一种光学模组及VR设备制造技术

本发明专利技术提供一种光学模组及VR设备，应用于光学器件技术领域，包括沿主光轴从左至右依次设置的透镜一、透镜二、透镜三和显示模块，其中透镜一、透镜三均为双凸透镜，透镜二为双凹透镜，所述透镜一的右侧面上曲面贴附有复合膜组。光学模组及VR设备，采用三透镜的结构设计，基于Pancake短焦光学方案将复合膜组贴附于透镜的曲面侧，能够大大缩短光学模组的厚度，减轻重量。轻重量。轻重量。

【技术实现步骤摘要】
一种光学模组及VR设备


[0001]本专利技术属于光学器件
，具体涉及一种光学模组及VR设备。

技术介绍

[0002]虚拟现实技术又称虚拟实境或灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是以计算机技术为主，利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果，借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界，从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。
[0003]在VR产品中，光学模组是核心构件，虚拟现实设备是基于光学模组在短距离内能放大图像显示的成像特性，实现虚拟现实设备用户的沉浸式视觉体验，随着科技的进步，用户越来越重视VR产品的体积以及重量，因此，需要研发一种体积小、重量轻的VR产品以满足市场的需求。
[0004]其中，受限最大的因素为VR产品中的光学模组，为了解决上述的体积和重量问题，许多公司推出基于Pancake技术方案的VR眼镜。然而，目前市场上现有的采用平面贴膜方案的Pancake短焦方案厚度大多都在20mm以上，重量在40g以上，仍然不能满足市场客户的需求。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中存在上述问题，本专利技术的目的是提供一种光学模组，基于Pancake短焦光学方案将复合膜组贴附于透镜的曲面侧，能够大大缩短光学模组的厚度，减轻重量。
[0006]一种光学模组，包括沿主光轴从左至右依次设置的透镜一、透镜二、透镜三和显示模块，其中透镜一、透镜三均为双凸透镜，透镜二为双凹透镜，所述透镜一的右侧面上曲面贴附有复合膜组。
[0007]优选的，还包括半反半透膜和圆偏振片，所述半反半透膜呈面型贴附于所述透镜三的右侧面，所述圆偏振片贴合于所述显示模块朝向透镜三的一侧。
[0008]优选的，所述透镜一、透镜三均为树脂材料制成，所述透镜二为玻璃材料制成。
[0009]优选的，所述透镜一的中心厚度范围为2.5至3.5mm，折射率范围为1.45至1.6，透镜一左侧面的曲率半径范围为55至75mm，右侧面的曲率半径范围为
‑
90至
‑
105mm。
[0010]优选的，所述透镜二的中心厚度范围为0.9至1.5mm，折射率范围为1.7至1.9，透镜二左侧面的曲率半径范围为
‑
130至
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200mm，右侧面的曲率半径范围为250至350mm。
[0011]优选的，所述透镜三的中心厚度范围为5至6mm，折射率范围为1.45至1.6，透镜三左侧面的曲率半径范围为350至450mm，右侧面的曲率半径范围为
‑
25至
‑
40mm。
[0012]优选的，所述透镜一与透镜二之间的中心距离范围是0.1至0.5mm，透镜二与透镜三之间的中心距离范围是0.1至1mm。
[0013]优选的，所述复合膜组从左至右依次包括偏振件一、偏振件二和相位延迟件。
[0014]优选的，所述偏振件一为吸收式偏振膜，所述偏振件二为反射式偏振膜，所述相位延迟件为四分之一波片。
[0015]本专利技术的另一个目的是提供一种VR设备，包括上述任一的光学模组。
[0016]本专利技术的有益效果是：该光学模组及VR设备，依次设置透镜一、透镜二、透镜三和显示模块，其中透镜一、透镜三均为双凸透镜，透镜二为双凹透镜，通过曲面贴膜技术将复合膜组贴附于透镜一的右侧面，采用三透镜的结构设计，并基于Pancake短焦光学原理，在保障光学模组优质的投影效果的同时大大缩短了光学模组的厚度，减轻了其重量，能够进一步提高使用者的舒适度。
附图说明
[0017]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0018]图1是本专利技术光学模组结构示意图；
[0019]图2是本专利技术光学模组的光路图；
[0020]图3是本专利技术光学模组的爆炸图；
[0021]图4是本专利技术光学模组透镜表面的结构示意图；
[0022]图5是本专利技术的屈光度0D眼盒中心位置的MTF曲线图；
[0023]图6是本专利技术的屈光度0D眼盒边缘4mm位置的MTF曲线图；
[0024]图7是本专利技术的屈光度0D眼盒中心位置的场曲曲线图；
[0025]图8是本专利技术的屈光度0D眼盒边缘4mm位置的场曲曲线图。
[0026]图中标记为：1、透镜一；2、透镜二；3、透镜三；4、显示模块；5、偏振件一；6、偏振件二；7、相位延迟件；8、复合膜组；9、半反半透膜；10、圆偏振片。
具体实施方式
[0027]实施例一
[0028]如图3所示，一种光学模组，包括沿主光轴从左至右依次设置的透镜一1、透镜二2、透镜三3和显示模块4，其中透镜一1、透镜三3均为双凸透镜，透镜二2为双凹透镜，为了减小光学模组的厚度与体积，透镜一1、透镜三3均为树脂材料制成，透镜二2为玻璃材料制成。透镜一1和透镜三3设置为双凸透镜，可以在缩短光学总长的同时，将虚像放大以增加视场角，透镜二2设置为双凹透镜，并选用高折射率的玻璃材质，可以更好的抵消透镜一1、透镜三3所引进的光程差，目的是降低色散。
[0029]其中，透镜一1的中心厚度范围为2.5至3.5mm，折射率范围为1.45至1.6，透镜一1左侧面的曲率半径范围为55至75mm，右侧面的曲率半径范围为
‑
90至
‑
105mm。
[0030]透镜二2的中心厚度范围为0.9至1.5mm，折射率范围为1.7至1.9，透镜二2左侧面的曲率半径范围为
‑
130至
‑
200mm，右侧面的曲率半径范围为250至350mm。
[0031]透镜三3的中心厚度范围为5至6mm，折射率范围为1.45至1.6，透镜三3左侧面的曲率半径范围为350至450mm，右侧面的曲率半径范围为
‑
25至
‑
40mm。
[0032]如图3所示，透镜一1的右侧面上曲面贴附有复合膜组8，透镜三3的右侧面呈面型贴附有半反半透膜9，为了减小光学模组的厚度与体积，半反半透膜9通过镀膜工艺蒸镀至
透镜三3的右侧面，显示模块4朝向透镜三3的一侧贴合有圆偏振片10。该光学模组的厚度范围为10
‑
14mm，厚度小于现有厚度为20mm的光学模组。
[0033]现有技术的光学模组中，将复合膜组8放置于透镜的平面侧，无法将整体的光学总长缩短，而本专利技术提出的光学模组，将复合膜组8利用曲面贴膜技术贴附于透镜一1的右侧面，透镜一1的右侧面为非球面曲面，该设计能够提升光学模组的视场角，提升边缘清晰度，降低边缘色散，同时能够大大缩短光学模组整体的光学总长。
[0034]其中，复合膜组8从左至右依次包括偏振件一5、偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学模组，其特征在于，包括沿主光轴从左至右依次设置的透镜一(1)、透镜二(2)、透镜三(3)和显示模块(4)，其中透镜一(1)、透镜三(3)均为双凸透镜，透镜二(2)为双凹透镜，所述透镜一(1)的右侧面上曲面贴附有复合膜组(8)。2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，还包括半反半透膜(9)和圆偏振片(10)，所述半反半透膜(9)呈面型贴附于所述透镜三(3)的右侧面，所述圆偏振片(10)贴合于所述显示模块(4)朝向透镜三(3)的一侧。3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜一(1)、透镜三(3)均为树脂材料制成，所述透镜二(2)为玻璃材料制成。4.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜一(1)的中心厚度范围为2.5至3.5mm，折射率范围为1.45至1.6，透镜一(1)左侧面的曲率半径范围为55至75mm，右侧面的曲率半径范围为
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90至
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105mm。5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜二(2)的中心厚度范围为0.9至1.5mm，折射率范围为1.7至1.9，透镜二(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志平，梁鑫，
申请(专利权)人：浙江有芯光学制造有限公司，
类型：发明
国别省市：