[发明专利]VR光学系统及近眼显示装置

权利要求书

1.一种VR光学系统，其特征在于，包括靠近人眼侧的一个光学透镜和靠近显示侧的至少一个微透镜阵列；

所述光学透镜具有正光焦度，所述光学透镜具有靠近人眼侧的第一表面和远离人眼侧的第二表面，所述第一表面为平面，所述第二表面为凸面；所述第一表面上设置或贴附有复合膜层，所述复合膜层从人眼侧至显示侧依次包括反射式偏振片和相位延迟片；所述第二表面设置有部分反射器；

所述微透镜阵列具有相对设置的靠近人眼侧的第一表面和远离人眼侧的第二表面；所述微透镜阵列的第一表面上具有多个微透镜单元，所述多个微透镜单元具有相同或者不同的焦距；所述微透镜阵列的第二表面为平面；

其中，所述VR光学系统满足条件式：1.5TTL/(f×tanθ)2.5，TTL表示所述光学透镜的第一表面至所述显示侧在光轴上的距离，f表示所述VR光学系统的有效焦距，θ表示所述VR光学系统的最大半视场角。

2.根据权利要求1所述的VR光学系统，其特征在于，至少一个所述微透镜阵列包括设置于所述光学透镜和所述显示侧之间的第一微透镜阵列。

3.根据权利要求1所述的VR光学系统，其特征在于，至少一个所述微透镜阵列包括靠近所述光学透镜的第一微透镜阵列和靠近显示侧的第二微透镜阵列。

4.根据权利要求3所述的VR光学系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列的微透镜单元和所述第二微透镜阵列的微透镜单元的焦距相同或者不同。

5.根据权利要求2或者3所述的VR光学系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列的微透镜单元的焦距为正，所述第一微透镜阵列的第一表面上的微透镜单元均为凸。所述发明的所有微透镜阵列的微透镜单元并不局限于为凸面，或凸面或凹面。

6.根据权利要求3所述的VR光学系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列在垂直于光轴方向的宽度相等或不等。

7.根据权利要求1所述的VR光学系统，其特征在于，所述VR光学系统满足条件式：

0.15mm/°TTL/θ0.25mm/°。

8.根据权利要求1所述的VR光学系统，其特征在于，所述VR光学系统满足条件式：

2f1/f10；

其中，f1表示所述光学透镜的焦距。

9.根据权利要求1所述的VR光学系统，其特征在于，所述VR光学系统满足条件式：

-30R2/f-10；

其中，R2表示所述光学透镜的第二表面的曲率半径。

10.根据权利要求2或者3所述的VR光学系统，其特征在于，所述VR光学系统满足条件式：

3f1/f26；

其中，f1表示所述光学透镜的焦距，f2表示所述第一微透镜阵列上微透镜单元的焦距。

11.根据权利要求2或者3所述的VR光学系统，其特征在于，所述VR光学系统满足条件式：

0.8f2/f1.6；

其中，f2表示所述第一微透镜阵列上微透镜单元的焦距。

12.根据权利要求2或者3所述的VR光学系统，其特征在于，所述VR光学系统满足条件式：

0.7CT1/CT231.2；

其中，CT1表示所述光学透镜的中心厚度，CT23表示所述第一微透镜阵列的第一表面到所述显示侧在光轴上的间距。

13.一种近眼显示装置，其特征在于，包括：

显示元件,所述显示元件用于为VR光学系统提供偏振光信号；

如权利要求1-12任一项所述的VR光学系统，所述VR光学系统设置于所述显示元件的出光方向上，其中所述微透镜阵列相较于所述光学透镜更靠近所述显示元件的出光面；所述VR光学系统用于对所述显示元件发出的光信号进行调制，以使人眼侧可以接收到经过调制的图像信息。