[实用新型]VR光学系统及VR显示设备

说明书

本实用新型公开了一种VR光学系统及VR显示设备，其中VR光学系统包括：显示屏幕、第一四分之一波片和胶合透镜组，显示屏幕发射成像光束；沿成像光束传播方向依次设置有第一四分之一波片和胶合透镜组；胶合透镜组包括折反射组件，折反射组件用于对射入胶合透镜组内部的成像光束进行偏振和反射。本实用新型提供一种VR光学系统，能够减小VR显示产品的体积，并有效降低VR显示产品的重量。

技术领域

本实用新型涉及头戴显示设备技术领域，尤其涉及一种VR光学系统及VR显示设备。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality)简称VR，是一种利用计算机生成的模拟环境，并使用户沉浸到该环境中的技术，目前的VR显示产品设计光路复杂，在用户佩戴时，重量较重，佩戴起来舒适性体验较差，此外现有的VR显示产品光学系统一般是单片式透镜，由于光路成像要求，透镜距离显示屏幕距离较远，由此导致VR显示产品尺寸较大，不利于设备的小型化。

实用新型内容

基于此，针对传统上VR显示产品尺寸较大，重量较重的问题，有必要提供一种VR光学系统，能够减小VR显示产品的体积，降低VR显示产品的重量。

为实现上述目的，本实用新型提出的VR光学系统，包括：

显示屏幕，所述显示屏幕发射成像光束；

沿所述成像光束传播方向依次设置有第一四分之一波片和胶合透镜组；

所述胶合透镜组包括折反射组件，所述折反射组件用于对射入所述胶合透镜组内部的成像光束进行偏振和反射。

可选地，所述胶合透镜组还包括沿所述成像光束传播方向依次设置的第一透镜和第二透镜，所述折反射组件包括偏振反射单元和半反半透膜，所述偏振反射单元设置于所述第一透镜和所述第二透镜之间的光路中，所述半反半透膜设置于所述第一透镜背向所述第二透镜一侧的光学镜面的表面。

可选地，所述第二透镜背向所述第一透镜一侧的光学镜面为平面。

可选地，所述第二透镜面向所述第一透镜一侧的光学镜面为负曲面，所述负曲面朝向所述第一透镜方向凸起，所述第一透镜面向所述第二透镜的光学镜面为正曲面，所述正曲面自背离所述第二透镜方向凹陷，且所述第二透镜的负曲面形状和所述第一透镜的正曲面形状相适配。

可选地，所述偏振反射单元包括由所述第一透镜至所述第二透镜方向设置的第二四分之一波片和偏振反射膜，所述第一四分之一波片和所述第二四分之一波片的晶轴正交，所述偏振反射膜具有一偏振透射方向，所述偏振透射方向与所述显示屏幕发射的成像光束的偏振方向正交。

可选地，所述偏振反射单元还包括第一胶合层、第二胶合层和第三胶合层，所述第一胶合层设置于所述第一透镜和所述第二四分之一波片之间，所述第二胶合层设置于所述第二四分之一波片和所述偏振反射膜之间，所述第三胶合层置于所述偏振反射膜和所述第二透镜之间。

可选地，所述第一四分之一波片的晶轴和所述偏振反射膜的偏振透过方向夹角为45°，所述第二四分之一波片的晶轴和所述偏振反射膜的偏振透过方向夹角为45°。

可选地，所述第一透镜为凹凸透镜，所述第二透镜为平凸透镜，所述第一透镜和所述第二透镜的凸起面均朝向所述显示屏幕。

可选地，所述成像光束为非线偏振光时，所述第一四分之一波片和所述显示屏幕之间设置有偏振片。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种VR显示设备，包括上文所述的VR光学系统，所述VR显示设备还包括外壳，所述VR光学系统设置于所述外壳内。

本实用新型提出的技术方案中，显示屏幕发射的成像光束，射入胶合透镜组内，成像光束通过折反射组件时，成像光束实现偏振和反射，多次改变成像光束的前进方向和偏振状态，由此缩短成像光路的尺寸，减小VR显示产品的体积。