一种短距离光学放大模组、放大方法及放大系统的制作方法_2

文档序号:9809437阅读:来源:国知局
过 所述第一光学面的光学图像进行放大;
[0047] 第二相位延迟层,设置于所述成像透镜层的第一光学面的一侧,用于将该光学图 像的偏振方向由椭圆或圆偏振方向转换为第一线性偏振方向;
[0048] 吸收型偏振层,设置于所述第二相位延迟层远离成像透镜层的一侧,所述吸收型 偏振层具有第二线性偏振方向的透射方向,所述第二线性偏振方向与第一线性偏振方向正 交;
[0049] 其中,所述光学图像依次通过反射型偏振层、第一相位延迟层、成像透镜层、第二 相位延迟层和吸收型偏振层,所述第一相位延迟层还用于将成像透镜层反射回来的光学图 像的偏振方向由椭圆或圆偏振方向转换为第二线性偏振方向,所述反射型偏振层用于反射 由所述第一相位延迟层传来的具有第二线性偏振方向的光学图像,所述成像透镜层用于将 反射型偏振层反射回来的光学图像进行反射放大,所述第二相位延迟层还用于将放大后光 学图像的的偏振方向转换为非第一线性偏振方向,以使得具有该非第一线性偏振方向的光 学图像通过所述吸收型偏振层。
[0050] 优选的,所述系统还包括不影响相位延时的光学器件,所述光学器件设置在所述 短距离光学放大模组和光学显示屏之间。
[0051] 优选的,所述短距离光学放大模组还包括不影响相位延时的光学器件层,所述光 学器件层设置在所述反射型偏振层、第一相位延迟层、成像透镜层、第二相位延迟层和吸收 型偏振层中的任意两个层之间。
[0052] 一种短距离光学放大模组,所述模组包括依次排列布置的反射型偏振片、成像透 镜和吸收型偏振片,其中,所述反射型偏振片包括的两个侧面中,第一侧面以及与所述第一 侧面相对的第二侧面,且所述第一侧面透射光线,所述第二侧面反射光线,且所述第二侧面 靠近所述成像透镜,其中所述成像透镜的两个侧面中的一个面为平面部,与所述平面部相 对的另一个面为曲面部,且所述曲面部一侧靠近所述吸收型偏振片。
[0053]由以上技术方案可见,本发明具有以下有益效果:
[0054]本方案提供的一种短距离光学放大模组,反射型偏振片靠近光源侧,使偏振光经 过第一相位延迟片后在成像透镜发生第一次反射,反射后的偏振光再次经过第一相位延迟 片后在反射型偏振片上发生第二次反射,经过第二次反射后的光线再经过成像透镜折射, 折射后偏振光经过第二相位延迟片后进入观察者的视线。本发明提供的短距离光学放大模 组使光线先发生反射最后再折射,由于反射无光损,因此,避免了现有的短距离光学放大模 组先折射后反射使得折射后的光线发生色散而产生光损,进而影响光成像质量的问题。防 止了光线返回到光学显示屏,降低了光损失,提高了光线利用率和成像质量。
[0055] 本方案提供的一种短距离光学放大模组的成像透镜的一面为第二光学面,方便该 成像透镜的第二光学面与第一相位延迟片相贴合,进而减小了光线模组的尺寸和体积。此 外,将该成像透镜的第二光学面还能减小曲面发生色散程度,保证光线传播的质量,并且相 比于第一光学面加工,第二光学面的镜面加工工艺加工难度低,加工成本少。
[0056] 此外,将第二相位延迟片与吸收型偏振片相贴合,成像透镜与第二相位延迟片相 贴合,将反射型偏振片与第一相位延迟片相贴合,减少了三组组件的空间距离,进一步地缩 短了短距离光学放大模组的尺寸和体积。
[0057] 本方案提供的一种短距离光学放大模组还包括光学显示屏,通过该光学显示屏使 得该短距离光学放大模组实现了光学成像,应用于VR(虚拟现实)眼镜中,使得该VR眼镜较 现有的VR眼镜的尺寸和体积更小,质量更轻。
[0058] 本方案提供的一种短距离光学放大模组还包括不影响相位延时的光学器件,该光 学器件增加了光线放大模组的实用性和灵活性,使得本发明提供的短距离光学放大模组能 够适用于不同的光学设备和仪器中。此外,该光学器件在不影响光路相位延时的基础上,可 以设置在任意相邻的两个组件之间,进一步增加了本方案模组的实用性和灵活性。
[0059]本方案提供的一种短距离光学放大方法,应用短距离光学放大模组,使光学图像 先发生反射最后再折射,避免了现有的短距离光学放大模组先折射后反射使得折射后的光 线发生色散而产生光损,进而影响光成像质量的问题。
[0060] 本方案还提供的一种短距离光学放大系统,所述系统包括短距离光学放大模组和 光学显示屏,其中,该短距离光学放大模组是由反射型偏振层、第一相位延迟层、成像透镜 层、第二相位延迟层和吸收型偏振层组成的多层光学模组,使得该光学模组在不影响光学 成像质量的前提下,最大程度地减小光学模组的尺寸和体积,减轻了重量,增加了使用该光 学放大系统的VR眼镜佩戴时的舒适感。
[0061] 本方案提供的另一种短距离光学放大系统,还包括不影响相位延时的光学器件, 并且该光学器件的位置可以自由设置,进一步增加短距离光学放大系统的实用性。
【附图说明】
[0062] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而 言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0063] 图1为本发明实施例提供的一种短距离光学放大模组的结构示意图;
[0064]图2为现有的一种短距离光学放大模组的结构示意图;
[0065] 图3为本发明实施例提供的另一种短距离光学放大模组的结构示意图;
[0066] 图4为本发明实施例提供的又一种短距离光学放大模组的结构示意图;
[0067] 图5为本发明实施例提供的又一种短距离光学放大模组的结构示意图;
[0068] 图6为本发明实施例提供的又一种短距离光学放大模组的结构示意图;
[0069] 图7为本发明实施例提供的一种短距离光学放大方法的流程图;
[0070] 图8为本发明实施例提供的另一种短距离光学放大方法的流程图;
[0071 ]图9为本发明实施例提供的又一种短距离光学放大系统的结构示意图;
[0072]图10为本发明实施例提供的又一种短距离光学放大系统的结构示意图;
[0073]图11为本发明实施例提供的又一种短距离光学放大模组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0074] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实 施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护 的范围。
[0075] 下面将结合图1至图11对本发明实施例提供的一种短距离光学放大模组、放大方 法及放大系统进行具体描述。
[0076] 一种短距离光学放大模组,如图1所示为本发明实施例提供的一种短距离光学放 大模组的结构示意图,所述模组包括依次排列布置的反射型偏振片1、第一相位延迟片2、成 像透镜3、第二相位延迟片4和吸收型偏振片5,其中,
[0077] 反射型偏振片1,设置于具有第一线性偏振方向的光学图像的传输路径上,所述反 射型偏振片1具有与第一线性偏振方向一致的透射方向。第一相位延迟片2,设置于透过反 射型偏振片的光学图像的传输路径上,用于将该光学图像的偏振方向由第一线性偏振方向 转换为椭圆或圆偏振方向。成像透镜3,设置于该具有椭圆或圆偏振方向的光学图像的传输 路径上,所述成像透镜3包括靠近所述第一相位延迟片的第二光学面,以及与所述第二光学 面相对的第一光学面,所述第一光学面为部分透射部分反射的光学面,且该成像透镜用于 对透过所述第一光学面的光学图像进行放大。第二相位延迟片4,设置于所述成像透镜的第 一光学面的一侧,用于将该光学图像的偏振方向由椭圆或圆偏振方向转换为第二线性偏振 方向,所述第二线性偏振方向与第一线性偏振方向正交。吸收型偏振片5,设置于所述第二 相位延迟片4且远离所述成像透镜3的一侧,并且,所述吸收型偏振片5具有与第一线性偏振 方向一致的透射方向。
[0078] 其中,所述光学图像依次通过所述反射型偏振片1、第一相位延迟片2、成像透镜3、 第二相位延迟片4及吸收型偏振片5,所述第一相位延迟片2还用于将成像透镜3反射回来的 光学图像的偏振方向由椭圆或圆偏振方向转换为第二线性偏振方向,所述反射型偏振片1 还用于反射由所述第一相位延迟片2传来的具有第二线性偏振方向的光学图像,所述成像 透镜3用于对反射型偏振片1反射回来的光学图像进行放大,所述第二相位延迟片4还用于 将放大后光学图像的偏振方向转换为非第二线性偏振方向,以使得具有该非第二线性偏振 方向的光学图像通过所述吸收型偏振片5。
[0079] 需要说明的是,本实施例中的反射式偏振片1、第一相位延迟片2、第二相位延迟片 4和吸收型偏振片5均为现有技术,偏振光每次经过相位延迟片能够增加一定角度的相位延 迟,反射式偏振片能实现对偏振方向与其透射方向一致的线偏光通过,而对于偏振方向与 其透射方向正交的线偏光完全反射,而对于有一定相位延迟的圆偏振光或者椭圆偏振光部 分透射通过。部分透射部分反射的光学面可以实现一定比例的光产生反射,剩余比例的光 产生透射。
[0080] 本实施例中,所述第一光学面为曲面,所述第二光学面为平面,且所述第一光学面 的曲率中心、第二光学面位于所述第一光学面的同侧。
[0081 ]其中,所述非第二线性偏振方向优选为第一线性偏振方向。
[0082]下面介绍一下本发明中的短距离光学放大模组的工作原理:
[0083] 在靠近光源的一侧,具有第一线性偏振方向(本实施例中为平行于纸面的方向)的 光学图像透过反射型偏振片1,所述反射型偏振片1具有与第一线性偏振方向一致的透射方 向;经过反射型偏振片后接着,该光学图像经过第一相位延迟片2后其偏振方向变为相位延 迟了的椭圆偏振方向或圆偏振方向,特别地,当第一相位延迟片2为1/4波片时,该透过的光 学图像的偏振方向经过第一相位延迟片2后变为圆偏振方向,然后再经过成像透镜3的第一 光学面发生一定比例能量的光的反射放大,使光学图像完成第一次放大,此次放大是大倍 数的放大,被反射后的光学图像的偏振方向经过第二相
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