一种屈光度可调的光学装置以及虚拟现实显示设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种屈光度可调的光学装置以及虚拟现实显示设备，所述屈光度可调的光学装置包括：显示单元，用于发出第一线偏振状态的图像光线；沿所述图像光线发出方向依次布置的第一四分之一波片、第一透镜、第二透镜、第二四分之一波片、反射型偏振片以及第三透镜；所述第一透镜可移动地设置于所述第一四分之一波片和第二透镜之间，所述第一透镜靠近所述第一四分之一波片的一侧连接有半透半反元件。相对于现有技术，本发明专利技术第一透镜的相对位置可以被改变，从而实现光学装置屈光度可调的效果，即光学装置的焦距可以被改变，可以兼容近视用户，近视用户可以不用佩戴近视镜也能够获得清晰的图像。晰的图像。晰的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种屈光度可调的光学装置以及虚拟现实显示设备


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别是涉及一种屈光度可调的光学装置以及虚拟现实显示设备。

技术介绍

[0002]随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛，VR设备的受众群体也越来越广泛。目前市面上的VR设备在解决近视用户使用的问题时，通常会在眼睛与显示装置中间预留空间，来容置矫正眼镜，从而让近视用户也能有良好的体验。
[0003]而随着VR设备越来越小，用户的矫正眼镜与VR设备的镜片会产生重叠，容易给用户造成压迫感，降低了用户在使用VR设备过程中的舒适度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种屈光度可调的光学装置，以解决现有技术中的缺点与不足。
[0005]本专利技术的一种屈光度可调的光学装置，包括：
[0006]显示单元，用于发出第一线偏振状态的图像光线；沿所述图像光线发出方向依次布置的第一四分之一波片、第一透镜、第二透镜、第二四分之一波片、反射型偏振片以及第三透镜；所述第一透镜可移动地设置于所述第一四分之一波片和第二透镜之间，所述第一透镜靠近所述第一四分之一波片的一侧连接有半透半反元件；所述第一四分之一波片的快轴方向和第二四分之一波片的快轴方向的夹角为90
°
；所述反射型偏振片用于反射第一线偏振状态的光，透射第二线偏振状态的光；所述图像光线最后经过所述第三透镜后射出。
[0007]相对于现有技术，本专利技术第一透镜的相对位置可以被改变，从而实现光学装置屈光度可调的效果，即光学装置的焦距可以被改变，可以兼容近视用户，近视用户可以不用佩戴近视镜也能够获得清晰的图像。
[0008]本专利技术还提供一种虚拟现实显示设备，其包括本专利技术所述的屈光度可调的光学装置，其可以兼容近视用户，近视用户可以不用佩戴近视镜也能够获得清晰的图像。
附图说明
[0009]图1为本专利技术光学装置的结构示意图；
[0010]图2为本专利技术光学装置的光线传播示意图；
[0011]图3为本专利技术进入人眼的图像光线的传播示意图；
[0012]图4为本专利技术光学装置在一种情况使用时的状态图；
[0013]图5为本专利技术光学装置在另一种情况使用时的状态图。
具体实施方式
[0014]请同时参阅图1和2，本实施例提供一种屈光度可调的光学装置，其包括显示单元
10、第一四分之一波片20、第一透镜30、第二透镜40、第二四分之一波片50、反射型偏振片60以及第三透镜70。
[0015]其中，显示单元10用于发出第一线偏振状态的图像光线。第一四分之一波片20、第一透镜30、第二透镜40、第二四分之一波片50、反射型偏振片60以及第三透镜70沿图像光线发出方向依次布置。图像光线由显示单元10发出之后，经过第一四分之一波片20、第一透镜30、第二透镜40、第二四分之一波片50、反射型偏振片60以及第三透镜70的调整，最后经过所述第三透镜70后射出。
[0016]其中，所述第一四分之一波片20的快轴方向和第二四分之一波片50的快轴方向的夹角为90
°
，此种设置可以达到的效果为：若一线偏振光依次穿过述第一四分之一波片20和第二四分之一波片50后，其偏振状态不会被改变，例如一S偏振光依次穿过述第一四分之一波片20和第二四分之一波片50后，仍然为S偏振光。
[0017]所述反射型偏振片60用于反射第一线偏振状态的光，透射第二线偏振状态的光，具体地，在本实施例中，第一线偏振状态的光即S偏振光，第二线偏振状态的光即P偏振光。
[0018]所述第一透镜30可移动地设置于所述第一四分之一波片20和第二透镜40之间，所述第一透镜30靠近所述第一四分之一波片20的一侧连接有半透半反元件31。通过如此设置，第一透镜30的相对位置可以被改变，从而实现光学装置屈光度可调的效果，即光学装置的焦距可以被改变，可以兼容近视用户，近视用户可以不用佩戴近视镜也能够获得清晰的图像。半透半反元件31对入射光具有反射和透过的功能，也即入射光穿过半透半反元件31时部分光穿透过来，部分光被反射回去，本实施例半透半反元件31具体为一贴附在第一透镜30上的半透半反膜，半透半反射膜具体可以表现为透反比为1：1的膜。
[0019]本专利技术光学装置使用上述若干部件，其在变焦过程中，能够保证所有变焦的位置都能够清晰成像，光学装置的成像像质高。
[0020]请参阅图3，具体地，本实施例光学装置进入人眼的图像光线(图3中横向箭头)，其传播以及偏振方向变化过程如下：
[0021]显示单元10发出第一线偏振状态的图像光线(S偏振光，垂直于纸面)，依次经过第一四分之一波片20被透射转变为左旋圆偏振状态的图像光线，经过半透半反元件31被部分透射(图像光线的能量损失50％)，经过第一透镜30和第二透镜40被透射，经过第二四分之一波片50被透射转变为第一线偏振状态的图像光线(由于第一四分之一波片20的快轴方向与第二四分之一波片50的快轴方向的夹角为90
°
，所以两个四分之一波片的相位差互相抵消)，经过反射型偏振片60被反射(反射型偏振片60可以反射第一线偏振状态的光)，再次经过第二四分之一波片50被透射转变为右旋圆偏振状态的图像光线，再次经过第二透镜40和第一透镜30被透射，经过半透半反元件31被部分反射(图像光线的能量又损失50％)，再次经过第一透镜30和第二透镜40被透射，再次经过第二四分之一波片50被透射转变为第二线偏振状态的图像光线(P偏振光，平行于纸面)，经过反射型偏振片60被透射(反射型偏振片60可以透射第二线偏振状态的光)，最后经过第三透镜70被透射后进入人眼。
[0022]本实施例光学装置，其显示单元10发出的图像光线能量利用率为25％。
[0023]由于实际使用中，反射型偏振片60对S偏振光的反射率并不是100％，因此在图像光线传播过程中，仍然会有少量的第一线偏振状态的图像光线会透过反射型偏振片60，穿过第三透镜70进入人眼，此部分图像光线为杂散光，会降低整个显示画面的对比度。因此，
优选地，所述反射型偏振片60和第三透镜70之间还设有第一吸收型偏振片80，所述第一吸收型偏振片80用于吸收第一线偏振状态的光。吸收型偏振片刚好可以吸收透过反射型偏振片60的第一线偏振状态的图像光线，通过此种设置可以减少光学装置的杂散光，提高整个显示画面的对比度。
[0024]进一步优选地，所述第一透镜30沿所述图像光线发出方向的入光面和出光面均为凸面；所述第二透镜40沿所述图像光线发出方向的入光面为凹面，沿所述图像光线发出方向的出光面为凸面；所述第三透镜70沿所述图像光线发出方向的入光面为平面，沿所述图像光线发出方向的出光面为凸面。通过此种设置，透过透镜的图像光线质量更好，始于实用。
[0025]优选地，在本实施例中，所述第二四分之一波片50、反射型偏振片60、第一吸收型偏振片80和第一透镜30依次贴合安装，便于制作以及安装，在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屈光度可调的光学装置，其特征在于，包括：显示单元，用于发出第一线偏振状态的图像光线；沿所述图像光线发出方向依次布置的第一四分之一波片、第一透镜、第二透镜、第二四分之一波片、反射型偏振片以及第三透镜；所述第一透镜可移动地设置于所述第一四分之一波片和第二透镜之间，所述第一透镜靠近所述第一四分之一波片的一侧连接有半透半反元件；所述第一四分之一波片的快轴方向和第二四分之一波片的快轴方向的夹角为90
°
；所述反射型偏振片用于反射第一线偏振状态的光，透射第二线偏振状态的光；所述图像光线最后经过所述第三透镜后射出。2.根据权利要求1所述的屈光度可调的光学装置，其特征在于：所述反射型偏振片和第三透镜之间还设有第一吸收型偏振片，所述第一吸收型偏振片用于吸收第一线偏振状态的光。3.根据权利要求2所述的屈光度可调的光学装置，其特征在于：所述第一透镜沿所述图像光线发出方向的入光面和出光面均为凸面；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，
申请(专利权)人：广州视享科技有限公司，
类型：发明
国别省市：