【技術實現步驟摘要】
本申請實施例涉及光學成像，更具體地，本申請實施例涉及一種光學模組以及近眼顯示設備。
技術介紹
1、隨著元宇宙概念的興起，xr技術得到了快速發展，xr技術涵蓋了vr技術、ar技術及mr技術等。近眼顯示系統作為xr技術的核心部件，其性能直接影響到用戶體驗。
2、然而，現有的近眼顯示設備在光學模組的設計上仍存在一些問題，如體積過大、成像質量不佳及視場角受限等。因此，如何設計一種體積小、成像質量高、視場角大的光學模組成為當前亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種光學模組以及近眼顯示設備的新技術方案。
2、第一方面，本申請提供了一種光學模組。所述光學模組用于xr光學設備，所述光學模組包括膠合棱鏡、透鏡及曲面反射元件，且所述透鏡位于所述膠合棱鏡與所述曲面反射元件之間；
3、所述膠合棱鏡包括相互膠合的第一棱鏡及第二棱鏡，所述第二棱鏡與所述透鏡為相鄰且間隔設置；
4、所述曲面反射元件包括第六表面，所述第六表面與所述透鏡相鄰設置，所述第六表面為曲面且為部分反射面；
5、所述光學模組還包括偏振反射元件及相位延遲器，所述偏振反射元件位于所述第一棱鏡與所述第二棱鏡之間，所述相位延遲器位于所述第二棱鏡與所述透鏡之間；
6、所述光學模組滿足：0.2≤efl15/efl6≤4.1；其中，efl15為所述膠合棱鏡及所述透鏡的總有效焦距，efl6為所述曲面反射元件的有效焦距。
7、可選地，所述光學模組滿足：0
8、可選地，所述光學模組滿足：2.1≤efl15/efl≤6.1；其中，efl為所述光學模組的有效焦距。
9、可選地，所述光學模組滿足：1.04≤efl6/efl≤4.6；其中，efl為所述光學模組的有效焦距。
10、可選地，所述透鏡包括第四表面及第五表面；
11、所述第四表面與所述第二棱鏡之間設置有空氣間隔，所述相位延遲器設置于所述第四表面。
12、可選地，所述第四表面為平面，所述第五表面為曲面。
13、可選地，所述第五表面的曲率為c5，所述第六表面的曲率為c6，0.67＜c5/c6≤3.8。
14、可選地，所述第六表面上設置有分光元件。
15、可選地，所述第一棱鏡與所述第二棱鏡相互膠合的膠合面為第二表面，所述第二表面為平面，所述第二表面與豎直方向的所成的夾角θ1為銳角；
16、所述偏振反射元件設置于所述第二表面。
17、可選地，所述第一棱鏡包括第一表面，所述第一表面為曲面或平面。
18、可選地，所述第二棱鏡包括第三表面及第七表面；
19、所述第三表面為平面；
20、所述第七表面為所述第二棱鏡的頂面，所述第七表面的光軸與水平方向所形成的夾角θ2為銳角。
21、可選地，所述光學模組還包括顯示屏，所述顯示屏設置于所述第七表面的一側。
22、可選地，所述第一表面為曲面；
23、所述第一表面、所述第五表面及所述第六表面的中心都位于同一光軸，所述第一表面、所述第五表面及所述第六表面的矢高正方向為沿所述光軸背離光闌的方向。
24、可選地，0度視場的主光線與所述第一表面、所述第五表面、所述第六表面及所述第七表面的光軸重合。
25、第二方面，本申請提供了一種近眼顯示設備。所述近眼顯示設備包括：
26、本申請的有益效果為：
27、本申請實施例的光學模組，包含兩個相互膠合棱鏡、一個透鏡以及一個具備部分反射特性的曲面反射元件，在這些光學元件間還引入了偏振反射元件及相位延遲器等光學膜材，其中的相位延遲器可以進一步優化光線的偏振狀態。尤為重要的是，本申請中的曲面反射元件的反射曲面不僅承擔著光線反射的作用，還具備部分反射特性，這一特性賦予了用戶物理透視(see-through)的功能，使得用戶在沉浸于虛擬世界的同時能感知并交互于現實世界。
28、本申請通過充分利用全反射原理和偏振態折疊光路技術，在確保大視場角的同時，實現了光學模組的小型化與輕量化，這一設計不僅提升了用戶的佩戴舒適度。此外，本申請的光學方案能夠持續保持出色的成像質量，為用戶帶來清晰的視覺效果。
29、通過以下參照附圖對本說明書的示例性實施例的詳細描述，本說明書的其它特征及其優點將會變得清楚。
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1.一種光學模組，用于XR光學設備，其特征在于，包括膠合棱鏡、透鏡(3)及曲面反射元件(4)，且所述透鏡(3)位于所述膠合棱鏡與所述曲面反射元件(4)之間；
2.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組滿足：0.96≤EFL15/EFL6≤2.16。
3.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組滿足：2.1≤EFL15/EFL≤6.1；其中，EFL為所述光學模組的有效焦距。
4.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組滿足：1.04≤EFL6/EFL≤4.6；其中，EFL為所述光學模組的有效焦距。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的光學模組，其特征在于，所述透鏡(3)包括第四表面(S4)及第五表面(S5)；
6.根據權利要求5所述的光學模組，其特征在于，所述第四表面(S4)為平面，所述第五表面(S5)為曲面。
7.根據權利要求6所述的光學模組，其特征在于，所述第五表面(S5)的曲率為C5，所述第六表面(S6)的曲率為C6，0.67＜C5/C6≤3.8。
9.根據權利要求7所述的光學模組，其特征在于，所述第一棱鏡(1)與所述第二棱鏡(2)相互膠合的膠合面為第二表面(S2)，所述第二表面(S2)為平面，且所述第二表面(S2)與豎直方向的所成的夾角θ1為銳角；
10.根據權利要求9所述的光學模組，其特征在于，所述第一棱鏡(1)包括第一表面(S1)，所述第一表面(S1)為曲面或平面。
11.根據權利要求10所述的光學模組，其特征在于，所述第二棱鏡(2)包括第三表面(S3)及第七表面(S7)；
12.根據權利要求11所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組還包括顯示屏(8)，所述顯示屏(8)設置于所述第七表面(S7)的一側。
13.根據權利要求12所述的光學模組，其特征在于，所述第一表面(S1)為曲面；
14.根據權利要求13所述的光學模組，其特征在于，0度視場的主光線與所述第一表面(S1)、所述第五表面(S5)、所述第六表面(S6)及所述第七表面(S7)的光軸重合。
15.一種近眼顯示設備，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種光學模組，用于xr光學設備，其特征在于，包括膠合棱鏡、透鏡(3)及曲面反射元件(4)，且所述透鏡(3)位于所述膠合棱鏡與所述曲面反射元件(4)之間；
2.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組滿足：0.96≤efl15/efl6≤2.16。
3.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組滿足：2.1≤efl15/efl≤6.1；其中，efl為所述光學模組的有效焦距。
4.根據權利要求1所述的光學模組，其特征在于，所述光學模組滿足：1.04≤efl6/efl≤4.6；其中，efl為所述光學模組的有效焦距。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的光學模組，其特征在于，所述透鏡(3)包括第四表面(s4)及第五表面(s5)；
6.根據權利要求5所述的光學模組，其特征在于，所述第四表面(s4)為平面，所述第五表面(s5)為曲面。
7.根據權利要求6所述的光學模組，其特征在于，所述第五表面(s5)的曲率為c5，所述第六表面(s6)的曲率為c6，0.67＜c5/c6≤3.8。
8.根據權利要求7所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李紹民，
申請(專利權)人：歌爾光學科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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