短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统技术方案

本发明专利技术公开了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、第三透镜和第二相位延迟片，其中反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置还设有第一透镜和第二透镜，第三透镜中、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；第三透镜的第一焦距f3满足以下条件：1F≤f3≤2F，其中F为所述短距离光学放大模组的系统焦距。通过对影响光学放大效果的f3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。

【技术实现步骤摘要】
短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统
本专利技术涉及光学仪器
，特别是涉及短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统。
技术介绍
目前，已经存在短距离光学放大模组，为满足光学放大模组的成像质量，模组内通常包含多个光学器件，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，其中，影响光学图像放大效果的核心部件为所述透镜单元。但是，由于各个光学器件需要一定的安装空间，因此将多个光学器件组成的光学放大模组往往尺寸和体积都比较大，尤其不能满足智能VR(VirtualReality，虚拟现实)穿戴设备小尺寸超薄的结构要求。即需要针对的VR设备设计出在小空间内仍具高放大倍数的短距离光学。而且，VR设备也更加注重提供良好的用户体验感，这就又要求VR设备需要实现较佳的视场角、较大的眼动范围、高质量的成像效果等技术目的。这些技术目的直接与上述透镜组的光学特性相关。因此，为了达到上述目的，需要对短距离光学放大模组中的透镜组进行参数设定，保证在整个VR设备使用范围内均能实现上述目的，给用户带来更好的体验感。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种短距离光学放大模组，以满足能够在小尺寸的VR设备中使用，且实现VR设备有较佳的视场角、较大的眼动范围、高质量的成像效果的目的。同时，还提供了一种眼镜、头盔及VR系统。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：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、第三透镜和第二相位延迟片，其中反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置还设有第一透镜，以及位于反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置设有第二透镜，其中：所述第三透镜中、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；所述第三透镜的第一焦距f3满足以下条件：1F≤f3≤2F，其中F为所述短距离光学放大模组的系统焦距。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第三透镜的第一焦距f3满足以下条件：1.5F≤f3≤2F。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述半透射半反射光学面的焦距fS6满足以下条件：1.5F≤fS6≤5F。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第三透镜中、靠近第二透镜的光学面的焦距fS5满足以下条件：|fS5|≥2F。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述短距离光学放大模组的系统焦距F满足以下条件：10mm≤F≤32mm。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第二透镜的焦距f2满足以下条件：2F≤-f2。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第二透镜中靠近第一透镜的光学面的焦距fS3满足以下条件：|fS3|≥2F。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第二透镜中靠近第三透镜的光学面的焦距fS4满足以下条件：|fS4|≥2F。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第一透镜的焦距f1满足以下条件：4F≤f1。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述第一透镜中靠近所述第二透镜的光学面的焦距fS2与所述第一透镜的焦距f1相等。优选的，在上述短距离光学放大模组，所述光学放大模组的厚度为8mm～30mm。优选的，在上述短距离光学放大模组，经过所述第一透镜、第二透镜和所述第三透镜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，在上述短距离光学放大模组，所述短距离光学放大模组的接目距为5～10mm。另外，本专利技术还提供了一种眼镜，包括上述任意一项所述的短距离光学放大模组，所述眼镜还包括显示屏，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。再者，本专利技术还提供了一种头盔，包括上述任意一项所述的短距离光学放大模组的所述头盔还包括显示屏，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。最后，本专利技术还提供了一种VR系统，包括所述的眼镜或所述的头盔。由以上技术方案可见，本专利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核心部件——第三透镜的反射面有效焦距进行参数细化，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，使得该模组能够应用在小尺寸的VR设备中，而且使得该VR设备能实现较佳的视场角、较大的眼动范围、高质量的成像效果，给用户带来更好的体验感。附图说明为了更清楚地说明本专利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2A与图2B为本专利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为本专利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4为本专利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5为本专利技术实施例一提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图6为本专利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为本专利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8为本专利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9为本专利技术实施例三提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图10为本专利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为本专利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12为本专利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13为本专利技术实施例三提供的一种短距离光学放大模组的MTF图；图14为本专利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为本专利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16为本专利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为本专利技术实施例四提供的一种短距离光学放大模组的MTF图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。参见图2A、图2B、图6、图10、图14所示，本专利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包括依次排列布置反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜30和第二相位延迟片，其中在反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜30和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置还设有第一透镜，以及位于反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜30和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置还设有第二透镜，其中，所述反射式偏振片和所述第一相位延迟片在图2A、图2B、图10、图14中示出为50，所述显示屏为40，所述第二相位延迟片未示出。所述第一透镜10、第二透本文档来自技高网...

【技术保护点】
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、第三透镜和第二相位延迟片，其中反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置还设有第一透镜，以及位于反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置设有第二透镜，其中：所述第三透镜中、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；所述第三透镜的第一焦距f3满足以下条件：1F≤f3≤2F，其中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.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、第三透镜和第二相位延迟片，其中反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置还设有第一透镜，以及位于反射式偏振片、第一相位延迟片、第三透镜和第二相位延迟片中任意一个光学器件两侧的任一位置设有第二透镜，其中：所述第三透镜中、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；所述第三透镜的第一焦距f3满足以下条件：1F≤f3≤2F，其中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，所述第三透镜的第一焦距f3满足以下条件：1.5F≤f3≤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，所述半透射半反射光学面的焦距fS6满足以下条件：1.5F≤fS6≤5F。4.根据权利要求1所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述第三透镜中、靠近第二透镜的光学面的焦距fS5满足以下条件：|fS5|≥2F。5.根据权利要求1-4中任一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系统焦距F满足以下条件：10mm≤F≤32mm。6.根据权利要求5所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述第二透镜的焦距f2满足以下条件：2F≤-f2。7.根据权利要求5所述的短距离光学放大模组，其特征在于，所述第二透镜中靠近第一透镜的光学面的...

【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：发明
国别省市：广东,44