[发明专利]光学模组、光学系统及头戴式显示设备

权利要求书

1.一种光学模组，其特征在于，包括：

第一显示区域，出射第一图像；

第二显示区域，出射第二图像，所述第二显示区域相邻设置在所述第一显示区域的一侧；

部分透射部分反射组件，设置在所述第二显示区域的出光范围之内，所述部分透射部分反射组件构造为透射所述第二图像；

光路改向组件，具有正光焦度，所述光路改向组件设置在所述第一显示区域的出光范围之内，所述光路改向组件构造为将所述第一图像进行改向并成像在所述部分透射部分反射组件的一侧，以形成与所述第一图像对应的等效像面；其中，所述部分透射部分反射组件构造为反射所述等效像面；以及

目镜，设置在所述第二显示区域的出光范围之内；所述部分透射部分反射组件对所述等效像面的反射方向朝向所述目镜；所述目镜构造为：对所述第二图像进行成像，并将所述部分透射部分反射组件反射后的所述等效像面重叠成像在所述第二图像所呈的像上。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光路改向组件包括：

半透半反镜，倾斜设置在所述第一显示区域的出光范围之内，所述半透半反镜所在平面和所述第一显示区域所在平面的第一锐角夹角为40度至50度中的任一值；以及

第一聚焦结构，设置在所述第一锐角夹角所朝向的范围内且设置在所述第一显示区域的出光范围之外；

其中，所述部分透射部分反射组件为部分透射部分反射镜，所述部分透射部分反射组件位于所述第一聚焦结构的反射范围之内。

3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光路改向组件包括：

第一起偏器，设置在所述第一显示区域的出光范围之内；

第一四分之一波片，设置在所述第一起偏器的出光范围之内；

第二四分之一波片，设置在所述第一起偏器的出光范围之内；

第一偏振选择片，设置在所述第一起偏器的出光范围之内，所述第一偏振选择片相对于所述第一显示区域倾斜设置，且所述第一偏振选择片所在平面和所述第一显示区域所在平面的第二锐角夹角为40度至50度中的任一值；所述第一偏振选择片构造为：反射相反于所述第一起偏器对应偏振态的偏振光，并透射所述第一起偏器对应偏振态的偏振光；以及

第二聚焦结构，设置在所述第二锐角夹角所朝向的范围内且设置在所述第一显示区域的出光范围之外；所述第一四分之一波片位于所述第二聚焦结构的反射范围之外，所述第二四分之一波片位于所述第二聚焦结构的反射范围之内；

其中，所述部分透射部分反射组件位于所述第二聚焦结构的反射范围之内。

4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述部分透射部分反射组件包括：

第一二分之一波片；以及

第二偏振选择片，相对于所述第二显示区域倾斜设置，且所述第二偏振选择片所在平面和所述第二显示区域所在平面的第三锐角夹角为40度至50度中的任一值；所述第二偏振选择片构造为：反射相反于所述第一起偏器对应偏振态的偏振光，并透射所述第一起偏器对应偏振态的偏振光；

其中，所述第二显示区域出射所述第一起偏器对应偏振态的所述第二图像。

5.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述部分透射部分反射组件包括：

第三偏振选择片，相对于所述第二显示区域倾斜设置，且所述第三偏振选择片所在平面和所述第二显示区域所在平面的第四锐角夹角为40度至50度中的任一值；所述第三偏振选择片构造为：反射所述第一起偏器对应偏振态的偏振光，并透射相反于所述第一起偏器对应偏振态的偏振光。