[發明專利]光學鏡組、光學系統和頭戴顯示設備

有效

• 申請號: 202110489112.8
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113219665B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 史柴源;宋文寶;胡惠惠
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/28
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 魏潤潔

本發明公開了一種光學鏡組、光學系統和頭戴顯示設備，光學鏡組包括：透鏡本體包括光線入射的入光面和光線出射的出光面，半反半透膜設于入光面，偏振轉換器件設于出光面，偏振反射器件設于偏振轉換器件背離透鏡本體的一側，偏振反射器件包括第一偏振反射件和第二偏振反射件，第一偏振反射件和第二偏振反射件沿光線的傳播方向依次設置，第一偏振反射件的表面包括第一區域和第二區域，第一區域透射第一偏振態的光線，第二區域反射第一偏振態的光線透射第二偏振態的光線，第二偏振反射件反射第二偏振態的光線透射第一偏振態的光線。本發明的技術方案能夠有效減小頭戴顯示設備的體積，方便用戶使用穿戴。

技術領域

本發明涉及光學顯示技術領域，尤其涉及一種光學鏡組、光學系統和頭戴顯示設備。

背景技術

頭戴顯示(Head mounted display)設備是一種能夠提供身臨其境體驗的電子產品，目前頭戴顯示設備的顯示原理包括虛擬現實（Virtual Reality）技術、增強現實（Augmented Reality）技術以及混合現實（Mixed Reality）技術。

而頭戴顯示設備需要將光線準確的在人眼位置成像顯示，光線需要經過足夠的光程，為此頭戴顯示設備需要有足夠的光路傳播空間，由此導致頭戴顯示設備的體積較大，不便于用戶使用穿戴。

發明內容

基于此，針對現有頭戴顯示設備的體積較大，不便于用戶使用穿戴的問題，有必要提供一種光學鏡組、光學系統和頭戴顯示設備，旨在減小頭戴顯示設備的體積，方便用戶使用穿戴。

為實現上述目的，本發明提出的一種光學鏡組，所述光學鏡組包括：

透鏡本體，所述透鏡本體包括光線入射的入光面和光線出射的出光面；

半反半透膜，所述半反半透膜設于所述入光面；

偏振轉換器件，所述偏振轉換器件設于所述出光面；以及

偏振反射器件，所述偏振反射器件設于所述偏振轉換器件背離所述透鏡本體的一側，所述偏振反射器件包括第一偏振反射件和第二偏振反射件，所述第一偏振反射件和所述第二偏振反射件沿光線的傳播方向依次設置；

光線在經過所述偏振轉換器件后具有第一偏振態或第二偏振態，所述第一偏振反射件的表面包括第一區域和第二區域，所述第一區域透射第一偏振態的光線，所述第二區域反射第一偏振態的光線，并透射第二偏振態的光線，所述第二偏振反射件反射第二偏振態的光線，并透射第一偏振態的光線。

可選地，所述第一區域設有若干，所述第二區域設有若干，所述第一區域與所述第二區域分布于所述第一偏振反射件的表面。

可選地，所述第一區域和所述第二區域依次交替排列。

可選地，所述第一區域和/或所述第二區域均勻的分布于所述第一偏振反射件的表面。

可選地，所述第一區域占據的面積與所述第二區域占據的面積相同。

可選地，所述第一區域和所述第二區域為方形。

可選地，所述偏振轉換器件為四分之一波片，所述第一偏振反射件和所述第二偏振反射件均為偏振反射膜層。

可選地，所述光學鏡組還包括雜散光消除件，所述雜散光消除件設于所述偏振反射器件背離所述透鏡本體的一側。

可選地，所述雜散光消除件為偏振片，所述偏振片具有透射方向，所述偏振片的透射方向與第一偏振態的光線振動方向相同。

此外，為了實現上述目的，本發明還提供一種光學系統，所述光學系統包括顯示器和如上文所述的光學鏡組，所述顯示器發射光線，所述光學鏡組接收所述顯示器發射的光線，所述光學系統的總長度小于6mm。

可選地，所述光學系統還包括四分之一波片，所述四分之一波片設于所述顯示器的出光面。