[实用新型]光学系统及具有其的虚拟现实设备

说明书

本实用新型公开一种光学系统及具有其的虚拟现实设备，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、第一相位延迟器、第二透镜以及光阑，所述第一透镜包括第一表面以及第二表面，所述第二透镜包括第三表面以及第四表面；所述显示单元发出的入射光线从所述第一表面传输至所述第四表面，通过所述第四表面上的偏振反射膜以及所述第一相位延迟器，所述入射光线在所述第一表面与所述第四表面之间发生多次反射，并发生多次偏振态或偏振方向的变换，最终传输至所述光阑。本实用新型提供一种光学系统及具有其的虚拟现实设备，解决了现有技术中由于光学系统体积较大，导致虚拟现实设备的体积较大，用户佩戴舒适度低的问题。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统及具有其的虚拟现实设备。

背景技术

随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实设备的形态与种类也日益繁多，并且应用领域也愈加广泛，目前的虚拟现实设备，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，从而通过虚拟现实设备实现大屏观看的目的，而为了实现图像的放大，光学系统通常需要多个透镜组合的方式实现，由于多个透镜组合使用时体积较大，进而导致虚拟现实设备的体积较大，降低了用户佩戴的舒适度。

实用新型内容

本实用新型提供一种光学系统及具有其的虚拟现实设备，旨在解决现有技术中由于光学系统体积较大，导致虚拟现实设备的体积较大，用户佩戴的舒适度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种光学系统，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、第一相位延迟器、第二透镜以及光阑，其中，

所述第一透镜包括凸向物方设置的第一表面以及凹向像方设置的第二表面；

所述第二透镜包括凸向物方设置的第三表面以及凹向像方设置的第四表面；

所述第一表面设有分光膜；

所述第四表面设有偏振反射膜；

所述显示单元所述第四表面的中心的距离小于或等于20mm；

所述显示单元发出的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，所述入射光线在经过所述第一相位延迟器后变为第一线偏振光，所述第一线偏振光从所述第三表面进入所述第二透镜，并在所述第四表面反射后，从所述第三表面射出所述第二透镜，所述第一线偏振光在经过所述第一相位延迟器后变为第一圆偏振光，所述第一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后变为第二圆偏振光，所述第二圆偏振光与所述第一圆偏振光的旋性相反，所述第二圆偏振光再次经过所述第一相位延迟器后变为第二线偏振光，所述第二线偏振光在经过所述第三表面进入第二透镜后，从所述第四表面射出所述第二透镜，并传输至所述光阑。

可选地，所述偏振反射膜的反射方向与所述第一线偏振光的偏振方向相同，所述偏振反射膜的透射方向与所述第二线偏振光的偏振方向相同。

可选地，所述第一相位延迟器为1/4波片。

可选地，所述光学系统满足如下关系：100mm≤ABS(R1)≤200mm；500mm≤ABS(R2)≤1000mm；

其中，所述R1为所述第二表面的曲率半径，所述R2为所述第四表面的曲率半径。

可选地，所述光学系统满足如下关系：15mm≤T1≤20mm；12.5mm≤T2≤15mm；

其中，所述T1为所述显示单元的中心到所述第四表面的中心的距离，所述T2为所述第四表面的中心到所述光阑的中心的距离。

可选地，所述光学系统满足如下关系：1mm≤L1≤5mm；3mm≤L2≤8mm；1mm≤L3≤4mm；3mm≤L4≤8mm；