[实用新型]镜头模组及具有其的光学系统和虚拟现实设备

说明书

本实用新型公开一种镜头模组及具有其的光学系统和虚拟现实设备，镜头模组沿入射光线的传输方向顺序包括第一透镜、第一相位延迟器以及反射式偏振片，第一透镜为菲涅尔透镜，第一透镜包括第一表面以及第二表面，第一表面为菲涅尔结构，入射光线在经过第一透镜后，第一相位延迟器以及反射式偏振片后发生反射，反射后再依次经过第一相位延迟器及第一透镜后，在第一表面发生反射后偏振方向发生改变，在经过第一相位延迟器后，光线的方向与反射式偏振片的透射轴方向相同，光线最终从镜头模组穿出。本实用新型提供一种镜头模组及具有其的光学系统和虚拟现实设备，解决了现有技术中VR眼镜的光学系统具有较大的体积与重量，影响用户佩戴VR眼镜舒适性的问题。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种镜头模组及具有其的光学系统和虚拟现实设备。

背景技术

虚拟现实技术是利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中的技术，其中，虚拟现实(Virtual Reality，VR)眼镜的光学系统正在逐步向着大视场，小型化与轻量化的路线发展，现有的VR眼镜光学系统，通常采用两片平凸式镜片的方式进行光学设计，而随着VR眼镜视场的逐渐变大，较厚的透镜组合会使VR眼镜的体积与重量增加，从而影响用户佩戴VR眼镜的舒适性。

实用新型内容

本实用新型提供一种镜头模组及具有其的光学系统和虚拟现实设备，旨在解决现有技术中VR眼镜的光学系统具有较大的体积与重量，影响用户佩戴VR眼镜舒适性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种镜头模组，所述镜头模组沿入射光线的传输方向顺序包括第一透镜、第一相位延迟器以及反射式偏振片，其中，

所述第一透镜为菲涅尔透镜，所述第一透镜包括靠近物方的第一表面以及靠近像方的第二表面，所述第一表面包括若干个依次连接的锯齿形同心环；

所述第一表面设置有分光膜；

所述入射光线从所述第一表面进入所述第一透镜，并从所述第二表面射出所述第一透镜进入所述第一相位延迟器，所述入射光线经过第一相位延迟器变为第一线偏振光，所述第一线偏振光的偏振方向与所述反射式偏振片的反射轴方向相同；所述第一线偏振光经过所述反射式偏振片的反射后，再次经过所述第一相位延迟器，并变为第一圆偏振光或第一椭圆偏振光，所述第一圆偏振光或所述第一椭圆偏振光从所述第二表面进入所述第一透镜后，在所述第一表面反射并变为第二圆偏振光或所述第二椭圆偏振光，所述第二圆偏振光的旋性与所述第一圆偏振光的旋性相反，所述第二椭圆偏振光的旋性与所述第一椭圆偏振光的旋性相反，所述第二圆偏振光或所述第二椭圆偏振光经过所述第一相位延迟器后变为第二线偏振光，所述第二线偏振光的偏振方向与所述反射式偏振片的透射轴方向相同，所述第二线偏振光穿过所述反射式偏振片射出所述镜头模组。

可选地，所述第二表面为平面。

可选地，所述镜头模组还包括第二透镜，所述第二透镜包括靠近物方的第三表面以及靠近像方的第四表面，所述第二透镜设于所述第一透镜与所述第一相位延迟器之间或设于所述第一相位延迟器与所述反射式偏振片之间或设于所述第一透镜远离所述第一相位延迟器的一侧。

可选地，所述第二透镜为菲涅尔透镜，所述第三表面包括若干个依次连接的锯齿形同心环。

可选地，所述第一相位延迟器为1/4波片。

可选地，所述第一相位延迟器为相位延迟膜。

为实现上述目的，本申请提出一种光学系统，所述光学系统包括如上述任一种实施方式所述的镜头模组；所述光学系统还包括显示单元，所述显示单元设于所述第一透镜远离所述第一相位延迟器的一侧。

可选地，所述光学系统还包括第二相位延迟器，所述第二相位延迟器设于所述显示单元与所述第一透镜之间。

可选地，所述显示单元发出的光线的偏振方向与第二相位延迟器的延迟轴夹角为45度。