光学放大方法、光学放大模组及放大系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光学放大方法、光学放大模组及放大系统，该光学放大模组包括：至少两个偏振片，第一偏振片设置在靠近物侧，所述第二偏振片设置在靠近像侧，所述第一偏振片的透射方向与第一线性偏振方向一致；旋光件，设置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，用于将光学图像的偏振方向旋转一定角度；成像透镜，设置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，用于至少两次放大所述光学图像。其优点在于，利用旋光件，减少光学放大模组中的光学元件数量，缩短各个光学元件中的安装空间，使整个模组的体积更小，质量更轻，提高用户在使用放大系统时的体验更好。

【技术实现步骤摘要】
光学放大方法、光学放大模组及放大系统
本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种光学放大方法、光学放大模组及放大系统。
技术介绍
现有技术中光学放大模组结构中，为满足光学放大模组的成像质量和放大倍率，模组内通常包含多个光学器件，由于各个光学器件需要一定的安装空间，因此由多个光学器件组成的光学放大模组往往尺寸和体积比较大。针对市面上的现有的智能VR设备，包括VR智能眼镜，智能头盔及各种头戴显示设备等，在使用过程为保证有较大的放大倍率，必须增大凸面镜的曲率半径或者增大凸面镜与显示屏的距离，而这两种方案的改进结果就是起放大作用的镜片很厚或者镜片与屏幕间的距离过大，最终结果都是整个光学放大系统过于笨重，最终的整机也必然笨重，在使用佩戴过程中感觉极度不舒服，直接的影响使用效果。而为了提高客户体验效果，现有的穿戴式VR智能眼镜，都在保证其较高的成像质量与较大视场角同时，尽可能的缩小其光学放大模组结构，从而减小最终成品的大小，实现轻量化与舒适化。如专利：短距离光学放大模组、放大方法及放大系统(公开号：CN105629472A)，其中公开的光学放大模组包括第一相位延迟片、成像透镜、第二相位延迟片、反射性偏振片，上述系统中所用到的成像透镜在靠近第一相位延迟片的第一光学面部分反射部分透射，在说明书可知，该成像透镜一面为曲面，另一面为平面，该系统中的成像透镜为凸面镜或球面镜，为了保证放大效果必须保证系统内有一到多个凸面镜，从而整个光学放大模组尺寸仍比较大，从而使整个光学放大系统过于笨重，且多次反射和吸收导致了光能量的损耗严重，视野内图像较暗。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的一个目的在于提供一种光学放大方法、光学放大模组及放大系统，在保证放大倍率和成像质量的同时，缩小整个模组的尺寸，以缩小整个放大系统的尺寸。本专利技术的目的采用如下技术方案实现：一种光学放大方法，包括：设置至少两个偏振片，其中包括靠近物侧的第一偏振片和靠近像侧的第二偏振片，穿过第一偏振片的光学图像具有第一线性偏振方向；设置旋光件，位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间；设置光学图像至少三次穿过所述旋光件，其中光学图像至少一次穿过所述旋光件之后具有第二线性偏振方向，第二线性偏振方向与第二偏振片的透射方向正交，具有第二线性偏振方向的光学图像至少一次穿过旋光件之后具有第三线性偏振方向，第三线性偏振方向与所述第一偏振片的透射方向正交；具有第三线性偏振方向的光学图像至少一次穿过旋光件之后具有第四线性偏振方向，所述第四线性偏振方向与所述第二偏振片的透射方向一致；设置成像透镜，位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，所述光学图像至少三次穿过成像透镜，至少进行两次放大。进一步地，设置所述第一偏振片的透射方向与所述第二偏振片的透射方向呈45°，设置所述旋光件的旋光角度为45°的奇数倍。进一步地，设置的成像透镜为菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜的锯齿面朝向物侧设置。本专利技术的目的还可以采用如下技术方案实现，一种光学放大模组，包括：至少两个偏振片，第一偏振片设置在靠近物侧，所述第二偏振片设置在靠近像侧，所述第一偏振片的透射方向与第一线性偏振方向一致；旋光件，设置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，用于将光学图像的偏振方向旋转一定角度；成像透镜，设置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，用于至少两次放大所述光学图像；其中，所述旋光件用于将光学图像的偏振方向由第一线性偏振方向转为具有第二线性偏振方向，所述第二线性偏振方向与所述第二偏振片的透射方向正交；所述旋光件还用于将光学图像的偏振方向由第二线性偏振方向转为第三线性偏振方向，所述第三线性偏振方向与所述第一偏振片的透射方向正交；所述旋光件还用于将光学图像的偏振方向由第三线性偏振方向转为第四线性偏振方向，所述第四线性偏振方向与所述第二偏振片的透射方向一致。进一步地，所述第一偏振片的透射方向与所述第二偏振片的透射方向呈45°夹角，所述旋光件的旋光角度为45°的奇数倍。进一步地，所述成像透镜为菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜的锯齿面朝向物侧设置。进一步地，所述旋光件为旋光膜。进一步地，所述第一偏振片和所述第二偏振片为膜层结构或薄片结构。本专利技术的目的还可以采用如下技术方案实现，一种光学放大系统，包括上述的光学放大模组和屏幕，屏幕所在位置为所述光学放大模组中的物侧，所述光学放大模组与所述屏幕同轴设置，所述屏幕上连接有产生光学图像的电子器件。进一步地，系统还包括不影响光学图像的偏振状态和相位延时的光学零件，所述光学零件设置在所述光学放大模组和所述屏幕之间，或者，设置在所述第一偏振片、所述成像透镜、所述旋光件、所述第二偏振片中的任意两个之间，或者，设置在所述光学放大模组与像侧之间。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：在光学放大模组中设置旋光件，通过旋光件改变光学图像的偏振方向，使光学图像在两个偏振片之间反射，从而多次穿过成像透镜，多次放大，延长光路，相比现有的放大模组，减少了相位延迟片和半透半反膜的使用，从而简化了结构，缩小整个模组的体积，同时，减少了半透半反膜对于光能量的消耗，提高成像质量，使应用了该模组的光学放大系统更加轻量小巧化，使整个设备具有较大的视场角，眼动范围，高质量的成像效果以及整体小尺寸超薄结构，给用户带来更好的体验。附图说明图1为本专利技术光学放大方法的光路流程示意图；图2为本专利技术光学放大模组的一实施例的结构示意图，其显示了光学图像在模组中的偏振方向变化以及光路；图3为本专利技术光学放大模组的另一实施例的结构示意图，其显示了光学图像在模组中的偏振方向变化以及光路；图4为本专利技术光学放大系统的一实施例的结构示意图，虚框中为光学放大模组；图5为本专利技术光学放大系统的另一实施例的结构示意图，虚框中为光学放大模组；图6为本专利技术光学放大系统装入光学零件的一实施例的结构示意图；图7为本专利技术光学放大系统装入光学零件的另一实施例的结构示意图；图8为基于本专利技术的光学放大模组实施例的实验光路效果图；图中：1、第一偏振片；2、第二偏振片；3、旋光件；4、成像透镜；5、屏幕；6、光学零件。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本专利技术的具体保护范围。此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本专利技术描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学放大方法，其特征在于，包括：设置至少两个偏振片，其中包括靠近物侧的第一偏振片和靠近像侧的第二偏振片，穿过第一偏振片的光学图像具有第一线性偏振方向；设置旋光件，位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间；设置光学图像至少三次穿过所述旋光件，其中光学图像至少一次穿过所述旋光件之后具有第二线性偏振方向，第二线性偏振方向与第二偏振片的透射方向正交，具有第二线性偏振方向的光学图像至少一次穿过旋光件之后具有第三线性偏振方向，第三线性偏振方向与所述第一偏振片的透射方向正交；具有第三线性偏振方向的光学图像至少一次穿过旋光件之后具有第四线性偏振方向，所述第四线性偏振方向与所述第二偏振片的透射方向一致；设置成像透镜，位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，所述光学图像至少三次穿过成像透镜，至少进行两次放大。

【技术特征摘要】
1.一种光学放大方法，其特征在于，包括：设置至少两个偏振片，其中包括靠近物侧的第一偏振片和靠近像侧的第二偏振片，穿过第一偏振片的光学图像具有第一线性偏振方向；设置旋光件，位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间；设置光学图像至少三次穿过所述旋光件，其中光学图像至少一次穿过所述旋光件之后具有第二线性偏振方向，第二线性偏振方向与第二偏振片的透射方向正交，具有第二线性偏振方向的光学图像至少一次穿过旋光件之后具有第三线性偏振方向，第三线性偏振方向与所述第一偏振片的透射方向正交；具有第三线性偏振方向的光学图像至少一次穿过旋光件之后具有第四线性偏振方向，所述第四线性偏振方向与所述第二偏振片的透射方向一致；设置成像透镜，位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，所述光学图像至少三次穿过成像透镜，至少进行两次放大。2.如权利要求1所述的光学放大方法，其特征在于，设置所述第一偏振片的透射方向与所述第二偏振片的透射方向呈45°，设置所述旋光件的旋光角度为45°的奇数倍。3.如权利要求1所述的光学放大方法，其特征在于，设置的成像透镜为菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜的锯齿面朝向物侧设置。4.一种光学放大模组，其特征在于，包括：至少两个偏振片，第一偏振片设置在靠近物侧，第二偏振片设置在靠近像侧，所述第一偏振片的透射方向与第一线性偏振方向一致；旋光件，设置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，用于将光学图像的偏振方向旋转一定角度；成像透镜，设置在所述第一偏振片和所述第二偏振片之间，用于至少两次放大所述光学图像；其中，所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍鹏飞，
申请(专利权)人：平行现实杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33