光学模组以及头戴显示设备制造技术

本申请实施例提供了一种光学模组以及头戴显示设备。所述光学模组包括：透镜组，所述透镜组包括至少一个透镜；所述光学模组还包括偏振元件、分光元件和相位延迟器，所述透镜组中透镜的任一侧设置有所述偏振元件、分光元件和相位延迟器；所述分光元件的有效口径B2为45mm

【技术实现步骤摘要】
光学模组以及头戴显示设备


[0001]本申请实施例涉及近眼显示成像
，更具体地，本申请实施例涉及一种光学模组以及头戴显示设备。

技术介绍

[0002]近年来，增强现实(Augmented Reality，AR)技术及虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术等，在例如智能穿戴设备中得到了应用并快速发展起来。增强现实技术和虚拟现实技术的核心部件均是光学模组。光学模组显示图像效果的好坏将直接决定着智能穿戴设备的质量。
[0003]其中在pancake光学系统设计方案中，偏振元件与分光元件之间的间距决定了光路可折叠的距离，以及决定了系统总长可缩减的程度，但是过大的间距又会导致设置有分光元件的透镜的口径过大，对pancake光学系统整体小型化、紧凑性设计产生不利的影响。因此如何使得偏振元件与分光元件之间的距离，与pancake光学系统的整个焦距更加匹配，以解决pancake光学系统整体小型化、紧凑性设计，是目前需要解决的技术问题。

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头戴显示设备的新技术方案。
[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，所述透镜组包括至少一个透镜；
[0007]所述光学模组还包括偏振元件、分光元件和相位延迟器，所述透镜组中透镜的任一侧设置有所述偏振元件、分光元件和相位延迟器；
[0008]所述分光元件的有效口径B2为45mm
‑
65mm；
[0009]所述偏振元件至所述分光元件的距离为A2；所述分光元件的曲率半径为C6；
[0010]其中，所述光学模组满足于：0.1＜A2/(C6/2)＜0.5。
[0011]可选地，所述偏振元件至所述分光元件的距离A2为8mm
‑
17mm。
[0012]可选地，所述光学模组的焦距范围为15mm
‑
35mm。
[0013]可选地，所述透镜组包括靠近人眼侧的第一透镜，所述第一透镜具有朝向人眼侧的第一表面，以及所述第一透镜具有朝向显示屏幕侧的第二表面；
[0014]在所述第一表面的一侧设置有所述偏振元件，或者在所述第二表面的一侧设置有所述偏振元件。
[0015]可选地，所述透镜组包括靠近显示屏幕侧的透镜，在该透镜的近显示屏幕侧设置有所述分光元件。
[0016]可选地，所述相位延迟器包括第一相位延迟器；
[0017]所述透镜组包括靠近人眼侧的第一透镜，所述第一透镜具有朝向人眼侧的第一表面，以及所述第一透镜具有朝向显示屏幕侧的第二表面；
[0018]在所述第一表面的一侧设置有所述第一相位延迟器，或者在所述第二表面的一侧
设置有所述第一相位延迟器，其中所述第一相位延迟器相对于所述偏振元件更靠近显示屏幕侧设置。
[0019]可选地，所述相位延迟器包括第二相位延迟器；
[0020]所述透镜组包括靠近显示屏幕侧的透镜，在该透镜的近显示屏幕侧设置有所述第二相位延迟器。
[0021]可选地，所述光学模组还包括显示屏幕，所述显示屏幕的尺寸为D1；
[0022]所述偏振元件至所述显示屏幕的距离为L1；
[0023]所述偏振元件的有效口径为B1；
[0024]其中所述光学模组满足于：0＜(B1/2
‑
D1/2)/L1＜0.8。
[0025]可选地，所述偏振元件至所述显示屏幕的距离L1为12mm
‑
25mm。
[0026]第二方面，提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：
[0027]壳体；以及
[0028]如第一方面所述的光学模组。
[0029]根据本申请的实施例，通过控制偏振元件至分光元件的距离，与分光元件的二分之一曲率半径的比值，使得光学模组具有更好的紧凑性，缩小了光学模组的整体体积。
[0030]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
[0031]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。
[0032]图1所示为本申请实施例提供的光学模组的结构示意图一。
[0033]图2所示为本申请实施例提供的光学模组的结构示意图二。
[0034]图3所示为本申请实施例提供的光学模组的结构示意图三。
[0035]附图标记说明：
[0036]1、显示屏幕；2、透镜组；21、第一透镜；22、第二透镜；23、第三透镜；3、偏振元件；4、光阑；5、分光元件；6、第一相位延迟器。
具体实施方式
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]其中，在pancake光学系统设计方案中，pancake光学系统设计方案是利用偏振元件对偏振光的调制作用来实现对特定偏振态的光线限定性透射或者反射，从而实现光路的折叠。其中在pancake光学系统设计方案中，偏振元件与分光元件之间的间距决定了光路可折叠的距离，以及决定了系统总长可缩减的程度，但是过大的间距又会导致设置有分光元件的透镜的口径过大，对pancake光学系统整体小型化、紧凑性设计产生不利的影响。因此如何使得偏振元件与分光元件之间的距离，与pancake光学系统的整个焦距更加匹配，以解决pancake光学系统整体小型化、紧凑性设计，是目前需要解决的技术问题。
[0043]基于上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种光学模组，所述光学模组为一种折叠光路光学结构设计，其可以包含至少一个光学镜片，可应用于头戴显示设备(head mounted display，HMD)中，例如，VR头戴设备，如可以包括VR眼镜或者VR头盔等产品，本申请实施例中对此不做具体限制。
[0044]下面结合附图1至图3对本申请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。
[0045]本申请实施例提供了一种光学模组，如图1至图3所示，光学模组包括：透镜组2，所述透镜组2包括至少一个透镜。所述光学本文档来自技高网...

【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(2)，所述透镜组(2)包括至少一个透镜；所述光学模组还包括偏振元件(3)、分光元件(5)和相位延迟器，所述透镜组(2)中透镜的任一侧设置有所述偏振元件(3)、分光元件(5)和相位延迟器；所述分光元件(5)的有效口径B2为45mm
‑
65mm；所述偏振元件(3)至所述分光元件(5)的距离为A2；所述分光元件(5)的曲率半径为C6；其中，所述光学模组满足于：0.1＜A2/(C6/2)＜0.5。2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述偏振元件(3)至所述分光元件(5)的距离A2为8mm
‑
17mm。3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组的焦距范围为15mm
‑
35mm。4.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜组(2)包括靠近人眼侧的第一透镜(21)，所述第一透镜(21)具有朝向人眼侧的第一表面，以及所述第一透镜(21)具有朝向显示屏幕侧的第二表面；在所述第一表面的一侧设置有所述偏振元件(3)，或者在所述第二表面的一侧设置有所述偏振元件(3)。5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述透镜组(2)包括靠近显示屏幕侧的透镜，在该透镜的近显示屏幕侧设置有所述分光元件(5)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜龙，吴玉登，赵博刚，
申请(专利权)人：歌尔光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：