[发明专利]一种超薄光学放大模组及放大系统

说明书

本发明公开了一种超薄光学放大模组及放大系统，模组包括从物侧到像侧依次设置的第一相位延迟片；部分投射部分反射的透光元件；菲涅尔透镜；第二相位延迟片；以及第一反射型偏振片。其优点在于，利用超薄的菲涅尔透镜，缩短各个光学元件中的安装空间，使整个模组的体积更小，质量更轻，提高用户在使用放大系统时的体验更好。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种超薄光学放大模组及放大系统。

背景技术

现有技术中光学放大模组结构中，为满足光学放大模组的成像质量和放大倍率，模组内通常包含多个光学器件，由于各个光学器件需要一定的安装空间，因此由多个光学器件组成的光学放大模组往往尺寸和体积比较大。针对市面上的现有的智能VR设备，包括VR智能眼镜，智能头盔及各种头戴显示设备等，在使用过程为保证有较大的放大倍率，必须增大凸面镜的曲率半径或者增大凸面镜与显示屏的距离，而这两种方案的改进结果就是起放大作用的镜片很厚或者镜片与屏幕间的距离过大，最终结果都是整个光学放大系统过于笨重，最终的整机也必然笨重，在使用佩戴过程中感觉极度不舒服，直接的影响使用效果。

而为了提高客户体验效果，现有的穿戴式VR智能眼镜，都在保证其较高的成像质量与较大视场角同时，尽可能的缩小其光学放大模组结构，从而减小最终成品的大小，实现轻量化与舒适化。如专利：短距离光学放大模组、放大方法及放大系统(公开号：CN105629472A)，其中公开的光学放大模组包括第一相位延迟片、成像透镜、第二相位延迟片、反射性偏振片，上述系统中所用到的成像透镜在靠近第一相位延迟片的第一光学面部分反射部分透射，在说明书可知，该成像透镜一面为曲面，另一面为平面，该系统中的成像透镜为凸面镜或球面镜，为了保证放大效果必须保证系统内有一到多个凸面镜，从而整个光学放大模组尺寸仍比较大，从而使整个光学放大系统过于笨重，且多次反射和吸收导致了光能量的损耗严重，视野内图像较暗。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个目的在于提供一种超薄光学放大模组及放大系统，在保证放大倍率和成像质量的同时，缩小整个模组的尺寸，以缩小整个放大系统的尺寸。

本发明的一个目的采用如下技术方案实现：

一种超薄光学放大模组的实现方式，其包括从物侧到像侧依次设置的

第一相位延迟片，用于将光学图像的偏振方向从第一线性偏振方向转为椭圆或圆偏振方向；

部分投射部分反射的透光元件；

菲涅尔透镜，用于放大光学图像，所述菲涅尔透镜的一面为锯齿面，朝向所述透光元件设置，与所述透光元件之间具有间隙，所述菲涅尔透镜的另一面为光面，朝向像侧设置；

第二相位延迟片，用于将光学图像的偏振方向从椭圆或圆偏振方向转为第二线性偏振方向；以及

第一反射型偏振片，具有与第一线性偏振方向一致的透射方向，用于对偏振方向为第二线性偏振方向的所述光学图像进行反射；

其中，第一线性偏振方向与第二线性偏振方向正交，所述第二相位延迟片用于将所述光学图像的偏振方向从第二线性偏振方向转为椭圆或圆偏振方向，所述透光元件用于将所述第一反射型偏振片反射回来的光学图像部分反射至所述菲涅尔透镜进行二次放大，且将反射的光学图像的偏振方向反转，所述第二相位延迟片还用于将二次放大后的光学图像的偏振方向从椭圆或圆偏振方向转为第一线性偏振方向，所述第一反射型偏振片用于透过偏振方向为第一线性偏振方向的光学图像。

进一步地，模组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，所述光学图像依次通过所述第一吸收型偏振片和第一相位延迟片，第一吸收型偏振片具有与第一线性偏振方向一致的透射方向，所述第一吸收型偏振片用于吸收从所述透光元件透过或经所述透光元件反射的部分的光学图像。