光学系统及VR设备的制作方法

本发明涉及光学成像，尤其是涉及一种光学系统及vr设备。

背景技术：

1、随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实（vr）设备的形态与种类也日益繁多，并且应用领域也愈加广泛，目前的vr设备，通常将设备中的显示屏通过光学系统的传递和放大后，将输出的图像传递至人眼，因此人眼接收到的是显示屏经过放大后的虚像，从而实现通过虚拟现实设备实现大屏观看的目的。为了实现紧凑的尺寸和较轻的重量，同时保持良好的光学特性，近年来多使用折叠光路技术，该种vr折叠式光学系统方案以轻薄、优秀的成像质量以及逐步成熟的量产工艺，逐渐成为消费级vr设备的发展和进化方向。

2、为了给用户提供极佳的感官体验，vr设备需要具备较大的视场角、较大的影像面及较高的成像质量，以满足市场的需求。

技术实现思路

1、为此，本发明的目的在于提供一种光学系统及vr设备，至少具有大视场角、大影像面及良好的成像质量的优点。

2、本发明实施例通过以下技术方案实现上述发明目的。

3、第一方面，本发明提供一种光学系统，该光学系统沿光线传输方向依次包括显示单元、第一透镜、第二透镜以及复合膜片；所述显示单元用于为所述光学系统提供偏振光光源；所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜包括朝向所述显示单元的第一表面以及背离所述显示单元的第二表面，所述第一表面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，所述第二表面在近光轴处为凹面；所述第二透镜具有正光焦度，所述第二透镜包括朝向所述显示单元的第三表面以及背离所述显示单元的第四表面，所述第三表面为凸面，所述第四表面为平面；所述第三表面上设有部分反射器，所述第四表面上设有所述复合膜片，所述复合膜片沿光线传输方向依次包括相位延迟片和反射式偏振片；其中，所述光学系统的有效焦距f与所述第一表面至所述显示单元在光轴上的距离bfl满足：2.0＜f/bfl＜3.5。

4、第二方面，本发明还提供一种vr设备，该vr设备包括第一方面提供的光学系统。

5、相较于现有技术，本发明提供的光学系统及vr设备，采用两个具有特定光焦度的镜片，以及在第三表面上设置部分反射器并在第四表面上设置复合膜片，通过特定的表面形状搭配及合理设置镜片厚度和镜片间间距，可实现光路的多次折返和扩大光路总长，使得光学系统具有较大的视场角、较大的影像面和较短的总长，有利于实现vr设备的轻薄化，同时较大的视场角可以提供宽视场的显示效果，提升用户的沉浸感，从而能够给用户带来更好的感官体验。

技术特征：

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统沿光线传输方向依次包括显示单元、第一透镜、第二透镜以及复合膜片；

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

10.一种vr设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的光学系统。

技术总结
本申请提供了一种光学系统及VR设备，光学系统沿光线传输方向依次包括显示单元、第一透镜、第二透镜以及复合膜片；显示单元用于为光学系统提供偏振光光源；第一透镜具有正光焦度，第一透镜包括朝向显示单元的第一表面以及背离显示单元的第二表面，第一表面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，第二表面在近光轴处为凹面；第二透镜具有正光焦度，第二透镜包括朝向显示单元的第三表面以及背离显示单元的第四表面，第三表面为凸面，第四表面为平面；第三表面上设有部分反射器，第四表面上设有复合膜片，复合膜片沿光线传输方向依次包括相位延迟片和反射式偏振片。本发明提供的光学系统及VR设备能够实现大视场、大影像、高成像质量。

技术研发人员：于笑枝,徐丽丽,曾昊杰
受保护的技术使用者：江西联昊光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15