[發(fā)明專利]光學(xué)模組和頭戴顯示設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110731311.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN113448100A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 梁馨怡

本發(fā)明公開了一種光學(xué)模組和頭戴顯示設(shè)備，光學(xué)模組包括：顯示器、膠合透鏡、分光件、四分之一波片和偏振反射膜，顯示器發(fā)射用于成像顯示的光線；膠合透鏡設(shè)于顯示器的出光方向，膠合透鏡包括第一透鏡和第二透鏡，第一透鏡和第二透鏡沿光路的傳播方向依次設(shè)置，第一透鏡的第二表面與第二透鏡的第三表面膠合設(shè)置，第三表面朝向顯示器的方向凸起，第二透鏡的第四表面朝向背離顯示器的方向凸起；分光件設(shè)于第一透鏡的第一表面；四分之一波片設(shè)于第一透鏡和第二透鏡之間；偏振反射膜設(shè)于四分之一波片和第二透鏡之間。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠減少光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)，減小頭戴顯示設(shè)備的體積，便于用戶穿戴。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)模組和頭戴顯示設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著先進(jìn)光學(xué)設(shè)計(jì)及加工技術(shù)、顯示技術(shù)及處理器的發(fā)展和升級(jí)，虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)產(chǎn)品的形態(tài)和種類層出不窮，其應(yīng)用領(lǐng)域也愈加廣泛。虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的主要工作原理是，顯示器所顯示的圖像通過光學(xué)鏡片的傳遞和放大后，其圖像被人眼所接收，人眼觀察到的是放大的虛像。圖像經(jīng)過放大，需要足夠長(zhǎng)的光程，因此光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)較長(zhǎng)，造成頭戴顯示設(shè)備體積較大，不便于用戶穿戴。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，針對(duì)現(xiàn)有頭戴顯示設(shè)備中的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)較長(zhǎng)，頭戴顯示設(shè)備體積較大，不便于用戶穿戴的問題，有必要提供一種光學(xué)模組和頭戴顯示設(shè)備，旨在能夠減少光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)，減小頭戴顯示設(shè)備的體積，便于用戶穿戴。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種光學(xué)模組，所述光學(xué)模組包括：

顯示器，所述顯示器發(fā)射用于成像顯示的光線；

膠合透鏡，所述膠合透鏡設(shè)于所述顯示器的出光方向，所述膠合透鏡包括第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡和所述第二透鏡沿光路的傳播方向依次設(shè)置，所述第一透鏡具有面向所述顯示器的第一表面和背向所述顯示器的第二表面，所述第二透鏡具有面向所述顯示器的第三表面和背向所述顯示器的第四表面，所述第二表面與所述第三表面膠合設(shè)置，所述第三表面朝向所述顯示器的方向凸起，所述第四表面朝向背離所述顯示器的方向凸起；

分光件，所述分光件設(shè)于所述第一表面；

四分之一波片，所述四分之一波片設(shè)于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間；以及

偏振反射膜，所述偏振反射膜設(shè)于所述四分之一波片和所述第二透鏡之間；

定義所述光學(xué)模組的場(chǎng)曲為fv，則滿足：0.3mm＜fv＜0.8mm。

可選地，定義所述顯示器的像素尺寸為P，所述光學(xué)模組的全視場(chǎng)的光斑直徑為D，則滿足：D＜P。

可選地，所述第二表面與所述第三表面的結(jié)構(gòu)相同。

可選地，所述第一表面朝向所述顯示器的方向凸起。

可選地，所述光學(xué)模組還包括偏光膜，所述偏光膜設(shè)于所述第一透鏡背離所述顯示器的一側(cè)。

可選地，所述偏光膜設(shè)于所述偏振反射膜和所述第二透鏡之間，所述四分之一波片、所述偏振反射膜和所述偏光膜合成一整體膜層。

可選地，所述光學(xué)模組還包括增透膜，所述增透膜設(shè)于所述第四表面。

可選地，所述第一透鏡的中心厚度為T1，所述第二透鏡的中心厚度為T2，所述第一表面與所述顯示器的出光面之間的距離為L(zhǎng)，則滿足：

4mmT18mm，3mmT27mm，10mmL15mm。

可選地，所述第一表面的半徑值為R1，所述第一表面的圓錐系數(shù)為C1，所述第二表面的半徑值為R2，所述第二表面的圓錐系數(shù)為C2，所述第四表面的半徑值為R4，所述第四表面的圓錐系數(shù)為C4，則滿足：

40mm＜R1＜60mm，C1＜5；