光学模组及头戴显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种光学模组及头戴显示装置，该光学模组包括图像产生单元、透镜单元、第一光学单元、第二光学单元和杂光消除单元，透镜单元设置于图像产生单元的发光光路上，第一光学单元设置于透镜单元背离图像产生单元的一侧，第一光学单元用于透射以及反射光束，第二光学单元设置于第一光学单元反射光束的光路上，第二光学单元用于透射以及反射光束，杂光消除单元设置于透镜单元或/和第二光学单元，杂光消除单元用于降低第二光学单元反射至透镜单元的光束的能量。本发明专利技术技术方案通过杂光消除单元降低第二光学单元反射至透镜单元的光束的能量的方式，降低用户视野中光斑的亮度，从而实现消除光斑或减小光斑的亮度。从而实现消除光斑或减小光斑的亮度。从而实现消除光斑或减小光斑的亮度。

【技术实现步骤摘要】
光学模组及头戴显示装置


[0001]本专利技术涉及光学显示
，特别涉及一种光学模组及头戴显示装置。

技术介绍

[0002]增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息巧妙融合的新技术，可以把原本在现实世界一定时间、空间范围内很难体验到的实体信息(例如，视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过电脑等科学技术模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。
[0003]目前，现有的增强现实方案中，显示装置由于其光路设计的原因，在虚像上方往往出现较亮的光斑，即光学中常见的“鬼影”现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种光学模组及头戴显示装置，旨在解决现有显示装置中虚像上方出现的光斑较亮的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的光学模组包括：
[0006]图像产生单元，所述图像产生单元用于产生携带图像信息的光束；
[0007]透镜单元，所述透镜单元设置于所述图像产生单元的发光光路上；
[0008]第一光学单元，所述第一光学单元设置于所述透镜单元背离所述图像产生单元的一侧，所述第一光学单元用于透射以及反射光束；
[0009]第二光学单元，所述第二光学单元设置于所述第一光学单元反射光束的光路上，所述第二光学单元用于透射以及反射光束；
[0010]杂光消除单元，所述杂光消除单元设置于所述透镜单元或/和所述第二光学单元，所述杂光消除单元用于降低所述第二光学单元反射至所述透镜单元的光束的能量；
[0011]其中，所述图像产生单元产生的光束依次经过所述透镜单元、所述第一光学单元和所述第二光学单元，并经所述第二光学单元反射后从所述第一光学单元透射至人眼。
[0012]可选地，当所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元时，所述杂光消除单元为吸光层或第一增透膜。
[0013]可选地，当所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元时，所述杂光消除单元为曲面镜或异形镜，所述杂光消除单元用于将光束反射至人眼之外。
[0014]可选地，所述第二光学单元包括所述杂光消除单元，所述第二光学单元相对于所述图像产生单元的最高点低于所述透镜单元相对于所述图像产生单元的最低点。
[0015]可选地，当所述杂光消除单元设置于所述透镜单元时，所述杂光消除单元为第二增透膜，且所述第二增透膜的最佳入射角度为15
°‑
75
°
。
[0016]可选地，所述第二增透膜的最佳入射角度为30
°‑
60
°
。
[0017]可选地，所述第二增透膜的最佳入射角度为45
°
。
[0018]可选地，当所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元时，所述杂光消除单元包
括圆偏振器件；所述光学模组还包括1/4相位延迟件，且所述1/4相位延迟件设置于所述第一光学单元与所述第二光学单元之间且所述1/4相位延迟件与所述第二光学元件间隔设置，所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元且靠近所述透镜单元的一端；或
[0019]当所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元时，所述杂光消除单元包括吸收型偏振件；所述光学模组还包括1/4相位延迟件，且所述1/4相位延迟件设置于所述第二光学单元，所述杂光消除单元设置于所述1/4相位延迟件且靠近所述透镜单元的一端。
[0020]可选地，所述杂光消除单元相对于所述图像产生单元的最低点与所述透镜单元相对于所述图像产生单元的最低点的高度差小于或等于2mm。
[0021]此外，本专利技术还提供一种头戴显示装置，所述头戴显示装置包括上述任一技术方案述及的光学模组。
[0022]本专利技术技术方案的图像产生单元用于产生携带图像信息的光束，以通过透镜单元、第一光学单元和第二光学单元的反射以及透射以将该携带图像信息的光束投射至人眼，使得用户可以看到图像单元产生的图像信息；透镜单元设置于图像产生单元的发光光路上，通过透镜单元可以调整光束的传播方向；第一光学单元设置于透镜单元背离图像产生单元的一侧，以通过第一光学单元将从透镜单元透射的光束反射至第二光学单元；第二光学单元设置于第一光学单元反射光束的光路上，以通过第二光学单元将从第一光学单元反射的光束反射至第一光学单元，再通过第一光学单元透射至人眼，使得用户可以看到图像产生单元产生的图像信息；由于第一光学单元和第二光学单元均具有透射以及反射光束的能力，因此外界的光可以依次从第二光学单元以及第一光学单元透射至人眼，使得用户可以看清外界实物，而且用户还可以看清图像产生单元产生的图像信息，因此用户可以同时看清图像产生单元产生的图像信息以及外界实物，以增强现实；杂光消除单元设置透镜单元或/和第二光学单元，以通过降低第二光学单元反射至透镜单元的光束的能量的方式，降低用户视野中光斑的亮度，从而实现消除光斑或减小光斑的亮度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0024]图1为用户视野中出现光斑的状态示意图；
[0025]图2为用户视野中形成光斑的光路的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图一；
[0027]图4为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图二；
[0028]图5为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图三；
[0029]图6为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图四；
[0030]图7为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图五；
[0031]图8为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图六；
[0032]图9为本专利技术光学模组一实施例的结构示意图七。
[0033]附图标号说明：
[0034]标号名称标号名称100光学模组1图像产生单元2透射单元3第一光学单元4第二光学单元5杂光消除单元61/4相位延迟件7光束8人眼
ꢀꢀ
[0035]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学模组，其特征在于，所述光学模组包括：图像产生单元，所述图像产生单元用于产生携带图像信息的光束；透镜单元，所述透镜单元设置于所述图像产生单元的发光光路上；第一光学单元，所述第一光学单元设置于所述透镜单元背离所述图像产生单元的一侧，所述第一光学单元用于透射以及反射光束；第二光学单元，所述第二光学单元设置于所述第一光学单元反射光束的光路上，所述第二光学单元用于透射以及反射光束；杂光消除单元，所述杂光消除单元设置于所述透镜单元或/和所述第二光学单元，所述杂光消除单元用于降低所述第二光学单元反射至所述透镜单元的光束的能量；其中，所述图像产生单元产生的光束依次经过所述透镜单元、所述第一光学单元和所述第二光学单元，并经所述第二光学单元反射后从所述第一光学单元透射至人眼。2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，当所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元时，所述杂光消除单元为吸光层或第一增透膜。3.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，当所述杂光消除单元设置于所述第二光学单元时，所述杂光消除单元为曲面镜或异形镜，所述杂光消除单元用于将光束反射至人眼之外。4.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第二光学单元包括所述杂光消除单元，所述第二光学单元相对于所述图像产生单元的最高点低于所述透镜单元相对于所述图像产生单元的最低点。5.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，当所述杂光消除单元设置于所述透镜单元时，所述杂光消除单元为第二增透膜，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，陈益千，周知星，张韦韪，
申请(专利权)人：深圳惠牛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：