能保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第一透镜21和第二透镜22的面型均可以为球面，且均采用塑胶通过注塑或热压的方式加工而成，加工方式简单，易于批量生产和装配。第一透镜21和第二透镜22可以均由树脂材料制成，优选为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，易于生产且价格低廉，质地轻，有利于降低制造成本及整体重量。当然，第一透镜21和第二透镜22也可由玻璃制成，此处不做限制。

在其他实施例中，透镜单元2也可以只包括一个透镜，也可以包括两个以上的透镜，例如可以包括三个透镜等，此处不做限制。

请参阅图4，在一个实施例中，第一光学镜片311朝向透镜单元2的表面(即第一上表面3111)设有第一半反半透膜，第一光学镜片311背向透镜单元的表面(即第一下表面3112)设有第一增透膜。半反半透膜指的是入射光束经过半反半透膜后一部分发生反射，一部分发生透射，其透反比(即透射光线与反射光线的比例)可为5:5、6:4、7:3、8:2或9:1等，可以根据需要进行设置，此处不做限制。增透膜可以减少反射，增加透射。

当图像光束经过透镜单元2入射到第一光学镜片311时，由于第一半反半透膜的作用，入射的图像光束的一部分发生反射，一部分发生透射；发生透射的部分到达第一下表面3112，并且在第一增透膜的作用下从第一光学镜片311中出射，发生反射的部分到达第二光学镜片321后再反射回第一光学镜片311，且依次经过第一上表面3111和第一下表面3112，在第一增透膜的作用下从第一光学镜片311中出射，出射的图像光束到达用户的眼睛4，从而使得用户看到图像单元1发射的图像。

在一个实施例中，第一增透膜可设于第一上表面3111，第一半反半透膜可设于第一下表面3112，图像光束到达第一光学镜片311后的过程与上述情形类似，此处不再赘述。

在一个实施例中，第一光学镜片311的中心轴与Y方向的夹角不大于5°，即第一光学镜片311绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于5°；优选地，第一光学镜片311绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于0.5°，从而能保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第一光学镜片311为非平面镜，第一光学镜片311在X方向上和Y方向上的偏移均不超过1毫米；优选地，第一光学镜片311在X方向上和Y方向上的偏移均不超过0.1毫米，从而能保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第一光学镜片311为平面镜，此时其在X方向上和Y方向上的偏移不影响其成像质量，从而其装配更加简单，有利于光学系统形成良好的成像质量。

请参阅图5，在一个实施例中，第二光学镜片321朝向第一光学镜片311的表面(即第二上表面3211)设有第二半反半透膜，第二光学镜片321背向第一光学单元31的表面(即第二下表面3212)设有第二增透膜。一方面，图像光束到达第二光学镜片321的第二半反半透膜后，其一部分发生反射，一部分发生透射；发生透射的部分到达第二下表面3212，并且在第二增透膜的作用下从第二光学镜片321中出射到光学系统外；发生反射的部分则到达第一光学镜片311。另一方面，外部光束依次经过第二下表面3212和第二上表面3211后进入到光学系统中，并入射到第一光学镜片311处。在第二下表面3212上设置第二增透膜，有利于光学系统内需要出射的光束出射到外部，减少杂散光对成像质量的影响，同时外部光束能够有效透射到光学系统内，从而使得用户能够获得更明亮的来自环境的外部图像，改善成像质量和用户体验。

在一个实施例中，第二增透膜可设于第二上表面3211，第二半反半透膜可设于第二下表面3212，图像光束和外部光束到达第二光学镜片321后的过程与上述情形类似，此处不再赘述。

在一个实施例中，第二光学镜片321的中心轴与图像单元1的中心轴相垂直，第二光学镜片321的中心轴与Y方向的夹角不大于0.5°，即第二光学镜片41绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于0.5°；优选地，第二光学镜片41绕X方向和Y方向偏转的角度均不大于0.1°，从而保证光学系统具有良好的成像质量。第二光学镜片321在X方向和Y方向上的偏移均不超过0.5毫米；优选地，第二光学镜片321在X方向和Y方向上的偏移均不超过0.05毫米，从而保证光学系统具有良好的成像质量。

在一个实施例中，第二光学镜片321可以为具有等厚度(即第二光学镜片321各处的厚度相等)的球面镜、非球面镜或自由曲面镜。优选地，第二光学镜片321为具有等厚度的球面镜，易于加工。第二光学镜片321的曲率半径R满足R>2(d1+d2)，其中d1指的是第二光学镜片321的中心轴与第二光学镜片321的交点到第二光学镜片321的中心轴与第一光学镜片311的交点的距离，d2指的是微显示器的中心轴与第二透镜22靠近第一光学镜片311的一侧的交点到图像单元1的中心轴与第一光学镜片311的交点的距离，从而更有利于成像。

在一个实施例中，第二光学镜片321由玻璃材料制成，第二光学镜片321内均匀分布有光致变色材料。光之变色材料与玻璃材料均匀混合后制作成第二光学镜片321，从而使得第二光学镜片321在变色时能达到均匀变色的效果。

在一个实施例中，第二光学镜片321由树脂材料制成，第二光学镜片321的表面均匀镀有光致变色涂层，从而使得第二光学镜片321在变色时能达到均匀变色的效果。

在一个实施例中，第二光学镜片321由树脂材料制成，第二光学镜片321的表面均匀渗透有光致变色材料，从而使得第二光学镜片321在变色时能达到均匀变色的效果。

光致变色是指光致变色材料在受到指定波长照射时，其吸收光谱发生变化的可逆过程。当具有光致变色材料的第二光学镜片321在太阳光较强的环境中时，第二光学镜片321会受到紫外线等短波长光线的照射，此时第二光学镜片321的颜色会均匀变深，第二光学镜片321对环境光线的透过率降低，从而使得通过第二光学镜片321进入到光学系统中的光线量减少；当环境光线较暗时，第二光学镜片321的颜色变浅，第二光学镜片321对环境光线的透过率增加，从而使得通过第二光学镜片321进入到光学系统中的光线量增加，使得用户在光线较强和光线较暗的环境下均可以舒适使用。

请参阅图9，在一个实施例中，第一光学单元31在第二光学单元32方向上的投影面积不小于第二光学单元32的表面积，即第一光学镜片311在第二光学镜片321方向上投影面积不小于第二光学镜片321的尺寸，从而使得通过第二光学镜片321进入到光学系统中的外部光束均通过第一光学镜片311后才到达用户的眼睛4，使得用户看到的外部图像具有更好的一致性，同时外部图像与屏幕图像具有更好的一致性，改善用户体验。请参阅图10，与之相对应的是，当第一光学镜片311在第二光学镜片321方向上投影面积小于第二光学镜片321的尺寸时，一方面通过第二光学镜片321进入到光学系统中的外部光束一部分会通过第一光学镜片311后用户的眼睛4，这部分光线较暗，而一部分会直接到达用户的眼睛4，这部分光线则较亮，此时用户观看到的外部图像就会出现一些区域亮而另外一些区域暗的情况，外部图像的一致性不好；另一方面屏幕图像与外部图像不能很好地匹配，两者的一致性降低，用户容易产生疲劳。

人的眼睛的瞳孔大小一般为2毫米～8毫米，且瞳孔的大小随着环境亮度的降低而变大，而较大的出瞳直径则有利于光学系统与人眼瞳孔中心的对位容差；本实施例提供的光学系统的出瞳直径不小于8毫米，出瞳距离大于15毫米，从而使得用户在观看时具有更好的用户体验。优选地，本实施例提供的光学系统的出瞳直径为8毫米，出瞳距离为18毫米，从而具有很好的用户体验。

本实施例的目的还在于提供一种增强现实设备，包括上述的光学系统。

本实施例提供的增强现实设备的有益效果在于：

(1)由于光学系统的第一光学单元31和/或第二光学单元32的屈光度不为零，因此患有近视或远视的用户也可以清楚观看图像单元1的图像信息和外部图像信息，使得用户具有更好的使用体验；

(2)光学系统结构简单，具有良好的成像效果，用户可以同时观看图像单元1的图像信息和外部图像信息，从而可以获得良好的增强现实使用体验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学系统，其特征在于：包括沿光路依次设置的：

图像单元，用于产生和发射携带图像信息的图像光束；

透镜单元，用于透射所述图像光束并调整所述图像光束的传播方向；

光学单元，包括用于对所述图像光束和外部光束进行反射和透射的第一光学单元和第二光学单元，所述第一光学单元和/或所述第二光学单元带有非零屈光度；

所述图像光束经所述第二光学单元反射后回到所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛；

所述外部光束经所述第二光学单元透射后到达所述第一光学单元，并经所述第一光学单元透射后进入用户的眼睛。

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述第一光学单元带有非零屈光度；

所述第一光学单元包括第一光学镜片以及屈光镜片，所述屈光镜片与所述第一光学镜片背向所述第二光学单元的表面贴合。

3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于：所述屈光镜片背向所述第一光学镜片的一面为带有非零屈光度的凹面。

4.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于：所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一增透膜；

或者，

所述第一光学镜片朝向所述透镜单元的表面设有第一增透膜，所述第一光学镜片背向所述透镜单元的表面设有第一半反半透膜。

5.如权利要求1～4任一项所述的光学系统，其特征在于：所述第二光学单元带有非零屈光度；

所述第二光学单元包括第二光学镜片，所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的一面为带有非零屈光度的凹面。

6.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于：所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的表面设有第二半反半透膜，所述第二光学镜片背向所述第一光学单元的表面设有第二增透膜；

或者，

所述第二光学镜片朝向所述第一光学单元的表面设有第二增透膜，所述第二光学镜片背向所述第一光学单元的表面设有第二半反半透膜。

7.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于：

所述第二光学镜片为玻璃镜片，所述第二光学镜片内均匀分布有光致变色材料；

或者，

所述第二光学镜片为树脂镜片，所述第二光学镜片的表面镀有光致变色涂层；

或者，

所述第二光学镜片为树脂镜片，所述第二光学镜片的表面渗透有光致变色材料。

8.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述透镜单元包括沿光路依次设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜共轴且与所述图像单元共轴。

9.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述第一光学单元在所述第二光学单元方向上的投影面积不小于所述第二光学单元的表面积。

10.一种增强现实设备，其特征在于：包括权利要求1～9任一项所述的光学系统。