一种短距离光学放大模组、眼镜、头盔以及VR系统技术方案

本实用新型专利技术公开的短距离光学放大模组，包括依次排列布置的第一相位延迟片、半透射半反射镜、第二相位延迟片和反射型偏振片，半透射半反射镜包括第一光学面和第二光学面；第一光学面靠近第二相位延迟片；第二光学面为半透射半反射光学面，第二光学面靠近第一相位延迟片；第二光学面的反射面焦距fs2满足以下条件，F≤fs2≤5F，F为短距离光学放大模组的系统焦距，F满足以下条件：10mm≤F≤35mm。通过对影响光学放大效果的fs2进行参数细化，使得该模组在获得较大光学放大效果的同时还能保持整体厚度较小，能应用在小尺寸VR设备中，使得该VR设备能实现较佳视场角、较大眼动范围、高质量成像效果，给用户带来更好的体验感。本实用新型专利技术还公开了一种包含上述短距离光学放大模组的眼镜和头盔，及包含该眼镜或头盔的VR系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学仪器
，更为具体地说，涉及一种短距离光学放大模组、眼镜、头盔以及VR系统。
技术介绍
智能VR(Virtual Reality，虚拟现实)穿戴设备目前主要包括VR眼镜和VR头盔，为了提供良好的用户体验，需要其实现较佳的视场角、眼动范围、高质量的成像效果以及小尺寸超薄结构等。智能VR穿戴设备中具有光学放大模组结构，其是实现图像转换的核心组件，决定智能VR穿戴设备画面质感以及智能VR穿戴设备的结构形状。现有的光学放大模组结构中，从物侧到像侧依次包括第一相位延迟片、透镜单元(组)、第二相位延迟片和反射型偏振片，在所述透镜单元(组)中、靠近所述第一相位延迟片的光学面为半透半反射面。在众多研究中，透镜单元(组)将光学图像进行透射放大，是光学放大模组结构的核心构件。为了实现智能VR穿戴设备的较佳的视场角、眼动范围、高质量的成像效果以及小尺寸超薄结构等，需要对透镜单元(组)进行优化设计。透镜单元(组)是由1个或多个透镜按照一定的顺序排列的，如需对透镜单元(组)进行优化，需对透镜进行优化。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：本技术提供的一种短距离光学放大模组，包括依次排列布置的第一相位延迟片、半透射半反射镜、第二相位延迟片和反射型偏振片，其中：所述半透射半反射镜包括第一光学面和第二光学面；所述第一光学面靠近第二相位延迟片；所述第二光学面为半透射半反射光学面，且所述第二光学面靠近第一相位延迟片；所述第二光学面的反射面焦距fs2满足以下条件，F≤fs2≤5F，其中，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距，且所述F满足以下条件：10mm≤F≤35mm。优选的，上述短距离光学放大模组中，所述第一光学面的焦距fs1满足以下条件：|fs1|＞2F。优选的，上述短距离光学放大模组中，所述短距离光学放大模组的厚度为H，8mm≤H≤30mm。优选的，上述短距离光学放大模组中，第二光学面的反射面焦距fs2满足以下条件，1.5F≤fs2≤3F。优选的，上述短距离光学放大模组中，所述短距离光学放大模组参与成像的光束所通过的口径D满足以下条件：0.3F＜D＜0.6F。优选的，上述短距离光学放大模组中，所述短距离光学放大模组的接目距为5-15mm。本技术提供的短距离光学放大模组，通过对影响光学放大效果的fs2进行参数细化，使得该模组在获得较大光学放大效果的同时还能保持整体厚度较小，能应用在小尺寸VR设备中，使得该VR设备能实现较佳视场角、较大眼动范围、高质量成像效果，给用户带来更好的体验感。基于本技术提供的短距离光学放大模组，本技术还提供了一种眼镜，包括上述的短距离光学放大模组，还包括屏幕，所述屏幕与所述短距离光学放大模组同轴或非同轴设置。基于本技术提供的短距离光学放大模组，本技术还提供了一种头盔，包括权利要求上述的短距离光学放大模组，所述头盔还包括屏幕，所述屏幕与所述短距离光学放大模组同轴或非同轴设置。本技术还提供一种VR系统，包括上述的眼镜或上述的头盔。上述VR系统中采用短距离光学放大模组构成的眼镜或头盔，使其具有较佳的视场角、眼动范围、高质量的成像效果以及小尺寸超薄结构等，将给使用者带来良好的体验，具体的请参考短距离光学放大模组的实施例，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本技术实施例一提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图；图2为本技术实施例二提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图；图3为本技术实施例三提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图；图4为本技术实施例四提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图；图5为本技术实施例五提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图；图6为本技术实施例一提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图7为本技术实施例一提供的一种短距离光学放大模组的场曲图；图8为本技术实施例一提供的一种短距离光学放大模组的畸变图；图9为本技术实施例二提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图10为本技术实施例二提供的一种短距离光学放大模组的场曲图；图11为本技术实施例二提供的一种短距离光学放大模组的畸变图；图12为本技术实施例三提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图13为本技术实施例三提供的一种短距离光学放大模组的场曲图；图14为本技术实施例三提供的一种短距离光学放大模组的畸变图；图15为本技术实施例四提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图16为本技术实施例四提供的一种短距离光学放大模组的场曲图；图17为本技术实施例四提供的一种短距离光学放大模组的畸变图；图18为本技术实施例五提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图19为本技术实施例五提供的一种短距离光学放大模组的场曲图；图20为本技术实施例五提供的一种短距离光学放大模组的畸变图。其中：1-反射型偏振片，2-半透射半反射镜，3-屏幕。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。本技术实施例提供的短距离光学放大模组，从物侧到像侧依次包括第一相位延迟片、半透射半反射镜2、第二相位延迟片和反射型偏振片1，其中：所述半透射半反射镜包括第一光学面和第二光学面；所述第一光学面靠近像侧；所述第二光学面为半透射半反射光学面，且所述第二光学面靠近物侧；所述第二光学面的反射面焦距fs2满足以下条件，F≤fs2≤5F，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距，10mm≤F≤35mm。其中：物侧为屏幕侧，像侧为所述短距离光学放大模组成像侧。参考图1、图2、图3、图4和图5，图1、图2、图3、图4和图5示出了本技术实施例提供的短距离光学放大模组的具体实例，第一相位延迟片设置在屏幕3的发光侧，第二相位延迟片设置在反射型偏振片1远离像侧，为便于图像的表达，图1、图2、图3、图4和图5中第一相位延迟片和第二相位延迟片未给出。第一相位延迟片和第二相位延迟片均为45度相位延迟片，对光线进行45度相位延迟。反射式偏振片能实现对正交的偏振光的全反射，而与偏振光方向一致的时候实现透视。半透射半反射镜2的第一光学面为平面或曲面，若为曲面的时候可为球面或非球面，半透射半反射镜2的第二光学面为半透射半反射光学面。半透射半反射光学面是短距离光学放大模组的系统光焦度的主要来源，如果其光焦度过大，如接近系统总光焦度(fs2＜F)，则像差很难矫正好；同时也会导致镜面过于弯曲、透镜厚度较大，进而会导致系统厚度增加，不利于满足VR穿戴设备轻薄化的要求。相反，如果其光焦度过小(fs2＞5F),则其他透镜担负的光焦度过大，需要增加透镜来矫正像差，这样便不利于满本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短距离光学放大模组，其特征在于，包括依次排列布置的第一相位延迟片、半透射半反射镜、第二相位延迟片和反射型偏振片，其中：所述半透射半反射镜包括第一光学面和第二光学面；所述第一光学面靠近第二相位延迟片；所述第二光学面为半透射半反射光学面，且所述第二光学面靠近第一相位延迟片；所述第二光学面的反射面焦距fs2满足以下条件，F≤fs2≤5F，其中，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距，且所述F满足以下条件：10mm≤F≤35mm。

【技术特征摘要】
1.一种短距离光学放大模组，其特征在于，包括依次排列布置的第一相位延迟片、半透射半反射镜、第二相位延迟片和反射型偏振片，其中：所述半透射半反射镜包括第一光学面和第二光学面；所述第一光学面靠近第二相位延迟片；所述第二光学面为半透射半反射光学面，且所述第二光学面靠近第一相位延迟片；所述第二光学面的反射面焦距fs2满足以下条件，F≤fs2≤5F，其中，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距，且所述F满足以下条件：10mm≤F≤35mm。2.根据权利要求1所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述第一光学面的焦距fs1满足以下条件：|fs1|＞2F。3.根据权利要求1所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述短距离光学放大模组的厚度H满足以下条件：8mm≤H≤30mm。4.根据权利要求1-3任意一项所述的短距离光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，汤伟平，
申请(专利权)人：深圳多哚新技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44