【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光學(xué)，具體的，涉及折疊光路透鏡、光學(xué)成像系統(tǒng)和頭戴式顯示設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、虛擬現(xiàn)實(shí)(vr)設(shè)備中，近眼顯示設(shè)備通過透鏡將顯示屏的圖像放大，使人獲得身臨其境感。目前主流的透鏡技術(shù)已經(jīng)由菲涅爾透鏡演化成為超短焦折疊光路(pancake)透鏡，它通過折疊光路大大縮小近眼顯示設(shè)備和人眼之間需要的距離，從而使vr設(shè)備更輕薄。
2、在pancake透鏡里，折疊光路的關(guān)鍵是圓偏振光和線偏振光之間的相互轉(zhuǎn)換，而pancake透鏡折疊光路內(nèi)圓偏振光的橢圓度(ellipticity)是決定pancake光學(xué)表現(xiàn)的重要物理量。橢圓度為1時(shí)，代表偏振光為圓偏振光，橢圓度為0時(shí)，代表偏振光為線偏振光，而橢圓度介于0與1之間時(shí)，為橢圓偏振光，越接近1，代表其越接近圓偏振光。pancake透鏡的原理要求折疊光路內(nèi)圓偏振光的橢圓度越接近1越好，若橢圓度低，則會(huì)有一部分光不遵循設(shè)計(jì)的折疊光路，而形成雜光或鬼影，影響成像體驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種折疊光路透鏡，該折疊光路透鏡的橢圓度較高，能夠有效降低折疊光路透鏡的鬼影和雜散光。
2、在本專利技術(shù)的一方面，本專利技術(shù)提供了一種折疊光路透鏡。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，該折疊光路透鏡包括：第一透鏡，所述第一透鏡具有相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，所述第一表面為凸面；分光膜，所述分光膜設(shè)置在所述第一表面上，所述分光膜的反射率和透射率的差值小于
3、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，折疊光路透鏡還包括：1/4波片，所述1/4波片設(shè)置在所述第一透鏡遠(yuǎn)離所述凸面的一側(cè)；反射偏振膜，所述反射偏振膜設(shè)置在所述1/4波片遠(yuǎn)離所述第一透鏡的一側(cè)。
4、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，光線以小于等于40°入射所述折疊光路透鏡時(shí)，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于20％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于20％。
5、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于10％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于10％。
6、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，光線以小于等于50°入射所述折疊光路透鏡時(shí)，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于20％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于20％。
7、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述金屬層的材料包括銀、鋁、鉻、鈦、鉑、銀金合金、銀銦合金和銦錫合金中的至少一種；所述非金屬透明鍍膜的材料包括二氧化鈦、二氧化硅、五氧化二鈮、三氧化二鋁、二氧化鉭、二氧化鉿、氟化鎂、硫化鋅、硒化鋅、二氧化鋯、氧化鑭、氧化鐠和氧化鈰中的至少一種。
8、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述金屬層的厚度為1～50納米，所述非金屬透明鍍膜的厚度為1～250納米。
9、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述分光膜的最外側(cè)的所述光學(xué)鍍膜層為所述非金屬透明鍍膜。
10、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述分光膜對(duì)可見光的吸收率小于等于25％。
11、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，該折疊光路透鏡還包括：第二透鏡，所述第二透鏡具有設(shè)置的第三表面和第四表面，所述第三表面靠近所述第二表面設(shè)置，所述1/4波片設(shè)置在所述第一透鏡和所述第二透鏡之間，所述反射偏振膜設(shè)置在所述第二透鏡遠(yuǎn)離所述第一透鏡的一側(cè)。
12、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，該折疊光路透鏡還包括：第三透鏡，所述第三透鏡設(shè)置在所述第一透鏡且靠近所述第二表面的一側(cè)，所述1/4波片設(shè)置在所述第一透鏡靠近所述第三透鏡的一側(cè)，所述反射偏振膜設(shè)置在所述1/4波片靠近所述第三透鏡的一側(cè)；第四透鏡，所述第四透鏡設(shè)置在所述分光膜遠(yuǎn)離所述第一透鏡的所述第一表面的一側(cè)；減反鍍層，所述減反鍍層設(shè)置在所述第四透鏡遠(yuǎn)離所述第一透鏡的表面上。
13、在本專利技術(shù)的另一方面，本專利技術(shù)提供了一種光學(xué)成像系統(tǒng)。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，該光學(xué)成像系統(tǒng)包括顯示屏以及前面所述的折疊光路透鏡，所述折疊光路透鏡位于所述顯示屏的出光側(cè)，所述顯示屏發(fā)出的光線經(jīng)過所述折疊光路透鏡出射后成像。由此，該光學(xué)成像系統(tǒng)的鬼影和雜散光較弱，進(jìn)而有助提高光學(xué)成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，該光學(xué)成像系統(tǒng)具有前面所述的折疊光路透鏡的所有特征和優(yōu)點(diǎn)，在此不再過多的贅述。
14、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，所述顯示屏為micro?oled顯示屏。
15、在本專利技術(shù)的又一方面，本專利技術(shù)提供了一種頭戴式顯示設(shè)備。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，該頭戴式顯示設(shè)備包括前面所述的光學(xué)成像系統(tǒng)。由此，該頭戴式顯示設(shè)備的成像質(zhì)量。
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1.一種折疊光路透鏡，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊光路透鏡，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，光線以小于等于40°入射所述折疊光路透鏡時(shí)，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于20％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于10％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于10％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折疊光路透鏡，其特征在于，光線以小于等于50°入射所述折疊光路透鏡時(shí)，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于20％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于20％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述金屬層的材料包括銀、鋁、鉻、鈦、鉑、銀金合金、銀銦合金和銦錫合金中的至少一種；p>
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述金屬層的厚度為1～50納米，所述非金屬透明鍍膜的厚度為1～250納米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述分光膜的最外側(cè)的所述光學(xué)鍍膜層為所述非金屬透明鍍膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述分光膜對(duì)可見光的吸收率小于等于25％。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，還包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，還包括：
12.一種光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，包括顯示屏以及權(quán)利要求1～11中任一所述的折疊光路透鏡，所述折疊光路透鏡位于所述顯示屏的出光側(cè)，所述顯示屏發(fā)出的光線經(jīng)過所述折疊光路透鏡出射后成像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示屏為micro?OLED顯示屏。
14.一種頭戴式顯示設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求12或13所述的光學(xué)成像系統(tǒng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種折疊光路透鏡，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊光路透鏡，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，光線以小于等于40°入射所述折疊光路透鏡時(shí)，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于20％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于10％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于10％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折疊光路透鏡，其特征在于，光線以小于等于50°入射所述折疊光路透鏡時(shí)，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的透射率的差值小于等于20％，所述折疊光路透鏡入射光線的s偏振光和p偏振光的反射率的差值小于等于20％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的折疊光路透鏡，其特征在于，所述金屬層的材料包括銀、鋁、鉻、鈦、鉑、銀金合金...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱少鵬，張子陽(yáng)，張昭，李鑫，李曉凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京字跳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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