光学系统以及显示装置制造方法及图纸

技术编号：39983690 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-09 01:43

一种光学系统以及显示装置。光学系统包括镜片组、偏振透反膜、相位延迟膜以及透反膜。镜片组包括层叠设置的第一镜片和第二镜片，偏振透反膜和相位延迟膜设置在第一镜片远离第二镜片的一侧，透反膜设置在第二镜片远离第一镜片的一侧。第一镜片包括平面和第一非球面，第二镜片包括第二非球面和第三非球面；光学系统的焦距为26～30毫米，镜片组的有效口径为55～58微米，第一非球面的曲率半径为‑120～‑140毫米，第二非球面的曲率半径为‑175～‑185毫米，第三非球面的曲率半径为‑100～‑110毫米。该光学系统采用折叠光路的同时，通过将镜片组设置为包括非球面的双镜片结构，且对镜片组的参数进行设置，以实现超短焦距及大视场角显示的同时具有较大的出瞳距离，提高用户的使用体验。

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【技术实现步骤摘要】

本公开实施例涉及一种光学系统以及显示装置。

技术介绍

1、虚拟现实(virtual reality，vr)技术利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合形成交互式的三维视景，使用户可以沉浸在该环境中。随着虚拟现实产品的逐渐普及，用户对于虚拟现实产品的使用要求越来越高，因此，具有大视场角(fov)显示效果且具有小体积的虚拟现实显示装置成为主流。

技术实现思路

1、本公开实施例涉及一种光学系统以及显示装置。

2、本公开实施例提供一种光学系统，包括镜片、偏振透反膜、相位延迟膜以及透反膜。镜片组包括层叠设置的第一镜片和第二镜片；偏振透反膜设置在所述第一镜片远离所述第二镜片的一侧；相位延迟膜设置在所述偏振透反膜与所述第一镜片之间；透反膜设置在所述第二镜片远离所述第一镜片的一侧。所述第一镜片包括平面和第一非球面，所述第二镜片包括第二非球面和第三非球面，所述第二非球面位于所述第一非球面远离所述平面的一侧，所述第三非球面位于所述第二非球面远离所述第一镜片的一侧，所述第一非球面和所述第三非球面均为凸面，所述第二非球面为凹面，所述平面远离所述第一非球面的一侧为所述镜片组的出光侧；所述光学系统的焦距为26～30毫米，所述镜片组的有效口径为55～58微米，所述第一非球面的曲率半径为-120～-140毫米，所述第二非球面的曲率半径为-175～-185毫米，所述第三非球面的曲率半径为-100～-110毫米。

3、例如，根据本公开实施例，所述第一镜片的最大厚度为4～6毫米，所述第二镜片

4、例如，根据本公开实施例，所述光学系统的出瞳距离为13～21毫米。

5、例如，根据本公开实施例，所述光学系统的出瞳距离不小于15毫米。

6、例如，根据本公开实施例，所述光学系统的最大视场角为100°～110°。

7、例如，根据本公开实施例，所述第一镜片的焦距为220～250毫米，所述第二镜片的焦距为400～450毫米。

8、例如，根据本公开实施例，所述第一镜片的折射率与所述第二镜片的折射率相同。

9、例如，根据本公开实施例，所述第一镜片的折射率和所述第二镜片的折射率均为1.5～1.6。

10、例如，根据本公开实施例，所述光学系统中心视场下点列图中光斑半径小于所述光学系统的艾里斑半径。

11、例如，根据本公开实施例，所述相位延迟膜和所述偏振透反膜贴合在所述平面上。

12、本公开实施例提供一种显示装置，包括显示屏上述任一光学系统。所述显示屏位于所述第二镜片远离所述第一镜片的一侧。

13、例如，根据本公开实施例，所述第三非球面与所述显示屏的显示面之间的距离为12～15毫米。

14、例如，根据本公开实施例，所述平面与所述显示面之间的距离为24～26毫米。

15、例如，根据本公开实施例，所述显示屏的显示面的尺寸为2～3英寸。

16、本公开实施例提供的光学系统可以为采用折叠光路(pancake)的光学系统，在镜片组的一侧设置偏振透反膜和相位延迟膜，且在镜片组的另一侧设置透反膜的同时，通过将镜片组设置为包括三个非球面以及一个平面的双镜片结构，且对镜片组的有效口径、各非球面的曲率半径以及光学系统的焦距进行设置，可以在使得该光学系统实现超短焦距、超短镜头总长(ttl)以及大视场角显示的同时具有较大的出瞳距离，提高用户的使用体验。

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【技术保护点】

1.一种光学系统，包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一镜片的最大厚度为4～6毫米，所述第二镜片的最大厚度为3.5～5.5毫米，且所述第一镜片和所述第二镜片之间的距离为2～6毫米。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述光学系统的出瞳距离为13～21毫米。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述光学系统的出瞳距离不小于15毫米。

5.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述光学系统的最大视场角为100°～110°。

6.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述第一镜片的焦距为220～250毫米，所述第二镜片的焦距为400～450毫米。

7.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述第一镜片的折射率与所述第二镜片的折射率相同。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其中，所述第一镜片的折射率和所述第二镜片的折射率均为1.5～1.6。

9.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述光学系统中心视场下点列图中光斑半径小于所述光学系统的艾里斑半径。

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【技术特征摘要】