[发明专利]光学模组以及可穿戴设备

权利要求书

1.一种光学模组，其特征在于，包括成像镜组，以及设于所述成像镜组内的分光元件(5)、相位延迟器(6)和偏振反射元件(7)；其中，所述相位延迟器(6)位于所述分光元件(5)与所述偏振反射元件(7)之间；

所述光学模组还包括显示屏(3)，所述显示屏(3)设于所述成像镜组的一侧并与所述成像镜组位于同一光轴上，所述显示屏(3)被配置为能够相对于所述成像镜组沿光轴方向移动，以调整所述光学模组的后截距；

所述光学模组满足：所述显示屏(3)沿光轴方向移动的绝对距离|D(x)|正比于眼盒的空间位置x。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏(3)沿光轴方向的移动距离D(x)与所述眼盒的空间位置x满足开口向下的抛物线关系：x²＝-2*p*(D(x)-d)；

其中，x∈R，D(x)≤d，d为眼盒中心位置对应的所述显示屏(3)所述成像镜组的距离，d0，p为抛物线的焦点到抛物线准线的距离，p0，焦点的坐标为(0，d-p/2)，准线方程为y＝p/2+d。

3.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏(3)沿光轴方向的移动距离D(x)与所述眼盒的空间位置x满足如下函数方程式：D(x)＝p1*x⁶+p2*x⁵+p3*x⁴+p4*x³+p5*x²+p6*x+p7；

其中，-1.3e^-07＜p1＜-1.0e^-05，-1.2e^-06＜p2＜-1.0e^-04，-1.1e^-05＜p3＜-1.0e^-03，-1.3e^-05＜p4＜-1.0e^-02，-1.2e^-05＜p5＜-1.0e^-02，-1.1e^-05＜p6＜-1.0，1.5＜p7＜50；

x表征眼盒任意位置至眼盒中心的径向距离，x＝0表征眼盒中心位置，x0表征以眼盒中心为基准点沿负方向眼盒的空间位置，x0表征以眼盒中心为基准点沿正方向眼盒的空间位置，p7为所述成像镜组靠近显示屏(3)侧至所述显示屏(3)的距离。

4.根据权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏(3)沿光轴方向的移动距离D(x)与所述眼盒的空间位置x满足的函数方程式对任意面型镜片形成的所述成像镜组，满足：数据拟合R²≥0.95。

5.根据权利要求1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组件(9)，所述眼球追踪组件(9)靠近所述成像镜组设置；

所述眼球追踪组件(9)用于获取佩戴者的眼球位置信息，用以控制调节所述显示屏(3)与所述成像镜组之间的距离。

6.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏(3)用于向所述成像镜组发射圆偏振光，所述显示屏(3)靠近所述成像镜组的一侧为出光侧，所述出光侧设置有屏幕保护器件(4)。

7.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述成像镜组包括至少一个透镜，所述透镜的面型包括平面、球面、非球面、菲涅尔面或者自由曲面。

8.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述成像镜组包括第一透镜(1)及第二透镜(2)，所述第二透镜(2)位于所述第一透镜(1)与所述显示屏(3)之间；

所述分光元件(5)设于所述第二透镜(2)的任一侧，所述相位延迟器(6)及所述偏振反射元件(7)设于所述第一透镜(1)的任一侧。