一种低杂光短焦折反投影系统的制作方法

本技术涉及一种低杂光短焦折反投影系统。

背景技术：

1、近年来，近眼显示设备已经在教育、工业、娱乐、军事、医疗等许多领域得到了广泛的关注和应用。作为近眼显示中的一个重要分支，虚拟现实可以给使用者提供大视场、高沉浸的视觉体验。

2、新一代的虚拟现实显示设备为了实现设备的体积小型化和重量轻型化，普遍采用短焦折反投影系统，然而由于采用了偏振折反光路，光线在光学系统内多次折反，在镜片不同表面上产生的反射杂光进行累加，会使入眼的图像叠加上多层不同放大率的模糊图像，造成虚拟图像的清晰度和对比度下降，严重影响观察者的使用体验。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种低杂光短焦折反投影系统。

2、为了实现上述技术目的，本实用新型采用下述技术方案：

3、一种低杂光短焦折反投影系统，包括从出瞳侧向像源侧排列的：偏振反射元件、第二透镜、1/4相位延迟元件、第一透镜、分光元件和圆偏振元件；所述第一透镜、所述1/4相位延迟元件和所述第二透镜依次胶合；所述分光元件设置在所述第一透镜面向像源侧的表面上；所述偏振反射元件和所述第二透镜之间存在间隙；其中，透过分光元件的圆偏振光在所述分光元件和所述偏振反射元件之间折反，部分光线转化为第一线偏光后透过所述偏振反射元件射向出瞳位置。

4、优选地，所述偏振反射元件和所述出瞳位置之间设置有第三透镜，构成所述第一透镜、第二透镜或第三透镜的各表面的至少一个为非球面的表面。

5、优选地，所述偏振反射元件设置在所述第三透镜面向第二透镜一侧表面上。

6、优选地，所述第三透镜是正透镜，且面向出瞳侧表面为凸面。

7、优选地，所述第三透镜面向第二透镜一侧表面为平面或凹面。

8、优选地，所述第一透镜面向像源侧的表面为凸面。

9、优选地，所述第一透镜和所述第二透镜相靠近的两面同时为平面或曲面。

10、优选地，所述第一透镜和所述第二透镜都是正透镜，所述第一透镜和所述第二透镜的折射率相同。或者，所述第一透镜和所述第二透镜是正-负胶合透镜，所述第一透镜和所述第二透镜的折射率不同。

11、优选地，所述圆偏振片与所述分光元件之间存在间隙，所述圆偏振片设置在像源的表面。

12、本实用新型所提供的低杂光短焦折反投影系统，包括从出瞳侧向像源侧排列的：偏振反射元件、第二透镜、1/4相位延迟元件、第一透镜、分光元件和圆偏振元件，其中，透过分光元件的圆偏振光在所述分光元件和所述偏振反射元件之间折反，部分光线转化为第一线偏光后透过所述偏振反射元件射向出瞳位置；通过将第二透镜、1/4相位延迟片和第一透镜胶合，将分光元件设置在胶合透镜面向像源侧的表面，如此，可以对不同镜片的多个表面的反射杂光进行消除，减小进入出瞳的杂光比例，提高成像效果和观看体验。

技术特征：

1.一种低杂光短焦折反投影系统，其特征在于包括从出瞳侧向像源侧排列的：偏振反射元件、第二透镜、1/4相位延迟元件、第一透镜、分光元件和圆偏振元件；所述第一透镜、所述1/4相位延迟元件和所述第二透镜依次胶合；所述分光元件设置在所述第一透镜面向像源侧的表面上；所述偏振反射元件和所述第二透镜之间存在间隙；

2.如权利要求1所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

3.如权利要求2所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

4.如权利要求2所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

5.如权利要求4所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

6.如权利要求2所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

7.如权利要求6所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

8.如权利要求2所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

9.如权利要求2所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

10.如权利要求2所述的低杂光短焦折反投影系统，其特征在于：

技术总结本技术公开了一种低杂光短焦折反投影系统，包括从出瞳侧向像源侧排列的偏振反射元件、第二透镜、1/4相位延迟元件、第一透镜、分光元件和圆偏振元件；所述第一透镜、所述1/4相位延迟元件和所述第二透镜依次胶合；所述分光元件设置在所述第一透镜面向像源侧的表面上；其中，透过分光元件的圆偏振光在所述分光元件和所述偏振反射元件之间折反，部分光线转化为第一线偏光后透过所述偏振反射元件射向出瞳位置。如此，可以对短焦折反投影系统中第一透镜和第二透镜不同表面的反射杂光进行消除，减小进入出瞳的杂光比例，提高成像效果和观看体验。技术研发人员：李阳,孙佳平,侯起超,程德文受保护的技术使用者：北京耐德佳显示技术有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/5/27