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_4

文档序号:9809437阅读:来源:国知局
,和用于产生第一线性偏振方向的光学图像的光学显示屏6,其中,所述短距离光学 放大模组10包括:
[0116] 反射型偏振层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 射型偏振层具有与第一线性偏振方向一致的透射方向。第一相位延迟层2,设置于透过反射 型偏振层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。成像透镜层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,所述成像透镜包括靠近所述第一相位延迟层的第二光学面,以及与所述第二光学 面相对的第一光学面,并且,所述第一光学面为部分透射部分反射的光学面,所述成像透镜 层用于对透过所述第一光学面的光学图像进行放大。第二相位延迟层4,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。吸收型偏振层5,设置于 所述第二相位延迟层远离成像透镜的一侧,所述吸收型偏振层具有与第一线性偏振方向一 致的透射方向。
[0117] 其中,所述光学图像依次通过反射型偏振层1、第一相位延迟层2、成像透镜层3、第 二相位延迟层4和吸收型偏振层5,所述反射型偏振层1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3用于将反射型偏振层1反射回来 的光学图像进行反射放大,所述第二相位延迟层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 偏振层。
[0118]所述光学显示屏6设置在所述短距离光学放大模组10中靠近所述反射型偏振层1 的一侧。
[0119] 本实施例提供的短距离光学放大系统中的反射型偏振层、第一相位延迟层、成像 透镜层、第二相位延迟层分别与前述实例所述的反射型偏振片、第一相位延迟片、成像透 镜、第二相位延迟片的结构位置和功能相同,光学图像在短距离光学放大模组10中的传播 过程与前述的短距离光学放大模组也相同。区别在于,本实施例中的短距离光学放大模组 由反射型偏振层、第一相位延迟层、成像透镜层、第二相位延迟层组合成的多层光学结构 体,并且在不影响光学成像质量的前提下,极大程度地缩短了光学放大模组的尺寸和体积, 减轻了重量,增加了使用该光学放大组件的VR眼镜佩戴时的舒适感。
[0120] 上述实施例中的短距离光学放大系统,还包括不影响相位延时的光学器件7,所述 光学器件7设置在所述短距离光学放大模组和光学显示屏之间。其中,所述光学器件7包括 近视镜片、远视镜片,或者散光镜片等。此外,为进一步减小光学组件的尺寸和体积,在不影 响光路的前提下,所述光学器件7与所述短距离光学放大模组10相贴合。
[0121] 在另一个优选的实施例中,所述短距离光学放大系统的短距离光学放大模组10还 包括不影响相位延时的光学器件层7,所述光学器件层7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。优选的,如 图10所示,该光学器件层7设置在第一相位延迟层2和成像透镜层3之间。
[0122] 本方案提供的一种短距离光学放大系统,通过增设不影响相位延时的光学器件, 由于该光学器件的位置可以自由设置,因此,在不影响光学图像传输的过程中,进一步增加 短距离光学放大系统的实用性。
[0123]此外,本发明还提供另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10,和用于产生第一线性偏振方向的光学图像的光学显示屏6,其中,所述短距离光学 放大模组10包括:
[0124] 反射型偏振层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 射型偏振层1具有与第一线性偏振方向一致的透射方向;
[0125] 第一相位延迟层2,设置于透过反射型偏振层1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;
[0126] 成像透镜层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层2的第二光学面,以及与所述第二光学面相对的第一 光学面,并且,所述第一光学面为部分透射部分反射的光学面,所述成像透镜层用于对透过 所述第一光学面的光学图像进行放大;
[0127] 第二相位延迟层4,设置于所述成像透镜层3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;
[0128] 吸收型偏振层5,设置于所述第二相位延迟层4远离成像透镜层3的一侧,所述吸收 型偏振层5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;
[0129] 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。
[0130] 本方案还提供了另一种短距离光学放大模组,如图11所示,该模组包括依次排列 设置的反射型偏振片8、成像透镜3和吸收型偏振片5,其中,其中,所述反射型偏振片5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3的两个侧 面中的一个面为第二光学面,与所述第二光学面相对的另一个面为第一光学面,且所述第 一光学面一侧靠近所述吸收型偏振片5。
[0131] 需要说明的是,所述成像透镜3和吸收型偏振片5与前述实施例相同,区别在于,该 反射型偏振片8具有单向反射功能,即光学从一侧射入反射型偏振片,透过该反射型偏振片 8时不反射,在该反射型偏振片8的另一面,当光学从所述另一面射入时,发生全反射,类似 于二极管的单向导线性。为方便起见,定义所述反射型偏振片中只发生透射的侧面为第一 侧面,只发生反射的一面为第二侧面。此外,所述成像透镜3的两个侧面中的一面为平面,另 一面为曲面,且所述曲面一侧靠近所述吸收型偏振片5。吸收型偏振片5的两个侧面均为平 面。
[0132] 在本实施中利用这种反射型偏振片的单向反射性,设计短距离光学放大模组替代 了第一相位延迟片和第二相位延时片,正交的偏振光经过反射型偏振片8时,不发生反射, 接着,该偏振光经过成像透镜3的曲面一侧时,发生第一次反射,反射后的偏振光再次到达 反射型偏振片8发生第二次全反射,经过第二次全反射的偏振光第二次经过成像透镜3的曲 面时发生透射后,进入观察者视线。本实施例提供的光学放大模组节省了相位延时片的空 间,进一步减小了光学模组的尺寸和体积。
[0133] 优选的,在该实施例提供的短距离光学放大模组还包括:光学显示屏6和不影响相 位延时的光学器件7。其中,所述光学显示屏6设置在所述反射型偏振片8,并且远离所述成 像透镜3的一侧;所述光学器件7可设置在所述光学显示屏6、反射型偏振片8、成像透镜3和 吸收型偏振片5的任意两个光学器件之间,也可根据实际需求情况,自行设置光学器件的位 置,进一步增加光学模组的实用性和灵活性。
[0134] 为进一步减小光学模组的尺寸和体积,所述光学显示屏6与所述反射型偏振片8相 贴合,所述反射型偏振片8与所述成像透镜3相贴合,所述吸收型偏振片5与所述成像透镜3 相贴合。
[0135] 此外,在上述实施例中所述成像透镜3或者成像透镜层为50 %比例透射、50 %比例 反射的曲面镜片。
[0136] 需要说明的是,在本文中,诸如"第一"和"第二"等之类的关系术语仅仅用来将一 个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之 间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些 要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括一个……"限定的要素,并不排除 在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0137] 以上所述仅是本发明的【具体实施方式】,使本领域技术人员能够理解或实现本发 明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种短距离光学放大模组,其特征在于,所述模组包括依次排列布置的反射型偏振 片、第一相位延迟片、成像透镜、第二相位延迟片和吸收型偏振片,其中, 反射型偏振片,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,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,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 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,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,设置于所述第二相位延迟片且远离所述成像透镜的一侧,并且,所述吸 收型偏振片具有与第一线性偏振方向一致的透射方向; 其中,所述光学图像依次通过所述反射型偏振片、第一相位延迟片、成像透镜、第二相 位延迟片及吸收型偏振
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