[发明专利]成像模组、成像模组的组装方法和头戴显示设备

说明书

本发明公开了一种成像模组、成像模组的组装方法和头戴显示设备。其中，成像模组包括：显示屏幕、成像透镜和第一偏振转换器，所述显示屏幕用于出射光线，所述成像透镜设于所述显示屏幕的出光方向，所述第一偏振转换器设于所述成像透镜，光线经所述成像透镜后于出瞳位置会聚成像，所述显示屏幕不同视场出射的光线包括位于中心的主光线，所述主光线均经过所述出瞳位置的中心。本发明的技术方案能够减少杂散的产生，保证用户获得清晰的成像画面。

技术领域

本发明涉及光学显示技术领域，尤其涉及一种成像模组、成像模组的组装方法和头戴显示设备。

背景技术

在头戴显示设备(Head Mount Display)中为了减少整个设备的体积，通常在头戴显示设备的内部设计折反射光路，使光线在有限的空间内多次往返传递。为保证光线能够顺利折反射，需要光线转化为统一的偏振状态。但是显示屏幕的光线在经过一些光学器件时，光线的入射角度会发生变化，而不同的入射角度会导致光线转化为不同偏振状态，这些与统一偏振状态不同的光线形成杂散光，杂散光进入到人眼会影响成像清晰度。

发明内容

基于此，针对现有不同入射角度的光线会形成杂散光，杂散光会导致成像清晰度降低的问题，有必要提供一种成像模组、成像模组的组装方法和头戴显示设备，旨在能够减少杂散光的产生，保证用户获得清晰的成像画面。

为实现上述目的，本发明提出一种成像模组，所述成像模组包括：

显示屏幕，所述显示屏幕用于出射光线；

成像透镜，所述成像透镜设于所述显示屏幕的出光方向；以及

第一偏振转换器，所述第一偏振转换器设于所述成像透镜，光线经所述成像透镜后于出瞳位置会聚成像，所述显示屏幕不同视场出射的光线包括位于中心的主光线，所述主光线均经过所述出瞳位置的中心。

可选地，所述显示屏幕的不同视场出射的主光线于所述第一偏振转换器表面的入射角小于或等于5°。

可选地，所述主光线包括位于所述显示屏幕中心视场出射的中心主光线和所述显示屏幕边缘视场出射的边缘主光线，所述中心主光线第一次入射所述第一偏振转换器的入射角为第一中心入射角，所述第一中心入射角为α1，则满足α1＝0°；

所述边缘主光线第一次入射所述第一偏振转换器的入射角为第一边缘入射角，所述第一边缘入射角为β1，则满足0°≤β1≤5°。

可选地，所述成像透镜具有光线入射的入光面和光线出射的出光面，所述第一偏振转换器设于所述成像透镜的入光面或设于所述成像透镜的出光面。

可选地，所述成像模组还包括第二偏振转换器，所述第二偏振转换器设于所述成像透镜的出光面，所述第一偏振转换器设于所述成像透镜的入光面，所述成像透镜的入光面和出光面均为平面；

所述中心主光线第一次入射所述第二偏振转换器的入射角为第二中心入射角，所述第二中心入射角为α2，则满足α2＝0°；

所述边缘主光线第一次入射所述第二偏振转换器的入射角为第二边缘入射角，所述第二边缘入射角为β2，则满足0°≤β2≤5°。

可选地，所述成像透镜包括沿光线传播方向依次设置的第一镜片和第二镜片，所述第一镜片和所述第二镜片的材质相同，所述第一镜片和所述第二镜片胶合设置，所述第一偏振转换器设于所述第一镜片的入光面，所述第二偏振转换器设于所述第二镜片的出光面。

可选地，所述第一偏振转换器和所述第二偏振转换器均为位相延迟器，所述成像模组还包括：

线偏器，所述线偏器设于所述第一偏振转换器背离所述第一镜片的一侧；分光件，所述分光件设于所述第一镜片和所述第二镜片之间；以及

偏振反射器，所述偏振反射器设于所述第二偏振转换器背离所述第二镜片的一侧。