光学模组以及头戴显示设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光学模组以及头戴显示设备；光学模组包括第一显示屏、第二显示屏、合束镜及透镜组件；第一显示屏用于出射第一光线，第二显示屏用于出射第二光线，第二光线与第一光线形成第一设定夹角；合束镜设于至少部分第一光线及第二光线的传播路径上，合束镜被配置为用以将第二光线通过反射方式沿第一方向射出，及将至少部分第一光线通过透射方式沿第一方向射出；透镜组件在第一方向上与第一显示屏相对设置，且位于合束镜射出的第一光线及第二光线的光路上，用于将第一光线与第二光线叠加后进行成像。本实用新型专利技术的光学模组具较高的角分辨率，能提高用户的视觉体验感，特别是人眼观看图像时不会感觉到明显的颗粒感。别是人眼观看图像时不会感觉到明显的颗粒感。别是人眼观看图像时不会感觉到明显的颗粒感。

【技术实现步骤摘要】
光学模组以及头戴显示设备


[0001]本技术涉及近眼显示
，更具体地，本技术涉及一种光学模组以及头戴显示设备。

技术介绍

[0002]现有的虚拟现实(简称VR)设备，为了使用户在使用中能够获得良好的沉浸感，通常需要具有较大的视场角(Field of View，FOV)。FOV越大越能增加沉浸体验感。目前虚拟现实设备的视场角分布在100度左右。
[0003]分辨率在虚拟现实设备中体现为PPD(pixel per degree)，也即视场角FOV中每1
°
夹角内含有的像素点的数量，又称角分辨率。由于显示屏幕的分辨率固定，当视场角FOV越大，角分辨率PPD越小。目前大部分虚拟现实设备的角分辨率PPD约为30左右，人眼观看显示屏幕会感觉到明显的颗粒感。视场角FOV与角分辨率PPD这两个参数在虚拟现实设备的设计中会有冲突。也就是说，对于VR设备，若想保持较大的视场角FOV，就会导致角分辨率PPD较小，用户在进行沉浸体验的时候无法获得分辨率更高的图像。

技术实现思路

[0004]本技术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。
[0005]第一方面，本技术实施例提供了一种光学模组。所述光学模组包括：
[0006]第一显示屏，用于出射第一光线；
[0007]第二显示屏，用于出射第二光线，所述第二光线与所述第一光线形成第一设定夹角；
[0008]合束镜，所述合束镜设于至少部分所述第一光线及所述第二光线的传播路径上，所述合束镜被配置为用以将所述第二光线通过反射方式沿第一方向射出，及将至少部分所述第一光线通过透射方式沿所述第一方向射出；
[0009]所述透镜组件，所述透镜组件在所述第一方向上与所述第一显示屏相对设置，且位于所述合束镜射出的所述第一光线及所述第二光线的光路上，用于将所述第一光线与所述第二光线叠加后进行成像。
[0010]可选地，所述第一方向与所述透镜组件的光轴平行。
[0011]可选地，所述第二显示屏及所述合束镜均位于所述第一显示屏与所述透镜组件之间，所述合束镜与所述第二显示屏形成第二设定夹角，所述第二光线射入所述合束镜，经所述合束镜反射进入所述透镜组件。
[0012]可选地，所述第二设定夹角为B，B满足：0
°
＜B＜90
°
。
[0013]可选地，所述第二显示屏及所述合束镜位于所述第一显示屏与所述透镜组件之间，所述第二显示屏呈水平设置，所述合束镜相对于所述第二显示屏呈倾斜设置形成第二设定夹角，所述第二设定夹角为45度。
[0014]可选地，所述第一设定夹角为A，且A满足：0
°
＜A≤90
°
。
[0015]可选地，所述合束镜还位于所述第一显示屏中部区域射出的所述第一光线的光路上；
[0016]所述第一显示屏中部区域射出的所述第一光线透过所述合束镜后射入所述透镜组件，所述第一显示屏边缘区域射出的所述第一光线直接射入所述透镜组件。
[0017]可选地，所述第一显示屏的分辨率大于所述第二显示屏的分辨率，所述第一显示屏的尺寸大于所述第二显示屏的尺寸。
[0018]可选地，所述合束镜为半反半透镜。
[0019]可选地，所述光学模组的视场角大于或等于100
°
，且所述光学模组的角分辨率PPD为大于60。
[0020]可选地，所述透镜组件包括至少一个透镜，所述至少一个透镜被配置为用于将所述第一光线及所述第二光线多次进行反射以形成折叠光路。
[0021]第二方面，本技术实施例提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：
[0022]壳体；及
[0023]如上所述的光学模组，所述光学模组设于所述壳体之内。
[0024]本技术的有益效果在于：
[0025]本技术实施例提供了一种光学模组，属于近眼显示光学系统，通过在整个光路中增加一个显示屏(即第二显示屏)及合束镜，能够把光学模组中本身具有的显示屏(即第一显示屏)射出的光线与增加的显示屏射出的光线一起在人眼中进行成像，从而可以达到提高光学模组角分辨率的效果。如此设计能够提升用户使用光学模组时的视觉体验感。特别是在观看光学模组形成的图像时不会感觉到有明显的颗粒感。
[0026]通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0027]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技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
[0028]图1是本技术实施例的光学模组的结构示意图；
[0029]图2是本技术实施例的光学模组的角分辨率提升的原理示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]10、第一显示屏；20、第二显示屏；30、合束镜；40、透镜组件；01、人眼；02、第一光线；03、第二光线。
具体实施方式
[0032]现在将参照附图来详细描述本技术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技术的范围。
[0033]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，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]下面结合附图对本技术实施例提供的光学模组以及头戴显示设备进行详细地描述。
[0038]根据本技术的一个实施例，提供了一种光学模组，所述光学模组为一种近眼显示光学系统，例如可以应于多种形式的头戴显示设备中如VR设备中，包括VR智能眼镜或者VR头盔等。
[0039]本技术实施例的光学模组，参见图1所示，其包括有第一显示屏10、第二显示屏20、合束镜30及透镜组件40；
[0040]所述第一显示屏10用于出射第一光线02；所述第二显示屏20用于出射第二光线03，所述第二光线03与所述第一光线02形成第一设定夹角；
[0041]所述合束镜30设于至少部分所述第一光线02及所述第二光线03的传播路径上，所述合束镜30被配置为用以将所述第二光线03通过反射方式沿第一方向射出，及将至少部分所述第一光线02通过透射方式沿所述第一方向射出；
[0042]所述透镜组件40在所述第一方向上与所述第一显示屏10相对本文档来自技高网...

【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：第一显示屏(10)，用于出射第一光线(02)；第二显示屏(20)，用于出射第二光线(03)，所述第二光线(03)与所述第一光线(02)形成第一设定夹角；合束镜(30)，所述合束镜(30)设于至少部分所述第一光线(02)及所述第二光线(03)的传播路径上，所述合束镜(30)被配置为用以将所述第二光线(03)通过反射方式沿第一方向射出，及将至少部分所述第一光线(02)通过透射方式沿所述第一方向射出；透镜组件(40)，所述透镜组件(40)在所述第一方向上与所述第一显示屏(10)相对设置，且位于所述合束镜(30)射出的所述第一光线(02)及所述第二光线(03)的光路上，用于将所述第一光线(02)与所述第二光线(03)叠加后进行成像。2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一方向与所述透镜组件(40)的光轴平行。3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第二显示屏(20)及所述合束镜(30)均位于所述第一显示屏(10)与所述透镜组件(40)之间，所述合束镜(30)与所述第二显示屏(20)形成第二设定夹角，所述第二光线(03)射入所述合束镜(30)，经所述合束镜(30)反射进入所述透镜组件(40)。4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述第二设定夹角为B，B满足：0
°
＜B＜90
°
。5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第二显示屏(20)及所述合束镜(30)位于所述第一显示屏(10)与所述透镜组件(40)之间，所述第二显示屏(2...

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