CN118276217A - 膜材、光学模组以及显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种膜材、光学模组以及显示设备；其中，所述膜材用于贴设于光学器件，所述膜材包括沿同一光轴依次设置的偏振反射膜及偏振膜；所述偏振反射膜的反射轴方向与所述偏振膜的透过轴方向同时位于它们各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向。

Description

膜材、光学模组以及显示设备

技术领域

本申请实施例涉及光学技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种膜材、光学模组以及显示设备。

背景技术

随着虚拟现实(VR)技术的不断发展，对小尺寸、高清晰度、大视场角(FOV)的光学模组需求日益增加。然而，传统膜材生产工艺中的拉伸工艺往往会导致成品膜材在水平与竖直这两个方向上的拉伸率不一致的问题。当这种膜材贴到光学镜片上时，会因其两个方向上的形变量不一致，从而引入光学镜片的面型误差。这种面型误差难以通过工艺参数进行补偿，会严重影响光学模组的光学效果。

发明内容

本申请的目的是提供一种膜材、光学模组以及显示设备的新技术方案，通过优化膜材的结构和搭配方式，降低了贴膜对光学器件面型精度的影响，从而提高了光学性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种膜材。所述膜材膜材，用于贴设于光学器件，所述膜材包括沿同一光轴依次设置的偏振反射膜及偏振膜；

所述偏振反射膜的反射轴方向与所述偏振膜的透过轴方向同时位于它们各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向。

可选地，所述偏振膜包括膜本体及叠设于所述膜本体一侧的背胶层，在所述偏振膜被拉伸之前，所述偏振膜的厚度为H，0.05mm≤H≤0.2mm。

可选地，所述偏振反射膜上拉伸率大的方向的拉伸率为A_max，拉伸率小的方向的拉伸率为A_min，所述偏振膜上拉伸率大的方向的拉伸率为B_max，拉伸率小的方向的拉伸率为B_min，所述偏振反射膜及所述偏振膜之间满足以下关系：0.5≤[(A_max/A_min)/(B_max/B_min)]≤2。

可选地，所述偏振膜上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与所述偏振膜的厚度H之间满足以下关系：B_max/H＞4。

可选地，所述偏振反射膜的竖直方向与水平方向的拉伸率不同，且所述偏振反射膜上拉伸率大的方向的拉伸率A_max与所述偏振反射膜上拉伸率小的方向的拉伸率A_min之间满足以下关系：(A_max/A_min)≥1.5；

所述偏振反射膜的反射轴方向为水平方向或竖直方向。

可选地，所述偏振膜的竖直方向与水平方向的拉伸率不同，且所述偏振膜上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与所述偏振膜上拉伸率小的方向的拉伸率B_min之间满足以下关系：(B_max/B_min)≥1.5；

所述偏振膜的透过轴方向为水平方向或竖直方向。

可选地，所述光学器件为光学镜片；所述膜材贴设于所述光学镜片上。

可选地，所述偏振反射膜与所述偏振膜为层叠设置形成叠合元件；

或，所述偏振反射膜与所述偏振膜为间隔设置。

第二方面，本申请实施例提供了一种光学模组。所述光学模组包括沿同一光轴设置的分光膜、相位延迟膜及如第一方面所述的膜材，其中，所述相位延迟膜位于所述分光膜与所述膜材之间；

所述光学模组还包括透镜组，所述透镜组位于所述分光膜、所述相位延迟膜及所述膜材形成的光路之间。

可选地，所述相位延迟膜位于所述分光膜与所述偏振反射膜之间，所述偏振膜位于所述偏振反射膜背离所述相位延迟膜的一侧。

可选地，所述透镜组包括至少一个光学镜片；

所述膜材贴设于所述至少一个光学镜片上。

第三方面，本申请实施例提供了一种显示设备。所述显示设备包括：

外壳；及

如第二方面所述的光学模组。

本申请的有益效果为：

根据本申请实施例，提供了一种膜材，通过巧妙地优化膜材中的两种膜在不同方向上的拉伸搭配方式，显著降低了贴膜过程中对光学器件面型精度的不良影响，从而实现了光学性能的大幅提升。具体地，本申请实施例提供的膜材独特之处在于，其偏振反射膜的反射轴方向与偏振膜的透过轴方向同时位于各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向，这种设计利用了偏振膜在水平和竖直这两个方向上不同的拉伸率，有效地弥补了偏振反射膜因物理特性即在拉伸工艺中在水平和竖直两个方向上存在拉伸率差异而可能带来的缺陷。通过这种方式，偏振膜能够在一定程度上平衡或抵消由偏振反射膜引起的受力差异，从而减少了膜材贴附过程中可能引入的面型误差。

此外，本申请实施例提供的光学模组和显示设备采用上述的膜材，具有优良的光学性能，适用于高清晰度及大视场角的虚拟现实成像领域。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1为本申请实施例提供的偏振反射膜的示意图；

图2为本申请实施例提供的偏振膜的示意图；

图3为本申请实施例提供的膜材的示意图；

图4为本申请实施例提供的光学模组的一种光学架构示意图；

图5为图4示出的光学模组的设计MTF曲线图；

图6为图4示出的光学模组采用传统贴膜后的光学镜片的面型与理论面型的差异图；

图7在图6情形下的MTF曲线图；

图8为依据本申请的膜材方案贴膜改善后的光学镜片面型误差图；

图9为本申请实施例提供的光学模组的MTF曲线图。

附图标记说明：

1、偏振反射膜；2、偏振膜；3、分光膜；4、相位延迟膜；5、第一光学镜片；6、第二光学镜片；7、第三光学镜片；8、显示屏；01、人眼。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图，对本申请实施例提供的膜材、光学模组以及显示设备进行详细地描述。

根据本申请的一个实施例，提供了一种膜材。以折叠光路(Pancake)设计为例，在折叠光路中使用的膜材从光路的人眼侧到屏侧依次为偏振膜、偏振反射膜、相位延迟膜(例如为1/4波片)；其中的相位延迟膜(例如1/4波片)可以通过液晶实现，其本身的厚度很薄，一般在几微米，当将其贴设于某一光学器件如光学镜片后，对光学镜片本身的面型精度影响是较小的，而影响比较大的是偏振膜及偏振反射膜。基于此，本申请实施例提供了一种新型的膜材以及膜材角度搭配降低贴膜对所贴设的光学镜片面型精度的影响。

本申请实施例提供的膜材，参见图1至图3，所述膜材用于贴设于光学器件，所述膜材包括沿同一光轴依次设置的偏振反射膜1及偏振膜2；所述偏振反射膜1的反射轴方向与所述偏振膜2的透过轴方向同时位于它们各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向。

根据本申请实施例提供的膜材，包括偏振反射膜1及偏振膜2。该膜材的设计特点在于：所述偏振反射膜1的反射轴方向与所述偏振膜2的透过轴方向在拉伸率方面具有特定的关系。具体来说，所述偏振反射膜1的反射轴方向和所述偏振膜2的透过轴方向要同时位于它们各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向。

需要说明的是，上述的“拉伸率”指的是，所述偏振反射膜1及所述偏振膜2在制造过程中由于拉伸工艺导致的在水平及竖直(或称为垂直)两个不同方向上的尺寸变化率。

在本申请实施例提供的膜材中，所述偏振反射膜1是一种具有特殊光学性质的光学薄膜，它能够在光线的传播中选择性地反射或透过特定方向的偏振光线。具体而言，所述偏振反射膜1不仅可以反射光线，还可以选择性地让某一偏振方向的光线透过。所述偏振反射膜1的反射轴是其偏振特性的方向轴。

通常，在偏振反射膜中，其反射轴是确定光线反射时偏振方向的基准线。换句话说，当光线入射到所述偏振反射膜1上时，其电场振动方向与反射轴相匹配的偏振光线将被反射，而与反射轴垂直的偏振光线则可能被透射。这种特性使得所述偏振反射膜1能够选择性地反射或透过特定偏振方向的光。

需要说明的是，反射轴的具体方向取决于所述偏振反射膜1的设计和制造过程。根据需求反射轴可以被设定为任意方向，以实现所需的光学效果。

在本申请实施例提供的膜材中包括偏振膜2，所述偏振膜2是一种具有特殊功能的光学薄膜，它的主要作用是将自然光转化为偏振光。所述偏振膜2能够选择性地透射特定方向偏振的光。这种特性使得所述偏振膜2在光线的传播过程中，只有与偏振膜结构匹配的特定偏振光可以透射，而其余偏振方向的光则被选择性地吸收或反射。所述偏振膜2的透射轴是指允许特定偏振方向的光通过的方向轴。具体来说，当光线照射到所述偏振膜2上时，只有振动方向与透射轴平行的偏振光能够透过偏振膜，而与之垂直的偏振光则被阻挡。

需要说明的是，所述偏振膜2的透射轴是通过其制造过程中的特定工艺和材料选择来确定的。透射轴的方向可以根据应用需求进行设计和调整。一旦偏振膜制成，其透射轴就固定下来并决定了其对入射光线的偏振状态的影响。

在所述偏振反射膜1及所述偏振膜2的生产加工过程中均涉及拉伸工艺。其中，所述偏振反射膜1在目前的拉伸工艺中在竖直方向与水平方向上的拉伸率存在不一致的问题，这意味着该光学膜在竖直方向与水平方向的物理性质如厚度、折射率等可能不同，从而影响光线的传播。有鉴于此，当将所述偏振反射膜1贴设到光学器件如光学镜片的表面上时，这种两个方向上拉伸率的不一致性会导致所贴设的光学镜片在这两个方向上受到不同的作用力，进而引发光学镜片在这两个方向上的形变不同，这种形变差异会引入光学镜片的面型误差，最终影响到光学镜片的光学性能。当然，所述偏振膜2在生产加工中也会存在上述拉伸率差异的问题。

本申请实施例提供的技术方案为，使所述偏振反射膜1的反射轴和所述偏振膜2的透射轴同时位于它们各自膜材上拉伸率大或拉伸率小的方向上。这一设计是考虑到：如果所述偏振反射膜1的反射轴和所述偏振膜2的透射轴都位于拉伸率大的方向，那么它们受到拉伸的影响是一致的，从而能够减少因为所述偏振反射膜1因在水平及竖直两个方向上拉伸率不一致带来的对光学器件如光学镜片面型的变形影响。同样地，如果所述偏振反射膜1的反射轴和所述偏振膜2的透射轴都位于拉伸率小的方向，也能达到类似的效果。

通过本申请实施例提供的膜材方案，让所述偏振反射膜1的反射轴方向与所述偏振膜2的透过轴方向同时位于它们各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向，可以有效减少由于所述偏振反射膜1在水平方向和竖直方向的拉伸率不一致导致的光学镜片形变差异。具体而言，通过所述偏振膜2在水平及竖直两个方向上存在拉伸率差异，能够在一定程度上弥补所述偏振反射膜1在加工过程中引拉伸工艺存在的上述物理特性带来的问题，进而可以平衡所贴设的光学镜片在水平方向和竖直方向上的受力，减少光学镜片形变。

总的来说，根据本申请实施例提供的膜材，通过巧妙地优化膜材中的两种膜在不同方向上的拉伸搭配方式，显著降低了贴膜过程中对光学器件面型精度的不良影响，从而实现了光学性能的大幅提升。具体地，本申请实施例提供的膜材独特之处在于，其偏振反射膜1的反射轴方向与偏振膜2的透过轴方向同时位于各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向，这种设计利用了偏振膜2在水平和竖直这两个方向上不同的拉伸率，有效地弥补了偏振反射膜1因物理特性即在拉伸工艺中在水平和竖直两个方向上存在拉伸率差异而可能带来的缺陷。通过这种方式，偏振膜2能够在一定程度上平衡或抵消由偏振反射膜引起的受力差异，从而减少了膜材贴附过程中可能引入的面型误差。

此外，本申请提供的光学模组和显示设备采用上述的膜材，具有优良的光学性能，适用于小尺寸、高清晰度及大视场角的虚拟现实技术领域。

在本申请的一些示例中，所述偏振膜2包括膜本体及叠设于所述膜本体一侧的背胶层，在所述偏振膜2被拉伸之前，所述偏振膜2的厚度为H，0.05mm≤H≤0.2mm。

具体来说，本申请实施例提供的偏振膜2本身由膜本体和叠设于该膜本体一侧的背胶层组成。这种设计不仅保证了所述偏振膜2的基本功能即通过选择性地吸收或透过特定方向的光线来实现偏振控制，还可以通过背胶层的设置增强了所述偏振膜与光学器件之间的粘附性和稳定性。

在拉伸之前，所述偏振膜2的厚度范围应满足0.05mm至0.2mm的条件，这一厚度范围是经过优化后设计的。所述偏振膜2在拉伸之后，其厚度会发生变化，若拉伸之前的厚度不合理优化，则会影响拉伸后的厚度，进而会影响到偏振膜2的性能。具体而言，适当的厚度可以确保所述偏振膜2在拉伸后依然具有足够的机械强度和稳定性，以承受贴膜过程中的拉伸和贴合操作，避免在贴膜过程中产生撕裂或褶皱等问题。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述偏振反射膜1上拉伸率大的方向的拉伸率为A_max，拉伸率小的方向的拉伸率为A_min，参见图2，所述偏振膜2上拉伸率大的方向的拉伸率为B_max，拉伸率小的方向的拉伸率为B_min，则0.5≤[(A_max/A_min)/(B_max/B_min)]≤2。

在本申请的示例中，所述偏振反射膜1具有两个方向的拉伸率，分别为：拉伸率大的方向的拉伸率A_max和拉伸率小的方向的拉伸率A_min。这两个拉伸率可以代表所述偏振反射膜1在水平及竖直两个不同方向上被拉伸的程度。

所述偏振膜2也有两个方向的拉伸率，分别为：拉伸率大的方向的拉伸率B_max和拉伸率小的方向的拉伸率B_min。这两个拉伸率也代表了所述偏振膜2在水平及竖直两个不同方向上被拉伸的程度。

在本申请的示例中，进一步给出了关于上述四个拉伸率的比值范围关系即：0.5≤[(A_max/A_min)/(B_max/B_min)]≤2。这个比值范围关系描述了所述偏振反射膜1和所述偏振膜2在拉伸率方面的相对差异。具体来说，它表示了所述偏振反射膜1在水平及竖直两个方向上的拉伸率之比与所述偏振膜2在水平及竖直两个方向上的拉伸率之比的比值应该在0.5至2之间。

在上述示例中，较为优选的是，[(A_max/A_min)/(B_max/B_min)]＝1。

根据本申请的上述示例，通过控制所述偏振反射膜1在水平及竖直两个方向上的拉伸率之比与所述偏振膜2在水平及竖直两个方向上的拉伸率之比的比值，可以使所述偏振反射膜1与所述偏振膜2形成较佳的角度搭配，可以确保形成的整个膜材的光学性能更加稳定，且可以提升光学性能。

此外，在生产的过程中，通过控制所述偏振反射膜1在水平及竖直两个方向上的拉伸率之比与所述偏振膜2在水平及竖直两个方向上的拉伸率之比的比值，有助于实现更高效的生产。如果上述示例中的四个拉伸率的比值差异过大如小于0.5或大于2，则会影响形成的膜材的光学性能，还可能导致两个膜材的缺陷及整个膜材的不良率。

在本申请的一些示例中，所述偏振膜2上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与所述偏振膜2的厚度H之间满足以下关系：B_max/H＞4。

需要说明的是，上述的所述偏振膜2的厚度H为拉伸之前的厚度。

根据本申请的示例，所述偏振膜2上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与其厚度H之间应满足的关系，即B_max/H＞4。这一关系的设定是出于优化所述偏振膜2的光学性能及与光学器件贴合效果的考虑。

这里拉伸率B_max代表了所述偏振膜2在某一方向上的最大拉伸能力，而厚度H则决定了所述偏振膜2的整体尺寸和机械特性。当B_max/H的比值大于4时，所述偏振膜2在保持足够厚度的同时，具有较高的拉伸性能。这种设计使得所述偏振膜2在受到外力作用时，能够在保证结构稳定性的前提下，实现较大程度的形变，从而更好地适应光学器件表面的形状变化。

在本申请的一些示例中，所述偏振反射膜1的竖直方向与水平方向的拉伸率不同，且所述偏振反射膜1上拉伸率大的方向的拉伸率A_max与所述偏振反射膜上拉伸率小的方向的拉伸率A_min之间满足以下关系：(A_max/A_min)≥1.5；所述偏振反射膜1的反射轴方向为水平方向或竖直方向。

根据本申请的示例，其中描述了所述偏振反射膜1在竖直与水平两个不同方向上的拉伸率差异，及这种差异与其反射轴方向之间的关系。

所述偏振反射膜1的拉伸率特性为，参见图1，在竖直方向与水平方向上的拉伸率是不同的。这意味着，在加工制造过程中，所述偏振反射膜1在这两个方向上被拉伸的程度有所区别。

在本申请的示例中，进一步优化了所述偏振反射膜1上拉伸率大的方向的拉伸率A_max与拉伸率小的方向A_min之间的具体关系，即(A_max/A_min)≥1.5。这个比值关系表明，在拉伸率大的方向上，所述偏振反射膜1的拉伸程度至少是拉伸率小的方向的1.5倍。

需要强调的是，反射轴方向是所述偏振反射膜1的一个重要参数，它决定了光线在反射过程中偏振状态的改变。在本申请提供的示例中，反射轴方向被限定为水平方向或竖直方向。这意味着，无论反射轴是水平的还是竖直的，它都与所述偏振反射膜1的两个主要拉伸方向(竖直和水平)之一相一致。

根据上述示例中提供的技术方案，通过控制竖直方向与水平方向的拉伸率差异，可以优化所述偏振反射膜1的偏振性能。这是因为两个方向上存在的拉伸率的差异可以影响光线的传播和反射，使得所述偏振反射膜1对特定偏振方向的光具有更好的选择性和透过性能。

通过将反射轴方向限定为水平方向或竖直方向，可以简化所述偏振反射膜1的制造工艺。这有助于降低生产成本，提高生产效率，并使得这种膜更易于大规模生产和应用。

在本申请的一些示例中，所述偏振膜2的竖直方向与水平方向的拉伸率不同，且所述偏振膜2上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与所述偏振膜2上拉伸率小的方向的拉伸率B_min之间满足以下关系：(B_max/B_min)≥1.5；所述偏振膜2的透过轴方向为水平方向或竖直方向。

根据本申请的示例，其中描述了所述偏振膜2在竖直与水平两个不同方向上的拉伸率差异，以及这种差异与其透过轴方向之间的关系。

所述偏振膜2的拉伸率特性为，参见图2，在竖直方向与水平方向上的拉伸率是不同的。这意味着在所述偏振膜2的制造过程中，所述偏振膜2在这两个方向上被拉伸的程度有所区别。

在本申请提供的示例中，进一步优化了所述偏振膜2上拉伸率大的方向B_max与拉伸率小的方向B_min之间的具体关系，即(B_max/B_min)≥1.5。这个比值关系表明，在拉伸率大的方向上，所述偏振膜2的拉伸程度至少是拉伸率小的方向的1.5倍。

需要说明的是，透过轴方向是所述偏振膜2的一个重要参数，它决定了光线在透过所述偏振膜2时偏振状态的改变。在本申请提供的示例中，透过轴方向被限定为水平方向或竖直方向。这意味着，无论透过轴是水平的还是竖直的，它都与所述偏振膜2的两个主要拉伸方向(竖直和水平)之一相一致。

根据上述示例中提供的技术方案，通过控制竖直方向与水平方向的拉伸率差异，可以优化所述偏振膜2的偏振性能。拉伸率的差异可以影响光线的传播和透过，使得所述偏振膜2对特定偏振方向的光具有更好的选择性和透过性能。

通过将透过轴方向限定为水平或竖直方向，可以简化所述偏振膜2的制造工艺。这有助于降低生产成本，提高生产效率，并使得这种膜更易于大规模生产和应用。

在本申请的一些示例中，所述光学器件为光学镜片，所述膜材贴设于所述光学镜片。

本申请实施例提供的膜材，参见图4，用于贴设于光学器件上，这里的光学器件例如为光学镜片。光学镜片在光学显示技术中起到至关重要的作用，用于折射、反射或聚焦光线。当然，所述膜材还可以贴装在透光的支撑元件上，然后置于光路中。

本申请实施例提供的膜材可以贴设于一个光学镜片的同一表面上。例如，参见图3，所述膜材被贴附到一个光学镜片的某一面的整个区域或部分区域上。这种设计可以使膜材与镜片紧密结合，形成一个整体。

本申请实施例提供的膜材，参见图1及图2，包括偏振反射膜1及偏振膜2，这两个光学膜可以独立设置并分别贴设于一个光学镜片的两个不同表面上。这表示所述膜材不仅可以被应用于光学镜片的一个表面，还可以被应用于其另一个表面。这样的配置可能是为了实现特定的光学效果或功能。，而且更加灵活。

对于光学器件而言，膜材的贴设能增强或调整光学镜片的光学性能。

通过将膜材直接贴设在光学镜片上，可以简化整个光学系统的结构。这有助于减少系统的复杂性，同时保持或提高光学性能。

需要说明的是，所述膜材中的偏振反射膜1及偏振膜2还可以贴装在不同的光学镜片上。例如在光路中引入了两个或者更多的光学镜片，在此基础上，可以将所述偏振反射膜1及所述偏振膜2贴装在不同的光学镜片。

在本申请的一些示例中，所述偏振反射膜1与所述偏振膜2为层叠设置形成叠合元件，或，所述偏振反射膜1与所述偏振膜2为间隔设置。

根据上述示例，所述偏振反射膜1与所述偏振膜2之间具有两种不同设置方式：即层叠设置形成叠合元件，以及间隔设置。

关于层叠设置形成叠合元件。在这种设置方式中，所述偏振反射膜1与所述偏振膜2被堆叠在一起形成叠合元件。这种设置方式通常通过粘合剂或其他连接手段实现，确保两层膜之间的紧密接触。层叠设置使得所述偏振反射膜1与所述偏振膜2成为一个整体，可以减少光学模组中的光学器件数量，提高了集成度；并且，叠合元件作为一个整体，可以简化光学模组的设计和装配过程，降低了制造难度和成本；此外，由于两层膜紧密接触，光线在通过时能够连续地受到两层膜的作用，从而优化整体的光学性能。

关于间隔设置。在这种设置方式中，所述偏振反射膜1与所述偏振膜2之间保持一定的距离，它们可能通过空气或其他介质分隔开。这种设置方式允许两层膜在光学路径上保持一定的独立性。通过调整两层膜之间的间隔距离，可以灵活地调节光学系统的特性；间隔设置可以减少所述偏振反射膜1与所述偏振膜2之间的相互影响，特别是在高温或高湿度环境下，能够降低因热膨胀或湿度变化导致的性能变化；此外，根据应用需求，间隔设置可以适应不同的光学系统和设备，提供更大的灵活性和适应性。

总的来说，所述偏振反射膜1与所述偏振膜2的层叠设置和间隔设置各有其优势和应用场景。层叠设置的设计提高了集成度和简化了设计，而间隔设置则提供了调节光学特性和减少相互影响的能力。在选择具体设置方式时，需要根据光学系统的需求、性能要求以及制造成本等因素进行综合考虑。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种光学模组，参见图4，所述光学模组包括沿同一光轴设置的分光膜3、相位延迟膜4及如上所述的膜材，其中，所述相位延迟膜4位于所述分光膜3与所述膜材之间；所述光学模组还包括透镜组，所述透镜组位于所述分光膜3、所述相位延迟膜4及所述膜材形成的光路之间。

根据本申请实施例提供的光学模组，其包括有分光膜3、相位延迟膜4及上述的膜材，且所述膜材包括偏振反射膜1及偏振膜2，当然，所述光学模组还应当包括透镜组。这些光学器件可以沿着同一光轴按照特定顺序设置，确保了光线能够按照特定的路径传播，并通过每个光学器件时产生所需的光学效果。由于整个光学模组中引入了分光膜3、相位延迟膜4、偏振反射膜1及偏振膜2，使得整个光学模组可以形成折叠光路光学结构。

基于折叠光路设计，可以减小光学模组的体积，且能保证成像质量。

其中，所述分光膜3例如为半反半透膜，能够用于透射一部分光线同时反射一部分光线。

其中，所述相位延迟膜4可用于改变光线的相位，通常用于调整光的偏振态。相位延迟膜对于精确控制光的偏振方向或偏振态至关重要。所述相位延迟膜4例如为1/4波片，其在偏振光学应用中扮演着重要角色，它常被用于将线偏振光转化为圆偏振光，或者将圆偏振光转化为线偏振光。当线偏振光垂直入射1/4波片，并且光的偏振和云母的光轴面成角时，出射光会变为椭圆偏振光。特别地，当角度小于45°时，出射光为圆偏振光。

其中，所述膜材包括偏振反射膜1及偏振膜2，二者都是利用光的偏振特性来实现特定功能的光学元件。所述偏振反射膜1是一种特殊的膜层，其工作原理基于具有吸收性能的偏振层，使得光线在反射时产生偏振现象。所述偏振反射膜1具有偏振方向选择性和波长选择性，可以选择性地吸收垂直于其方向的光波，而不吸收与其方向平行的光波，同时，不同材料对于不同波长的光波吸收或透过的程度也会有所不同。所述偏振膜2主要用于使自然光变成偏振光。

其中，所述透镜组主要用于聚焦、扩散或改变光线的方向。在光学模组中，它们可以确保光线以正确的方式通过各个膜层，并可能进一步调整光线的特性以满足特定的成像或显示需求。

根据本申请实施例提供的光学模组，通过所述分光膜3、所述相位延迟膜4和所述膜材的搭配，整个光学模组能够实现光路折叠。这种组合可以精确调整光线的偏振、方向、强度等特性，从而提高成像质量、显示效果或实现特定的光学功能。所述分光膜3、所述相位延迟膜4和所述膜材的搭配基于形成折叠光路，这有助于减少透镜组中镜片的数量、降低制造成本，并可能减小整个系统的体积和重量。

总的来说，本申请实施例提供的光学模组，通过精确组合多个光学器件，实现了优化光学性能、简化系统结构、提高集成度以及增强稳定性和可靠性等技术效果。

此外，所述分光膜3、所述相位延迟膜4及所述膜材可以贴设在透镜组中的同一光学镜片或者不同的光学镜片上。

在本申请的一些示例中，参见图4，所述相位延迟膜4位于所述分光膜3与所述偏振反射膜1之间，所述偏振膜2位于所述偏振反射膜1背离所述相位延迟膜4的一侧。

需要说明的是，图4示出的光学模组仅是一种光学架构，还可以有其他的光学结构，本申请实施例中对此不做限制。

参见图4，在所述光学模组中，所述相位延迟膜4位于所述分光膜3与所述偏振反射膜1之间，而所述偏振膜2位于所述偏振反射膜1背离所述相位延迟膜4的一侧。这种特定的配置方式可以形成折叠光路。

所述相位延迟膜4的主要作用是改变光线的相位，从而调整其偏振态。所述相位延迟膜4位于所述分光膜3之后，这意味着经过所述分光膜3透过的光线在射入所述相位延迟膜4时会受到相位调制。这有助于进一步精确控制光线的偏振特性，以满足后续光学处理或成像的需求。

所述偏振反射膜1位于所述相位延迟膜4之后，它能够将特定偏振方向的光线反射回来，同时允许其他偏振方向的光线通过。这种反射作用与所述相位延迟膜4的相位调制相结合，可以实现更复杂的光学控制，例如增强特定偏振方向的光线强度或改变光线的偏振态。

所述偏振膜2位于所述偏振反射膜1的背离所述相位延迟膜4的一侧，它的作用是使自然光变成偏振光，或者进一步调整经过偏振反射膜1反射后的光线的偏振状态。这种配置使得整个光学模组能够根据需要产生或调整具有特定偏振特性的光线。

在本申请的一些示例中，所述透镜组包括至少一个光学镜片；所述偏振反射膜1与所述偏振膜2贴设于所述至少一个光学镜片上。

对于整个光学模组而言，透镜组是其中一个重要组成部分，它至少包含一个光学镜片。

可以将所述分光膜3、所述相位延迟膜4、所述偏振反射膜1及所述偏振膜2直接贴设在所述透镜组中相应的光学镜片上，实现了光学元件的高度集成。这种集成化设计有助于减少光学模组的体积，使其更加紧凑。

通过将所述偏振反射膜1和所述偏振膜2与光学镜片紧密结合，可以确保光线在通过时能够连续地受到各层膜的作用，从而实现更精确的光学控制。这有助于优化整体的光学性能，提高成像质量或显示效果。

本申请实施例提供的光学模组，还包括一显示屏8，所述显示屏8位于所述分光膜3背离所述相位延迟膜4的一侧，参见图4。

所述显示屏8能够发出用于成像显示的光线。

具体地，所述显示屏8被配置为能够发射圆偏振光或自然光；在所述显示屏8发出的光线为自然光的情况下，所述显示屏8的发光面设置有复合膜材，用以将自然光转变为圆偏振光，且所述复合膜材至少包括相位延迟片及偏振器。

在一个具体的例子中，参见图4，所述光学模组包括沿同一光轴依次设置的显示屏8、第一光学镜片5、分光膜3、第二光学镜片6、相位延迟膜4、偏振反射膜1、偏振膜2及第三光学镜片7；其中，所述分光膜3设置于所述第二光学镜片6靠近所述显示屏8的表面，所述相位延迟膜4设置于所述第二光学镜片6远离所述显示屏8的表面，所述偏振反射膜1及所述偏振膜2叠设形成叠合元件并贴设于所述第三光学镜片7靠近所述显示屏8的表面。

根据上述具体例子示出的光学模组，参见图5，图5是光学模组的设计MTF曲线图，MTF曲线图是调制传递函数图，通过黑白线对的对比度表征光学系统的成像清晰度。如果图4中的所述偏振反射膜1及所述偏振膜2均采用传统贴膜方案，可参见图6，图6是常规实际贴膜后，所述第三光学镜片7靠近所述显示屏8的表面(贴设有偏振反射膜1及偏振膜2)的面型误差(实际贴膜后产品的面型与理论面型的差异)，图6中示出两条线分别表示竖直方向及水平方向，该两个方向的面型误差不一致。从图6中可以看出两个方向存在很大的偏差，尤其是竖直方向面型误差较明显。

参见图7，图7是在图6情形下的MTF曲线图，可以看出的是，与图5示出的设计MTF曲线图相比，图7中的MTF曲线变得非常散乱且值变低，这意味着这个光学模组的光学性能受到了影响。这可能是因为存在不对称误差，导致相同视场不同方向MTF曲线发生分离。

具体而言，当存在不对称误差时，相同视场不同方向的MTF曲线可能会发生分离。这是因为不同方向的光线受到误差的影响程度不同，导致在不同方向上图像的分辨率和对比度表现出差异。这种分离现象会使得光学模组的光学性能表现出明显的不一致性，降低图像的整体质量。

但是，如果在图4示出的光学模组中采用本申请实施例提供的膜材方案，参见图8及图9，图8和图9所展示的内容，明确反映了经过贴膜改善后，面型误差的显著降低以及MTF曲线的明显改善。具体来说：

图8示出了改善后的面型误差情况，从图8中可以明显看出，竖直及水平两个方向的面型误差差异已经大幅度降低，两个曲线的形态近似。这说明本申请实施例提供的膜材贴膜工艺的改善有效地减少了由于不对称误差导致的面型偏差，使得光学模组在不同方向上具有更一致的性能表现。

图9示出了在图8示出的这种面型误差改善情况下的MTF曲线图。将图9与图7进行比较后可以看出：图9中的MTF值有了明显的提升，并且相同视场不同方向的MTF曲线汇聚在一起，这意味着光学模组的分辨率和对比度在各个方向上都有了显著提升，并且表现出更好的一致性。

本申请实施例提出的膜材贴膜工艺，不仅降低了面型误差，还使得贴膜后的实际面型更接近理论值。这对于提升光学模组的整体性能至关重要，因为更小的面型误差意味着更少的图像畸变和更高的图像质量。

总的来说，通过贴膜工艺的改善，可以有效地降低面型误差，提高光学模组的性能稳定性。这种改善不仅体现在面型误差的减小上，还体现在MTF曲线的提升和汇聚上。这些改进共同提升了光学模组的整体性能，使得图像质量更加出色。

参见图4，图4示出的光学模组为一个折叠光路方案，所述显示屏8发出的光线经过所述第一光学镜片5透射，经过所述膜材(主要是偏振反射膜1)反射，经过所述分光膜3反射，经过所述相位延迟膜4及所述第三光学镜片7透射，打入人眼01成像。

根据本申请的又一个实施例，提供了一种显示设备，所述显示设备包括：外壳及如上所述的光学模组。

根据本申请实施例提供的显示设备，其例如为VR显示设备。目前，VR显示设备的主要形式有VR智能眼镜、VR智能头盔等。

VR显示设备是一种能够为用户提供沉浸式视觉体验的设备。通过模拟三维环境，用户可以感受到仿佛身临其境的视觉感受。

在VR显示设备中，光学模组的作用尤为重要。它负责将图像从显示屏幕准确地投射到用户的眼中，同时调整光线的方向、偏振状态等，以优化视觉体验。其中，所述光学模组包含分光膜3、相位延迟膜4、偏振反射膜1和偏振膜2以及透镜组等多个光学器件，这些光学器件的精确组合使得VR显示设备能够呈现高质量、高清晰度的图像。所述偏振膜2和所述偏振反射膜1在VR显示设备中起到了关键作用。所述偏振膜2能够过滤掉不需要的光线，使得图像更加清晰、颜色更加准确。而所述偏振反射膜1则能够反射特定偏振方向的光线，增强图像的亮度和对比度，进一步提升用户的沉浸感。

所述透镜组作为光学模组的一部分，对于图像的聚焦和放大起着至关重要的作用。在VR显示设备中，所述透镜组的设计需要考虑到用户的视觉特性和舒适度，确保图像在不同距离和角度下都能保持清晰和稳定。

所述外壳是VR显示设备的外部结构，它不仅起到了保护内部组件的作用，还决定了设备的外观和佩戴舒适度。合理设计的外壳可以有效地减轻设备的重量，提高佩戴的舒适性和稳定性，同时减少外部因素对设备性能的影响

综上所述，包含光学模组的VR显示设备在提供高质量视觉体验方面具有显著优势，具有广阔的应用前景和市场潜力。

本申请实施例的显示设备的具体实施方式可以参照上述膜材及光学模组各实施例，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种膜材，其特征在于，用于贴设于光学器件，所述膜材包括沿同一光轴依次设置的偏振反射膜(1)及偏振膜(2)；

所述偏振反射膜(1)的反射轴方向与所述偏振膜(2)的透过轴方向同时位于它们各自膜材上拉伸率大的方向或拉伸率小的方向。

2.根据权利要求1所述的膜材，其特征在于，所述偏振膜(2)包括膜本体及叠设于所述膜本体一侧的背胶层，在所述偏振膜(2)被拉伸之前，所述偏振膜(2)的厚度为H，0.05mm≤H≤0.2mm。

3.根据权利要求2所述的膜材，其特征在于，所述偏振反射膜(1)上拉伸率大的方向的拉伸率为A_max，拉伸率小的方向的拉伸率为A_min，所述偏振膜(2)上拉伸率大的方向的拉伸率为B_max，拉伸率小的方向的拉伸率为B_min，所述偏振反射膜(1)及所述偏振膜(2)之间满足以下关系：0.5≤[(A_max/A_min)/(B_max/B_min)]≤2。

4.根据权利要求3所述的膜材，其特征在于，所述偏振膜(2)上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与所述偏振膜(2)的厚度H之间满足以下关系：B_max/H＞4。

5.根据权利要求3所述的膜材，其特征在于，所述偏振反射膜(1)的竖直方向与水平方向的拉伸率不同，且所述偏振反射膜(1)上拉伸率大的方向的拉伸率A_max与所述偏振反射膜(1)上拉伸率小的方向的拉伸率A_min之间满足以下关系：(A_max/A_min)≥1.5；

所述偏振反射膜(1)的反射轴方向为水平方向或竖直方向。

6.根据权利要求5所述的膜材，其特征在于，所述偏振膜(2)的竖直方向与水平方向的拉伸率不同，且所述偏振膜(2)上拉伸率大的方向的拉伸率B_max与所述偏振膜(2)上拉伸率小的方向的拉伸率B_min之间满足以下关系：(B_max/B_min)≥1.5；

所述偏振膜(2)的透过轴方向为水平方向或竖直方向。

7.根据权利要求1所述的膜材，其特征在于，所述光学器件为光学镜片，所述膜材贴设于所述光学镜片上。

8.根据权利要求1所述的膜材，其特征在于，所述偏振反射膜(1)与所述偏振膜(2)为层叠设置形成一叠合元件；或，

所述偏振反射膜(1)与所述偏振膜(2)为间隔设置。

9.一种光学模组，其特征在于，所述光学模组包括沿同一光轴设置的分光膜(3)、相位延迟膜(4)及如权利要求1-8中任一项所述的膜材，其中，所述相位延迟膜(4)位于所述分光膜(3)与所述膜材之间；

所述光学模组还包括透镜组，所述透镜组位于所述分光膜(3)、所述相位延迟膜(4)及所述膜材形成的光路之间。

10.根据权利要求9所述的光学模组，其特征在于，所述相位延迟膜(4)位于所述分光膜(3)与所述偏振反射膜(1)之间，所述偏振膜(2)位于所述偏振反射膜(1)背离所述相位延迟膜(4)的一侧。

11.根据权利要求9所述的光学模组，其特征在于，所述透镜组包括至少一个光学镜片，所述膜材贴设于所述至少一个光学镜片上。

12.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：

外壳；及

如权利要求9-11中任一项所述的光学模组。