CN114167607A - 光学成像系统及头戴显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光学成像系统及头戴显示装置，光学成像系统包括显示屏和透镜组；显示屏位于透镜组的远离人眼的一侧，显示屏包括显示面板和盖板，盖板设置在显示面板的面向透镜组的一侧，盖板的厚度范围与透镜组的等效像方焦距、盖板的折射率及人眼的明视距离相关。本申请提供一种光学成像系统及头戴显示装置，可以使显示屏和透镜组之间的异物造成的显示不良不易被人眼察觉到。

Description

光学成像系统及头戴显示装置

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学成像系统及头戴显示装置。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)指的是通过光学成像系统将数字化的内容投射到人眼，让用户仿佛置身于虚拟世界之中，实现沉浸式虚拟体验。随着VR技术的不断发展，用户能够利用头戴显示装置看到虚拟世界中的画面，光学成像系统是头戴显示装置中的关键部件。

光学成像系统包括显示屏和透镜组，显示屏发出的光经过透镜组折射后入设到人眼瞳孔，进入人眼通孔的光线的反向延长线汇聚在远处形成虚像，人眼观看到的图像为该虚像，该虚像为显示屏显示的图像放大后的像。

生产装配过程中，显示屏和透镜组之间可能会落入灰尘、皮屑、纤维碎屑等异物，导致人眼在通过光学成像系统观察显示屏时，异物会成像，产生黑点、黑线、亮点、亮线等显示不良。

发明内容

本申请提供一种光学成像系统及头戴显示装置，可以使显示屏和透镜组之间的异物造成的显示不良不易被人眼察觉到。

本申请实施例一方面提供一种光学成像系统，包括显示屏和透镜组；所述显示屏位于所述透镜组的远离人眼的一侧，所述显示屏包括显示面板和盖板，所述盖板设置在所述显示面板的面向所述透镜组的一侧，所述盖板的厚度满足：

其中，f’为所述透镜组的等效像方焦距，n为所述盖板的折射率，a为人眼的明视距离。

本申请实施例提供的光学成像系统，通过增大显示屏上的盖板的厚度，使盖板的厚度增加至光学成像系统的焦距的一定比例，以增大落在透镜组和显示屏之间的异物与显示面板之间的距离，使显示面板上的显示图像清晰成像的情况下，盖板表面的异物成像的像距与显示图像的像距较远，呈现虚化效果，无法被人眼清晰捕捉，从而导致黑点、黑线、亮点、亮线等显示不良可以不被察觉到。

在一种可能的实施方式中，a不大于300mm。

明视距离为人眼能够看清物体的最近距离，明视距离的范围不超过300mm，人眼在注视无穷远时无法同时看清距离300mm及以内范围内的物体，因此将明视距离代入上述公式，可以使盖板表面的异物成像呈现虚化效果。

在一种可能的实施方式中，所述盖板包括覆盖在所述显示面板上的第一盖板和设置在所述第一盖板上的第二盖板，所述第二盖板粘接在所述第一盖板上。

显示屏在生产过程中一般在显示面板表面覆盖有较薄的保护层作为第一盖板，若要增加盖板的厚度，除了在生产过程中直接增加第一盖板的厚度，还可以在显示屏表面增加设置第二盖板，第二盖板可以通过粘接等方式设置在显示屏上，工艺简单容易实现，且成本较低。

在一种可能的实施方式中，所述盖板的厚度小于3.5mm。

盖板的厚度处于小于3.5mm的范围内，以在起到使盖板表面的异物成像的像距与显示图像的像距较远的作用的同时，防止盖板厚度过大对光学成像系统的体积和重量造成较大影响，满足光学成像系统整体的轻薄化设计。

在一种可能的实施方式中，所述盖板由透明的玻璃或塑料制成，所述盖板的折射率处于1.3-1.9的范围内。

显示屏的盖板设置为光学玻璃或光学塑料，不同材料的盖板的折射率和密度不同，在设计盖板的厚度时，选择折射率较小的材质作为盖板，可以使盖板的厚度尽量做薄，以满足光学成像系统整体的轻薄化设计。

在一种可能的实施方式中，所述透镜组的等效像方焦距处于10mm-60mm的范围内。

随着对光学成像系统的体积及成像质量的要求，透镜组的焦距倾向于更小的范围，透镜组的焦距越小，对应的放大倍数越大，则透镜组和显示屏之间的异物导致的显示不良越明显，通过增大盖板厚度来解决该问题的必要性越大。

在一种可能的实施方式中，所述透镜组包括至少一个镜片，所述镜片包括菲涅尔镜片、平凸透镜、双凸透镜、弯月正透镜、平凹透镜、双凹透镜或弯月负透镜。

光学成像系统的透镜组可以设置不同的镜片类型和镜片数量，通过镜片的组合来提高成像质量，满足更多成像需求。

本申请实施例另一方面提供一种头戴显示装置，包括设备主体、穿戴部和安装在所述设备主体内的如上所述的光学成像系统。

头戴显示装置包括设备主体和穿戴部，用户佩戴头戴显示装置时，设备主体位于用户的眼睛的前方，用来为用户的眼睛提供显示画面，穿戴部则用来固定在用户的头部或者耳朵上，实现头戴显示装置的可靠佩戴。光学成像系统中设置在设备主体中，用来实现虚拟画面的显示。

在一种可能的实施方式中，所述头戴显示装置包括虚拟现实眼镜。

头戴显示装置可以为眼镜的形式，此时，设备主体可以包括架设在用户鼻梁上方且位于用户眼睛前方的镜架，穿戴部可以为架设在用户耳朵上的镜腿。

本申请实施例提供一种光学成像系统和头戴显示装置，通过增大显示屏上的盖板的厚度，使盖板的厚度增加至光学成像系统的焦距的一定比例，以增大落在透镜组和显示屏之间的异物与显示面板之间的距离，使显示面板上的显示图像清晰成像的情况下，盖板表面的异物成像的像距与显示图像的像距较远，呈现虚化效果，无法被人眼清晰捕捉，从而导致黑点、黑线、亮点、亮线等显示不良可以不被察觉到。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的头戴显示装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的头戴显示装置的另一角度的结构示意图；

图3为相关技术提供的光学成像系统的结构示意图；

图4为相关技术提供的光学成像系统的成像原理示意图；

图5为相关技术提供的头戴显示装置的成像示意图；

图6为本申请一实施例提供的光学成像系统的成像原理示意图；

图7为本申请一实施例提供的光学成像系统的物像关系示意图；

图8为本申请一实施例提供的头戴显示装置的成像示意图；

图9为本申请一实施例提供的光学成像系统优化前的结构示意图；

图10为图9提供的光学成像系统在优化后的结构示意图；

图11为本申请又一实施例提供的光学成像系统在优化前的结构示意图；

图12为图11提供的光学成像系统在优化后的结构示意图。

附图标记说明：

100-头戴显示装置；11-设备主体；12-穿戴部；200-光学成像系统；21-显示屏；211-显示面板；212-盖板；212a-第一盖板；212b-第二盖板；22-透镜组；221-第一镜片；222-第二镜片；223-第三镜片；224-第四镜片；225-第五镜片；300-异物。

具体实施方式

图1为本申请一实施例提供的头戴显示装置的结构示意图，图2为本申请一实施例提供的头戴显示装置的另一角度的结构示意图。参考图1和图2所示，本申请实施例提供一种头戴显示装置100，该头戴显示装置100包括设备主体11和穿戴部12，用户佩戴头戴显示装置100时，设备主体11位于用户的眼睛的前方，用来为用户的眼睛提供显示画面，穿戴部12则用来固定在用户的头部或者耳朵上，实现头戴显示装置100的可靠佩戴。

示例性地，头戴显示装置100可以为眼镜的形式，此时，设备主体11可以包括架设在用户鼻梁上方且位于用户眼睛前方的镜架，穿戴部12可以为架设在用户耳朵上的镜腿。头戴显示装置100也可以为头盔等形式，设备主体11可以为罩设在用户眼睛前方的眼罩，穿戴部12可以为罩设在用户头部的头盔。

设备主体11内设置有光学成像系统200，以实现虚拟画面的显示，光学成像系统200的数量可以为两个，分别对应用户的左眼和右眼设置。两个光学成像系统200可以通过交错显示、画面交换或者视差融合的方式，达到立体显像的目的。

图3为相关技术提供的光学成像系统的结构示意图。参考图3所示，光学成像系统200包括显示屏21和透镜组22，显示屏21位于透镜组22的远离人眼的一侧，显示屏21用来显示画面，显示屏21发出的光线经过透镜组22的折射或反射后进入人眼。

显示屏21包括显示面板211和盖板212，显示面板211包括发光层、光学胶层、偏光片等叠层结构，显示面板211整体用来显示，实际上是发光层在发出光线，由于显示面板211整体的厚度小于0.2mm，其内部各层厚度可以忽略，看作是由显示面板211的面向透镜组22的一侧表面发出光线。盖板212盖设在显示面板211上，用来保护显示面板211。

透镜组22可以由至少一个透镜组成，该透镜包括但不限于菲涅尔镜片、平凸透镜、双凸透镜、弯月正透镜、平凹透镜、双凹透镜、弯月负透镜等类型，多个透镜配合使用，以使显示屏21发出的光线经过一个或多个透镜的折射或反射后，以近似平行光的状态进入人眼。

头戴显示装置100的光学成像系统200的工作原理为，将显示屏21的位置固定，通过透镜组22将显示屏21发出的光线，在一定的像距位置成像给人眼，人眼可以观察到固定像距位置处的图像。

显示屏21与透镜组22之间具有间隙，该间隙至少为0.2mm，用来防止显示屏21和透镜组22之间发生碰撞。显示屏21与透镜组22安装在设备主体11内时，外围设置有密封圈等密封结构，以防止外部环境中的灰尘进入到显示屏21与透镜组22之间的间隙内。但是，在装配过程中进入显示屏21与透镜组22之间的间隙内的灰尘难以完全避免。

相关技术中，头戴显示装置100可以在100级无尘车间内进行组装，静态的100级无尘车间内，空气中的颗粒物的直径大多在1μm以下，可以忽略不计。但是实际生产过程中，工作人员进入车间环境后，不可避免地会有皮肤或者衣物暴露在环境中，导致产生皮屑、纤维碎屑、灰尘等异物，这些异物的直径处于10μm-2000μm之间。异物尺寸较小，装配头戴显示装置100的工作人员难以发现和将其清理干净，因此显示屏21和透镜组22装配后，异物可能会落入显示屏21和透镜组22之间的间隙内，例如粘附在显示屏21上的盖板212表面。

图4为相关技术提供的光学成像系统的成像原理示意图，图5为相关技术提供的头戴显示装置的成像示意图。参考图4和图5所示，盖板212的面向透镜组22的一侧表面上粘附有异物300，此时，经透镜组22进入人眼的光线有两类。第一类为显示面板211发出的光线，例如显示面板211上的点p，第二类为异物300上发出的光线，例如异物300上的点q。

显示面板211上的点p发出的光线经过透镜组22后可以接近平行的光线进入人眼，其虚像p’的像距在1米至无穷远的范围内。盖板212的厚度h’较小时，异物300上的点q，发出的光线经过透镜组22后同样以接近平行的光线进入人眼，其虚像q’的像距在1米至无穷远的范围内。由于显示面板211上的点p和异物300上的点q，距离透镜组22之间的距离相差较小，因此两者虚像p’和q’的位置接近，均处于人眼的可视范围内。

并且，头戴显示装置100内的透镜组22的等效焦距一般处于10mm-100mm范围内，对应的放大倍数处于2.5倍-25倍之间，随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实装置中的透镜组22的等效焦距可以缩小至10mm-60mm的范围。对于上述10μm-2000μm的异物300来说，经过透镜组22的放大后，显示的虚像的直径可以达到毫米级甚至厘米级的尺寸范围，其大小足以被用户的眼睛捕捉到。

也就是说，用户佩戴头戴显示装置100时，装配过程中粘附在显示屏21上的极小的皮屑、纤维碎屑、灰尘等异物300，经过光学成像系统200的放大和成像后，会产生黑点、黑线、亮点、亮线等显示不良，会影响到头戴显示装置100的显示效果，导致用户体验不佳。

基于上述描述，本申请实施例提供一种光学成像系统和头戴显示装置，通过增大显示屏上的盖板的厚度，使盖板的厚度增加至光学成像系统的焦距的一定比例，以增大落在透镜组和显示屏之间的异物与显示面板之间的距离，使显示面板上的显示图像清晰成像的情况下，盖板表面的异物成像的像距与显示图像的像距较远，呈现虚化效果，无法被人眼清晰捕捉，从而导致黑点、黑线、亮点、亮线等显示不良可以不被察觉到。

图6为本申请一实施例提供的光学成像系统的成像原理示意图，参考图6所示，本申请实施例中，光学成像系统200包括显示屏21和透镜组22，显示屏21位于透镜组22的远离人眼的一侧，显示屏21包括显示面板211和盖板212，盖板212连接在显示面板211的面向透镜组22的一侧。

盖板212的远离显示面板211的表面与显示面板211的面向盖板212的表面之间的距离，即盖板212的厚度h(单位mm)，满足以下公式：

其中，n为盖板212的折射率，f’为光学成像系统200的等效像方焦距(单位mm)，f’为正值，其大小与等效物方焦距的大小相等，a表示人眼的明视距离，范围为不大于300mm。

此时，相比于图4，本申请实施例中的盖板212的厚度h大于相关技术中盖板212的厚度h’，位于盖板212的表面上的异物300与显示面板211的距离增大，在显示面板211上的点p发出的光线清晰成像的情况下，异物300上的点q的虚像被虚化，不容易被人眼察觉到。

以下为盖板212的厚度范围即公式一的推导过程。

图7为本申请一实施例提供的光学成像系统的物像关系示意图。图7中，HH’为光学成像系统200的等效透镜的厚度，B为待成像的物体，B’为B经过成像后的虚像，F为光学成像系统200的等效透镜的焦点。参考图7所示，在具有一定厚度的盖板212的光学成像系统200中，由于盖板300表面上的异物300距离显示面板211的表面较远，物像关系公式为：

其中，L’为虚像至光学成像系统200的等效透镜的距离，L为显示面板211到光学成像系统200的等效透镜的距离。

参考图6所示，当物面处于显示面板211上时，以显示面板211上的点p为例，定义点p的物距为L1，像距为L1’，对于头戴显示装置100中的光学成像系统200来说，物距L1小于显示面板211与透镜组22的距离，小于60mm，像距L1’即人眼所观察到的显示画面的虚像距，处于1米到无穷远的范围内。因此，L1’远大于L1，上述物像公式可以简化为：

当物面处于盖板212上时，以异物300上的点q为例，点q的物距为L2，点q的像距为L2’，L2和L1的关系满足以下公式：

此时，点q对应的物像公式为：

将公式三和公式四代入到公式五中，可以得到以下公式：

根据公式六，可以得到h与虚像距L2’、等效像方焦距f’、盖板212的折射率n之间的关系如下：

在光学成像系统200中，虚像距的倒数代表着视度，1/L2’为点q的虚像距的倒数，代表着盖板212表面的异物300的虚像视度。当人眼观察到的显示画面的成像虚像距为1米至无穷远时，若异物300的点q的虚像视度明显大于显示面板211上点p的虚像视度，异物300的点q的虚像在人的明视距离以内，可以认为人眼无法察觉一定尺寸的该异物300的成像。

其中，人能够看清物体的最近距离称之为明视距离，明视距离a不大于300mm，对于健康的人眼，明视距离在250mm左右，对于近视眼，明视距离短于250mm，对于远视眼，明视距离长于250mm。

将人眼在注视无穷远时无法同时看清在明视距离a处的异物情况代入公式七，即可得到公式一。

选择明视距离a的最大值300mm代入公式一中，即可得到公式八。

盖板212的厚度h满足公式八时，异物300的点q的虚像与人眼的距离在300mm范围内，由于此时人眼观察到的显示画面的成像虚像距为1米至无穷远，异物300的点q的虚像视度明显大于显示面板211上点p的虚像视度，可以认为人眼无法察觉一定尺寸的该异物300的成像。

不难理解的是，人眼无法察觉距离为300mm的异物的虚像时，同样也无法察觉距离小于300mm的异物的虚像。因此，将明视距离a的最大值300mm代入公式一得到的公式八中，h的范围包含了a小于300mm时对应的h的范围。

图8为本申请一实施例提供的头戴显示装置的成像示意图。参考图8所示，显示面板211上的点p发出的光线经过透镜组22后可以接近平行的光线进入人眼，其虚像p”的像距在1米至无穷远的范围内。盖板212的厚度h满足公式八时，盖板212的表面上的异物300的点q，其虚像q”的像距在小于300mm的范围内。此时异物300的虚像视度明显大于显示面板211的显示画面的虚像视度，且异物300的虚像尺寸较小，可以认为人眼无法察觉。

需要说明的是，盖板212可以为显示屏200生产过程中，附着在显示面板211表面的保护层，此时，盖板212的厚度可以满足公式八，以虚化显示屏200上的异物的成像。在另一种可能的实施方式中，显示屏200已经制作完成后，其自身的第一盖板厚度无法满足公式八，可以在显示屏200上额外增加一层平板材料作为第二盖板，使第二盖板和第一盖板的厚度之和，满足公式八，以虚化显示屏200上的异物的成像。

其中，盖板212的材料包括但不限于玻璃、塑料等透明材料，盖板的折射率可以处于1.3-1.9的范围内。第一盖板覆盖在显示面板211的表面，其可以为显示面板211制作时通过沉积等方式形成的膜层，或者采用光学胶粘接的方式连接在显示面板211上。额外增加第二盖板时，同样可以通过光学胶将第二盖板粘接在第一盖板上，以不影响显示面板211的显示效果。或者，显示面板211具有显示区和位于显示区四周的非显示区，第二盖板和第一盖板可以通过胶水或背胶粘接，胶水或背胶可以设置在对应于非显示区的区域内，以避免影响到显示区的正常显示。或者，也可以在显示屏和第二盖板的周围设置结构件，以使第二盖板紧贴第一盖板设置。第一盖板和第二盖板可以采用相同的材料制成，也可以采用不同的材料制成，一般地，由于两者的折射率相近，且第一盖板的厚度远小于第二盖板的厚度，因此，在利用上述公式计算需要新增的第二盖板的厚度时，可以忽略掉两者的折射率差别，以第二盖板的折射率代入公式进行计算。

此外，本申请实施例中，盖板212的厚度可以小于3.5mm，以防止盖板212厚度过大对光学成像系统的体积和重量造成较大影响。

本申请实施例提供的光学成像系统，通过增加显示屏内盖板的厚度，可增大显示屏表面的异物与显示面板的距离，使异物的虚像视度大于人眼明视距离代表的视度，从而使异物的虚像与显示画面的虚像的位置相差较远，保证人眼通过光学成像系统观察显示屏时，显示屏表面的异物引起的黑点、黑线、亮点、亮线等显示不良的成像，无法被人眼清晰捕捉。

以下参考更具体的实施例，来描述本申请实施例提供的光学成像系统和头戴显示装置。

图9为本申请一实施例提供的光学成像系统优化前的结构示意图。参考图9所示，光学成像系统200包括显示屏21和透镜组22，显示屏21可以为LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)，透镜组22可以包括一个镜片，该镜片可以为菲涅尔透镜，镜片两侧的表面分别为S1表面和S2表面，S2表面位于面向显示屏21的一侧，S1表面位于背向显示屏21面向人眼的一侧。透镜组22的等效焦距f在530nm光照下的大小为24.67mm，显示屏21自身的第一盖板212a的厚度较薄，光学成像系统200的各项参数如表1所示。

表1

对于表1中的参数，需要说明的是，“材料”一栏对应的内容为空气时，“厚度”一栏的数值实际代表的含义是距离，且各项参数均是以各个结构的中心为标准，例如，镜片S1的曲率半径和厚度，指的是镜片S1的中心对应的曲率半径和厚度。根据表1可以得出，设定显示屏21自身的第一盖板212a的厚度为0.2mm，材料为型号H-K9L的玻璃，对应的折射率n＝1.52，镜片的S2表面中心距离第一盖板212a的表面的距离为23.5mm，镜片的中心厚度为5mm，材料为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，光学成像系统200的显示画面的像距大小为1500mm，对应的视度为0.67D。

此时，经过计算机仿真可以得到，第一盖板212a表面中心的异物的虚像距大小为1130mm，对应的视度为0.88D。可见，显示画面的虚像和盖板212a表面异物的虚像距离较近，异物虚像容易被人眼捕捉到，从而影响到显示画面的观看效果。

图10为图9提供的光学成像系统在优化后的结构示意图。参考图10所示，本申请实施例通过在显示屏21上新增第二盖板212b来解决这个问题，新增的第二盖板212b的材料和折射率与第一盖板212a相同，将f’＝24.67和n＝1.52代入到公式一中，可以得到盖板212的厚度h大于等于2.85mm，新增的第二盖板212b的厚度大于等于2.65mm。此时，光学成像系统200的各项参数如表2所示。

表2

此时，经过计算机仿真可以得到，盖板212表面中心的异物的虚像距大小为257mm，对应的视度为3.89D。可见，新增第二盖板212b之后，盖板212上附着的异物引起的虚像，需要人眼调节3.89D的视度完成重聚焦，不容易被发现。

图11为本申请又一实施例提供的光学成像系统在优化前的结构示意图。参考图11所示，光学成像系统200包括显示屏21和透镜组22，显示屏21可以为OLED(Organic LightEmitting Diode，有机发光二极管)，透镜组22可以包括依次设置的第一镜片221、第二镜片222、第三镜片223、第四镜片224和第五镜片225，第五镜片225与显示屏21的距离最近，每个镜片均包括S1表面和S2表面，且S2表面位于面向显示屏21的一侧，S1表面位于背向显示屏21面向人眼的一侧。透镜组22的等效焦距f在530nm光照下为21.56mm，显示屏21自身的第一盖板212a的厚度较薄，光学成像系统200的各项参数如表3所示。

表3

对于表3中的数据，需要说明的是，“材料”一栏对应的内容为空气时，“厚度”一栏的数值实际代表的含义是距离，且各项参数均是以各个结构的中心为标准，例如，第一镜片S1的曲率半径和厚度，指的是镜片S1的中心对应的曲率半径和厚度。根据表3可以得出，设定显示屏21自身的第一盖板212a的厚度为0.7mm，材料为H-K9L的玻璃，对应的折射率n＝1.52，第五镜片225的S2表面距离第一盖板212a的表面的距离为1.46mm，镜片的材料APL、OKP、E48R分别为不同型号的光学塑料，光学成像系统200的显示画面的像距为无穷远，对应的视度为0。

此时，经过计算机仿真可以得到，第一盖板212a表面中心的异物的虚像距大小为972mm，对应的视度为1.03D。可见，显示画面的虚像和第一盖板212a表面异物的虚像距离较近，异物虚像容易被人眼捕捉到，从而影响到显示画面的观看效果。

图12为图11提供的光学成像系统在优化后的结构示意图。参考图12所示，本申请实施例通过在显示屏21上新增第二盖板212b来解决这个问题，新增的第二盖板212b的材料和折射率与第一盖板212a相同，将f’＝21.56和n＝1.52代入到公式一中，可以得到盖板212的厚度h大于等于2.17mm，新增的第二盖板212b的厚度大于等于1.97mm。此时，光学成像系统200的各项参数如表4所示。

表4

此时，经过计算机仿真可以得到，盖板212表面中心异物的虚像距大小为298mm，对应的视度为3.36D。可见，新增第二盖板212b之后，盖板212上附着的异物引起的虚像，需要人眼调节3.36D的视度完成重聚焦，不容易被发现。

本申请实施例中，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”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种光学成像系统，其特征在于，包括显示屏和透镜组；

所述显示屏位于所述透镜组的远离人眼的一侧，所述显示屏包括显示面板和盖板，所述盖板设置在所述显示面板的面向所述透镜组的一侧，所述盖板的厚度满足：

其中，f’为所述透镜组的等效像方焦距，n为所述盖板的折射率，a为人眼的明视距离。

2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，a不大于300mm。

3.根据权利要求1或2所述的光学成像系统，其特征在于，所述盖板包括覆盖在所述显示面板上的第一盖板和设置在所述第一盖板上的第二盖板，所述第二盖板粘接在所述第一盖板上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述盖板的厚度小于3.5mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述盖板由透明的玻璃或塑料制成，所述盖板的折射率处于1.3-1.9的范围内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述透镜组的等效像方焦距处于10mm-60mm的范围内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述透镜组包括至少一个镜片，所述镜片包括菲涅尔镜片、平凸透镜、双凸透镜、弯月正透镜、平凹透镜、双凹透镜或弯月负透镜。

8.一种头戴显示装置，其特征在于，包括设备主体、穿戴部和安装在所述设备主体内的如权利要求1-7任一项所述的光学成像系统。

9.根据权利要求8所述的头戴显示装置，其特征在于，所述头戴显示装置包括虚拟现实眼镜。

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