本申請實施例涉(she)及(ji)光(guang)學，更具體地(di)，本申請實施例涉(she)及(ji)一種光(guang)學系(xi)統及(ji)光(guang)學顯示(shi)設備。

背景技術：

1、隨著虛(xu)擬現實(vr)和增強(qiang)現實(ar)技術的(de)快速發展，對光(guang)(guang)學(xue)系(xi)統(tong)的(de)性能要(yao)求越來(lai)越高。傳統(tong)的(de)vr、ar光(guang)(guang)學(xue)系(xi)統(tong)中，鏡片材(cai)料(liao)(liao)多為塑膠(jiao)材(cai)料(liao)(liao)，這種材(cai)料(liao)(liao)在不同(tong)溫度環境(jing)下，鏡片的(de)折射率、尺寸、面型等參數會發生較大變化，從而導(dao)致光(guang)(guang)學(xue)系(xi)統(tong)的(de)虛(xu)像距(ju)(ju)(vid)偏離(li)設計值，影響用戶(hu)的(de)視覺體驗。在現有(you)技術中，光(guang)(guang)學(xue)系(xi)統(tong)通常采取的(de)是(shi)固定屏幕(mu)與鏡片間距(ju)(ju)的(de)方案，這種光(guang)(guang)學(xue)方案無法(fa)適應不同(tong)溫度環境(jing)下鏡片參數的(de)變化，因此，存在光(guang)(guang)學(xue)系(xi)統(tong)的(de)虛(xu)像距(ju)(ju)(vid)不穩定的(de)問題。

技術實現思路

1、本申請的目的是提供(gong)一種光學系統及光學顯示設(she)備(bei)的新(xin)技術方(fang)案。

2、第一方面(mian)，本申(shen)請提供了一種光學系統，所(suo)(suo)述(shu)光學系統包括沿(yan)光軸設置的(de)偏(pian)(pian)振反射元(yuan)件(jian)、第一相(xiang)位延遲(chi)器、分光元(yuan)件(jian)、透鏡組及(ji)屏幕，所(suo)(suo)述(shu)透鏡組包括第一鏡片，所(suo)(suo)述(shu)第一鏡片位于所(suo)(suo)述(shu)分光元(yuan)件(jian)、所(suo)(suo)述(shu)第一相(xiang)位延遲(chi)器及(ji)所(suo)(suo)述(shu)偏(pian)(pian)振反射元(yuan)件(jian)形成的(de)光路中；

3、所述第一鏡(jing)片與(yu)測溫模塊連接，所述測溫模塊用于檢(jian)測所述第一鏡(jing)片的溫度；

4、所(suo)述屏幕與(yu)調距(ju)模塊連接，所(suo)述調距(ju)模塊用于在所(suo)述測溫模塊檢測到的溫度(du)t1與(yu)預設溫度(du)t0存在差異時(shi)，驅動(dong)所(suo)述屏幕沿所(suo)述光(guang)軸移動(dong)以靠(kao)近或遠離所(suo)述第一鏡(jing)片。

5、可選地，所述第(di)一鏡片(pian)為(wei)靠(kao)近所述屏幕的第(di)一個鏡片(pian)。

6、可選地，在所(suo)述測溫模塊檢測到的溫度t1大于所(suo)述預設溫度t0的情況下，所(suo)述調(diao)距模塊驅(qu)使(shi)所(suo)述屏(ping)幕(mu)沿所(suo)述光軸向遠(yuan)離所(suo)述第一(yi)鏡片的方向移(yi)動。

7、可選地(di)，所述(shu)測溫模塊(kuai)檢測到(dao)的(de)溫度t1與所述(shu)預設溫度t0之差(cha)的(de)絕對值為|△t|；

8、當所述(shu)第(di)一鏡片的溫度在-30℃～50℃，所述(shu)屏幕與(yu)所述(shu)第(di)一鏡片之間的調節距離(li)l1滿足(zu)：0.001mm/℃≤l1/|△t|≤0.003mm/℃。

9、可選地，所(suo)述(shu)調(diao)距模塊設置在所(suo)述(shu)屏幕的周側或背面。

10、可選地，所(suo)(suo)述測溫(wen)模塊設置在所(suo)(suo)述第一(yi)鏡片的周側，所(suo)(suo)述測溫(wen)模塊為溫(wen)度傳感器；

11、所(suo)述(shu)(shu)測(ce)溫(wen)模塊(kuai)與所(suo)述(shu)(shu)調距模塊(kuai)連接。

12、可選(xuan)地，所(suo)(suo)述(shu)屏(ping)幕的發(fa)光(guang)(guang)面設置有復合膜(mo)材，所(suo)(suo)述(shu)復合膜(mo)材包(bao)括層疊設置的第(di)二(er)相位(wei)(wei)延(yan)遲器(qi)及偏光(guang)(guang)元(yuan)件(jian)，所(suo)(suo)述(shu)第(di)二(er)相位(wei)(wei)延(yan)遲器(qi)位(wei)(wei)于(yu)靠(kao)近(jin)所(suo)(suo)述(shu)分光(guang)(guang)元(yuan)件(jian)的一(yi)側(ce)，所(suo)(suo)述(shu)偏光(guang)(guang)元(yuan)件(jian)位(wei)(wei)于(yu)靠(kao)近(jin)所(suo)(suo)述(shu)屏(ping)幕的一(yi)側(ce)；

13、所述復(fu)合膜材用于(yu)將所述屏(ping)幕發(fa)出的光(guang)線轉(zhuan)變為(wei)圓(yuan)偏振光(guang)。

14、可選(xuan)地，所(suo)述(shu)透鏡組還包括第(di)二鏡片(pian)，所(suo)述(shu)第(di)二鏡片(pian)沿所(suo)述(shu)光軸設置(zhi)于(yu)所(suo)述(shu)第(di)一鏡片(pian)背離所(suo)述(shu)屏幕的一側。

15、可(ke)選地，所(suo)述分光元件設(she)置于(yu)所(suo)述第一鏡片靠近所(suo)述屏幕(mu)的一側表面(mian)上；

16、所(suo)述第一相位(wei)延遲器(qi)與(yu)所(suo)述偏(pian)振反(fan)射元件依次層疊(die)設(she)置于所(suo)述第一鏡片(pian)遠離所(suo)述屏幕一側的表面(mian)上。

17、可選地，所述(shu)(shu)(shu)分光(guang)元件設置于(yu)所述(shu)(shu)(shu)第一(yi)鏡片靠近(jin)所述(shu)(shu)(shu)屏幕的一(yi)側表面上；

18、所(suo)(suo)述(shu)(shu)第一相位延遲器與所(suo)(suo)述(shu)(shu)偏振反射元件依次層(ceng)疊設置于所(suo)(suo)述(shu)(shu)第二鏡片遠離所(suo)(suo)述(shu)(shu)屏幕一側的(de)表(biao)面上(shang)。

19、第二方面，本(ben)申請提(ti)供了一(yi)種光學顯(xian)示設(she)備，所(suo)述光學顯(xian)示設(she)備包括外殼及如第一(yi)方面所(suo)述的(de)光學系(xi)統。

20、本申請的有益效果為：

21、本申(shen)請(qing)實(shi)施例提(ti)供了一種光(guang)學系(xi)統(tong)，旨在(zai)解決現有(you)vr或ar光(guang)學系(xi)統(tong)在(zai)不(bu)同(tong)溫度環境下(xia)，虛像距(ju)(vid)不(bu)穩定(ding)的(de)(de)問題。本申(shen)請(qing)實(shi)施例提(ti)供的(de)(de)光(guang)學系(xi)統(tong)通過檢測透(tou)鏡組中如第一鏡片的(de)(de)溫度，并根據不(bu)同(tong)溫度定(ding)量調節屏幕(mu)與(yu)該第一鏡片之間距(ju)離的(de)(de)方案，實(shi)現了光(guang)學系(xi)統(tong)的(de)(de)虛像距(ju)(vid)在(zai)不(bu)同(tong)溫度環境下(xia)的(de)(de)穩定(ding)性，為用戶提(ti)供了更為優質和穩定(ding)的(de)(de)視覺體驗。

22、通過以(yi)下參照(zhao)附圖對本說明書的示例性實施例的詳細描述，本說明書的其(qi)它特征及其(qi)優點將(jiang)會(hui)變得清楚(chu)。

技術特征：

1.一(yi)種(zhong)光學系統，其特征在于，包括沿光軸(1)設(she)置的偏振反射元(yuan)件(jian)(6)、第(di)一(yi)相位(wei)(wei)(wei)延(yan)遲器(7)、分光元(yuan)件(jian)(8)、透(tou)鏡組及屏幕(4)，所述(shu)(shu)透(tou)鏡組包括第(di)一(yi)鏡片(3)，所述(shu)(shu)第(di)一(yi)鏡片(3)位(wei)(wei)(wei)于所述(shu)(shu)分光元(yuan)件(jian)(8)、所述(shu)(shu)第(di)一(yi)相位(wei)(wei)(wei)延(yan)遲器(7)及所述(shu)(shu)偏振反射元(yuan)件(jian)(6)形(xing)成的光路中；

2.根據權利要求(qiu)1所(suo)述(shu)的光學系統，其特征在于，所(suo)述(shu)第(di)一(yi)鏡(jing)片(3)為(wei)靠近(jin)所(suo)述(shu)屏幕(4)的第(di)一(yi)個鏡(jing)片。

3.根據權利要求1所(suo)(suo)述的光(guang)學(xue)系統(tong)，其特征在于(yu)，在所(suo)(suo)述測溫模塊(11)檢測到的溫度t1大于(yu)所(suo)(suo)述預(yu)設溫度t0的情況下(xia)，所(suo)(suo)述調(diao)距(ju)模塊(12)驅使(shi)所(suo)(suo)述屏幕(mu)(4)沿所(suo)(suo)述光(guang)軸(1)向遠離所(suo)(suo)述第一鏡片(3)的方向移動(dong)。

4.根(gen)據權利要求1所述(shu)的(de)光學系統，其特征在于，所述(shu)測溫模塊(11)檢測到的(de)溫度(du)t1與所述(shu)預設溫度(du)t0之差的(de)絕對值為|△t|；

5.根據(ju)權利(li)要求1所述的(de)光學系統，其(qi)特征在于，所述調(diao)距模塊(12)設置在所述屏幕(4)的(de)周(zhou)側或背面。

6.根據權利(li)要求1所(suo)述(shu)的(de)光(guang)學(xue)系統，其特征在于，所(suo)述(shu)測溫模塊(11)設置在所(suo)述(shu)第一鏡片(3)的(de)周側，所(suo)述(shu)測溫模塊(11)為溫度(du)傳感器；

7.根(gen)據(ju)權利(li)要求1所(suo)(suo)述的(de)(de)光(guang)(guang)學系統(tong)，其特征在于(yu)，所(suo)(suo)述屏幕(mu)(mu)(4)的(de)(de)發光(guang)(guang)面(mian)設置有復(fu)合膜材，所(suo)(suo)述復(fu)合膜材包括層(ceng)疊設置的(de)(de)第二相位(wei)延遲器(9)及(ji)偏光(guang)(guang)元件(10)，所(suo)(suo)述第二相位(wei)延遲器(9)位(wei)于(yu)靠(kao)近所(suo)(suo)述分光(guang)(guang)元件(8)的(de)(de)一側，所(suo)(suo)述偏光(guang)(guang)元件(10)位(wei)于(yu)靠(kao)近所(suo)(suo)述屏幕(mu)(mu)(4)的(de)(de)一側；

8.根(gen)據權利要(yao)求1所(suo)述(shu)的光(guang)學系統，其特征在于，所(suo)述(shu)透鏡(jing)(jing)組還包括第二鏡(jing)(jing)片(pian)(13)，所(suo)述(shu)第二鏡(jing)(jing)片(pian)(13)沿所(suo)述(shu)光(guang)軸(1)設置于所(suo)述(shu)第一鏡(jing)(jing)片(pian)(3)背離所(suo)述(shu)屏幕(4)的一側。

9.根據權(quan)利(li)要求1所(suo)(suo)述的光學系統，其特征在于(yu)，所(suo)(suo)述分(fen)光元(yuan)件(8)設置于(yu)所(suo)(suo)述第一(yi)鏡片(3)靠近(jin)所(suo)(suo)述屏幕(4)的一(yi)側表面上(shang)；

10.根據權(quan)利(li)要求8所(suo)述(shu)的光學系統(tong)，其(qi)特征在于，所(suo)述(shu)分光元件(8)設(she)置于所(suo)述(shu)第(di)一鏡片(3)靠近所(suo)述(shu)屏幕(mu)(4)的一側表面上；

11.一(yi)種光(guang)學(xue)顯(xian)示設備(bei)，其特征(zheng)在于(yu)，包括：

技術總結
本申請實施例提供了一種光學系統及光學顯示設備；其中，所述光學系統包括沿光軸設置的偏振反射元件、第一相位延遲器、分光元件、透鏡組及屏幕，所述透鏡組包括第一鏡片，所述第一鏡片位于所述分光元件、所述第一相位延遲器及所述偏振反射元件形成的光路中；所述第一鏡片與測溫模塊連接，所述測溫模塊用于檢測所述第一鏡片的溫度；所述屏幕與調距模塊連接，所述調距模塊用于在所述測溫模塊檢測到的溫度T<subgt;1</subgt;與預設溫度T<subgt;0</subgt;存在差異時，驅動所述屏幕沿所述光軸移動以靠近或遠離所述第一鏡片。

技術研發人員：宋文寶,劉德安
受保護的技術使用者：歌爾光學科技（青島）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19