[发明专利]一种超薄光学放大模组及其应用

说明书

本发明公开一种超薄光学放大模组，其包括从物侧到像侧依次设置的第一相位延迟片、部分透射部分反射的透光元件、透镜或透镜组、第二相位延迟片、第一反射型偏振片，所述的部分透射部分反射的透光元件的反射率为10％‑90％；所述的透镜或透镜组为球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜、液晶透镜、超透镜等。本发明采用偏振光路及部分透射部分反射的透光元件，在短距离内实现有效光程的增加，缩短光学模组的光轴方向长度，从而大大减小包括光学放大模组在内的光学系统的体积。

技术领域

本发明属于光学领域，具体涉及一种超薄光学放大模组其应用。

背景技术

目前现有的光学放大模组，通常使用多个光学元件组合来获得比较好的放大倍率和成像效果，但这往往会增大光学放大模组的尺寸和体积。市面上现有的VR显示设备，包括VR智能眼镜、智能头盔和各种头戴显示设备等在内，大多通过增大显示屏与镜片的距离或镜片的厚度来获得满足要求的放大倍率。这些方法无疑会增大光学放大系统的体积，整机的重量也会随之增加，直接影响到使用者的使用感受，降低使用者的体验效果。

为提供更好的用户体验，现有光学放大模组以小型化和轻量化为发展方向。在保有较大的视场角和较高的成像质量的同时，缩短光学放大模组尺寸。如专利：短距离光学放大模组、眼镜、头盔及VR系统(公开号：CN205562979U)，其公开的光学放大模组包括反射式偏振片、第一相位延迟片、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第二相位延迟片。根据说明书可知，透镜采用一面非球面一面平面的结构可优化范围有限。为保证放大效果，需要使用多个透镜，因此整个光学放大模组仍然尺寸较大；同时多次反射会减少光能量，从而视场内成像较暗，影响体验效果。

发明内容

针对现有的光学放大模组尺寸大、用户体验感差的技术问题，本发明提出一种超薄光学放大模组，具体技术方案如下：

一种超薄光学放大模组，其特征在于，其包括从物侧到像侧依次设置的第一相位延迟片、部分透射部分反射的透光元件、透镜或透镜组、第二相位延迟片、第一反射型偏振片，所述的部分透射部分反射的透光元件的反射率为10％-90％；所述的透镜或透镜组为球面透镜、非球面透镜、自由曲面透镜、液晶透镜、超透镜等。

进一步地，还包括第一吸收型偏振片，所述第一吸收型偏振片靠近物侧，设置在所述第一相位延迟片之前。

进一步地，还包括第二反射型偏振片，其靠近物侧，设置在所述第一吸收型偏振片之前，所述第二反射型偏振片具有与所述第一吸收型偏振片相同的透射方向。

进一步地，还包括第二吸收型偏振片，其靠近像侧，设置在所述第一反射型偏振片之后。所述第二吸收型偏振片具有与所述第一反射型偏振片相同的透射方向。

进一步地，所述第二反射型偏振片、第一吸收型偏振片、第一相位延迟片、所述部分透射部分反射的透光元件为膜层结构，粘贴复合在一起。所述第二相位延迟片、第一反射型偏振片和第二吸收型偏振片为膜层结构，粘贴复合在所述透镜或透镜组靠近像侧的光面。

进一步地，所述的第一吸收型偏振片、第一反射型偏振片的偏振方向相同，第二反射型偏振片和第二吸收型偏振片的偏振方向相同，所述的第一相位延迟片和第二相位延迟片均为λ/4波片。

进一步地，所述的第一吸收型偏振片、第一反射型偏振片、第二反射型偏振片和第二吸收型偏振片的偏振方向相同，第一相位延迟片和第二相位延迟片的旋转方向相同。

进一步地，所述的第一吸收型偏振片、第一反射型偏振片的偏振方向和第二反射型偏振片、第二吸收型偏振片的偏振方向垂直，第一相位延迟片和第二相位延迟片的旋转方向相反。

进一步地，所述第二反射型偏振片、第一吸收型偏振片、第一相位延迟片、部分透射部分反射的透光元件、第二相位延迟片、第一反射型偏振片、第二吸收型偏振片的任意两个相邻的结构中间、物侧与第二反射型偏振片、第二吸收型偏振片与像侧间均可设置一个或多个不改变光学图像的偏振状态的光学零件。