[发明专利]一种光学模组以及头戴显示设备

说明书

本申请公开了一种光学模组以及电子设备；其中，所述光学模组包括：显示单元、第一透镜、偏振反射器、第一位相延迟器以及分光器；所述显示单元具有发光面，所述发光面用于发射出入射光，所述发光面的一侧设置有保护片，所述保护片与所述发光面之间设置有间隔，所述间隔设置为≥0.5mm；所述第一透镜沿所述入射光的传播方向设置，所述第一透镜包括朝向所述显示单元的第一表面和背离所述显示单元的第二表面；所述分光器设置于所述第一表面的一侧，所述偏振反射器设置在所述第二表面的一侧，所述第一位相延迟器设置于所述偏振反射器与所述分光器之间。本申请实施例提供了一种折叠光路结构，成像的画面效果好。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，更具体地，本申请涉及一种光学模组以及头戴显示设备。

背景技术

近年来，增强现实(Augmented Reality，AR)技术及虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术等在智能穿戴设备中得到了应用并快速发展起来。增强现实技术和虚拟现实技术的核心部件均是显示光学模组。因此，显示光学模组显示效果的好坏将直接决定着智能穿戴设备的质量。

在现有的相关技术中，以VR设备为例。一些VR设备多采用单片式透镜+显示屏幕(display)组合的形式，然而，基于光路成像要求，透镜距离显示屏会比较远，这就导致VR设备的尺寸较大，这不利于产品的小型化，可能会导致用户佩戴时的使用体验不佳。为了改善这一问题，折叠光路方案应运而生。现如今，很多智能穿戴设备例如VR设备中都采用了折叠光路的方案。

折叠光路方案可有效减小光学系统总长，但是在整个光路结构中，显示屏幕前的保护片及其表面所贴附的膜材距离显示屏幕的发光面很接近，几乎是贴合在一起的，而这会导致保护片及其表面贴附膜材(位相延迟器等)的外观方面的缺陷会经远离显示屏幕一侧的成像镜组之后被放大，这就容易让人眼察觉到，这将导致成像画面不佳。

发明内容

本申请的目的在于提供的一种光学模组以及头戴显示设备的新技术方案。

根据本申请的一个方面，提供了一种光学模组。所述光学模组包括：

显示单元，所述显示单元具有发光面，所述发光面用于发射出入射光，所述发光面的一侧设置有保护片，所述保护片与所述发光面之间设置有间隔，所述间隔设置为≥0.5mm；

第一透镜，所述第一透镜沿所述入射光的传播方向设置，所述第一透镜包括朝向所述显示单元的第一表面和背离所述显示单元的第二表面；以及

偏振反射器，第一位相延迟器和分光器；所述分光器设置于所述第一表面的一侧，所述偏振反射器设置在所述第二表面的一侧，所述第一位相延迟器设置于所述偏振反射器与所述分光器之间。

可选地，所述保护片朝向所述发光面的表面与所述发光面之间的距离设置为T1，所述分光器与所述偏振反射器之间的距离设置为T2，所述T1与所述T2的比值设置为0.03～1.5。

可选地，所述光学模组还包括第二透镜，所述第二透镜设置在所述第一透镜的第二表面的一侧，所述第二透镜和所述第一透镜位于同一光轴上；

所述第二透镜包括朝向所述第一透镜的第三表面和背离所述第一透镜的第四表面；

所述偏振反射器设于所述第三表面上，所述第一位相延迟器设于所述偏振反射器朝向所述第一透镜的表面上。

可选地，所述偏振反射器和所述第一位相延迟器设于的所述第三表面为平面、球面、非球面、自由曲面或者柱面其中的任意一种。

可选地，所述光学模组还包括第二位相延迟器和偏振器，所述偏振器设置于所述保护片背离所述发光面的一侧，所述第二位相延迟器设置于所述分光器与所述偏振器之间。

可选地，所述偏振器为线偏振片。

可选地，所述第一位相延迟器和所述第二位相延迟器中的至少一个为四分之一波片。