本实用新型专利技术涉及光学领域，提供一种光学模组和近眼显示装置，所述光学模组包括：半透半反层；第一透镜单元，所述第一透镜单元与所述半透半反层相邻；第一相位延迟单元，位于所述半透半反层的光路下游；第一相位补偿单元，位于所述第一相位延迟单元的光路下游；偏振分光片，设置在所述第一相位补偿单元的光路下游，所述偏振分光片具有透光轴；和第二透镜单元，所述第二透镜单元位于所述半透半反层的光路下游。通过本实用新型专利技术实施例的光学模组，能够减少折叠光路中漏光的发生，尤其是一些优选实施例能够在大角度范围内减少或者消除折叠光路中的漏光，有助于提高用户的感受效果。有助于提高用户的感受效果。有助于提高用户的感受效果。
【技术实现步骤摘要】
光学模组和近眼显示装置
[0001]本技术大致涉及光学领域，尤其涉及一种光学模组和近眼显示装置。
技术介绍
[0002]在虚拟显示(VR)、增强显示(AR)、其他混合显示技术中，需要采用光学模组来向用户呈现图像。现有的光学模组一般体积较大，厚度往往在30mm 以上，随着科技的进步，用户越来越重视产品的体积以及重量，因此，需要研发一种体积小、重量轻的产品以满足市场的需求。其中，受限最大的因素为其中的光学模组。为了解决上述的体积和重量问题，许多公司推出基于pancake技术方案的VR或者AR方案，即基于折叠光路的光学模组。
[0003]在这种折叠光路的光学模组中，主要包括依序设置的具有半反半透功能的镜片、1/4相位延迟片以及反射式偏振片。图像源进入半反半透功能的镜片之后，光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返的方式，最终从反射式偏振片射出。通过此种光学方案，极大的缩小了产品体积。
[0004]但在目前的pancake方案中，入射到用户眼中的光线，除了用户期望的光线之外，还有一些非期望的光线，影响用户体验。尤其是当光线的入射角较大时，入射光第一次经过反射式偏振片时，不一定会被完全反射，而是会产生较大比例的漏光现象，一部分光仍然会通过反射式偏振片进入用户的眼中，漏光的强度可能会达到沿着光轴的信号光强度的38％，从而影响用户的观看体验。
[0005]
技术介绍
部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的折叠光路中存在的漏光比例高、成像效果差的问题，本技术提供一种光学模组，所述光学模组包括：
[0007]半透半反层；
[0008]第一透镜单元，所述第一透镜单元与所述半透半反层相邻；
[0009]第一相位延迟单元，位于所述半透半反层的光路下游；
[0010]第一相位补偿单元，位于所述第一相位延迟单元的光路下游；
[0011]偏振分光片，设置在所述第一相位补偿单元的光路下游，所述偏振分光片具有透光轴；和
[0012]第二透镜单元，所述第二透镜单元位于所述半透半反层的光路下游。
[0013]根据本技术的一个方面，所述第一透镜单元位于所述半透半反层的光路上游或下游，所述半透半反层贴附在所述第一透镜单元上。
[0014]根据本技术的一个方面，所述第二透镜单元位于所述偏振分光片的光路下游，或位于所述第一相位延迟单元的光路上游。
[0015]根据本技术的一个方面，所述光学模组还包括位于所述偏振分光片的光路下
游的第一偏光片。
[0016]根据本技术的一个方面，其中所述第一相位补偿单元具有光轴，所述第一相位补偿单元的光轴位于与所述偏振分光片的透光轴正交的平面内、或与所述偏振分光片的反光轴正交的平面内。
[0017]根据本技术的一个方面，所述光学模组还包括位于所述半透半反层的光路上游的第二相位延迟单元和第二偏光片，所述第二偏光片配置成可产生线偏光，所述第二相位延迟单元从所述第二偏光片接收线偏光并将其调制为圆偏光或椭圆偏光后出射到所述半透半反层。
[0018]根据本技术的一个方面，所述光学模组还包括位于所述第二偏光片的光路上游的显示屏。
[0019]根据本技术的一个方面，所述第一相位补偿单元配置成使得：根据初次入射到第一相位补偿单元上的各入射角的光束的偏振态分布，对其进行调制，使得初次入射到第一相位补偿单元上的各入射角的光束透过所述第一相位补偿单元后的偏振态符合被所述偏振分光片反射的条件。
[0020]根据本技术的一个方面，所述第一相位延迟单元配置成可令入射到其上的线偏光沿光轴方向的偏振分量产生n*λ+3/4λ的相位延迟、或n*λ +1/4λ的相位延迟，所述第一相位延迟单元的光轴与偏振分光片的透光轴夹角为45
°±5°
，其中n为整数。
[0021]根据本技术的一个方面，所述第二相位延迟单元配置成可令入射到其上的线偏光沿光轴方向的偏振分量产生n*λ+3/4λ的相位延迟、或n*λ +1/4λ的相位延迟，其中n为整数。
[0022]根据本技术的一个方面，所述第一透镜单元和第二透镜单元配置成可将入射到所述第一透镜单元上的图像光成像到所述第二透镜单元的下游的用户眼中。
[0023]本技术还提供一种近眼显示装置，包括：
[0024]显示屏；和
[0025]如上所述的光学模组，设置在所述显示屏的光路下游。
[0026]通过本技术实施例的光学模组，能够减少折叠光路中漏光的发生，尤其是一些优选实施例能够在大角度范围内减少或者消除折叠光路中的漏光，有助于提高用户的感受效果。
附图说明
[0027]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0028]图1示出了根据本技术的第一实施例的光学模组；
[0029]图2示出了根据本技术第一实施例的光学模组的光路示意图；
[0030]图3A示出了在缺少相位补偿单元的情况下的漏光情况，图3B示出了根据本技术第一实施例在添加相位补偿单元的情况下的漏光情况；
[0031]图4示出了根据本技术的第二实施例的光学模组；
[0032]图5示出了根据本技术的第三实施例的光学模组；
[0033]图6示出了根据本技术的第四实施例的光学模组；和
[0034]图7A
‑
7D示出了根据本技术实施例的光学参数的示意图。
具体实施方式
[0035]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0036]在本技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、 "长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、 "水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语" 第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，" 多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0037]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学模组，其特征在于，所述光学模组包括：半透半反层；第一透镜单元，所述第一透镜单元与所述半透半反层相邻；第一相位延迟单元，位于所述半透半反层的光路下游；第一相位补偿单元，位于所述第一相位延迟单元的光路下游；偏振分光片，设置在所述第一相位补偿单元的光路下游，所述偏振分光片具有透光轴；和第二透镜单元，所述第二透镜单元位于所述半透半反层的光路下游。2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一透镜单元位于所述半透半反层的光路上游或下游，所述半透半反层贴附在所述第一透镜单元上。3.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第二透镜单元位于所述偏振分光片的光路下游，或位于所述第一相位延迟单元的光路上游。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括位于所述偏振分光片的光路下游的第一偏光片。5.如权利要求1
‑
3中任一项所述的光学模组，其特征在于，其中所述第一相位补偿单元具有光轴，所述第一相位补偿单元的光轴位于与所述偏振分光片的透光轴正交的平面内、或与所述偏振分光片的反光轴正交的平面内。6.如权利要求1
‑
3中任一项所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括位于所述半透半反层的光路上游的第二相位延迟单元和第二偏光片，所述第二偏光片配置成可产生线偏光，所述第二相位延迟单元从所述第二偏光片接收线偏光并将其调制为圆偏光或椭圆偏...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁乾亿，王天寅，吴皓，杨兴朋，
申请(专利权)人：上海悠睿光学有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。