CN110927974A - 光学成像模组和vr电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学成像模组，从物侧到像侧依次包括透镜和第一偏振片。所述透镜具有屈折力，所述透镜的物侧面上设置有多个光学单元，多个所述光学单元呈阵列排布，所述光学单元能够透过来自物侧的光线，并反射来自像侧的光线。所述第一偏振片供沿第一方向偏振的光线透过，并反射沿第二方向偏振的光线，所述第一方向与所述第二方向互异，经所述第一偏振片反射的光线由像侧进入所述光学单元，并在所述光学单元中发生至少两次改变偏振状态的反射后朝像侧出射。本发明还涉及一种包括上述光学成像模组的VR电子设备。上述光学成像模组能实现尺寸减小的效果，满足VR电子设备小型化设计的需求。

Description

光学成像模组和VR电子设备

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种光学成像模组和VR电子设备。

背景技术

VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)电子设备由于具备仿真效果，能形成虚拟现实图像，使用户身临其境观察到三维空间的事物，广受用户的追捧。但目前的VR电子设备为了提升成像放大率和成像距离，达到良好的虚拟现实成像效果，需要搭配尺寸较大的VR系统，从而使VR电子设备尺寸较大，难以满足小型化设计的要求。

发明内容

基于此，有必要针对如何实现VR电子设备小型化设计的问题，提供一种光学成像模组和VR电子设备。

一种光学成像模组，从物侧到像侧依次包括：

透镜，所述透镜具有屈折力，所述透镜的物侧面上设置有多个光学单元，多个所述光学单元呈阵列排布，所述光学单元能够透过来自物侧的光线，并反射来自像侧的光线；以及

第一偏振片，供沿第一方向偏振的光线透过，并反射沿第二方向偏振的光线，所述第一方向与所述第二方向互异，经所述第一偏振片反射的光线由像侧进入所述光学单元，并在所述光学单元中发生至少两次改变偏振状态的反射后朝像侧出射。

在其中一个实施例中，所述光学单元包括本体部，且所述光学单元具有反射面，由像侧入射的光线进入所述光学单元，并被所述反射面反射，其中：

所述本体部靠近物侧一侧的表面构成所述反射面，所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为36.5度，且所述光学单元的折射率为2.5；或

所述光学单元包括镀膜层，所述镀膜层设置于所述本体部朝向物侧的表面，所述镀膜层朝向物侧的表面构成所述反射面，所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为36.5度，所述镀膜层的折射率为2.5；或

所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为45度，且所述光学单元的折射率为1.55；或

所述光学单元包括镀膜层，所述镀膜层设置于所述本体部朝向物侧的表面，所述镀膜层朝向物侧的表面构成所述反射面，所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为45度，所述镀膜层的折射率为1.55。

在其中一个实施例中，所述光学单元包括两个反射面，两个所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角相等，由像侧入射的光线进入所述光学单元，并相继被两个所述反射面反射。

在其中一个实施例中，所述光学单元的结构为三棱柱结构，所述光学单元包括两个相对的底面及两个相邻的侧面，两个相邻的所述侧面朝向所述光学成像模组的物侧，两个相邻的所述侧面分别为所述光学单元的两个所述反射面。

在其中一个实施例中，所述光学成像模组还包括第二偏振片，所述第二偏振片设置于所述第一偏振片的像侧，所述第二偏振片供沿所述第一方向偏振的光线透过，并吸收沿其他方向偏振的光线。

在其中一个实施例中，所述第一方向与第二方向垂直。

在其中一个实施例中，所述光学成像模组还包括相位延迟片，所述相位延迟片设置于所述透镜及所述第一偏振片之间。

在其中一个实施例中，所述相位延迟片为八分之一波片。

一种VR电子设备，包括光源以及上述任一实施例所述的光学成像模组，所述光源设置于所述光学成像模组的物侧。

在其中一个实施例中，所述光源与所述光学成像模组之间设置有偏振元件，所述偏振元件用于调节所述光源所发出的光线的偏振状态。

上述光学成像模组，沿所述第二方向偏振的光线从物侧入射，依次透过所述光学单元和所述透镜后，被所述第一偏振片反射，再次透过所述透镜进入所述光学单元中。在所述光学单元中发生至少两次反射转换为沿所述第一方向偏振的光线并朝像侧出射，进而依次透过所述透镜以及所述第一偏振片，到达像侧。如此设置，沿所述第二方向偏振的偏振光在所述光学成像模组中三次经过所述透镜，只需设置一个透镜即可实现同时设置三个透镜的成像效果，增加成像距离，从而有效的减小所述光学成像模组的尺寸，满足VR电子设备小型化设计的需求。

附图说明

图1为本申请的光学成像模组一种实施方式的示意图；

图2为图1所示的光学成像模组的光路示意图；

图3为本申请的光学成像模组一种实施方式中光学单元内的光路示意图；

图4为本申请的光学成像模组另一种实施方式中光学单元内的光路示意图；

图5为本申请的光学成像模组又一种实施方式中光学单元内的光路示意图；

图6为本申请的光学成像模组另一种实施方式的光路示意图；

图7为本申请的光学成像模组一种实施方式中光学单元内光线相位变化曲线图；

图8为本申请的VR电子设备一种实施方式的示意图。

其中，

光学成像模组 100

物侧 A

像侧 B

光学单元 110

反射面 111

本体部 112

镀膜层 113

透镜 120

物侧面 121

第一偏振片 130

反光面 131

第二偏振片 140

相位延迟片 150

VR电子设备 200

光源 210

偏振元件 220

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参见图1和图2，一种光学成像模组100，用于将从物侧A入射的光线经处理后于像侧B成像。光学成像模组100从物侧A到像侧B依次包括透镜120、第一偏振片130和第二偏振片140。透镜120的物侧面121上设置有多个光学单元110，且多个光学单元110呈阵列排布。透镜120具有屈折力。一些实施例中的透镜120具有正屈折力，以对经过的光线实现会聚。光学单元110能够透过来自物侧A的光线，并反射来自像侧B的光线。第一偏振片130供沿第一方向偏振的光线透过，并反射沿第二方向偏振的光线。经第一偏振片130反射的光线进入光学单元110中，并在光学单元110中发生至少两次改变偏振状态的反射后朝像侧B出射。第二偏振片140供沿第一方向偏振的光线透过，并吸收沿其他方向偏振的光线。第一方向与第二方向互异，即第一方向与第二方向互不平行。在一些实施例中，第一方向与第二方向垂直。

具体地，参考图2所示，在一些实施例中，沿第二方向偏振的光线R1从光学成像模组100的物侧A入射，依次透过光学单元110和透镜120后到达第一偏振片130，并被第一偏振片130反射后形成眼第二方向偏振的光线R2。沿第二方向偏振的光线R2从像侧B进入透镜120并到达光学单元110内，随后在光学单元110内发生至少两次改变偏振状态的反射后转换为沿第一方向偏振的光线R3并朝像侧B射出。沿第一方向偏振的光线R3从光学单元110射出后依次透过透镜120、第一偏振片130和第二偏振片140后于光学成像模组100的像侧B成像。可以理解的是，光学单元110、透镜120以及第一偏振片130的组合，能使进入光学成像模组100的沿第二方向偏振的光线三次经过透镜120，即只需设置一个透镜120便可实现三个透镜120的成像效果，增加成像距离，从而有效减小光学成像模组100的尺寸。通过设置第二偏振片140，能进一步将透过第一偏振片130的光线进行过滤，仅透过其中沿第一方向偏振的光线，而吸收沿其他方向偏振的光线，进一步使光学成像模组100的出射光线都为沿第一方向偏振的光线，提高光学成像模组100成像的对比度。在另一些实施例中，第二偏振片140可以省略，此时光学成像模组100通过利用第一偏振片130透过沿第一方向偏振的光线，同样能够起到提高成像对比度的效果。

可选地，在一些实施例中，透镜120可采用凸透镜或凹透镜。光线透过透镜120会发生偏转，具体地，当透镜120为凸透镜时，透镜120对光线具有会聚作用，当透镜120为凹透镜时，透镜120对光线具有发散作用。特殊地，当光线从透镜120的光轴入射时，不会偏转。另外，图2与图6所示的光路图仅表示出光线在光学成像模组100中的大致走向，并未体现光线的实际路径。例如，在一些实施例中，参考图3所示，光线从物侧A经过光学单元110时会发生折射，具体折射角度由入射角度以及光学单元110的折射率决定。并且，在一些实施例中，第一偏振片130朝向透镜120的侧面既可设置为平面，也可设置为弧形面，入射到第一偏振片130的沿第二方向偏振的光线，若是垂直入射到第一偏振片130的表面，则沿原方向反射回去，若为非垂直入射，则经第一偏振片130反射后的反射角与入射角相等。光线的具体路径可由透射或反射的介质及入射角度等因素确定，在此不做赘述。

请参见图2和图3，在一些实施例中，光学单元110包括两个反射面111，两个反射面111与透镜120的物侧面121的夹角相等，由像侧B方向入射的光线进入光学单元110，并相继被两个反射面111反射。具体地，在一些实施例中，光学单元110的结构为三棱柱结构，光学单元110包括两个相对的底面及两个相邻的侧面，两个相邻的侧面朝向光学成像模组100的物侧A。此时，两个相邻的侧面即为光学单元110的两个反射面111。进一步地，在一些实施例中，可采用压印、射出成形或曝光显影等工艺在透镜120的物侧面121设置光学单元110。具体地，在一些实施例中，光学单元110可与透镜120一体成型设置，而在另一些实施例中，可将多个独立的光学单元110固定于透镜120的物侧面121。

值得注意的是，参考图3所示，在本申请的实施例中，若光学单元110与透镜120为一体成型设计，此时为方便描述和理解，仍将光学元件110与透镜120的交接处认为是透镜120的物侧面121，交接处即图3中的虚线部分，此时在光学单元110与透镜120交界处，物侧面121并非真实存在的面，由于是一体成型的结构，因此该交接处实际上并非真实存在，仅为便于描述和理解而引入。而参考图4所示，在一些实施例中，当将多个独立的光学单元110固定于透镜120的物侧面121时，光学单元110与透镜120的交接处仍是真实存在的，该交接处属于透镜120的物侧面121的一部分。

需要注意的是，反射面111或者其虚拟的延伸部分(也可视为反射面)与物侧面121存在交接，反射面111与物侧面121于交接处的切面的夹角即反射面111与透镜120的物侧面121的夹角。

而在另一些实施例中，参考图4所示，光学单元110还可包括一与物侧面121大致平行的侧面，此时，若光线从物侧A于该与物侧面121平行的一侧面垂直进入光学单元110中时，发生的反射更少，减少光线的损耗。当然，光学单元110的反射面111数量可以是一个、两个或更多个，例如，在另一些实施例中，反射面111设置为四个，此时光线在光学单元110内发生四次全反射，每次全反射均会产生相位延迟。并且，光学单元110还可包括其他数量的侧面。可以理解的是，光学单元110的结构还可有其他设置，例如，在一些实施例中，光学单元110的结构可设置为圆锥结构，此时圆锥结构的底面连接透镜120，而光学单元110的锥面即为反射面111，该锥面可视为一个反射面111。在另一些实施例中，光学单元110的结构还可设置为圆台结构，此时圆台结构的底面连接透镜120，而圆台结构的侧面即为反射面111，该侧面可视为一个反射面111。

在一些实施例中，通过合理设计反射面111与透镜120的物侧面121的夹角，使得由像侧B入射至光学单元110的光线在光学单元110中发生的反射主要为全反射，从而减少光线在传播过程中的损耗，且经全反射后的出射光线与入射光线会产生相位差，由此实现将沿第二方向偏振的光线转换为沿第一方向偏振的光线。可以理解的是，在一些实施例中，由于光学成像模组100实现光线偏振状态转换的方式主要是通过设置光学单元110，使沿第二方向偏振的光线发生全反射以实现偏振状态的变化，全反射过程中的光线能量几乎不会发生耗损。由此，通过采用全反射方式改变光线的传播方向及偏振状态，可有效减少成像光线的损耗，避免成像亮度不足。而同样的成像亮度下，采用该光学成像模组100对入射光线的强度要求也较低，实现节能效果。

可以理解的是，沿第二方向偏振的光线在光学单元110中发生全反射的条件以及反射后的出射光线与入射光线之间的相位差由光学单元110的结构设计决定。进一步地，光学单元110的结构及光线在光学单元110中发生全反射的相位变化满足以下关系式：

其中，δ为光线在光学单元110的反射面111每次发生全反射的入射光线与反射光线的相位差，n为发生全反射的入射光所在介质的折射率，此处可认为是光学单元110材料的折射率，n’为光线在反射面发生折射时折射光所在介质的折射率，此处可认为是空气的折射率，θ为发生全反射的入射光线的入射角，此处可认为是光学单元110的反射面111与透镜120的物侧面121的夹角。满足以上关系式，光线可依次在光学单元110的反射面111发生全反射，每次发生全反射后的出射光线与入射光线之间相位均相差δ。

可选地，请参见图5，在另一些实施例中，光学单元110包括本体部112和镀膜层113，镀膜层113设置于本体部112朝向物侧A的表面。此时，进入光学单元110中的光线在镀膜层113与空气的界面处发生全反射，即此时n可视为镀膜层113的折射率，镀膜层113朝向物侧A的表面即视为光学单元110的反射面111。例如，在一些实施例中，设定反射面111与物侧面121的夹角θ＝36.5度，设定镀膜层的折射率n＝2.5。而在另一些实施例中，设定反射面111与物侧面121的夹角θ＝45度，设定镀膜层113的折射率n＝1.55。

具体地，请再参见图2，在一些实施例中，设定第一方向平行于水平方向，而第二方向垂直于水平方向。且第一偏振片130与第二偏振片140的透光轴均处于水平方向。当沿第一方向偏振的光线为水平线偏振光，沿第二方向偏振的光线为竖直线偏振光时，由沿第二方向偏振的光线转换为沿第一方向偏振的光线需要发生180度的相位延迟。而沿第二方向偏振的光线在光学单元110中发生两次全反射，即经每次全反射光线相位需延迟90度，取δ＝90度。进一步地，假定空气的折射率为1，即取n’＝1。将n’＝1以及δ＝90度代入上述关系式中，即可得到：n＝2.414214，θ＝36.51度或28.38度。

根据上述计算结果，在一些实施例中，考虑到光学单元110加工的简易性，设置光学单元110的折射率为2.5，反射面111与物侧面121的夹角设置为36.5度。对于由像侧垂直入射光学单元110的光线而言，这些光线于反射面111反射时的反射角即等于该反射面111与物侧面121的夹角。

更具体地，沿第二方向偏振的光线R1从物侧A进入光学成像模组100，经光学单元110的折射以及透镜120的作用后，到达第一偏振片130的表面，并被第一偏振片130反射形成沿第二方向偏振的光线R2。沿第二方向偏振的光线R2经透镜120进入光学单元110内，在光学单元110内发生两次全反射，每次全反射出射光线与入射光线之间相位差约为90度。经两次全反射后，沿第二方向偏振的光线R2转换为沿第一方向偏振的光线R3并朝第一偏振片130的方向射出。沿第一方向偏振的光线R3再次经透镜120后到达第一偏振片130，进而依次透过第一偏振片130与第二偏振片140后于光学成像模组100的像侧B成像。值得注意的是，参考图2所示，在一些实施例中，沿第二方向偏振的光线R1到达第一偏振片130后，被第一偏振片130的反光面131朝物侧A的方向反射。

另外，由通用偏振片的性质可知，一个偏振片只允许在一个特定平面内振动的光线通过，这个平面称为偏振面，这个偏振方向称为偏振片的透光轴。在一些实施例中，第一偏振片130与第二偏振片140均具有透光轴，且第一偏振片130的透光轴与第二偏振片140的透光轴相平行设置。沿第一方向偏振的光线为平行于第一偏振片130的透光轴的振动面的线偏振光，沿第二方向偏振的光线为垂直于第一偏振片130的透光轴的振动面的线偏振光。进一步地，在另一些实施例中，第一方向与第二方向相互正交，其中第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向，第一偏振片130与第二偏振片140的透光轴均处于水平方向，此时，沿第一方向偏振的光线为水平线偏振光，沿第二方向偏振的光线为竖直线偏振光。当然，第一方向和第二方向可以是任意互不平行的方向，具体需根据实际需求进行选择，同时根据所需的偏振方向的光线设置相应的第一偏振片130与第二偏振片140。

并且，在一些实施例中，参考图1所示，第一偏振片130和第二偏振片140均为曲面结构，且第一偏振片130及第二偏振片140的曲面结构弧度相同。而透镜120靠近像侧B的一侧面也为曲面结构，且与第一偏振片130及第二偏振片140的曲面结构弧度相同。如此设置，安装时第一偏振片130与第二偏振片140可相贴合并均与透镜120靠近像侧B的一侧面相贴合，进一步缩小光学成像模组100的尺寸。当然，在另一些实施例中，第一偏振片130和第二偏振片140也可仅其中一个具有曲面结构。通过将第一偏振片130和第二偏振片140的结构设计成曲面结构，一些实施例中的第一偏振片130和第二偏振片140在光学成像模组100中将能够提供有效的屈折力以配合透镜120调节光线，进而有利于缩短光学成像模组100的长度，提高成像质量。

另外，在另一些实施例中，从物侧A进入光学成像模组100的光线也可为椭圆偏振光或处于其他偏振状态的光线。此时，由于第一偏振片130与第二偏振片140仅能透过沿第一方向偏振的光线，因此需在透镜120与反射型偏振光130之间增加一相位延迟片150，使进入光学成像模组100中的椭圆偏振光或处于其他偏振态的光线在光学单元110和相位延迟片150的作用下转换为沿第一方向偏振的线偏振光。

请参见图6，具体地，在一些实施例中，以椭圆偏振光为例，设定第一方向与水平方向(图中垂直纸面的方向)呈45度夹角，第二方向与水平方向呈135度夹角，需注意第一方向依然与第二方向垂直。具体地，若从物侧A进入光学成像模组100中的光线为左椭圆偏振光R4。需要注意的是，在本申请中，左椭圆偏振光的长轴方向与水平方向呈135度夹角，而右椭圆偏振光的长轴方向与水平方向呈45度夹角。则相位延迟片150可采用八分之一波片，左椭圆偏振光R4经八分之一波片后相位延迟π/4转换为沿第二方向偏振的光线R5，即转换为偏振方向与水平方向呈135度夹角的线偏振光。随后，沿第二方向偏振的光线R5在反射面131发生反射会产生半波损失现象，相位延迟180度转换为沿第一方向偏振的光线R6。沿第一方向偏振的光线R6经相位延迟片150相位延迟45度转换为右椭圆偏振光R7到达透镜120。右椭圆偏振光R7透过透镜120进入光学单元110，并在光学单元110的反射面111发生两次全反射后相位延迟90度，形成右椭圆偏振光R8。右椭圆偏振光R8再次通过透镜120后经相位延迟片150相位延迟45度转换为沿第一方向偏振的光线R9。沿第一方向偏振的光线R9依次透过第一偏振片130与第二偏振片140后于光学成像模组100的像侧B成像。可以理解的是，在本实施例中，设定光线在光学单元110发生两次全反射的相位延迟90度，则光线在光学单元110中每次发生全反射相位延迟45度，取δ＝45度。将δ＝45度以及n’＝1代入上述关系式中，并考虑加工的简易性，在一些实施例中，可取光学单元110材料的折射率为1.55，并取反射面111与物侧面121的夹角为45度。

可选地，从物侧A进入光学成像模组100的椭圆偏振光R4的偏振方向可有多种选择，只要椭圆偏振光R4经相位延迟片150相位延迟45度后能转换为线偏振光，并设定该线偏振光为沿第二方向偏振的光线R5即可。当然，此时需要根据入射的椭圆偏振光R4的偏振方向设置相应的第一偏振片130与第二偏振片140，使第一偏振片130及第二偏振片140的透光轴与沿第一方向偏振的光线R9的偏振方向相平行。

可以理解的是，相位延迟片150的选择与光线在光学单元110中发生每次全反射后出射光线与入射光线之间的相位差还可有其他设置，具体根据实际应用环境进行灵活选择。通过设置相位延迟片150，即使入射光线为椭圆偏振光，光学成像模组100也能最终实现在像侧B以沿第一方向偏振的光线成像，运用范围更广。

进一步地，请参见图7，图7的曲线图反映了光学单元110的折射率以及反射面111及物侧面121的夹角与光线在光学单元110内发生全反射的相位变化关系。其中，该曲线图的横坐标表示反射面111与物侧面121的夹角，即可视为其表示θ，而纵坐标表示光线在光学单元110内发生一次全反射的相位变化，即δ。具体地，图6中的a线表示当光学单元110的折射率n＝1.55时光线在光学单元110内发生全反射的相位变化情况，而d线表示当光学单元110折射率为n＝1.55时光线在光学单元110内发生全反射时光线中的p分量光线的相位变化情况，g线表示当光学单元110折射率为n＝1.55时光线在光学单元110内发生全反射时光线中的s分量光线的相位变化情况。其中，以光线在光学单元110中发生反射时反射光线与入射光线所在平面为基面，p分量光线为光线在该基面内的光线分量，s分量光线为光线中垂直于该基面的光线分量。另外，b线表示当光学单元110的折射率n＝1.5时光线在光学单元110内发生全反射的相位变化情况，而e线表示当光学单元110折射率为n＝1.5时光线在光学单元110内发生全反射时光线中的p分量光线的相位变化情况，h线表示当光学单元110折射率为n＝1.5时光线在光学单元110内发生全反射时光线中的s分量光线的相位变化情况。c线表示当光学单元110的折射率n＝1.45时光线在光学单元110内发生全反射的相位变化情况，而f线表示当光学单元110折射率为n＝1.45时光线在光学单元110内发生全反射时光线中的p分量光线的相位变化情况，i线表示当光学单元110折射率为n＝1.45时光线在光学单元110内发生全反射时光线中的s分量光线的相位变化情况。

请再参见图3，在一些实施例中，多个光学单元110于透镜120的物侧面121呈阵列分布，且多个光学单元110之间依次连接。如此设置，多个光学单元110之间没有间隙，可减少光线进入光学单元110时的光线损耗。另外，在一些实施例中，第一偏振片130与第二偏振片140可均采用玻璃制造，透光性能更佳，当然，在另外一些实施例中，也可采用树脂等其他材料制造。并且，光学单元110、透镜120、第一偏振片130以及第二偏振片140之间均可采用光学胶粘连。值得注意的是，透镜120并不意味着只存在一片透镜120，在一些实施例中，透镜120中也可以存在两片或多片透镜120，两片或多片透镜120能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧A的表面可视为物侧面121。或者，透镜120中的各透镜120之间并不形成胶合透镜，但各透镜120之间的距离相对固定，此时最靠近物侧A的透镜120的物侧面为物侧面121。

请参见图8，在其中一些实施例中，光学成像模组100还可运用于VR电子设备200中。此时，VR电子设备200还可包括有光源210，光源210设置于光学成像模组100的物侧A，且光源210的发光面朝向光学单元110设置。光源210的发光面发出光线入射到光学成像模组100中，经光学成像模组100的作用转换为沿第一方向偏振的光线并于光学成像模组100的像侧B成像。具体地，在一些实施例中，光源210为像素阵列，用于显示图像。在VR电子设备200中采用该光学成像模组100，只需设置一个透镜120即可实现同时设置三个透镜120的成像效果，增加成像距离，有效减小光学成像模组100的尺寸，进而减小VR电子设备200的尺寸，满足小型化设计的需求。进一步地，VR电子设备200可为VR眼镜、VR头盔、VR游戏机等电子设备。

可以理解的是，在一些实施例中，在光源210与光学成像模组100之间可设置有偏振元件220，用于调节光源210所发出的光线的偏振状态，使入射到光学成像模组100的光线为线偏振光或椭圆偏振光。具体地，在一些实施例中，偏振元件220与光源210的发光面相贴合，进一步缩小VR电子设备200的尺寸。而在另一些实施例中，偏振元件220还可设置于光源210与光学成像模组100之间的其他位置。而在一些实施例中，VR电子设备200也可包括两组光学成像模组100，其中一组光学成像模组100所成的图像进入左眼，另一组光学成像模组100所成的图像进入右眼，且两组光学成像模组100所成的图像不同，以此实现3D效果。

上述光学成像模组100，沿第二方向偏振的光线从物侧A入射，依次透过光学单元110和透镜120后，被第一偏振片130反射，再次透过透镜120后进入光学单元110中。在光学单元110中发生至少两次全反射后转换为沿第一方向偏振的光线并朝向像侧B出射，进而依次透过透镜120、第一偏振片130以及第二偏振片130，到达像侧B。如此设置，沿第二方向偏振的偏振光在光学成像模组100中三次经过透镜120，只需设置一个透镜120即可实现同时设置三个透镜120的成像效果，增加成像距离，从而有效的减小光学成像模组100的尺寸。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学成像模组，其特征在于，从物侧到像侧依次包括：

透镜，所述透镜具有屈折力，所述透镜的物侧面上设置有多个光学单元，多个所述光学单元呈阵列排布，所述光学单元能够透过来自物侧的光线，并反射来自像侧的光线；以及

第一偏振片，供沿第一方向偏振的光线透过，并反射沿第二方向偏振的光线，所述第一方向与所述第二方向互异，经所述第一偏振片反射的光线由像侧进入所述光学单元，并在所述光学单元中发生至少两次改变偏振状态的反射后朝像侧出射。

2.根据权利要求1所述的光学成像模组，其特征在于，所述光学单元包括本体部，且所述光学单元具有反射面，由像侧入射的光线进入所述光学单元，并被所述反射面反射，其中：

所述本体部靠近物侧一侧的表面构成所述反射面，所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为36.5度，且所述光学单元的折射率为2.5；或

所述光学单元包括镀膜层，所述镀膜层设置于所述本体部朝向物侧的表面，所述镀膜层朝向物侧的表面构成所述反射面，所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为36.5度，所述镀膜层的折射率为2.5；或

所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为45度，且所述光学单元的折射率为1.55；或

所述光学单元包括镀膜层，所述镀膜层设置于所述本体部朝向物侧的表面，所述镀膜层朝向物侧的表面构成所述反射面，所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角为45度，所述镀膜层的折射率为1.55。

3.根据权利要求1所述的光学成像模组，其特征在于，所述光学单元包括两个反射面，两个所述反射面与所述透镜的物侧面的夹角相等，由像侧入射的光线进入所述光学单元，并相继被两个所述反射面反射。

4.根据权利要求3所述的光学成像模组，其特征在于，所述光学单元的结构为三棱柱结构，所述光学单元包括两个相对的底面及两个相邻的侧面，两个相邻的所述侧面朝向所述光学成像模组的物侧，两个相邻的所述侧面分别为所述光学单元的两个所述反射面。

5.根据权利要求1所述的光学成像模组，其特征在于，还包括第二偏振片，所述第二偏振片设置于所述第一偏振片的像侧，所述第二偏振片供沿所述第一方向偏振的光线透过，并吸收沿其他方向偏振的光线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的光学成像模组，其特征在于，所述第一方向与第二方向垂直。

7.根据权利要求1-5任一项所述的光学成像模组，其特征在于，还包括相位延迟片，所述相位延迟片设置于所述透镜及所述第一偏振片之间。

8.根据权利要求7所述的光学成像模组，其特征在于，所述相位延迟片为八分之一波片。

9.一种VR电子设备，其特征在于，包括光源以及权利要求1-8任一项所述的光学成像模组，所述光源设置于所述光学成像模组的物侧。

10.根据权利要求9所述的VR电子设备，其特征在于，所述光源与所述光学成像模组之间设置有偏振元件，所述偏振元件用于调节所述光源所发出的光线的偏振状态。

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