[實用新型]光學模組以及頭戴顯示設備

有效

• 申請號: 202222869100.0
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN218675347U
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 丁磊
• 申請（專利權）人: 歌爾光學科技有限公司
• 主分類號: G02B3/08
• 分類號: G02B3/08;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

1.一種光學模組，其特征在于，所述光學模組包括成像鏡組(10)及至少一個菲涅爾透鏡(20)，所述成像鏡組(10)包括第一透鏡(11)及第二透鏡(12)，所述菲涅爾透鏡(20)靠近發光的顯示側設置，所述第一透鏡(11)及所述第二透鏡(12)位于所述菲涅爾透鏡(20)的出光側，其中，所述第一透鏡(11)傾斜設于所述菲涅爾透鏡(20)的出光光路上；

所述成像鏡組(10)還包括分光元件(13)、第一相位延遲器(14)及偏振反射元件(15)，所述分光元件(13)設于所述第二透鏡(12)的任一側，所述第一相位延遲器(14)及所述偏振反射元件(15)位于所述第一透鏡(11)與所述第二透鏡(12)之間，且所述第一相位延遲器(14)位于所述分光元件(13)與所述偏振反射元件(15)之間；

所述第一透鏡(11)為平面鏡片，所述第二透鏡(12)為凹透鏡。

2.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述第一透鏡(11)相對于所述菲涅爾透鏡(20)呈傾斜45度傾斜設置；

所述第一相位延遲器(14)與所述偏振反射元件(15)為層疊設置，并設于所述第一透鏡(11)靠近所述第二透鏡(12)的表面；所述第一透鏡(11)遠離所述第二透鏡(12)的表面設置有全透片。

3.根據權利要求2所述的光學模組，其特征在于，所述成像鏡組(10)還包括偏振元件(16)，所述偏振元件(16)與所述偏振反射元件(15)、所述第一相位延遲器(14)依次疊設形成疊合元件，所述偏振元件(16)與所述第一透鏡(11)的表面連接。

4.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述分光元件(13)設于所述第二透鏡(12)遠離所述第一透鏡(11)的表面；

所述第二透鏡(12)靠近所述第一透鏡(11)的表面設置有全透片。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組還包括位于所述顯示側的顯示屏(30)或者反射式光機；

所述菲涅爾透鏡(20)的入光面(21)靠近所述顯示屏(30)，所述菲涅爾透鏡(20)的入光面(21)為偶次非球面；

所述菲涅爾透鏡(20)的出光面(22)靠近所述第一透鏡(11)，所述菲涅爾透鏡(20)的出光面(22)為環形菲涅爾面，所述菲涅爾透鏡(20)的出光面(22)的光焦度為正，所述菲涅爾透鏡(20)的基底為偶次非球面。

6.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組的焦距為f，所述菲涅爾透鏡(20)的焦距為f₂₀，所述第二透鏡(12)的焦距為f₁₂，則滿足：0.5＜f₂₀/f＜0.85，0.65＜f₁₂/f＜1.15，1.1＜f₁₂/f₂₀＜1.6。

7.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述菲涅爾透鏡(20)的光軸與所述第二透鏡(12)的光軸形成設定角度θ，所述設定角度θ設置為：75°＜θ＜105°。

8.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述菲涅爾透鏡(20)的中心與所述第二透鏡(12)的中心之間具有設定高度差h，所述設定高度差h設置為：12mm＜h＜23mm。

9.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組的系統總長TL與所述光學模組中最大鏡片口徑D之間滿足：1.5＜TL/D＜2.1；

所述光學模組的總有效焦距EFFL設置為：23.5mm＜EFFL＜31.5mm。

10.根據權利要求3所述的光學模組，其特征在于，所述第一相位延遲器(14)的快軸方向與所述偏振反射元件(15)的偏振透射方向形成45度夾角；

所述偏振元件(16)的偏振方向與所述偏振反射元件(15)的偏振透射方向相同。