光学组件及其加工方法和穿戴设备与流程

本申请属于电子设备，具体涉及一种光学组件及其加工方法和穿戴设备。

背景技术：

1、随着技术的不断发展，电子设备的进步也非常巨大，发展方向也越来越贴近用户体验。以智能眼镜等穿戴设备为例，设备的重量和尺寸越小，使用便携性和舒适性一般也越高。但是，为了保证智能眼镜的视场相对较大，通常需要使用透镜利用光线折射的原理使成像面积被扩大，而采用常规透镜会造成光学组件的厚度较大，不符合小型化的设计理念。为此，在现有技术中，采用折叠光路光学组件能够使光线在光学组件内部发生反射，从而通过使光路折叠的方式，减小整个光学组件的厚度。

2、经研究发现，在透镜的数量相等的情况下，相较于透镜包括平面状结构的光学面而言，各透镜的光学面均采用非平面时，即便减小某一或某些透镜的厚度，亦可以保证光学组件能够对视场产生相同或相近的扩大效果，从而使整个光学组件的整体厚度较小，有利于穿戴设备向小型化发展。

3、而折叠光学组件中的一个重要部件为复合膜，复合膜包括四分之一波片和反射型偏振片，复合膜能够使光线在光学组件内多次反射，该复合膜一般贴附在光学组件的透镜的表面，但是，在将复合膜贴附在非平面结构的透镜的光学面上之后，会导致复合膜受力拉伸，从而对复合膜的偏振效果产生较大的不利影响，且带来杂光鬼像等问题，这严重降低光学组件的光学效果。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种光学组件及其加工方法和穿戴设备，以解决目前的光学组件为减小厚度，将复合膜贴附在透镜中非平面结构的光学面上，而对复合膜的偏振效果产生不利影响，严重降低光学组件的光学效果的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种光学组件，其包括透镜、折射膜层和折叠光路膜层，所述透镜沿自身光轴方向相背的两个光学面均为非平面结构，且所述透镜的一个所述光学面上附着有所述折射膜层；所述折射膜层为无鬼影镀膜结构件，且所述折射膜层背离所述透镜的一侧表面为平面；所述折叠光路膜层贴附于所述折射膜层背离所述透镜的一侧表面，其中，所述折叠光路膜层包括层叠设置的四分之一波片和选择性反射偏振层，且所述选择性反射偏振层位于所述四分之一波片背离所述折射膜层的一侧，自所述透镜背离所述折射膜层的一侧入射至所述光学组件的光线穿过所述四分之一波片且在所述选择性反射偏振层处发生反射。

3、第二方面，本申请实施例公开一种光学组件的加工方法，所述加工方法包括：

4、喷涂膜层溶液于透镜的光学面，其中，所述膜层溶液包括水、酒精、硅酸和二氧化硅；

5、去除所述膜层溶液中的水和酒精，以在所述光学面上形成折射膜层，且使所述折射膜层背离所述光学面的一侧表面为平面；

6、贴附折叠光路膜层于折射膜层背离光学面的一侧。

7、第三方面，本申请实施例公开一种穿戴设备，其包括显示屏和光学组件，所述光学组件与所述显示屏间隔设置。

8、本申请实施例公开一种光学组件及其加工方法和电子设备，光学组件中，其透镜的一个光学面上附着有折射膜层，该折射膜层为无鬼影镀膜结构件，且通过使折射膜层背离透镜的表面为平面，可以保证贴附于折射膜层背离透镜的表面上的折叠光路膜层的贴附效果相对较好，进而防止折叠光路膜层在贴附过程中和贴附后因被拉伸而影响折叠光路膜层的偏振效果，保证整个光学组件的光学性能相对较好。其中，透镜沿自身光轴方向相背的两个光学面均为非平面，且折叠光路膜层包括四分之一波片和选择性反射偏振层，通过使选择性反射偏振层位于四分之一波片背离折射膜层的一侧，使得入射至透镜中的光线能够被四分之一波片改变偏振状态，从而在选择性反射偏振层处发生反射，实现折叠光路的目的，在具备对视场产生同样扩大效果的同时，使光学组件在自身光轴方向上的尺寸相对更小，这有利于使光学组件向小型化和轻薄化发展。

9、另外，需要说明的是，由于折射膜层采用无鬼影镀膜工艺形成，进而使其任意位置处的折射率均能够在特定范围内被控制，从而在折射膜层的加工过程中，可以基于透镜的固有参数，通过对折射膜层上不同位置处的折射率进行相应的控制，使得折射膜层不会改变透镜原本对光线产生的光学作用，使穿过折射膜层和透镜的光线的出射光路仍与透镜未设置折射膜层时的出射光路相同。并且，在形成折射膜层的过程中，可以通过对折射膜层的折射率进行控制，使折射膜层的最小厚度相对较小，从而使折射膜层在大幅提升折叠光路膜层的光学效果的同时，基本不会对光学组件的厚度产生较大的不利影响。

10、附图说明

11、图1是本申请实施例公开的光学组件的结构示意图；

12、图2是本申请实施例公开的光学组件中折射膜层和透镜的光学效果示意图；

13、图3是本申请实施例公开的光学组件的加工方法的流程图。

技术特征：

1.一种光学组件，其特征在于，包括透镜(100)、折射膜层(200)和折叠光路膜层(300)，所述透镜(100)沿自身光轴方向相背的两个光学面均为非平面结构，且所述透镜(100)的一个所述光学面上附着有所述折射膜层(200)；所述折射膜层(200)为无鬼影镀膜结构件，且所述折射膜层(200)背离所述透镜(100)的一侧表面为平面；所述折叠光路膜层(300)贴附于所述折射膜层(200)背离所述透镜(100)的一侧表面，其中，所述折叠光路膜层(300)包括层叠设置的四分之一波片(310)和选择性反射偏振层(320)，且所述选择性反射偏振层(320)位于所述四分之一波片(310)背离所述折射膜层(200)的一侧，自所述透镜(100)背离所述折射膜层(200)的一侧入射至所述光学组件的光线穿过所述四分之一波片(310)且在所述选择性反射偏振层(320)处发生反射。

2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述透镜(100)的数量为多个，多个所述透镜(100)的光轴方向相互平行，且多个所述透镜(100)沿所述光轴方向间隔排布；在所述光轴方向上，多个所述透镜(100)各自的所述光学面中位于最边缘的两者中，一者设有所述折射膜层(200)和所述折叠光路膜层(300)，另一者设有半透半反射膜层，自所述选择性反射偏振层(320)处发生反射的光线于所述半透半反射膜层处发生反射，且自所述选择性反射偏振层(320)处出射。

3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述折射膜层(200)包括贯穿区，所述贯穿区与所述光学面中和所述折叠光路膜层(300)沿所述光轴方向的间距最小的点相对；所述折叠光路膜层(300)的一部分与所述折射膜层(200)贴附，所述折叠光路膜层(300)的另一部分穿过所述贯穿区且与所述透镜(100)贴附。

4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，多个所述光学面中的至少一者为非球面。

5.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述透镜(100)和所述折射膜层(200)形成的组件的光焦度等于所述透镜(100)的光焦度。

6.根据权利要求5所述的光学组件，其特征在于，所述折射膜层(200)的折射率范围为1.16-1.6。

7.一种光学组件的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述去除所述膜层溶液中的水和酒精包括：

9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述膜层溶液中水和酒精的体积比例为90％，硅酸的体积比例为8％，二氧化硅的体积比例为2％。

10.一种穿戴设备，其特征在于，包括显示屏和权利要求1-6任意一项所述的光学组件，所述光学组件与所述显示屏间隔设置。

技术总结
本申请公开一种光学组件及其加工方法和穿戴设备，属于电子设备领域，光学组件包括透镜、折射膜层和折叠光路膜层，所述透镜沿自身光轴方向相背的两个光学面均为非平面结构，且所述透镜的一个所述光学面上附着有所述折射膜层；所述折射膜层为无鬼影镀膜结构件，且所述折射膜层背离所述透镜的一侧表面为平面；所述折叠光路膜层贴附于所述折射膜层背离所述透镜的一侧表面，其中，所述折叠光路膜层包括层叠设置的四分之一波片和选择性反射偏振层，且所述选择性反射偏振层位于所述四分之一波片背离所述折射膜层的一侧，自所述透镜背离所述折射膜层的一侧入射至所述光学组件的光线穿过所述四分之一波片且在所述选择性反射偏振层处发生反射。

技术研发人员：黄威,谢崴
受保护的技术使用者：维沃移动通信有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6