短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统，所述放大模组包括依次排列布置的反射式偏振片、第一相位延迟片、第二透镜和第二相位延迟片，在反射式偏振片、第一相位延迟片、第二透镜和第二相位延迟片中任一个光学元件的两侧任一位置还设有第一透镜；所述第二透镜中、靠近第二相位延迟片的光学面为半透射半反射面；第二透镜的第一焦距f2满足条件：1.2F≤f2≤2F，F为所述光学放大模组的系统焦距。通过对影响光学放大效果的第一焦距f2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，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。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学仪器，特别是涉及一种短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统。
技术介绍
现有的光学放大模组结构中，如图1所示，从像侧到物侧依次包括反射式偏振片01、第一相位延迟片02、透镜单元03和第二相位延迟片04，在所述透镜单元03中、靠近所述第二相位延迟片04的光学面为半透半反射光学面。在使用过程，物侧的光学图像通过所述透镜单元03进行透射放大，然后在所述反射式偏振片01上反射，再经过所述透镜单元03进行二次放大，最后通过所述反射式偏振片01进入人眼视线。进一步的，在所述反射式偏振片01、所述第一相位延迟片02、所述第二透镜03和所述第二相位延迟片04中任一个光学元件的两侧任一位置还设有不影响光线相位延时的其它透镜单元。所述透镜单元03和其它透镜单元形成透镜组，所述透镜组为响光学图像放大效果的核心部件。由于智能VR(Virtual Reality，虚拟现实)穿戴设备为了提供良好的用户体验感，需要实现较佳的视场角、眼动范围、高质量的成像效果以及小尺寸超薄结构等，为了达到上述目的，需要对光学放大模组结构的透镜组进行优化设计。而现有的光学放大模组结构没有进行优化设计，因此无法保证在整个范围内均能实现上述目的，即无法保证给用户带来良好的体验感。
技术实现思路
本技术实施例中提供了一种短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统，以解决现有技术中的智能VR穿戴设备用户体验感低的问题。为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：根据本技术实施例的第一方面，提供了一种短距离光学放大模组，包括依次排列布置的反射式偏振片、第一相位延迟片、第二透镜和第二相位延迟片，其中：在所述反射式偏振片、所述第一相位延迟片、所述第二透镜和所述第二相位延迟片中任一个光学元件的两侧任一位置还设有第一透镜；所述第二透镜中、靠近所述第二相位延迟片的光学面为半透射半反射光学面；所述第二透镜的第一焦距f2满足以下条件：1.2F≤f2≤2F，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距。优选地，所述半透射半反射光学面的反射面有效焦距fs4满足以下条件：1.5F≤fs4≤5F。优选地，所述半透射半反射光学面的反射面有效焦距fs4满足以下条件：1.5F≤fs4≤2.4F。优选地，所述半透射半反射光学面的的反射面有效焦距fs4为2.1F。优选地，所述第二透镜的第一焦距f2满足以下条件：1.6F≤f2≤2F。优选地，所述第二透镜中、靠近所述第一透镜的光学面的焦距fs3满足以下条件：|fs3|≥2F。优选地，所述第一透镜的焦距f1满足以下条件：|f1|≥4F。优选地，所述短距离光学放大模组的厚度为8～12mm。优选地，所述短距离光学放大模组的接目距为5～10mm。优选地，经过所述第二透镜和所述第一透镜参与成像的光束所通过的口径D满足以下条件：0.4F≤D≤0.6F。根据本技术实施例的第二方面，提供了一种短距离光学放大眼镜，包括上述短距离光学放大模组，还包括显示屏，所述显示屏与所述短距离光学放大模组同轴或非同轴设置。根据本技术实施例的第三方面，提供了一种短距离光学放大头盔，包括上述短距离光学放大模组，还包括显示屏，所述显示屏与所述短距离光学放大模组同轴或非同轴设置。根据本技术实施例的第三方面，提供了一种短距离光学放大VR系统，包括上述眼镜或头盔。由以上技术方案可见，本实施例通过对影响光学放大效果的第一焦距f2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，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。附图说明为了更清楚地说明本技术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，对于本领域普通技术人员而言，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为现有技术中的短距离光学放大模组的结构示意图；图2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3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4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5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6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7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8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9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10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11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12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为本技术实施例四提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图；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畸变图；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场曲图。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。参见图2、图6、图10和图14所示，为本技术实施例提供的短距离光学放大模组的结构示意图。所述短距离光学放大模组从包括依次排列布置的反射式偏振片、第一相位延迟片、第二透镜20和第二相位延迟片，其中，在所述反射式偏振片、所述第一相位延迟片、所述第二透镜20和所述第二相位延迟片中任一个光学元件的两侧任一位置还设有第一透镜10；其中，所述反射式偏振片、所述第一相位延迟片和所述第二相位延迟片未在附图中示出，具体可以参考图1。需要说明的是，本实施例提供的附图中所述第一透镜10设置在所述第二透镜20的左侧，但在实际应用中，所述第一透镜10还可以设置在所述第二透镜20的右侧，在此不再一一赘述。所述第一透镜10和第二透镜20为影响光学放大效果的核心部件，两者构成短距离光学放大模组的的系统焦距F为10～15mm，但并不限于所述数据范围，比如还可以为8～30mm；同时，所述第一透镜10和所述第二透镜20之间可以贴合设置，也可以具有一定的间距。本实施例附图中定义：所述第一透镜10中靠近左侧的光学面为第一光学面E1、靠近右侧的光学面为第二光学面E2；所述第二透镜20中靠近左侧的光学面为第三光学面E3、靠近右侧的光学面为第四光学面E4。物侧的光学图像经所述第二相位延迟片、所述第二透镜20、所述第一透镜10、所述第一相位延迟片后到达所述反射式偏振片，在所述反射式偏振片处产生第一次反射后经所述一相位延迟片后，到达所述第四光学面E4，在所述第四光学面E4处产生第二次反射后再依次经过所述一相位延迟片和所述反射式偏振片后进入人眼视线，这样光学像可以在所述本文档来自技高网...

【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反射式偏振片、第一相位延迟片、第二透镜和第二相位延迟片，其中：在所述反射式偏振片、所述第一相位延迟片、所述第二透镜和所述第二相位延迟片中任一个光学元件的两侧任一位置还设有第一透镜；所述第二透镜中、靠近所述第二相位延迟片的光学面为半透射半反射光学面；所述第二透镜的第一焦距f2满足以下条件：1.2F≤f2≤2F，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距。

【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反射式偏振片、第一相位延迟片、第二透镜和第二相位延迟片，其中：在所述反射式偏振片、所述第一相位延迟片、所述第二透镜和所述第二相位延迟片中任一个光学元件的两侧任一位置还设有第一透镜；所述第二透镜中、靠近所述第二相位延迟片的光学面为半透射半反射光学面；所述第二透镜的第一焦距f2满足以下条件：1.2F≤f2≤2F，F为所述短距离光学放大模组的系统焦距。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，所述半透射半反射光学面的反射面有效焦距fs4满足以下条件：1.5F≤fs4≤5F。3.根据权利要求2所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述半透射半反射光学面的反射面有效焦距fs4满足以下条件：1.5F≤fs4≤2.4F。4.根据权利要求3所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述半透射半反射光学面的反射面有效焦距fs4为2.1F。5.根据权利要求1所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述第二透镜的第一焦距f2满足以下条件：1.6F≤f2≤2F。6.根据权利要求1-5任一所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述第...

【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