成像模组和头戴显示设备制造技术

本发明专利技术公开了一种成像模组和头戴显示设备。其中，成像模组包括：显示屏幕、成像透镜和位相延迟校正器，所述显示屏幕用于出射光线；所述成像透镜设于所述显示屏幕的出光方向；所述位相延迟校正器设于所述显示屏幕或设于所述成像透镜，所述位相延迟校正器的相延迟补偿轴非旋转对称分布。本发明专利技术的技术方案能够减少杂散光的产生，保证用户获得清晰的成像画面。保证用户获得清晰的成像画面。保证用户获得清晰的成像画面。

【技术实现步骤摘要】
成像模组和头戴显示设备
[0001]本专利技术要求2021年6月29日申请的、申请号为202110739944.0、名称为“成像模组和头戴显示设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本专利技术中。


[0002]本专利技术涉及光学显示
，尤其涉及一种成像模组和头戴显示设备。

技术介绍

[0003]在头戴显示设备(Head Mount Display)中为了减少整个设备的体积，通常在头戴显示设备的内部设计折反射光路，使光线在有限的空间内多次往返传递。为保证光线能够顺利折反射，需要光线转化为统一的偏振状态。但是显示屏幕的光线在经过一些光学器件时，光线的入射角度会发生变化，而不同的入射角度会导致光线转化为不同偏振状态，这些与统一偏振状态不同的光线形成杂散光，杂散光会影响成像清晰度。

技术实现思路

[0004]基于此，针对现有不同入射角度的光线会形成杂散光，杂散光会导致成像清晰度降低的问题，有必要提供一种成像模组和头戴显示设备，旨在能够减少杂散光的产生，保证用户获得清晰的成像画面。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种成像模组，所述成像模组包括：
[0006]显示屏幕，所述显示屏幕用于出射光线；
[0007]成像透镜，所述成像透镜设于所述显示屏幕的出光方向；以及
[0008]位相延迟校正器，所述位相延迟校正器设于所述显示屏幕或设于所述成像透镜，所述位相延迟校正器的位相延迟非旋转对称分布。
[0009]可选地，所述位相延迟校正器包括位相增加轴和位相减少轴，所述位相增加轴和所述位相减少轴呈夹角设置。
[0010]可选地，所述位相增加轴增加位相延迟的最大方向和所述位相减少轴减少位相延迟的最大方向正交。
[0011]可选地，所述位相延迟校正器还包括延迟角度为零度的第一轴和第二轴，所述第一轴位于所述位相增加轴和所述位相减少轴之间，所述第二轴位于所述位相增加轴和所述位相减少轴之间，所述第一轴和所述第二轴呈夹角设置。
[0012]可选地，所述位相延迟校正器设于所述成像透镜的入光面，所述成像模组还包括：
[0013]第一位相延迟器，所述第一位相延迟器设于所述位相延迟校正器背离所述成像透镜的一侧；以及
[0014]线偏器，所述线偏器设于所述第一位相延迟器背离所述成像透镜的一侧。
[0015]可选地，所述成像模组还包括：
[0016]分光件，所述分光件设于所述位相延迟校正器和所述成像透镜之间；
[0017]第二位相延迟器，所述第二位相延迟器设于所述分光件和所述成像透镜之间；以
及
[0018]偏振反射器，所述偏振反射器设于所述成像透镜的出光面，所述线偏器的透过轴与所述偏振反射器的透过轴正交。
[0019]可选地，所述第一位相延迟器和所述第二位相延迟器均为四分之一波片。
[0020]可选地，所述成像模组还包括第三位相延迟器，所述第三位相延迟器设于所述线偏器和所述显示屏幕之间。
[0021]可选地，所述成像模组还包括正透镜，所述正透镜设于所述成像透镜背离所述显示屏幕的一侧；
[0022]定义垂直于所述成像模组的光轴方向为高度方向，所述成像透镜的高度为D1，所述正透镜的高度为D2，则满足：D2＜D1。
[0023]此外，为了解决上述问题，本专利技术还提供一种头戴显示设备，所述头戴显示设备包括壳体和如上文所述成像模组，所述成像模组设于所述壳体。
[0024]本专利技术提出的技术方案中，显示屏幕发射光线，光线射向成像透镜。成像模组具有光轴，光线围绕成像模组的光轴入射角度会出现不同的变化。不同的入射角度会形成不同的偏振状态，光线在经过位相延迟校正器后，对产生变化的入射角度进行补偿。为了满足不同的入射角度的光线均能够得到位相补偿，将位相延迟校正器的位相延迟非旋转对称分布设置，如此，对于位相延迟的增加或者位相延迟的减少的方向，位相延迟校正器均能够在对应位置进行位相补偿。位相补偿后的光线出射后形成统一的偏振状态，从而减少杂散光的产生，保证用户获得清晰的成像画面。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术成像模组一实施例的结构示意图；
[0027]图2为图1中成像透镜的部分位置的结构示意图；
[0028]图3为图1中成像透镜和正透镜的高度示意图；
[0029]图4为图1中位相延迟校正器在相位补偿分布示意图；
[0030]图5为图1中成像模组在450nm下的调制传递函数图；
[0031]图6为图1中成像模组在540nm下的调制传递函数图；
[0032]图7为图1中成像模组在610nm下的调制传递函数图。
[0033]附图标号说明：
[0034]标号名称标号名称10显示屏幕50线偏器101人眼60分光件110光线70第二位相延迟器20成像透镜80偏振反射器30位相延迟校正器90第三位相延迟器
40第一位相延迟器04正透镜
[0035]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0038]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0039]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0040]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像模组，其特征在于，所述成像模组包括：显示屏幕，所述显示屏幕用于出射光线；成像透镜，所述成像透镜设于所述显示屏幕的出光方向；以及位相延迟校正器，所述位相延迟校正器设于所述显示屏幕或设于所述成像透镜，所述位相延迟校正器的位相延迟非旋转对称分布。2.如权利要求1所述的成像模组，其特征在于，所述位相延迟校正器包括位相增加轴和位相减少轴，所述位相增加轴和所述位相减少轴呈夹角设置。3.如权利要求2所述的成像模组，其特征在于，所述位相增加轴增加位相延迟的最大方向和所述位相减少轴减少位相延迟的最大方向正交。4.如权利要求2所述的成像模组，其特征在于，所述位相延迟校正器还包括延迟角度为零度的第一轴和第二轴，所述第一轴位于所述位相增加轴和所述位相减少轴之间，所述第二轴位于所述位相增加轴和所述位相减少轴之间，所述第一轴和所述第二轴呈夹角设置。5.如权利要求1至4中任一项所述的成像模组，其特征在于，所述位相延迟校正器设于所述成像透镜的入光面，所述成像模组还包括：第一位相延迟器，所述第一位相延迟器设于所述位相延迟校正器背离所述成像透镜的一侧；以及线偏器，所述线...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文宝，关姝，赵同磊，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：