【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及光学成像，更具体地，本申请实施例涉及一种近眼光学系统以及头戴显示设备。
技术介绍
1、随着vr设备轻薄化的发展要求，vr设备中用到的显示器的尺寸越来越小，且伴随着对视场角度的要求越来越大，导致vr设备的成像清晰度下降。目前，大fov及高清晰度是vr发展的趋势，但是，一般来说，fov越大，边缘视场的像质会越差，如何在保证大fov的同时保证成像质量是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种近眼光学系统以及头戴显示设备的新技术方案。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种近眼光学系统，所述近眼光学系统至少包括沿同一光轴依次设置的第一镜片、偏振反射元件、相位延迟器、第二镜片及分光元件，所述第一镜片靠近所述第二镜片的表面为第一表面，所述偏振反射元件设置于所述第一表面；
3、所述第一表面上反曲点的数量为n，且n≥1，所述反曲点为所述第一表面上矢高的绝对值变大再变小的转折点，所述第一表面上反曲点处的矢高与最大口径处的矢高之差的绝对值中的最大值为sag2，所述第一表面的最大矢高的绝对值为sag1，sag1与sag2之间满足：0.01≤sag2/sag1＜0.5。
4、可选地，所述sag1与所述sag2之间满足：0.01＜sag2/sag1＜0.1。
5、可选地，所述sag1与所述sag2之间满足：0.01＜sag2/sag1＜0.07。
6、可选地，所述第一表面的光学口径为d，在所述第一表面上，所述反曲点所
7、可选地，所述相位延迟器与所述偏振反射元件层叠设置形成叠合元件并设置于所述第一表面；或，
8、所述相位延迟器设置于所述第二镜片靠近所述第一镜片的表面。
9、可选地，所述所述分光元件设置于所述第二镜片远离所述第一镜片的表面。
10、可选地，所述近眼光学系统还包括显示屏，所述显示屏设于所述第二镜片背离所述第一镜片的一侧，且所述显示屏与所述分光元件之间设置有至少一个镜片。
11、可选地，所述第一表面的光学口径d与所述近眼光学系统的光学总长t1及所述显示屏的发光面高度h1之间满足：0.5≤(d-h1)/t1≤1.5；其中，所述显示屏的发光面高度h1的方向与所述光轴的方向垂直。
12、可选地，所述显示屏与所述分光元件之间设置有第三镜片。
13、可选地，所述显示屏的发光面上设置有双层保护玻璃，所述双层保护玻璃的厚度≥0.5mm。
14、可选地，所述显示屏被配置为能够发射圆偏振光或自然光；
15、在所述显示屏发出的光线为自然光的情况下，所述显示屏的发光面还设置有复合膜材，用以将自然光转变为圆偏振光，且所述复合膜材至少包括相位延迟片及线偏振片。
16、可选地，所述偏振反射元件背离所述相位延迟器的一侧设置有偏振器，且所述相位延迟器、所述偏振反射元件及所述偏振器为层叠设置。
17、第二方面，本申请提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：
18、外壳；以及，
19、如第一方面所述的近眼光学系统。
20、本申请的有益效果为：
21、根据本申请实施例提供的近眼光学系统，通过优化光路中偏振反射面的面型，可以在保证大视场fov的前提下，提升边缘视场的像质，从而可以提升用户的视觉体验感；整个光路基于折叠光路设计还能够减小整个近眼光学系统的体积，实现近眼光学系统的轻薄化设计。
22、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
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1.一种近眼光学系统，其特征在于，所述近眼光学系统至少包括沿同一光轴依次设置的第一镜片(6)、偏振反射元件(7)、相位延迟器(8)、第二镜片(5)及分光元件(9)，所述第一镜片(6)靠近所述第二镜片(5)的表面为第一表面(61)，所述偏振反射元件(7)设置于所述第一表面(61)；
2.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述SAG1与所述SAG2之间满足：0.01＜SAG2/SAG1＜0.1。
3.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述SAG1与所述SAG2之间满足：0.01＜SAG2/SAG1＜0.07。
4.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述第一表面(61)的光学口径为D，在所述第一表面(61)上，所述反曲点所在位置的最小光学口径为D1，且D1与D之间满足：0.3＜D1/D＜1；其中，所述第一表面(61)为旋转对称结构。
5.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述相位延迟器(8)与所述偏振反射元件(7)层叠设置形成叠合元件并设置于所述第一表面(61)；或，
6.根据权
7.根据权利要求1-6中任一项所述的近眼光学系统，其特征在于，所述近眼光学系统还包括显示屏(1)，所述显示屏(1)设于所述第二镜片(5)背离所述第一镜片(6)的一侧，且所述显示屏(1)与所述分光元件(9)之间设置有至少一个镜片。
8.根据权利要求7所述的近眼光学系统，其特征在于，所述第一表面(61)的光学口径D与所述近眼光学系统的光学总长T1及所述显示屏(1)的发光面高度H1之间满足：0.5≤(D-H1)/T1≤1.5；其中，所述显示屏(1)的发光面高度H1的方向与所述光轴的方向垂直。
9.根据权利要求7所述的近眼光学系统，其特征在于，所述显示屏(1)与所述分光元件(9)之间设置有第三镜片(4)。
10.根据权利要求7所述的近眼光学系统，其特征在于，所述显示屏(1)的发光面上设置有双层保护玻璃(2)，所述双层保护玻璃(2)的厚度≥0.5mm。
11.根据权利要求7所述的近眼光学系统，其特征在于，所述显示屏(1)被配置为能够发射圆偏振光或自然光；
12.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述偏振反射元件(7)背离所述相位延迟器(8)的一侧设置有偏振器(3)，且所述相位延迟器(8)、所述偏振反射元件(7)及所述偏振器(3)为层叠设置。
13.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种近眼光学系统，其特征在于，所述近眼光学系统至少包括沿同一光轴依次设置的第一镜片(6)、偏振反射元件(7)、相位延迟器(8)、第二镜片(5)及分光元件(9)，所述第一镜片(6)靠近所述第二镜片(5)的表面为第一表面(61)，所述偏振反射元件(7)设置于所述第一表面(61)；
2.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述sag1与所述sag2之间满足：0.01＜sag2/sag1＜0.1。
3.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述sag1与所述sag2之间满足：0.01＜sag2/sag1＜0.07。
4.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述第一表面(61)的光学口径为d，在所述第一表面(61)上，所述反曲点所在位置的最小光学口径为d1，且d1与d之间满足：0.3＜d1/d＜1；其中，所述第一表面(61)为旋转对称结构。
5.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述相位延迟器(8)与所述偏振反射元件(7)层叠设置形成叠合元件并设置于所述第一表面(61)；或，
6.根据权利要求1所述的近眼光学系统，其特征在于，所述所述分光元件(9)设置于所述第二镜片(5)远离所述第一镜片(6)的表面。
7.根据权利要求1-6中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：史柴源，饶轶，
申请(专利权)人：歌尔光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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