折叠光学模组和近眼显示设备制造技术

本申请提供了一种折叠光学模组和近眼显示设备，该折叠光学模组包括：显示组件，该显示组件用于发出图像光；调焦组件，该调焦组件包括固定透镜和活动透镜，该固定透镜设置于该显示组件的发光侧，该活动透镜被可活动的设置于该固定透镜的像侧面或物侧面；反透组件，该反透组件设置于该活动透镜的像侧面；以及分光组件，该分光组件设置于该调焦组件和该显示组件之间；该折叠光学模组满足以下条件式：

【技术实现步骤摘要】
折叠光学模组和近眼显示设备


[0001]本技术涉及光学镜头
，特别是涉及折叠光学模组和近眼显示设备
。

技术介绍

[0002]近年来，诸如增强现实
(Augmented reality,AR)
和虚拟现实
(Virtual Reality
，
VR)
等近眼显示
(Near
‑
eye display,NED)
技术越发成熟，可穿戴近眼显示设备备受关注
。
由于各类人群的眼睛存在不同的视力情况，在使用近眼显示设备时需要佩戴对应的视力矫正眼镜，可能会产生压迫
、
起雾
、
模糊，视觉中心点错位等情况
。
尤其是在玩游戏
、
运动健身等大幅度运动时，所佩戴的近视眼镜可能产生略微偏移，导致瞳距错位，令看到的画面模糊
。
[0003]为了解决用户使用近眼显示设备是需要佩戴视力矫正眼镜的问题，目前常见的做法是定制磁吸镜片，以使用户能够摆脱眼镜
。
此外，还有一种方案是使近眼显示设备自身具备调节屈光度的能力
。
由于早期的近眼显示设备多采用传统的菲涅尔透镜光学方案，该方案无法实现调节屈光度的功能，而现有的折叠光学方案
(Pancake)
除了能够使近眼显示设备的体积和重量大大降低外，还能够实现调节屈光度的功能
。
其能够实现屈光度调节的视觉缺陷调节范围为
0D
～
8D
，能覆盖绝大多数人群的视力调节需求，使用户不佩戴眼镜也能使用近眼显示设备，极大地提升了用户的体验感
。
[0004]在现有技术中，折叠光学方案为多镜片组合的折叠光路形式，其通常是通过移动其中一组镜片来调整光学模组的屈光度，并且通常在屈光度调节的过程中导致镜头总长的变化或者视场角发生变化
。
当视场角变化较大时，会导致显示画面出现明显的呼吸效应，使得显示画面的影像的大小产生变化，影响用户的使用体验
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对折叠光学方案调节屈光度时，光学镜头的视场角变化较大的问题，提供一种折叠光学模组
。
[0006]一种折叠光学模组，包括：
[0007]显示组件，所述显示组件用于发出图像光；
[0008]调焦组件，所述调焦组件包括固定透镜和活动透镜，所述固定透镜设置于所述显示组件的发光侧，所述活动透镜被可活动的设置于所述固定透镜的像侧面或物侧面；
[0009]反透组件，所述反透组件设置于所述活动透镜的像侧面；以及
[0010]分光组件，所述分光组件设置于所述调焦组件和所述显示组件之间；
[0011]所述折叠光学模组满足以下条件式：
[0012][0013]其中，
EFL1表示所述固定透镜和所述活动透镜中远离所述显示组件的一个的焦距，
EFL
Z1
表示所述调焦组件调焦前的焦距，
EFL
Z2
表示所述调焦组件调焦后的焦距，
TTL
max
表示所述折叠光学模组的总长的最大值，
IMY
表示所述折叠光学模组的半像高
。
[0014]在其中一个实施例中，所述活动透镜设置于所述固定透镜的像侧面，所述反透组件设置于所述活动透镜的像侧面，所述分光组件设置于所述固定透镜的物侧面
。
[0015]在其中一个实施例中，所述活动透镜设置于所述固定透镜的物侧面，所述反透组件设置于所述活动透镜的像侧面，所述分光组件包括设置于所述活动透镜物侧面
。
[0016]在其中一个实施例中，所述折叠光学模组满足以下条件式：
[0017][0018]其中，
EFL1表示所述固定透镜的焦距，
EFL
Z1
表示所述调焦组件调焦前的焦距，
EFL
Z2
表示所述调焦组件调焦后的焦距
。
[0019]在其中一个实施例中，所述反透组件包括设置于所述活动透镜的像侧面的复合膜，所述复合膜包括第一四分之一波片和设置于所述第一四分之一波片远离所述显示组件的一侧的反射式偏振片
。
[0020]在其中一个实施例中，所述玻璃基片设置于所述活动透镜的像侧面，所述复合膜设置于所述玻璃基片和所述活动透镜之间
。
[0021]在其中一个实施例中，所述显示组件包括
LCD
屏和设置于所述
LCD
屏的发光侧的第二四分之一波片，所述
LCD
屏用于发射圆偏振光，所述第二四分之一波片用于偏折所述
LCD
屏发射的圆偏振光，所述第一四分之一波片的快轴方向与所述圆偏振光的偏振方向之间的夹角为
45
°
或
135
°
。
[0022]在其中一个实施例中，所述第二四分之一波片的快轴方向与所述第一四分之一波片的快轴方向垂直，所述反射式偏振片的透过轴方向与所述
LCD
屏发射的所述圆偏振光的偏振透光轴方向垂直
。
[0023]在其中一个实施例中，所述折叠光学模组进一步包括减反涂层，所述减反涂层设置于所述固定透镜的物侧面
、
所述活动透镜的物侧面或所述反透组件的物侧面
。
[0024]进一步地，本技术还提供了一种近眼显示设备，包括：
[0025]设备主体；以及
[0026]如上述任一所述的折叠光学模组，所述折叠光学模组安装于设备主体
。
[0027]上述折叠光学模组能够在
0D
～
7D
内调节屈光度，并且在调节屈光度时，能够在光学总长变化的情况下保持视场角不变，或者在保持光学模组总长不变的情况下减小视场角的变化范围，以改善显示画面的呼吸效应
。
附图说明
[0028]图1为本申请的第一示例提供的折叠光学模组的示意图；
[0029]图2示出了根据本申请的上述第一示例提供的折叠光学模组的光路示意图；
[0030]图3为本申请的第二示例提供的折叠光学模组的示意图；
[0031]图4示出了根据本申请的上述第二示例提供的折叠光学模组的光路示意图；
[0032]图5为本申请的一个实施例提供的折叠光学模组的显示组件的示意图；
[0033]图6为本申请的一个实施例提供的折叠光学模组的复合膜的示意图；
[0034]图7为本申请的一个实施例提供的折叠光学模组的偏振方向示意图；
[0035]图8示出了根据本申请的上述第一示例提供的折叠光学模组在
0D
时的光学传递函
数
(MTF)
曲线示意图；
[0036]图9示出了根据本申请的上述第一示例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种折叠光学模组，其特征在于，包括：显示组件，所述显示组件用于发出图像光；调焦组件，所述调焦组件包括固定透镜和活动透镜，所述固定透镜设置于所述显示组件的发光侧，所述活动透镜被可活动的设置于所述固定透镜的像侧面或物侧面；反透组件，所述反透组件设置于所述活动透镜的像侧面；以及分光组件，所述分光组件设置于所述调焦组件和所述显示组件之间；所述折叠光学模组满足以下条件式：
|EFL1|>150mm
；其中，
EFL1表示所述固定透镜和所述活动透镜中远离所述显示组件的一个的焦距，
EFL
Z1
表示所述调焦组件调焦前的焦距，
EFL
Z2
表示所述调焦组件调焦后的焦距，
TTL
max
表示所述折叠光学模组的总长的最大值，
IMY
表示所述折叠光学模组的半像高
。2.
根据权利要求1所述的折叠光学模组，其特征在于，所述活动透镜设置于所述固定透镜的像侧面，所述反透组件设置于所述活动透镜的像侧面，所述分光组件设置于所述固定透镜的物侧面
。3.
根据权利要求1所述的折叠光学模组，其特征在于，所述活动透镜设置于所述固定透镜的物侧面，所述反透组件设置于所述活动透镜的像侧面，所述分光组件包括设置于所述活动透镜物侧面
。4.
根据权利要求2所述的折叠光学模组，其特征在于，所述折叠光学模组满足以下条件式：其中，
EFL1表示所述固定透镜的焦距，
EFL
Z1
表示所述调焦组件调焦前的焦距，
EFL
Z2
表示所述调焦组件调焦后的焦距
。5.

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杭，张倩，胡增新，
申请(专利权)人：浙江舜为科技有限公司，
类型：新型
国别省市：