光学结构以及显示装置的制作方法

本公开涉及一种光学结构以及显示装置。

背景技术：

1、虚拟现实(virtual reality，vr)产品是借助计算机及传感器技术创造的一种人机交互产品，可以使得用户在可交互的三维环境中体验沉浸感觉。目前，虚拟现实产品采用的技术包括菲涅尔透镜和超短焦折叠光路(pancake)，其中pancake通过折叠光路大大缩小了近眼显示设备和人眼之间需要的距离，从而使vr设备更轻薄。

技术实现思路

1、本公开提供一种光学结构以及显示装置。光学结构包括第一镜片和透反膜。第一镜片包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面均为非平面；透反膜位于所述第一表面远离所述第二表面的一侧。所述光学结构还包括透光平板组件，位于所述第二表面远离所述第一表面的一侧，所述透光平板组件包括透光平板、相位延迟膜和偏振反射膜，所述偏振反射膜位于所述相位延迟膜远离所述第一镜片的一侧，所述相位延迟膜和所述偏振反射膜位于所述透光平板的平板表面或位于所述透光平板的内部。

2、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的至少两个平板表面，所述相位延迟膜和所述偏振反射膜位于不同平板表面，所述至少两个平板表面均为平面。

3、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板组件还包括偏振透射膜，所述偏振透射膜位于所述偏振反射膜远离所述相位延迟膜的一侧，所述偏振透射膜位于所述透光平板的平板表面或位于所述透光平板的内部。

4、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜中的一个位于一个平板表面上，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜中的两个位于另一个平板表面上，所述两个平板表面均为平面。

5、例如，根据本公开提供的光学结构，所述相位延迟膜位于所述两个平板表面中靠近所述第一镜片的平板表面，所述偏振反射膜和所述偏振透射膜位于所述两个平板表面中远离所述第一镜片的平板表面。

6、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板组件还包括减反膜，所述减反膜位于所述相位延迟膜远离所述偏振反射膜的一侧。

7、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均位于同一平板表面上，所述两个平板表面均为平面。

8、例如，根据本公开提供的光学结构，，所述透光平板包括沿平行于所述第一镜片的光轴的方向排列的多个子平板，各子平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面；所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均位于所述多个子平板之间的间隔中。

9、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板包括沿平行于所述第一镜片的光轴的方向排列的多个子平板，各子平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面；所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜中的至少一个位于最靠近所述第一镜片的子平板的靠近所述第一镜片的平板表面。

10、例如，根据本公开提供的光学结构，所述多个子平板包括第一子平板和第二子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均位于所述第一子平板与所述第二子平板之间。

11、例如，根据本公开提供的光学结构，所述多个子平板包括第一子平板和第二子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜位于所述第一子平板面向所述第一镜片的平板表面，所述偏振透射膜位于所述第一子平板与所述第二子平板之间。

12、例如，根据本公开提供的光学结构，所述多个子平板包括依次设置的第一子平板、第二子平板以及第三子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜位于所述第一子平板、所述第二子平板以及所述第三子平板之间的间隔中。

13、例如，根据本公开提供的光学结构，所述多个子平板包括依次设置的第一子平板、第二子平板以及第三子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜位于所述第一子平板面向所述第一镜片的平板表面，所述偏振反射膜位于所述第一子平板与所述第二子平板之间，所述偏振透射膜位于所述第二子平板与所述第三子平板之间。

14、例如，根据本公开提供的光学结构，所述多个子平板包括依次设置的四个子平板，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜分别设置在相邻两个子平板之间。

15、例如，根据本公开提供的光学结构，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均设置在所述透光平板的内部，且所述透光平板中位于所述相位延迟膜远离所述偏振反射膜一侧的部分与位于所述偏振透射膜远离所述相位延迟膜一侧的部分为一体化设置的结构。

16、例如，根据本公开提供的光学结构，所述光学结构的焦距为5～100毫米。

17、例如，根据本公开提供的光学结构，沿平行于所述第一镜片的光轴的方向，所述第一镜片的最大厚度为1～10毫米，所述透光平板的厚度为0.1～5毫米，所述第一镜片与所述透光平板之间的距离为0.5～100毫米。

18、例如，根据本公开提供的光学结构，所述第一表面和所述第二表面的至少之一为非球面或球面。

19、例如，根据本公开提供的光学结构，所述透光平板的材料包括玻璃或塑料。

20、例如，根据本公开提供的光学结构，光学结构还包括：第二镜片，包括第三表面和第四表面，所述第三表面和所述第四表面的至少之一为非平面。所述第二镜片位于所述第一镜片与所述透光平板组件之间，或者所述第二镜片位于所述透光平板组件远离所述第一镜片的一侧。

21、本公开提供一种显示装置，包括显示屏以及上述任一光学结构。所述显示屏位于所述第一镜片远离所述透光平板组件的一侧。

22、本公开提供的光学结构，通过设置包括透光平板、相位延迟膜和偏振反射膜的透光平板组件，并将相位延迟膜和偏振反射膜设置在透光平板的平板表面或透光平板的内部，可以在使得光学结构具有较好光学性能的同时，降低光学结构的制作成本。

技术特征：

1.一种光学结构，包括：

2.根据权利要求1所述的光学结构，其中，所述透光平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的至少两个平板表面，所述相位延迟膜和所述偏振反射膜位于不同平板表面，所述至少两个平板表面均为平面。

3.根据权利要求1所述的光学结构，其中，所述透光平板组件还包括偏振透射膜，所述偏振透射膜位于所述偏振反射膜远离所述相位延迟膜的一侧，所述偏振透射膜位于所述透光平板的平板表面或位于所述透光平板的内部。

4.根据权利要求3所述的光学结构，其中，所述透光平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜中的一个位于一个平板表面上，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜中的两个位于另一个平板表面上，所述两个平板表面均为平面。

5.根据权利要求4所述的光学结构，其中，所述相位延迟膜位于所述两个平板表面中靠近所述第一镜片的平板表面，所述偏振反射膜和所述偏振透射膜位于所述两个平板表面中远离所述第一镜片的平板表面。

6.根据权利要求5所述的光学结构，其中，所述透光平板组件还包括减反膜，所述减反膜位于所述相位延迟膜远离所述偏振反射膜的一侧。

7.根据权利要求3所述的光学结构，其中，所述透光平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均位于同一平板表面上，所述两个平板表面均为平面。

8.根据权利要求3所述的光学结构，其中，所述透光平板包括沿平行于所述第一镜片的光轴的方向排列的多个子平板，各子平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面；

9.根据权利要求3所述的光学结构，其中，所述透光平板包括沿平行于所述第一镜片的光轴的方向排列的多个子平板，各子平板包括平行设置且垂直于所述第一镜片的光轴的两个平板表面；

10.根据权利要求8所述的光学结构，其中，所述多个子平板包括第一子平板和第二子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均位于所述第一子平板与所述第二子平板之间。

11.根据权利要求9所述的光学结构，其中，所述多个子平板包括第一子平板和第二子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜位于所述第一子平板面向所述第一镜片的平板表面，所述偏振透射膜位于所述第一子平板与所述第二子平板之间。

12.根据权利要求8所述的光学结构，其中，所述多个子平板包括依次设置的第一子平板、第二子平板以及第三子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜位于所述第一子平板、所述第二子平板以及所述第三子平板之间的间隔中。

13.根据权利要求9所述的光学结构，其中，所述多个子平板包括依次设置的第一子平板、第二子平板以及第三子平板，所述第一子平板位于所述第二子平板与所述第一镜片之间，所述相位延迟膜位于所述第一子平板面向所述第一镜片的平板表面，所述偏振反射膜位于所述第一子平板与所述第二子平板之间，所述偏振透射膜位于所述第二子平板与所述第三子平板之间。

14.根据权利要求8所述的光学结构，其中，所述多个子平板包括依次设置的四个子平板，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜分别设置在相邻两个子平板之间。

15.根据权利要求3所述的光学结构，其中，所述相位延迟膜、所述偏振反射膜以及所述偏振透射膜均设置在所述透光平板的内部，且所述透光平板中位于所述相位延迟膜远离所述偏振反射膜一侧的部分与位于所述偏振透射膜远离所述相位延迟膜一侧的部分为一体化设置的结构。

16.根据权利要求1-15任一项所述的光学结构，其中，所述光学结构的焦距为5～100毫米。

17.根据权利要求16所述的光学结构，其中，沿平行于所述第一镜片的光轴的方向，所述第一镜片的最大厚度为1～10毫米，所述透光平板的厚度为0.1～5毫米，所述第一镜片与所述透光平板之间的距离为0.5～100毫米。

18.根据权利要求1-15任一项所述的光学结构，其中，所述第一表面和所述第二表面的至少之一为非球面或球面。

19.根据权利要求1-15任一项所述的光学结构，其中，所述透光平板的材料包括玻璃或塑料。

20.根据权利要求1-15任一项所述的光学结构，还包括：

21.一种显示装置，包括显示屏以及权利要求1-20任一项所述的光学结构，其中，所述显示屏位于所述第一镜片远离所述透光平板组件的一侧。

技术总结一种光学结构以及显示装置。该光学结构包括第一镜片和透反膜，第一镜片包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面均为非平面；透反膜位于第一表面远离第二表面的一侧。光学结构还包括透光平板组件，位于第二表面远离第一表面的一侧，透光平板组件包括透光平板、相位延迟膜和偏振反射膜，偏振反射膜位于相位延迟膜远离第一镜片的一侧，相位延迟膜和偏振反射膜位于透光平板的平板表面或位于透光平板的内部。本公开提供的光学结构，通过设置包括透光平板、相位延迟膜和偏振反射膜的透光平板组件，并将相位延迟膜和偏振反射膜设置在透光平板的平板表面或透光平板的内部，可以在使得光学结构具有较好光学性能的同时，降低光学结构的制作成本。技术研发人员：董帅,李鑫,李晓凯,张昭受保护的技术使用者：北京字跳网络技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2