CN114415381A - 光学成像模组及虚拟现实设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学成像模组及虚拟现实设备，光学成像模组包括显示单元和透镜组，透镜组设置在显示单元的出光侧；透镜组包括至少四个透镜，至少四个透镜包括沿靠近显示单元的方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，第一透镜具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有负光焦度；其中，第一透镜朝向第二透镜的一面为平面，第一透镜背离第二透镜的一面为凸面；第一透镜朝向第二透镜的一面依次叠设有偏振分光膜和四分之一波片，第四透镜朝向显示单元的一面设有半透半反膜。本发明的光学成像模组的体积小，可在减小虚拟现实设备的体积的同时，保持较高清晰度和较大视场角，并提升成像品质。

Description

光学成像模组及虚拟现实设备

技术领域

本发明涉及虚拟现实设备技术领域，尤其涉及一种光学成像模组及虚拟现实设备。

背景技术

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。VR技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。

目前，VR设备基本均为头戴设备（VR眼镜），VR设备需要满足画质清晰、色彩还原度高的要求的同时，VR设备也在朝着体积小、重量轻的方向发展，以提升佩戴舒适性。现有技术中，VR设备多采用菲涅尔镜片式或多透镜折射式的光路结构，整机体积较大，且清晰度和色差难以保障。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种光学成像模组及虚拟现实设备，光学成像模组的体积小，可在减小虚拟现实设备的体积的同时，保持较高清晰度和较大视场角，减小色差，提升成像品质。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种光学成像模组，包括显示单元和透镜组，透镜组设置在显示单元的出光侧；

透镜组包括至少四个透镜，至少四个透镜包括沿靠近显示单元的方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，第一透镜具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第三透镜具有正光焦度，第四透镜具有负光焦度；

其中，第一透镜朝向第二透镜的一侧表面为平面，第一透镜背离第二透镜的一侧表面为凸面；第一透镜朝向第二透镜的一侧表面依次叠设有偏振分光膜和四分之一波片，第四透镜朝向显示单元的一侧表面设有半透半反膜。

在一种可能的实施方式中，第二透镜的两侧表面中的至少一者为凹面，第三透镜朝向第四透镜的一侧表面为凸面，第四透镜朝向显示单元的一侧表面为凸面。

本申请提供的光学成像模组，通过在显示单元的出光侧设置透镜组，透镜组包括沿远离显示单元的方向依次设置的第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜，通过在第四透镜的近屏侧面镀设半透半反膜，在第一透镜的近屏侧面依次叠设偏振分光膜和四分之一波片，利用光路折叠结构，减小光学成像模组的体积，进而，减小VR设备的体积。并且，第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜分别采用负光焦度、正光焦度、负光焦度和正光焦度的组合方式，可以增大光学成像模组的视场角，提升清晰度，减小色差，提升成像品质。

在一种可能的实施方式中，第二透镜的一侧表面为凹面，另一侧表面为平面或凸面；

或者，第二透镜的两侧表面均为凹面。

在一种可能的实施方式中，第三透镜朝向第二透镜的一侧表面为凸面或平面。

在一种可能的实施方式中，第四透镜朝向第三透镜的一侧表面为平面、凹面或凸面。

在一种可能的实施方式中，光学成像模组满足以下条件式：

-0.5＜f/R8＜0；

其中，f为光学成像模组的系统焦距，R8为第四透镜朝向显示单元的一侧表面的曲率半径。

在一种可能的实施方式中，光学成像模组满足以下条件式：

Nd3＜1.6＜Nd2；

其中，Nd3为第三透镜的折射率，Nd2为第二透镜的折射率。

在一种可能的实施方式中，光学成像模组满足以下条件式：

0.1＜|f/f1|+|f/f2|＜0.5；

其中，f为光学成像模组的系统焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。

在一种可能的实施方式中，显示单元包括显示器；

或者，显示单元包括显示器和相位延迟片，相位延迟片设在显示器的出光侧。

另一方面，本发明提供一种虚拟现实设备，包括壳体和如上所述的光学成像模组。

本申请提供的虚拟现实设备，包括壳体和安装于壳体的光学成像模组，光学成像模组，通过在显示单元的出光侧设置透镜组，透镜组包括沿远离显示单元的方向依次设置的第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜，通过在第四透镜的近屏侧面镀设半透半反膜，在第一透镜的近屏侧面依次叠设偏振分光膜和四分之一波片，利用光路折叠结构，减小光学成像模组的体积，进而，减小VR设备的体积。并且，第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜分别采用负光焦度、正光焦度、负光焦度和正光焦度的组合方式，可以增大光学成像模组的视场角，提升清晰度，减小色差，提升成像品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一和实施例二提供的一种光学成像模组的结构示意图；

图2为图1中的光学成像模组的成像光路图；

图3为图1中的光学成像模组的MTF曲线图；

图4为图1中的光学成像模组的场曲曲线图；

图5为图1中的光学成像模组的畸变曲线图；

图6为图1中的光学成像模组的色差曲线图；

图7为本发明实施例三提供的另一种光学成像模组的结构示意图；

图8为图7中的光学成像模组的成像光路图；

图9为本发明实施例四提供的第三种光学成像模组的结构示意图；

图10为图9中的光学成像模组的成像光路图。

附图标记说明：

100-光学成像模组；

110-显示单元；

111-显示器；112-相位延迟片；

120-透镜组；

121-第一透镜；122-第二透镜；123-第三透镜；124-第四透镜；125-偏振分光膜；126-四分之一波片。

具体实施方式

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术正逐步走进大众的日常生活中，经过长期的研究发展，目前已经形成了轻巧、便捷的头戴式VR设备，例如，VR眼镜。在玩游戏、看视频等应用场景中，消费者通常需要一台画质清晰、色彩还原度高，同时体积小、重量轻，满足佩戴舒适性的VR眼镜。

光学成像模组是VR设备中的重要组成部分，对VR设备的视场角及成像效果起决定性作用，同时，光学成像模组的尺寸大小，也决定VR设备的体积大小。现有的VR设备中，光学成像模组多为菲涅尔镜片式或多透镜折射式，模组的体积较大，导致整机体积大，并且，菲涅尔镜片式模组的色差较严重，两片透镜折射式模组的清晰度较差且色差也比较严重。

有鉴于此，本实施例提供一种光学成像模组及虚拟现实设备，光学成像模组通过设置具有至少四个沿光路依次设置的透镜的透镜组，利用透镜组的光路折叠结构，在减小光学成像模组的体积，减小VR设备的体积的同时，保证VR设备具有较大的视场角，且提升了VR设备的成像品质。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一和实施例二提供的一种光学成像模组的结构示意图；图2为图1中的光学成像模组的成像光路图。

参照图1所示，本实施例提供的光学成像模组100包括显示单元110和透镜组120，透镜组120设置在显示单元110的出光侧，显示单元110发出的光线入射至透镜组120，沿光路在透镜组120中传播，并最终从透镜组120的远离显示单元110的一侧射出，进入人眼，形成放大的虚像效果。

在具体应用中，显示单元110可以包括显示器111，显示器111可以为有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，简称OLED）显示器或液晶显示器（Liquid CrystalDisplay，简称LCD）。

其中，对于OLED显示器来说，由于OLED显示器为自发光，其本身不需要相位延迟片112，发出的光线可以直接进入透镜组120，显示单元110可以仅包括显示器111。参照图1所示，对于LCD显示器来说，其发出的光线为线偏振光，需要在显示器111的出光侧设置相位延迟片112，通过相位延迟片112将显示器111发出的线偏振光转换成圆偏振光，转换后的圆偏振光进入透镜组120；也就是说，显示器111为LCD显示器时，显示单元110可以包括显示器111和贴设在显示器111的出光侧的相位延迟片112。

以下均以显示器111为LCD显示器，显示单元110包括显示器111和贴设在显示器111的出光侧的相位延迟片112为例，进行说明。

透镜组120包括沿远离显示单元110的方向依次设置的多个透镜，即，该多个透镜在显示单元110的出光方向上依次间隔设置，显示单元110发出的光线入射至透镜组120，在透镜组120的各透镜之间传播并形成出光光路，光线最终从透镜组120的远离显示单元110的一侧射出，进入人眼。

透镜组120中布置的透镜至少为四个，各透镜在显示单元110的出光方向上依次间隔设置。参照图1所示，以透镜组120包括四个透镜，四个透镜分别为第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123和第四透镜124为例，第四透镜124、第三透镜123、第二透镜122和第一透镜121沿远离显示器111的方向依次间隔设置。

其中，靠近显示单元110的第四透镜124的朝向显示器111的一侧表面镀有半透半反膜（图中未示出），半透半反膜用于透过部分光线，同时反射部分光线，以半透半反膜的透反比为1:1为例，半透半反膜可透过50%的光线，并反射50%的光线。

远离显示器111（靠近人眼）的第一透镜121朝向第二透镜122的一侧表面依次贴设有偏振分光膜125和四分之一波片126。偏振分光膜125可以将自然光中具有不同偏振状态的光反射或者透射，以实现偏振分光。四分之一波片126为相位延迟器件，可以通过合理的角度设置，将线偏振光转变为圆偏振光，也可将圆偏振光转变为线偏振光，实现光偏振状态调制；其中，四分之一波片126具有快轴，其快轴与其透射轴之间存在45°的夹角。

另外，为了减弱光学成像模组100的色差，本实施例中，沿远离显示器111的方向依次设置的四个透镜中，第四透镜124的光焦度为负，第三透镜123的光焦度为正，第二透镜122的光焦度为负，第一透镜121的光焦度为正。

在其他实施例中，透镜组120中的透镜的数量还可以大于4，例如，透镜组120中还包括第五透镜，沿靠近显示单元110的方向，第五透镜可以靠近人眼而设置在第一透镜121的背离显示器111的一侧，或者，第五透镜也可以靠近显示单元110而设置在第四透镜124的朝向显示器111的一侧，或者，第五透镜也可以设置在第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123及第四透镜124之间的任意位置。

以下均以透镜组120中包括四个透镜，四个透镜分别为第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123和第四透镜124为例，进行说明。并且，为了便于说明，以下将各透镜的朝向显示器111的一侧表面，定义为透镜的近屏侧面；将各透镜的背离显示器111（朝向人眼）的一侧表面，定义为透镜的近眼侧面。

参照图2所示，本实施例的光学成像模组100的光路传播如下：

显示器111发出携带图像信息的光线，光线为线偏振光，其偏振态为p态，光线的偏振矢量平行于基准面；其中，基准面为入射光线与反射光线形成的平面。p态的线偏振光经过相位延迟片112后，转换为圆偏振光，圆偏振光经过第四透镜124的近屏侧面镀的半透半反膜后，50%的光线被反射，不再进入成像光路，50%的光线透过半透半反膜，并依次经过第四透镜124、第三透镜123和第二透镜122。

光线从第二透镜122射出后，经过第一透镜121的近屏侧面贴设的四分之一波片126，圆偏振光转换为线偏振光，此时，线偏振光的偏振方向相对于最初的基准方向已经旋转了90°，线偏振光的偏振态转变为s态，光线的偏振矢量垂直于基准面。然后，s态的线偏振光经过偏振分光膜125后被反射，实现成像光路的第一次折叠。其中，偏振分光膜125可以反射垂直于基准面的s态线偏振光，透过平行于基准面的p态线偏振光。

被反射后的s态线偏振光再次经过四分之一波片126，线偏振光转变为圆偏振光，圆偏振光依次经过第二透镜122、第三透镜123和第四透镜124的近眼侧面，再次到达第四透镜124的近屏侧面后，由于第四透镜124的近屏侧面镀有半透半反膜，50%的光线会透过半透半反膜，不再进入成像光路，50%的光线被反射后，继续经过第四透镜124、第三透镜123和第二透镜122。

当光线再次经过第一透镜121的近屏侧面贴设的四分之一波片126后，圆偏振光转换为线偏振光，此时，光线的偏振态为p态，光线的偏振矢量平行于基准面。p态的线偏振光可透过偏振分光膜125，然后，继续透过第一透镜121，进入人眼。

显示器111的显示区域内阵列排布有多个像素，每个像素发出的光线束，经过上述光路后，各自光束的虚像的交点位置在人眼前一定距离的位置形成一幅虚像，从而实现虚拟现实的光学效果。

本实施例中，通过在显示单元110的出光侧设置透镜组120，透镜组120包括沿远离显示单元110的方向依次设置的第四透镜124、第三透镜123、第二透镜122和第一透镜121，通过在第四透镜124的近屏侧面镀设半透半反膜，在第一透镜121的近屏侧面依次叠设偏振分光膜125和四分之一波片126，利用光路折叠结构，减小光学成像模组100的体积，进而，减小虚拟现实设备的体积。示例性的，光学成像模组100的总厚度可以控制在25mm以内，为传统的菲涅尔式VR设备的光学模组的厚度的三分之一左右。

并且，第四透镜124、第三透镜123、第二透镜122和第一透镜121分别采用负光焦度、正光焦度、负光焦度和正光焦度的组合方式，可以增大光学成像模组100的视场角，光学成像模组100的单目视场角超过90°，可以充分提升用户使用VR设备时的沉浸感。另外，通过合理选择各透镜的材料（此处主要涉及材料的折射率和阿贝数）和光焦度，还可以减小光学成像模组100的色差，避免引入严重的杂散光，提高色彩的准确度，提升成像品质，为用户提供清晰、良好、真实的色彩体验。并且，通过设计优化透镜组120的面型、透镜的厚度、相邻透镜之间的间隙等，可以提升眼动范围、改善畸变、相差等问题。

另外，在一些实施方式中，光学成像模组100的透镜组120满足以下条件式：

﹣0.5＜f/R8＜0；

其中，f为光学成像模组的系统焦距，R8为第四透镜124朝向显示单元110的一侧表面的曲率半径。

通过对第四透镜124的近屏侧面的曲率半径合理设置，可以较好地匹配显示器111发出的光线的发散角，提高能量利用率，改善光学成像模组100的显示亮度的均匀性。

在一些实施方式中，光学成像模组100的透镜组120满足以下条件式：

Nd3＜1.6＜Nd2；

其中，Nd3为第三透镜123的折射率，Nd2为第二透镜122的折射率。

第二透镜122具有负光焦度，可以采用高折射率的材料，第三透镜123具有正光焦度，可以采用低折射率的材料。通过合理分配第二透镜122和第三透镜123的材料折射率，可以有效改善光学成像模组100的色差现象。其中，具有低折射率的第三透镜123的材料例如可以选择APL5013VH，APL5013VH具有较低的应力双折射效果。

在一些实施方式中，光学成像模组100的透镜组120满足以下条件式：

0.1＜|f/f1|+|f/f2|＜0.5；

其中，f为光学成像模组的系统焦距，f1为第一透镜121的焦距，f2为第二透镜122的焦距。

通过对第一透镜121和第二透镜122的焦距进行合理设计，能够增大光学成像模组100的视场角，有效降低光学成像模组100的敏感性，提升光学成像模组100的成像效果。并且，可以减小透镜组120的厚度，满足VR设备的轻薄化需求。

在一些实施方式中，光学成像模组100的透镜组120满足以下条件式：

0＜|R6/R4|＜0.5；

其中，R6为第三透镜123朝向显示单元110的一侧表面的曲率半径，R4为第二透镜122朝向显示单元110的一侧表面的曲率半径。

通过对第二透镜122的近屏侧面的曲率半径及第三透镜123的近屏侧面的曲率半径进行合理设计，可以较好的平衡光学成像模组100的场曲，提升光学成像模组100的成像品质。

以下通过几个具体实施例对本申请的光学成像模组100中的透镜组120进行详细说明。

实施例二

参照图1所示，对于具有正光焦度的第一透镜121、具有负光焦度的第二透镜122、具有正光焦度的第三透镜123及具有负光焦度的第四透镜124的面型设计，本实施例中，第一透镜121的近屏侧面可以为平面，第一透镜121的近眼侧面可以为凸面，第二透镜122的近屏侧面可以为凹面，第二透镜122的近眼侧面可以为凸面，第三透镜123的近屏侧面可以为凸面，第三透镜123的近眼侧面可以为凸面，第四透镜124的近屏侧面可以为凸面，第四透镜124的近眼侧面可以为平面。

需要说明的是，对于第一透镜121，将其近屏侧面设置为平面，是为了便于在其近屏侧面依次粘接偏振分光膜125和四分之一波片126，可确保偏振分光膜125和四分之一波片126固定牢靠，保证偏振分光膜125和四分之一波片126的反光、透光的精准性。另外，由于第一透镜121的近屏侧面为平面，因此，将第一透镜121的近眼侧面设置为凸面，以满足第一透镜121具有正光焦度的要求。

结合图1所示，表1中示出了本实施例的光学成像模组100的相关参数。

表1

表2中示出了本实施例的透镜组120中各透镜非球面的参数。

表2

图1中示出的光学成像模组100的透镜组120中，|f/f1|+|f/f2|=0.31，f/R8=﹣0.25，|R6/R4|=1.37。

图3为图1中的光学成像模组的MTF曲线图。结合图3所示，本实施例的光学成像模组100能够满足人眼分辨清晰度的要求，具有良好的对比度。其中，横坐标代表空间频率，以每毫米的周期数进行计算，纵坐标代表OTF模值。

测试的视场角包括半视场角0°、半视场角13.87°、半视场角24.02°、半视场角31.01°、半视场角36.70°和半视场角45.00°。

从图3中的测试结果来看，本实施例的光学成像模组100满足人眼分辨清晰度的要求，在人眼最佳观影区域60°视角范围内都能获得高清效果。

图4为图1中的光学成像模组的场曲曲线图。结合图4所示，光学成像模组100的场曲控制在-0.5mm-0.5mm的范围内。图5为图1中的光学成像模组的畸变曲线图。结合图5所示，光学成像模组100的畸变控制在-30%-0的范围内。由此可见，本实施例的光学成像模组100，能够清晰成像，可以保证画面的边缘清晰度。并且，画面不会产生明显的“鼓起来”和“凹进去”的变化。

图6为图1中的光学成像模组的色差曲线图。结合图6所示，光学成像模组100的发出的光的波长范围为486nm-656nm，满足人眼正常的色彩需求，并且，光学成像模组100可以将色差控制在0.01mm以内，小于显示器111的单个像素的尺寸，在全视场范围内，人眼不会感受到明显的色差现象。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的另一种光学成像模组的结构示意图；图8为图7中的光学成像模组的成像光路图。

参照图7所示，本实施例提供的光学成像模组100，透镜组120的各透镜与图1中示出的透镜组120的各透镜中，相同的是，第一透镜121的近屏侧面为平面，第一透镜121的近眼侧面为凸面，第三透镜123的近屏侧面为凸面，第三透镜123的近眼侧面为凸面，第四透镜124的近屏侧面为凸面；不同的是，第二透镜122的近屏侧面为平面，或者，第二透镜122的近屏侧面为曲率半径很大的、接近平面的凸面或凹面，第四透镜124的近眼侧面为凹面。

结合图7所示，表3中示出了本实施例的光学成像模组100的相关参数。

表3

表4中示出了本实施例的透镜组120中各透镜非球面的参数。

表4

图7中示出的光学成像模组100的透镜组120中，|f/f1|+|f/f2|=0.16，f/R8=﹣0.27，|R6/R4|=0.01。

与图1中所示的光学成像模组100类似的，本实施例的光学成像模组100也具有增大视场角，减小色差，提升清晰度、提高色彩准确度，提升眼动范围、改善畸变和相差等效果。另外，参照图8所示，由于本实施例的透镜组120中的各透镜的参数与图1中的透镜组120中的各透镜的参数不同，因而，光学成像模组100的成像光路也略有不同。

实施例四

图9为本发明实施例四提供的第三种光学成像模组的结构示意图；图10为图9中的光学成像模组的成像光路图。

参照图9所示，本实施例提供的光学成像模组100，透镜组120的各透镜与图1中示出的透镜组120的各透镜中，相同的是，第一透镜121的近屏侧面为平面，第一透镜121的近眼侧面为凸面，第二透镜122的近屏侧面为凹面，第三透镜123的近屏侧面为凸面，第四透镜124的近屏侧面为凸面；不同的是，第二透镜122的近眼侧面为凹面，第三透镜123的近眼侧面为平面，第四透镜124的近眼侧面为凸面。

结合图9所示，表5中示出了本实施例的光学成像模组100的相关参数。

表5

表6中示出了本实施例的透镜组120中各透镜非球面的参数。

表6

图9示出的光学成像模组100的透镜组120中，|f/f1|+|f/f2|=0.32，f/R8=﹣0.24，|R6/R4|=0.38。

与图1和图7中所示的光学成像模组100类似的，本实施例的光学成像模组100也具有增大视场角，减小色差，提升清晰度、提高色彩准确度，提升眼动范围、改善畸变和相差等效果。另外，参照图10所示，由于本实施例的透镜组120中的各透镜的参数与图1中的透镜组120中的各透镜的参数不同，因而，光学成像模组100的成像光路也略有不同。

实施例五

本实施例提供一种虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）设备，VR设备例如可以是VR眼镜、VR头盔等。

参照图1所示，VR设备包括壳体和实施例一中的光学成像模组100，光学成像模组100安装于壳体。光学成像模组100包括显示单元110和位于显示单元110的出光侧的透镜组120，透镜组120包括至少四个透镜，至少四个透镜包括沿靠近显示单元110的方向依次设置的第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123和第四透镜124，第一透镜121具有正光焦度，第二透镜122具有负光焦度，第三透镜123具有正光焦度，第四透镜124具有负光焦度。

其中，光学成像模组100可以为实施例二至实施例四中列举的任一光学成像模组100。并且，光学成像模组100不受上述实施例的限制，其他未背离本实施例创新点所作的改变、替代、组合或简化，都应视为等效的置换方式，都包含在本实施例的保护范围内。

可以理解的是，本实施例涉及的上、下、上方、下方、上部、下部、顶、底、顶端、底端、顶端面、底端面等指示方位的词语是基于装置或设备的安装使用状态的位置关系而言。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光学成像模组，其特征在于，包括显示单元和透镜组，所述透镜组设置在所述显示单元的出光侧；

所述透镜组包括至少四个透镜，所述至少四个透镜包括沿靠近所述显示单元的方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有负光焦度；

其中，所述第一透镜朝向所述第二透镜的一侧表面为平面，所述第一透镜背离所述第二透镜的一侧表面为凸面；所述第一透镜朝向所述第二透镜的一侧表面依次叠设有偏振分光膜和四分之一波片，所述第四透镜朝向所述显示单元的一侧表面设有半透半反膜。

2.根据权利要求1所述的光学成像模组，其特征在于，所述第二透镜的两侧表面中的至少一者为凹面，所述第三透镜朝向所述第四透镜的一侧表面为凸面，所述第四透镜朝向所述显示单元的一侧表面为凸面。

3.根据权利要求2所述的光学成像模组，其特征在于，所述第二透镜的一侧表面为凹面，另一侧表面为平面或凸面；

或者，所述第二透镜的两侧表面均为凹面。

4.根据权利要求2所述的光学成像模组，其特征在于，所述第三透镜朝向所述第二透镜的一侧表面为凸面或平面。

5.根据权利要求2所述的光学成像模组，其特征在于，所述第四透镜朝向所述第三透镜的一侧表面为平面、凹面或凸面。

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，所述光学成像模组满足以下条件式：

-0.5＜f/R8＜0；

其中，f为所述光学成像模组的系统焦距，R8为所述第四透镜朝向所述显示单元的一侧表面的曲率半径。

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，所述光学成像模组满足以下条件式：

Nd3＜1.6＜Nd2；

其中，Nd3为所述第三透镜的折射率，Nd2为所述第二透镜的折射率。

8.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，所述光学成像模组满足以下条件式：

0.1＜|f/f1|+|f/f2|＜0.5；

其中，f为所述光学成像模组的系统焦距，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距。

9.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，所述显示单元包括显示器；

或者，所述显示单元包括显示器和相位延迟片，所述相位延迟片设在所述显示器的出光侧。

10.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括壳体和权利要求1-9任一项所述的光学成像模组，所述光学成像模组安装于所述壳体。

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