[發明專利]光學模組及頭戴顯示設備

在審

• 申請號: 202211150984.2
• 申請日: 2022-09-21
• 公開（公告）號: CN115509011A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 彭嘉龍
• 申請（專利權）人: 歌爾光學科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 楊璐

本申請實施例公開了一種光學模組及頭戴顯示設備，光學模組由物方至像方依次包括第一透鏡組、反射元件、第三透鏡、光闌以及第二透鏡組，其中：所述反射元件包括反射面，所述第一透鏡組沿第一光軸設置；所述第三透鏡和所述第二透鏡組沿第二光軸設置；所述第三透鏡的光焦度為正，所述第三透鏡為雙凸型球面透鏡。本申請實施例的光學方案，通過在光路中設置反射元件，可以將多個光學器件分設于兩個光路上，當將光學模組應用于例如頭戴顯示設備中，利于減小設備在厚度方向的尺寸，可實現光學模組整體的薄型化及緊湊化的要求，同時還兼具良好的成像效果。

技術領域

本申請屬于光學鏡頭技術領域，具體地，本申請涉及一種光學模組及頭戴顯示設備。

背景技術

近年來，隨著光學技術的快速發展，對光學模組的成像清晰度要求越來越高。光學模組要想獲得更高的像素，通常需要匹配較大尺寸的芯片。與此同時，隨著芯片的體積增大，會導致光學模組的整體體積也會增大。當將光學模組應用于頭戴顯示設備等產品中，就會導致整個頭戴顯示設備的尺寸較大，影響用戶佩戴的舒適性。

受限于整機薄型化、緊湊化等設計要求，現有技術中通常要求光學模組體積小型化。但是過多的壓縮體積則會導致光學模組的成像質量較差。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種光學模組及頭戴顯示設備的新技術方案。

根據本申請實施例的第一方面，提供了一種光學模組，由物方至像方依次包括第一透鏡組、反射元件、第三透鏡、光闌以及第二透鏡組，其中：

所述反射元件包括反射面；

所述第一透鏡組沿第一光軸設置；

所述第三透鏡和所述第二透鏡組沿第二光軸設置；

所述第三透鏡的光焦度為正，所述第三透鏡為雙凸型球面透鏡。

可選地，所述第一透鏡組包括第一透鏡，所述第一透鏡為彎月形球面透鏡，所述第一透鏡的光焦度為負。

可選地，所述第一透鏡的折射率N_d1＞1.65，所述第一透鏡的阿貝數V_d1＞45。

可選地，所述第二透鏡組遠離所述光闌的一側為像方；

所述第一透鏡到所述反射面的中心的距離為T1，所述反射面到所述像方的中心的距離為T2，T2和T1的比值滿足：1.2＜T2/T1＜1.6。

可選地，所述第一透鏡組包括第二透鏡，所述反射元件位于所述第二透鏡與所述第三透鏡之間；

所述第二透鏡為彎月形非球面透鏡。

可選地，所述第二透鏡的光焦度為負，所述第二透鏡的阿貝數V_d2＞50。

可選地，所述反射元件為直角棱鏡，所述反射元件還包括相互垂直的入射面和出射面，所述反射面為傾斜設置；

其中，所述入射面與所述第一光軸垂直，所述出射面與所述第二光軸垂直，所述反射面的中心位于所述第一光軸與所述第二光軸的交匯處。

可選地，所述第二透鏡的焦距為F2，F2與所述光學模組的有效焦距EFL的比值滿足：-3.6＜F2/EFL＜-2.4。

可選地，所述光學模組的光學總長為TTL，所述光學模組的最大視場角為FOV，FOV與TTL的比值滿足3＜FOV/TTL＜5。

可選地，所述第三透鏡的折射率N_d3＞1.7，所述第三透鏡的阿貝數V_d3＜30。

可選地，所述第二透鏡組包括沿所述第二光軸依次設置的第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡，所述第二透鏡組的光焦度為正；