光学模组以及电子设备制造技术

本申请实施例提供了一种光学模组以及电子设备；其中，所述光学模组包括：透镜组，第三透镜，眼球追踪组件以及屏幕；所述第三透镜位于所述透镜组的入光路径上，所述第三透镜上设有光学膜，用以使所述第三透镜能够反射可见光同时能够透过红外光；所述眼球追踪组件包括红外光源及眼球追踪摄像头，所述眼球追踪摄像头设于所述第三透镜背离所述透镜组的一侧，且位于所述透镜组的光轴上，所述红外光源位于所述透镜组背离所述第三透镜的一侧；所述屏幕位于所述第三透镜的上方，所述屏幕发射的光线能够经所述第三透镜反射至所述透镜组中。本申请实施例提供的光学模组，能够提高对其中的眼球追踪组件的精度控制。踪组件的精度控制。踪组件的精度控制。

【技术实现步骤摘要】
光学模组以及电子设备


[0001]本申请实施例涉及光学成像
，更具体地，本申请实施例涉及一种光学模组以及电子设备。

技术介绍

[0002]虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。如今，虚拟现实技术得到了快速的发展，其应用领域也趋于广泛。为了更好的提升用户体验感，VR产品的功能也更加多样化。眼球追踪技术是未来VR产品中必不可少的一项功能。眼球追踪技术经历了一段时间的发展，出现了直拍式，间接反射式等多种眼球追踪形式。
[0003]随着VR光学的发展，产品结构更加紧凑，同时用户对眼球追踪的性能要求也越来越高。在现有的技术中，主流的眼球追踪结构一般有两套关键器件，分别为红外LED及可捕捉红外光线的红外相机(IR camera)。通常，将发光的显示屏设计位于人眼的正前方，红外相机一般位于产品镜筒的边缘位置，这种方案对于红外相机的摆放位置、FOV、景深及倾斜角度等要求相对严格，且由于红外相机摆放在边缘位置，导致眼球追踪的精度较低。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种光学模组以及电子设备的新技术方案，解决了眼球追踪功能的精度较低的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种光学模组。所述光学模组包括：
[0006]透镜组；
[0007]第三透镜，所述第三透镜位于所述透镜组的入光路径上，所述第三透镜上设有光学膜，用以使所述第三透镜能够反射可见光同时能够透过红外光；
[0008]眼球追踪组件，所述眼球追踪组件包括红外光源及眼球追踪摄像头，所述眼球追踪摄像头设于所述第三透镜背离所述透镜组的一侧，且位于所述透镜组的光轴上，所述红外光源位于所述透镜组背离所述第三透镜的一侧；以及
[0009]屏幕，所述屏幕位于所述第三透镜的上方，所述屏幕发射的光线能够经所述第三透镜反射至所述透镜组中。
[0010]可选地，所述第三透镜的面型包括凸面、平面或者自由曲面。
[0011]可选地，所述透镜组包括沿同一光轴设置的第一透镜及第二透镜；
[0012]其中，所述第二透镜位于所述第一透镜与所述第三透镜之间，且所述第三透镜相对于所述第一透镜和所述第二透镜呈倾斜设置。
[0013]可选地，所述透镜组的光路中设有分光元件、相位延迟器及偏振反射元件，且所述相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射元件之间，以使所述透镜组形成折叠光路架构。
[0014]可选地，所述第一透镜的光焦度为正，所述第二透镜的光焦度为负。
[0015]可选地，所述红外光源包括多个红外LED，所述多个红外LED围设在所述第一透镜背离所述第二透镜的表面的边缘上。
[0016]可选地，所述屏幕发出的光线经所述第三透镜进行一次反射和发散后射入所述透镜组，并在所述第二透镜与所述第一透镜之间进行光线折返，之后所述光线经所述第一透镜出射至目标用户的眼睛中进行成像；
[0017]所述红外光源发射红外光照射目标用户的眼球，经所述眼球反射的红外光能够透过所述第一透镜及所述第二透镜，并射入所述第三透镜，所述第三透镜为凸面镜且能够透过红外光，所述第三透镜能够将所述红外光进行一次汇聚并射入所述眼球追踪摄像头，所述光学模组可根据所述眼球追踪摄像头获取目标用户的眼球的运动状态。
[0018]可选地，所述屏幕包括micro
‑
OLED屏幕，所述光学模组的FOV＞100
°
。
[0019]可选地，所述光学模组的焦距为15mm～22mm。
[0020]第二方面，本申请提供了一种电子设备。所述电子设备包括：
[0021]壳体；以及
[0022]如第一方面所述的光学模组，所述光学模组设于所述壳体。
[0023]可选地，所述电子设备包括智能穿戴设备。
[0024]本申请的有益效果在于：
[0025]本申请实施例提供了一种光学模组，可使光学模组的结构紧凑且改善了眼球追踪的精度；在光学模组中通过将屏幕的位置进行移动，将屏幕置于第三透镜的上方，第三透镜可用于将屏幕出射的光线一次反射至透镜组中，最终该透镜组可以将光线出射至目标用户的眼睛中进行成像，在这种情况下，对第三透镜的表面做了光学膜层的特殊处理，可以将用于眼球追踪的眼球追踪摄像头置于人眼的正前方，这样利于提升眼球追踪的精度。
[0026]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
[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。
[0028]图1为本申请实施例提供的光学模组的结构示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、第一透镜；101、第一表面；102、第二表面；2、第二透镜；3、第三透镜；4、红外光源；5、眼球追踪摄像头；6、屏幕；7、光轴；01、眼睛；001、光线。
具体实施方式
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种光学模组，其为一种近眼显示模组。所述光学模组适合应用于头戴显示设备(Head mounted display，HMD)，如VR头戴显示设备。VR头戴显示设备例如可以包括VR智能眼镜或者VR智能头盔等，本申请实施例对于头戴显示设备的具体形式对此不做限制。当然，本申请实施例提供的光学模组还可以应用于其他类型的电子设备。
[0037]本申请实施例提出的光学模组，参见图1，所述光学模组包括：透镜组，第三透镜3，眼球追踪组件以及屏幕6。所述第三透镜3位于所述透镜组的入光路径上，且所述第三透镜3上设有光学膜，所述光学膜用以使所述第三透镜3能够反射可见光同时能够透过红外光。所述眼球追踪组件包括红外光源4及眼球追踪摄像头5；其中，所述眼球追踪摄像头5设于所述第三透镜3背离所述透镜组的一侧，且位于所述透镜组的光轴7上，所述红外光源4位于所述透镜组背离所述第三透镜3的一侧。所述屏幕6位于所述第三透镜3的上方，所述屏本文档来自技高网...

【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：透镜组；第三透镜(3)，所述第三透镜(3)位于所述透镜组的入光路径上，所述第三透镜(3)上设有光学膜，用以使所述第三透镜(3)能够反射可见光同时能够透过红外光；眼球追踪组件，所述眼球追踪组件包括红外光源(4)及眼球追踪摄像头(5)，所述眼球追踪摄像头(5)设于所述第三透镜(3)背离所述透镜组的一侧，且位于所述透镜组的光轴(7)上，所述红外光源(4)位于所述透镜组背离所述第三透镜(3)的一侧；以及屏幕(6)，所述屏幕(6)位于所述第三透镜(3)的上方，所述屏幕(6)发射的光线能够经所述第三透镜(3)反射至所述透镜组中。2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第三透镜(3)的面型包括凸面、平面或者自由曲面。3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜组包括沿同一光轴设置的第一透镜(1)及第二透镜(2)；其中，所述第二透镜(2)位于所述第一透镜(1)与所述第三透镜(3)之间，且所述第三透镜(3)相对于所述第一透镜(1)和所述第二透镜(2)呈倾斜设置。4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述透镜组的光路中设有分光元件、相位延迟器及偏振反射元件，且所述相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射元件之间，以使所述透镜组形成折叠光路架构。5.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述第一透镜(1)的光焦度为正，所述第二透镜(2)的光焦度为负。6.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述红外光源(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朋杰，鹿丽华，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：