光学模组以及智能穿戴设备的制作方法

本申请实施例涉及光学成像，更具体地，本申请实施例涉及一种光学模组以及智能穿戴设备。

背景技术：

1、虚拟现实技术(virtual reality，vr)囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。目前，vr光学模组即使采用折叠光路构架也普遍存在体积大及重量较重的问题，这降低了用户使用时佩戴的舒适感。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种光学模组以及智能穿戴设备的新技术方案，能够减小光学模组中近屏侧的透镜的口径，从而减小光学模组的体积。

2、第一方面，本申请提供了一种光学模组。所述光学模组包括：

3、成像镜组，所述成像镜组包括沿同一光轴依次设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜，且所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜胶合为一体；以及，

4、分光元件、第一相位延迟器和偏振反射元件，所述分光元件、所述第一相位延迟器及所述偏振反射元件依次设于所述成像镜组的光路中；

5、其中，所述第三透镜的有效口径h2与所述第一透镜的有效口径h1的比值为1.23～1.27。

6、可选地，所述第一透镜包括第一表面及第二表面，且所述第一表面为凹面，所述第二表面为凸面；

7、所述第二透镜包括第三表面及第四表面，且所述第三表面及所述第四表面均为凹面；

8、所述第三透镜包括第五表面及第六表面，且所述第五表面及所述第六表面均为凸面。

9、可选地，所述第二表面与所述第三表面相互胶合，以使所述第一透镜与所述第二透镜胶合在一起；所述第四表面与所述第五表面相互胶合，以使所述第二透镜与所述第三透镜胶合在一起；

10、其中，所述第二透镜的折射率为1.4～1.8。

11、可选地，光线在所述第二透镜与所述第一透镜胶合的表面上的出射角度b为≤30°；其中，所述光线为边缘视场的最外侧的一束光线。

12、可选地，所述光学模组的焦距为16mm～20mm。

13、可选地，所述光学模组还包括显示屏幕，所述显示屏幕位于所述第三透镜背离所述第二透镜的一侧；

14、所述显示屏幕被配置为能够发射圆偏振光或者自然光；

15、当所述显示屏幕发射的光线为自然光时，所述显示屏幕的出光面设有叠合片，所述叠合片能够将所述显示屏幕发射的自然光转变为圆偏振光；其中，所述叠合片包括叠设的偏振元件及第二相位延迟器，所述偏振元件设于所述显示屏幕，所述第二相位延迟器设于所述偏振元件背离所述显示屏幕一侧。

16、可选地，所述第一相位延迟器及所述第二相位延迟器为四分之一波片；

17、所述第一相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射元件之间，且所述偏振反射元件的透过轴与所述第一相位延迟器的快轴或者慢轴形成45度夹角；

18、所述第二相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振元件之间，所述偏振元件的透过轴与所述第二相位延迟器的快轴或者慢轴形成45度夹角。

19、可选地，所述第一相位延迟器设于所述第二透镜与所述第三透镜的胶合面，所述偏振反射元件设于所述第一透镜与所述第二透镜的胶合面；

20、所述分光元件设于所述第三透镜靠近所述显示屏幕的表面，且所述分光元件位于所述第一相位延迟器与所述第二相位延迟器之间。

21、可选地，所述光学模组的光学系统总长ttl为16mm～20mm。

22、可选地，所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜边缘的无效光学区域去除，以在各透镜的有效光学区域的外周形成空置空间。

23、可选地，所述光学模组还包括眼球追踪镜头，所述眼球追踪镜片收容在所述空置空间之内。

24、第二方面，本申请提供了一种智能穿戴设备。所述智能穿戴设备包括：

25、壳体；以及

26、如第一方面所述的光学模组，所述光学模组设于所述壳体。

27、本申请的有益效果在于：

28、本申请实施例提供了一种光学模组，该光学模组包含三片透镜，且三片透镜胶合为一个整体，形成的光学构架为一种折叠光路，整个光学模组具有光学系统总长短及透镜的口径小的特点，这利于缩小整个光学模组的体积及重量。

29、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种光学模组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一透镜(3)包括第一表面(301)及第二表面(302)，且所述第一表面(301)为凹面，所述第二表面(302)为凸面；

3.根据权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述第二表面(302)与所述第三表面(401)相互胶合，以使所述第一透镜(3)与所述第二透镜(4)胶合在一起；所述第四表面(402)与所述第五表面(501)相互胶合，以使所述第二透镜(4)与所述第三透镜(5)胶合在一起；

4.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，光线(01)在所述第二透镜(4)与所述第一透镜(3)胶合的表面上的出射角度b为≤30°；其中，所述光线(01)为边缘视场的最外侧的一束光线。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组的焦距为16mm～20mm。

6.根据权利要求5所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括显示屏幕(6)，所述显示屏幕(6)位于所述第三透镜(5)背离所述第二透镜(4)的一侧；

7.根据权利要求6所述的光学模组，其特征在于，所述第一相位延迟器(9)及所述第二相位延迟器(11)为四分之一波片；

8.根据权利要求6所述的光学模组，其特征在于，所述第一相位延迟器(9)设于所述第二透镜(4)与所述第三透镜(5)的胶合面，所述偏振反射元件(8)设于所述第一透镜(3)与所述第二透镜(4)的胶合面；

9.根据权利要求6所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组的光学系统总长ttl为16mm～20mm。

10.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第一透镜(3)、所述第二透镜(4)及所述第三透镜(5)边缘的无效光学区域去除，以在各透镜的有效光学区域的外周形成空置空间(2)。

11.根据权利要求10所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括眼球追踪镜头，所述眼球追踪镜片收容在所述空置空间(2)之内。

12.一种智能穿戴设备，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供了一种光学模组以及智能穿戴设备；其中，所述光学模组包括：成像镜组以及分光元件、第一相位延迟器和偏振反射元件；所述成像镜组包括沿同一光轴依次设置的第一透镜、第二透镜及第三透镜，且所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜胶合为一体；所述分光元件、所述第一相位延迟器及所述偏振反射元件依次设于所述成像镜组的光路中；其中，所述第三透镜的有效口径H2与所述第一透镜的有效口径H1的比值为1.23～1.27。本申请实施例提供的光学方案，在折叠光路的两个透镜之间引入了一个透镜，并使三个透镜胶合在一起，这能够减小近屏侧的第三透镜的口径尺寸，进而利于减小光学模组的体积和重量。

技术研发人员：宋文宝
受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13