一种光学模组以及头戴显示设备制造技术

本申请实施例公开了一种光学模组以及电子设备；其中，所述光学模组包括：显示单元，第一透镜，偏振反射器，第一位相延迟器和分光器；所述显示单元具有发光面，所述发光面用于发射出入射光；所述第一透镜沿所述入射光的传播方向设置，所述第一透镜包括朝向所述发光面的第一表面和背离所述发光面的第二表面，所述第一表面与所述发光面之间的距离设置为≥1.5mm；所述分光器设置于所述第一表面的一侧，所述偏振反射器设置在所述第二表面的一侧，所述第一位相延迟器设置于所述偏振反射器与所述分光器之间。本申请实施例提供了一种折叠光路方案，能有效降低折叠光路中靠近显示单元一侧的透镜的外观缺陷要求。透镜的外观缺陷要求。透镜的外观缺陷要求。

【技术实现步骤摘要】
一种光学模组以及头戴显示设备


[0001]本申请涉及光学
，更具体地，本申请涉及一种光学模组以及头戴显示设备。

技术介绍

[0002]近年来，增强现实(Augmented Reality，AR)技术及虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术等在智能穿戴设备中得到了应用并快速发展起来。增强现实技术和虚拟现实技术的核心部件均是光学模组。因此，光学模组显示效果的好坏将直接决定着智能穿戴设备的质量。
[0003]在现有的相关技术中，以VR设备为例。一些VR设备多采用单片式透镜+显示屏幕(display)组合的光学模组，然而，基于光路成像要求，透镜距离显示屏幕会比较远，这导致VR设备的尺寸较大，不利于产品的小型化，可能会导致用户佩戴时的使用体验不佳。为了改善这一问题，折叠光路方案应运而生。如今，很多智能穿戴设备例如VR设备中都采用了折叠光路的方案。
[0004]折叠光路方案可有效减小光学系统总长，但是在整个光路结构中，靠近显示屏幕一侧的镜片(透镜)与显示屏幕的发光表面较为接近，而这会导致该镜片外观方面的缺陷经远离显示屏幕一侧的其他光学元件之后被放大，这就容易让人眼察觉到，这将会导致成像画面不佳。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供的一种光学模组以及头戴显示设备的新技术方案。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种光学模组。所述光学模组包括：
[0007]显示单元，所述显示单元具有发光面，所述发光面用于发射出入射光；
[0008]第一透镜，所述第一透镜沿所述入射光的传播方向设置，所述第一透镜包括朝向所述发光面的第一表面和背离所述发光面的第二表面，所述第一表面与所述发光面之间的距离设置为≥1.5mm；
[0009]所述光学模组还包括偏振反射器、第一位相延迟器和分光器，所述分光器设置于所述第一表面的一侧，所述偏振反射器设置在所述第二表面的一侧，所述第一位相延迟器设置于所述偏振反射器与所述分光器之间。
[0010]可选地，所述第一透镜的第一表面与所述显示单元的发光面之间的距离设置为T1，所述分光器与所述偏振反射器之间的距离设置为T2，所述T1与所述T2的比值设置为0.1～1.6。
[0011]可选地，所述光学模组还包括保护片，所述保护片设于所述显示单元的发光面一侧；
[0012]所述保护片包括朝向所述发光面的后表面和背离所述发光面的前表面，所述保护片的后表面与所述发光面之间的距离设置为≥1mm。
[0013]可选地，所述的光学模组还包括第二位相延迟器和偏振器；
[0014]所述偏振器设置于所述保护片前表面的一侧；
[0015]所述第二位相延迟器设置于所述分光器与所述偏振器之间。
[0016]可选地，所述偏振器为线偏振片。
[0017]可选地，所述偏振器具有光线透过的透过轴，所述偏振器的透过轴与所述第二位相延迟器的快轴或者慢轴之间的夹角设置为45
°
。
[0018]可选地，所述第一位相延迟器和所述第二位相延迟器中的至少一个为四分之一波片。
[0019]可选地，所述光学模组还包括第二透镜，所述第二透镜设置在所述第一透镜的第二表面的一侧，所述第二透镜和所述第一透镜位于同一光轴上；
[0020]所述第二透镜包括朝向所述第一透镜的第三表面和背离所述第一透镜的第四表面；
[0021]所述偏振反射器设于所述第三表面的一侧，所述第一位相延迟器设于所述偏振反射器背离所述第三表面的一侧。
[0022]可选地，所述偏振反射器和所述第一位相延迟器设于的所述第三表面为平面、球面、非球面、自由曲面或者柱面其中的任意一种。
[0023]可选地，所述偏振反射器的透过轴与所述第一位相延迟器的快轴或慢轴之间的夹角设置为45
°
。
[0024]可选地，所述分光器为半反半透膜，所述半反半透膜设于所述第一表面上。
[0025]可选地，所述显示单元为自发光式屏幕或者反射式屏幕。
[0026]根据本申请的另一个方面，提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：
[0027]壳体；以及
[0028]如上任一种所述的光学模组，所述光学模组设置于所述壳体。
[0029]本申请的有益效果在于：
[0030]本申请实施例提出了一种折叠光路结构设计方案，其能够应用于电子设备例如头戴显示设备中，该光学模组通过增大光路结构中靠近显示单元一侧的透镜与显示单元的发光面之间的距离，能够改善该透镜上的外观缺陷经远离显示单元一侧的光学元件而被放大到人眼容易观察到的倍数的情况，否则将导致人眼容易发现该透镜上的外观缺陷，进而影响到成像画面的效果，造成用户体验不佳。
[0031]通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0032]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申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
[0033]图1是本申请实施例提供的光学模组的结构示意图之一；
[0034]图2是本申请实施例提供的光学模组在450nm下调制传递函数MFT曲线；
[0035]图3是本申请实施例提供的光学模组在540nm下调制传递函数MFT曲线；
[0036]图4是本申请实施例提供的光学模组在610nm下调制传递函数MFT曲线；
[0037]图5是本申请实施例提供的光学模组的结构示意图之二；
[0038]图6是本申请实施例提供的光学模组的结构示意图之三；
[0039]图7是本申请实施例提供的光学模组的结构示意图之四。
[0040]附图标记说明：
[0041]1、光轴；2、光阑；3、第二透镜；4、第一透镜；5、保护片；6、显示单元；7、光线；8、偏振反射器；9、第一位相延迟器；10、分光器；11、第二位相延迟器；12、偏振器。
具体实施方式
[0042]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。
[0043]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。
[0044]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]下面结合附图1至图7对本申请实施例提供的光学模组以及头戴显示设备进行详细地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学模组，其特征在于，包括：显示单元(6)，所述显示单元(6)具有发光面，所述发光面用于发射出入射光；第一透镜(4)，所述第一透镜(4)沿所述入射光的传播方向设置，所述第一透镜(4)包括朝向所述发光面的第一表面和背离所述发光面的第二表面，所述第一表面与所述发光面之间的距离设置为≥1.5mm；所述光学模组还包括偏振反射器(8)、第一位相延迟器(9)和分光器(10)，所述分光器(10)设置于所述第一表面的一侧，所述偏振反射器(8)设置在所述第二表面的一侧，所述第一位相延迟器(9)设置于所述偏振反射器(8)与所述分光器(10)之间。2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一透镜(4)的第一表面与所述显示单元(6)的发光面之间的距离设置为T1，所述分光器(10)与所述偏振反射器(8)之间的距离设置为T2，所述T1与所述T2的比值设置为0.1～1.6。3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括保护片(5)，所述保护片(5)设于所述显示单元(6)的发光面一侧；所述保护片(5)包括朝向所述发光面的后表面和背离所述发光面的前表面，所述保护片(5)的后表面与所述发光面之间的距离设置为≥1mm。4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括第二位相延迟器(11)和偏振器(12)；所述偏振器(12)设置于所述保护片(5)前表面的一侧；所述第二位相延迟器(11)设置于所述分光器(10)与所述偏振器(12)之间。5.根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述偏振器(12)为线偏振片。6.根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述偏振器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文宝，
申请(专利权)人：歌尔光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：