[发明专利]光学模组和头戴显示设备

说明书

本发明公开一种光学模组，光学模组包括显示器、胶合透镜以及光学膜，显示器用于发射用于成像显示的光线；胶合透镜包括第一透镜和第二透镜，第一透镜设于显示器的出光侧，第一透镜具有第一表面、第二表面以及第三表面，第一表面设于第一透镜面向显示器的一侧，并位于第二表面和第三表面之间；第二透镜设于第三表面；光学膜包括第一光学膜和第二光学膜，第一光学膜设于第二表面，并用于将入射第一表面的光线至少部分反射至第三表；第二光学膜包括设于第三表面和第二透镜之间的四分之一波片和偏振反射膜，四分之一波片位于第三表面和偏振反射膜之间。本发明提出的光学模组的光路光程更短，能够缩减采用本光学模组的头戴显示设备的体积。

技术领域

本发明涉及光学显示技术领域，特别涉及一种光学模组和头戴显示设备。

背景技术

随着光学设计及加工技术、显示技术及处理器的发展和升级，VR(VirtualReality、虚拟现实)、AR(Augmented Reality、增强现实)等头戴显示产品的形态和种类层出不穷，他们的应用领域也愈加广泛。

在相关技术中，头戴显示产品的光学模组位于显示器和用户的眼部之间，光学模组包括若干光学镜片，这些光学镜片对显示器显示的图像进行多次折射和反射，以放大显示器显示的图像，使人眼能够观察到经过光学模组放大后的图像。在上述过程中，头戴显示产品内光路的光程较长，整个头戴显示产品由人眼侧到显示器侧的厚度较大，导致头戴显示产品具有较大的体积，给用户穿戴产品带来更大负担。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种光学模组，旨在减小光学模组内光路的光程，缩减采用本光学模组的头戴显示设备的体积。

为实现上述目的，本发明提出了一种光学模组，所述光学模组包括：

显示器，所述显示器用于发射用于成像显示的光线；

胶合透镜，所述胶合透镜包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜设于所述显示器的出光侧，所述第一透镜具有第一表面、第二表面以及第三表面，所述第一表面设于所述第一透镜面向所述显示器的一侧，并位于所述第二表面和所述第三表面之间；所述第二透镜设于所述第三表面；及

光学膜，所述光学膜包括第一光学膜和第二光学膜，所述第一光学膜设于所述第二表面，并用于将入射所述第一表面的光线至少部分反射至所述第三表；所述第二光学膜包括设于所述第三表面和所述第二透镜之间的四分之一波片和偏振反射膜，所述四分之一波片位于所述第三表面和所述偏振反射膜之间。

在本发明的一实施例中，所述第一表面倾斜设置，所述第一表面和所述第三表面为平面，所述第一表面所在的平面和所述第三表面所在的平面所呈的夹角α为钝角。

在本发明的一实施例中，所述第一表面至少部分朝向背离所述显示器的方向内凹，以使透过所述第一表面的光线在所述第二表面上汇聚。

在本发明的一实施例中，所述第二表面为弧面，所述第二表面朝向背离所述第三表面的方向凸起。

在本发明的一实施例中，所述第二表面为朝向背离所述第一表面的方向凸起的非球面。

在本发明的一实施例中，所述第一透镜靠近所述显示器一端的厚度大于所述第一透镜远离所述显示器一端的厚度。

在本发明的一实施例中，所述第二透镜具有面向所述第一透镜的第四表面和背向所述第一透镜的第五表面；

所述第四表面与所述第三表面胶合，所述四分之一波片和所述偏振反射膜位于所述第四表面和所述第三表面之间。

在本发明的一实施例中，所述第三表面部分朝向背离所述第二透镜的方向内凹形成凹部，所述第二透镜容纳并限位于所述凹部内。

在本发明的一实施例中，所述第三表面部分朝向背离所述第二透镜的方向内凹形成凹部；