[发明专利]光学模组及头戴显示设备

说明书

本申请实施例公开了一种光学模组及头戴显示设备，光学模组由物方至像方依次包括第一透镜组、反射元件、第三透镜、光阑以及第二透镜组，其中：所述反射元件包括反射面，所述第一透镜组沿第一光轴设置；所述第三透镜和所述第二透镜组沿第二光轴设置；所述第三透镜的光焦度为正，所述第三透镜为双凸型球面透镜。本申请实施例的光学方案，通过在光路中设置反射元件，可以将多个光学器件分设于两个光路上，当将光学模组应用于例如头戴显示设备中，利于减小设备在厚度方向的尺寸，可实现光学模组整体的薄型化及紧凑化的要求，同时还兼具良好的成像效果。

技术领域

本申请属于光学镜头技术领域，具体地，本申请涉及一种光学模组及头戴显示设备。

背景技术

近年来，随着光学技术的快速发展，对光学模组的成像清晰度要求越来越高。光学模组要想获得更高的像素，通常需要匹配较大尺寸的芯片。与此同时，随着芯片的体积增大，会导致光学模组的整体体积也会增大。当将光学模组应用于头戴显示设备等产品中，就会导致整个头戴显示设备的尺寸较大，影响用户佩戴的舒适性。

受限于整机薄型化、紧凑化等设计要求，现有技术中通常要求光学模组体积小型化。但是过多的压缩体积则会导致光学模组的成像质量较差。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种光学模组及头戴显示设备的新技术方案。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种光学模组，由物方至像方依次包括第一透镜组、反射元件、第三透镜、光阑以及第二透镜组，其中：

所述反射元件包括反射面；

所述第一透镜组沿第一光轴设置；

所述第三透镜和所述第二透镜组沿第二光轴设置；

所述第三透镜的光焦度为正，所述第三透镜为双凸型球面透镜。

可选地，所述第一透镜组包括第一透镜，所述第一透镜为弯月形球面透镜，所述第一透镜的光焦度为负。

可选地，所述第一透镜的折射率N_d1＞1.65，所述第一透镜的阿贝数V_d1＞45。

可选地，所述第二透镜组远离所述光阑的一侧为像方；

所述第一透镜到所述反射面的中心的距离为T1，所述反射面到所述像方的中心的距离为T2，T2和T1的比值满足：1.2＜T2/T1＜1.6。

可选地，所述第一透镜组包括第二透镜，所述反射元件位于所述第二透镜与所述第三透镜之间；

所述第二透镜为弯月形非球面透镜。

可选地，所述第二透镜的光焦度为负，所述第二透镜的阿贝数V_d2＞50。

可选地，所述反射元件为直角棱镜，所述反射元件还包括相互垂直的入射面和出射面，所述反射面为倾斜设置；

其中，所述入射面与所述第一光轴垂直，所述出射面与所述第二光轴垂直，所述反射面的中心位于所述第一光轴与所述第二光轴的交汇处。

可选地，所述第二透镜的焦距为F2，F2与所述光学模组的有效焦距EFL的比值满足：-3.6＜F2/EFL＜-2.4。

可选地，所述光学模组的光学总长为TTL，所述光学模组的最大视场角为FOV，FOV与TTL的比值满足3＜FOV/TTL＜5。

可选地，所述第三透镜的折射率N_d3＞1.7，所述第三透镜的阿贝数V_d3＜30。

可选地，所述第二透镜组包括沿所述第二光轴依次设置的第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜，所述第二透镜组的光焦度为正；