CN116047765A - 光学模组以及可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光学模组以及可穿戴设备；光学模组包括镜片、镜筒、显示屏组件、调焦转轮及调焦件；镜片为切边镜片并设于镜筒的第一端，镜筒的侧壁上设有限位件；显示屏组件可移动地设于镜筒内；调焦转轮可滑动地套设于镜筒的第二端外侧，调焦转轮的侧壁上设有斜槽及第一安装孔，限位件远离镜筒的一端设有限位螺钉，限位螺钉与斜槽形成滑动配合，显示屏组件与调焦转轮传动连接；调焦件的一端插设于第一安装孔内并孔形成间隙配合，调焦件位于镜筒的外侧并与镜筒形成滑动连接；在调焦时沿镜筒侧壁的周向滑动调焦件，以带动调焦转轮相对于显示屏组件转动，在斜槽及限位螺钉的作用下驱使显示屏组件沿镜筒的轴向移动，以匹配目标对象的视度。

Description

光学模组以及可穿戴设备

技术领域

本申请实施例涉及光学成像技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种光学模组以及可穿戴设备。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)，又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，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。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。同时，使用人群的视力差距较大，VR设备需要满足不同视力人群的需求。

目前，大多数的单镜片式VR设备都是定焦设计，而不同人群的视力差距较大，这就无法实现VR设备的视度调整，也就无法匹配各类人群。有一些可变焦的VR设备，通常是采用移动镜片的方式进行变焦，而这往往需要设置两片或者更多片的镜片，需要其中的一个镜片来保证眼距不变，而且，对于自我调焦能力较弱的人群，镜片的移动可能引起眩晕感，导致用户体验感下降。

发明内容

本申请的目的是提供一种光学模组以及可穿戴设备的新技术方案，对于单片切边镜片设计的光学模组，可以实现调焦转轮周向滑移而带动显示屏沿镜筒的轴向移动，通过调节显示屏的位置，从而实现视度调节。

第一方面，本申请提供了一种光学模组。所述光学模组包括：

镜片，所述镜片为切边镜片；

镜筒，所述镜片设于所述镜筒的第一端，所述镜筒的侧壁与所述切边镜片的形状相适配，所述镜筒的侧壁上设置有限位件；

显示屏组件，所述显示屏组件可移动地设于所述镜筒内；

调焦转轮，所述调焦转轮可滑动地套设于所述镜筒的第二端外侧，所述调焦转轮的侧壁上设置有斜槽及第一安装孔，所述限位件远离所述镜筒的一端设置有限位螺钉，所述限位螺钉插设于所述斜槽内并与所述斜槽形成滑动配合，所述显示屏组件与所述调焦转轮传动连接；

调焦件，所述调焦件的一端插设于所述第一安装孔内并与所述第一安装孔形成间隙配合，所述调焦件位于所述镜筒的外侧并与所述镜筒形成滑动连接；

在调焦时沿所述镜筒侧壁的周向滑动所述调焦件，以带动所述调焦转轮相对于所述显示屏组件转动，在所述斜槽及所述限位螺钉的作用下驱使所述显示屏组件沿所述镜筒的轴向移动，以匹配目标对象的视度。

可选地，所述显示屏组件包括支架及设置于所述支架内的显示屏，所述支架的一侧设置有环形导轨，所述环形导轨的侧壁上沿周向设置有限位槽；

所述调焦转轮为封闭环，所述调焦转轮的内壁上设置有限位凸块；

所述调焦转轮套设所述环形导轨的外侧，所述调焦转轮内壁上设置的所述限位凸块与所述环形导轨侧壁上的所述限位槽相互卡接。

可选地，所述限位槽由至少两个限位段围合形成，且相邻的两个限位段之间形成有供所述限位凸块进入所述限位槽内的装配槽。

可选地，所述调焦转轮的内壁上沿周向设置有三个所述限位凸块；

所述限位槽包括三个限位段，且相邻的两个所述限位段之间均形成有供所述限位凸块进入所述限位槽内的装配槽，以形成三个装配槽。

可选地，所述支架的侧壁上设置有第二安装孔，所述限位件为直杆，所述限位件穿过所述第二安装孔并延伸至所述调焦转轮的外侧，所述限位件的末端设置有与所述限位螺钉配合的装配孔，所述限位螺钉穿过所述装配孔后伸入所述斜槽内。

可选地，所述调焦转轮的侧壁上沿周向均匀设置有三个斜槽，所述三个斜槽均位于所述镜筒的外侧，所述镜筒的侧壁上对应的设置有三个所述限位件。

可选地，所述镜筒的侧壁上设置有导轨，所述调焦件的内壁靠近所述镜筒，且所述调焦件的内壁上设置有卡扣，所述卡扣与所述导轨形成滑动连接，以使所述调焦件能在所述镜筒的侧壁上产生沿周向的滑移。

可选地，所述调焦件的外壁上设置有防滑结构。

可选地，所述显示屏组件与所述镜筒之间套设有密封圈，用以封堵所述显示屏组件与所述镜筒之间的缝隙。

可选地，所述镜筒的侧壁具有与所述切边镜片相适配的纵切面及圆弧面，所述调焦件具有与所述圆弧面相适配的弧度，所述调焦件位于所述圆弧面的外侧。

可选地，所述调焦转轮的旋转轴与所述镜筒的中心轴之间具有设定偏心距。

可选地，所述镜片设置为单个。

可选地，当所述镜片设置为两个或者两个以上时，其中一个所述镜片位于所述镜筒的第一端，其余的所述镜片位于所述镜筒内，所有的所述镜片位于同一光轴上；

各所述镜片均设置为切边镜片，且各所述镜片的切边相对应。

第二方面，本申请提供了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括：

壳体；以及

如第一方面所述的光学模组，所述光学模组设于所述壳体。

可选地，所述壳体为镜架，所述镜架上设置有两个镜框；所述光学模组设置为两个，两个所述光学模组分设在所述两个镜框内。

本申请的有益效果在于：

本申请实施例提供了一种光学模组，其为单片切边镜片的光学方案，在此光学设计基础上，利用斜槽的特性，将调焦转轮的旋转运动转换为显示屏组件的直线运动，实现了对显示屏组件移动距离的精确调节，进而实现光学模组的屈光度调节；同时还利用斜槽的自锁原理，保证了显示屏组件移动后的稳定性；其中，将斜槽设计在镜筒外侧的调焦转轮上，这对于大切边镜片的镜筒非常适用；本申请实施例提供的光学模组不涉及镜片的移动，对镜片的数量无限制，可以采用单片镜片设计。本申请的光学方案适合应用于视度可调的可穿戴设备中，用户在不佩戴眼镜的情况下依然可以观看到清晰的图像。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1为本申请实施例提供的光学模组的结构分解示意图；

图2为本申请实施例提供的光学模组一个视角的立体图；

图3为本申请实施例提供的光学模组的剖视图；

图4为本申请实施例提供的光学模组的镜筒的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光学模组的调焦件的结构示意图之一；

图6为本申请实施例提供的光学模组的调焦件的结构示意图之二；

图7为本申请实施例提供的光学模组的支架的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的光学模组的调焦转轮的结构示意图。

附图标记说明：

10、镜片；11、镜片切边；20、显示屏；30、镜筒；31、限位件；32、装配孔；33、导轨；34、纵切面；40、密封圈；50、支架；51、第二安装孔；52、环形导轨；521、限位槽；522、装配槽；60、调焦转轮；61、斜槽；62、第一安装孔；63、限位凸块；70、调焦件；71、防滑结构；72、卡扣；80、限位螺钉。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种光学模组，所述光学模组适合应用于头戴显示设备(Head mounted display，HMD)，例如VR头戴显示设备。上述的VR头戴设备例如可以包括VR眼镜或者VR头盔等，本申请实施例对此不做具体限制。

在VR产品设计中，以VR眼镜为例，为了使产品避让用户的鼻梁、眉骨等区域，可以将光学模组中应用的镜片进行切边处理，镜片就形成了非整圆形结构，对应的镜筒也就形成了非整圆的外形。切边镜片为不规则的形状。

但是，这样引发的另一个问题就是：由于使用人群的视力差异较大，所以需要调节镜片之间的间距或者说调节镜片与显示屏之间的距离，以满足屈光度(视度)调节，而镜片在切边后无法通过旋转带动镜片做轴向移动，不能满足不同视力人群的使用需求。

本申请实施例提供了一种光学模组，参见图1至图3，所述光学模组包括：镜片10、镜筒30、显示屏组件、调焦转轮60及调焦件70；其中，所述镜片10设置为切边镜片；所述镜片10设于所述镜筒30的第一端，所述镜筒30的侧壁与所述切边镜片的形状相适配，所述镜筒30的侧壁上设置有限位件31；所述显示屏组件可移动地设于所述镜筒30内；所述调焦转轮60可滑动地套设于所述镜筒30的第二端外侧，所述调焦转轮60的侧壁上设置有斜槽61及第一安装孔62，所述限位件31远离所述镜筒30的一端设置有限位螺钉80，所述限位螺钉80插设于所述斜槽61内并与所述斜槽61形成滑动配合，所述显示屏组件与所述调焦转轮60传动连接；所述调焦件70的一端插设于所述第一安装孔62内并与所述第一安装孔62形成间隙配合，所述调焦件70位于所述镜筒30的外侧并与所述镜筒30形成滑动连接；

在调焦时沿所述镜筒30侧壁的周向滑动所述调焦件70，以带动所述调焦转轮60相对于所述显示屏组件转动，在所述斜槽61及所述限位螺钉80的作用下驱使所述显示屏组件沿所述镜筒30的轴向移动，以匹配目标对象的视度。

对于现有的VR设备而言，而要想实现视度调整，目前通常是设计至少两片镜片，其中一片镜片可以移动，另一片镜片固定，通过调整可以移动的镜片来改变该两个镜片之间的距离，以此实现光学模组的视度调整。然而，针对单镜片式VR光学方案而言，其通常为定焦方案，要实现视度调整，若要通过移动镜片实现的话，无法保证眼距不变。

本申请实施例提出的光学模组，其为单个切边镜片的VR光学方案，且兼具实现视度调整功能。光学模组中包含的镜片数量少，可以降低光学模组的重量及成本。本申请的实施例中设计，显示屏组件能够相对于单个切边镜片沿镜筒轴向发生移动，而距离人眼较近的镜片固定不动，这就完全不会出现因自我调焦能力弱而引起的眩晕及聚焦混乱的问题。由于镜片完全不动，也不会改变眼距。上述这些对于提高用户的视觉体验均有有益效果。

在本申请上述的实施例中，所述镜片10例如为切边镜片，其具有至少一个镜片切边11，可参见图1，这使得该镜片10从外观上呈现出非整圆形结构，为一种不规则形状，在此基础上，对应的所述镜筒30也至少具有一个与上述镜片切边11相适配的纵切面34，参见图4，如此，所述镜筒30就为非整圆形结构或者不规则形状。

本申请实施例提出的光学模组，其为单片切边镜片的光学方案，在此光学设计基础上，利用斜槽61的特性，将调焦转轮60的旋转运动转换为显示屏组件的直线运动，实现了对显示屏组件移动距离的精确调节，进而实现光学模组的屈光度调节；同时还利用斜槽61的自锁原理，保证了显示屏组件移动后的稳定性；其中，将斜槽61设计在镜筒30外侧的调焦转轮60上，这对于大切边镜片的镜筒30非常适用；本申请实施例提供的光学模组不涉及镜片的移动，对镜片的数量无限制，可以采用单片镜片设计。

本申请的光学方案适合应用于视度可调的可穿戴设备中，用户在不佩戴眼镜的情况下依然可以观看到清晰的图像。

其中，所述调焦件70贴合在所述镜筒30的外侧，容易进行操作控制。

而且，在所述调焦转轮60上设置斜槽61，所述调焦转轮60套设在所述镜筒30的第二端的外侧，使得所述斜槽61位于所述镜筒30的外侧，这样，在组装光学模组时碎屑等杂质不会进入所述镜筒30内而影响镜片10及显示屏组件，可以对镜片10及显示屏组件起到良好的保护作用。

由于本申请实施例提供的光学模组中采用了切边镜片的设计，这是一种外形轮廓为非整圆形的镜片。具体地，上述的镜片10具有镜片切边11，也即去除了镜片10边缘上的部分区域，这样设计，具有该切边镜片的镜筒就可以对用户的眉骨及鼻梁区域形成避让，如此利于提升佩戴舒适性。

本申请实施例供的光学模组，其中设计了所述显示屏组件能够在设定范围内沿所述镜筒30的轴向做直线运动，如此可以调节所述显示屏组件中的显示屏在所述镜筒30内所处的位置，也即可以调整显示屏与所述镜片10之间的距离，从而能够实现屈光度的调节，以此能够匹配用户的视度。

本申请实施例提供的光学方案，形成的光学模组可用于不同视度的人群。可以提升佩戴眼镜的用户的使用体验感，用户无需佩戴眼镜，可以通过光学模组具有的视度调节功能匹配自己的视度。

在本申请的实施例中，利用了斜槽61及限位螺钉80的滑动配合，当需要对光学模组进行调焦时，可以沿着镜筒30侧壁的周向转动调焦件70，该调焦件70可以联动的带动调焦转轮60相对于上方的显示屏组件产生一定角度的转动，在所述斜槽61的斜度及所述限位螺钉80的共同作用下可以给所述显示屏组件向上或向下的推挤作用力，这样就可以联动的驱使所述显示屏组件沿所述镜筒30的轴向做直线运动，显示屏可以靠近或者远离所述镜片10，从而根据调焦的具体需求，达到匹配目标对象的视度的目的。

本申请中的设计弥补了现有技术中存在的切边镜片方案无法通过转动件沿镜筒周向旋转控制镜片轴向移动实现屈光度调节的难题。

可选的是，所述调焦件70的滑动(例如转动)可以通过驱动机构进行驱动。当然，对于所述调焦件70的滑动也可以直接由人工进行驱动，本申请中对于驱动所述调焦件70滑动的驱动方式并不做具体限制。

此外，本申请实施例提供的光学调焦方案尤其适用于大切边镜片的镜筒，当然对于圆形镜片的常规镜筒也同样适用，适用范围广。

本申请实施例提供的光学模组，在单镜片的基础上，通过控制所述显示屏组件移动，可以实现所述显示屏组件与所述镜片10之间距离的精确调节，同时基于斜槽61的特性可以保证所述显示屏组件在被移动到合适的位置之后能固定在相应的位置上，也即能够自锁。也就是说，本申请实施例在单镜片，特别是单个切边镜片设计的基础上实现了光学模组的调焦功能。

本申请实施例提供的光学模组，其例如包含一镜片组，该镜片组包括至少一个镜片。具体地，参见图1至3，所述光学模组可以为单镜片设计，且该镜片10设置为切边镜片，在该光学模组内还可以设置例如分光元件、相位延迟器及偏振反射元件等光学元件，用以使整个光学模组形成折叠光路(pancake)结构。

例如，所述光学模组包括单个镜片10，在此基础上，所述光学模组还包括分光元件、相位延迟器及偏振反射元件，这些光学元件(光学膜)可以分设于单个所述镜片10两侧的合适位置或者任一侧，使光学模组形成折叠光路，成像的光线在形成的折叠光路之间进行折返，能够延长光线的传播路径，利于最终的清晰成像。

在本申请实施例的光学模组中，镜片的数量包括但不限于上述的一个，也可以根据具体需要灵活调整镜片的数量。其中，随着镜片数量的增多，虽然可以提升光学模组的成像质量，但也会影响光学模组沿光轴方向(横向)的尺寸，导致光学模组的体积较大和重量增加。

其中，所述分光元件例如为半透半反射器件，可供一部分光线透射，另一部分光线反射。所述分光元件的反射率例如为47％～53％。

其中，所述相位延迟器例如为四分之一波片。当然，这里的所述相位延迟器也可根据需要设置为其他相位延迟片如半波片等。所述相位延迟器可用于改变光线的偏振状态。例如，用于将线偏振光转化为圆偏振光，或将圆偏振光转化为线偏振光。

其中，所述偏振反射元件是一种水平线偏振光反射，竖直线偏振光透过的偏振反射器，或者其他任一特定角度线偏振光反射，与该角度垂直方向线偏振光透过的偏振反射器。

在本申请的实施例中，所述相位延迟器与所述偏振反射元件二者相配合，能够用于解析光线并对光线进行传递。

其中，所述分光元件、所述相位延迟器及所述偏振反射元件在所述镜片组内的布设位置较为灵活，可根据需要布设在例如上述的第一镜片10的任一侧或者分设在两侧，但需要保证的是，相位延迟器要介于分光元件与偏振反射元件之间。

在本申请的实施例中，可以根据需要设计所述斜槽61的长度及倾斜程度，以限定所述显示屏组件的移动范围，从而实现对应范围的视度调整。

在本申请的一些示例中，参见图1、图3及图7，所述显示屏组件包括支架50及设置于所述支架50内的显示屏20，所述支架50的一侧设置有环形导轨52，所述环形导轨52的侧壁上沿周向设置有限位槽521；

所述调焦转轮60为封闭环，所述调焦转轮60的内壁上设置有限位凸块63；所述调焦转轮60套设所述环形导轨52的外侧，所述调焦转轮60内壁上设置的所述限位凸块63与所述环形导轨52侧壁上的所述限位槽521相互卡接。

也就是说，所述显示屏20设计由一专门的支架50进行支撑，所述支架50侧壁的下段设计为一环形导轨52，参见图7及图8，所述调焦转轮60被直接套设在所述环形导轨52的外侧将其包裹起来，而所述调焦转轮60是通过内壁上的多个限位凸块63与所述环形导轨52上的限位槽521形成卡合关系，实际上，在驱动下所述限位凸块63可在所述限位槽521内进行滑移，这使得所述支架50与所述调焦转轮60之间形成传动连接，而非完全固定连接。

本申请实施例中设计，所述调焦转轮60可以产生转动，但是所述支架50带动所述显示屏20仅产生沿镜筒30轴向的直线运动，而不产生旋转。

所述支架50例如为环状的薄片结构，在其中部形成有镂空区域，可用于安装所述显示屏20。所述显示屏20例如可以通过粘接的方式固定在所述支架50之内。所述支架50的结构简单，易于装配至所述镜筒30之内。

在上述的示例中，所述限位槽521可以由至少两个限位段围合形成，且相邻的两个限位段之间形成有供所述限位凸块63进入所述限位槽521内的装配槽522。

也就是说，在组装光学模组时，为了方便装配所述支架50与所述调焦转轮60，在所述支架50的背面设计了专门的环形导轨52，且所述环形导轨52的根部可以设计限位槽521，但在该限位槽521上还预留有上述的装配槽522，该装配槽522的形状与所述限位凸块63相适配，所述限位凸块63先进入所述装配槽522之后通过扭动滑移进入所述限位槽521，所述限位槽521可与所述调焦转轮60上的限位凸块63配合。

可选的是，所述调焦转轮60的内壁上沿周向设置有三个限位凸块63；所述限位槽521包括三个限位段，且相邻的两个所述限位段之间均形成有供所述限位凸块63进入所述限位槽521内的装配槽522，以形成三个装配槽522。

通过设计三个限位凸块63与所述限位槽521相配合，这形成了更加稳定的传动配合关系，使所述镜筒30调焦过程中，能够保证所述显示屏20的稳定移动，这利于提升成像质量。

而且，为了装配所述调焦转轮60与所述支架50更加方便，为三个所述限位凸块63配设了三个装配槽522。

在本申请的一些示例中，参见图1至图4，所述支架50的侧壁上设置有第二安装孔51，所述限位件31设置为直杆结构，所述限位件31穿过所述第二安装孔51并延伸至所述调焦转轮60的外侧，所述限位件31的末端设置有与所述限位螺钉80配合的装配孔32，所述限位螺钉80穿过所述装配孔32后伸入所述斜槽61内。

所述限位件31设计为穿过所述支架50后与所述调焦转轮60形成传动配合，可以对所述支架50进行限位。同时，所述限位件31设计为直杆的形式，可以对所述支架50沿镜筒30的轴向运动起到一定的导向作用。

在本申请的一些示例中，参见图1至图4以及图8，所述调焦转轮60的侧壁上沿周向均匀设置有三个斜槽61，所述三个斜槽61均位于所述镜筒30的外侧，所述镜筒30的侧壁上对应的设置有三个限位件31。

可以形成了非常稳定的传动配合关系，使所述镜筒30在调焦匹配视度的过程中，能保证所述显示屏20的稳定移动，这利于提升成像质量。而且，基于调焦稳定的基础上，利于实现所述显示屏20与所述镜片10支架距离的精确调节。同时三个斜槽61的设计使得自锁更稳定，更加保证显示屏20在调节至合适位置后可以稳定的固定在相应的位置上。

各所述斜槽61位于所述镜筒30的外侧，这样，在组装光学模组时碎屑等杂质不会进入所述镜筒30内而影响镜片10及显示屏组件，可以对镜片10及显示屏组件起到良好的保护作用。

在本申请的一些示例中，参见图4及图6，所述镜筒30的侧壁上设置有导轨33，所述调焦件70的内壁靠近所述镜筒30，且所述调焦件70的内壁上设置有卡扣72，所述卡扣72与所述导轨33形成滑动连接，以使所述调焦件70能在所述镜筒30的侧壁上产生沿周向的滑移。

所述调焦件70扣合在镜筒30的侧壁上，同时与所述镜筒30的侧壁形成滑动配合，使得所述调焦件70可以沿着所述镜筒30的侧壁周向转动。

具体地，所述镜筒30的侧壁具有与所述切边镜片相适配的纵切面34及圆弧面，所述调焦件70具有与所述圆弧面相适配的弧度，所述调焦件70位于所述圆弧面的外侧。

将所述调焦件70设计位于所述镜筒30侧壁的圆弧面上，这样才能借助圆弧面实现顺利的周向转动。

可选的是，所述调焦件70的外壁上设置有防滑结构71。

参见图1、图2及图5，所述调焦件70的外壁面上设置有防滑结构71。

所述防滑结构71例如为连续的凸棱结构。当然，也可以为其他的花纹结构。用于防止人工拨动所述调焦件70转动时打滑而影响到调焦精度。

也就是说，所述卡扣72与防滑结构71分设在所述调焦件70相对的两个表面上，所述卡扣72位于内侧不直接外露，而防滑结构71直接外露，用户手动调节时可以接触防滑结构71。

在本申请的一些示例中，参见图1及图3，所述显示屏组件与所述镜筒30之间套设有密封圈40，用以封堵所述显示屏组件与所述镜筒30之间的缝隙。

具体而言，参见图3，在所述支架50的侧壁上套设有上述的密封圈40，所述支架50是装配在所述镜筒30的内腔之中的，引入密封圈40后可用于填充所述支架50与镜筒30之间的间隙，以保证镜筒30内部的密封性。

在本申请的一些示例中，所述调焦转轮60的旋转轴与所述镜筒30的中心轴之间具有设定偏心距。

其中，所述调焦转轮60例如呈圆环状，而所述镜筒30基于应用的是切边镜片，因此外形上为非整圆形。此时，所述调焦转轮60的旋转轴与镜筒30的中心轴采用偏心设计，以此保证了光学模组的整体尺寸比较小。

在本申请的一些示例中，所述镜片10设置为单个。

光学模组包含的镜片数量少，可以减轻重量及成本。与传统的单片镜片的光学模组不同，本申请实施例提供的光学模组，在单片镜片的基础上，通过控制显示屏组件的移动实现了变焦方案。

当光学模组中的单个镜片10为切边镜片时，其具有至少一个镜片切边11。在此基础上，用于承载该镜片10的所述镜筒30，其侧壁上形成的纵切面34以与所述镜片10的镜片切边11相适配。所述镜筒30的侧壁上形成的纵切面34可以对用户的鼻梁区域或者眉骨区域形成合理的避让。

其中，所述镜筒30例如为中空结构，其具有两个相对的端面，如第一端及第二端，所述第一端上可以开设镜片安装孔，参见图1，用以装配镜片10，这样就将镜片10固定在所述镜筒30上。其中，所述镜筒30的第一端在使用时例如设计位于靠近人眼的一侧。

所述镜筒30例如还具有第二端，所述第二端与所述第一端为相对设置。具体地，当所述第一端朝向人眼时，所述第二端远离人眼且位于光学模组设置有显示屏20的一侧。

例如，所述光学模组还包括显示屏20，所述显示屏20设于所述镜筒30的第二端，所述显示屏20与所述镜片10沿同一光轴设置，所述显示屏20被设计为能够相对于所述镜筒30沿轴向做直线运动以靠近或者远离所述镜片10。随着所述显示屏20在镜筒30内的移动，可以调整所述镜片10与所述显示屏20之间的距离，以实现视度调整。

在本申请的一些示例中，当所述镜片10设置为两个或者两个以上时，其中一个所述镜片10位于所述镜筒30的第一端，其余的所述镜片10位于所述镜筒30内，所有的所述镜片10位于同一光轴上；各所述镜片10均设置为切边镜片，且各所述镜片10的切边相对应。

当然，所述光学模组并不限于单镜片的设计，其还可以包括两个或者两个以上的镜片，这些镜片中一个可以固定于所述镜筒30的第一端，其余镜片10例如间隔设置于所述镜筒30内，这些镜片需要位于同一光轴上。

可选的是，当光学模组中设置多个镜片时，各镜片均为切边镜片。在组装光学模组时，应当保证各镜片的切边相对应。

各个所述镜片10为非圆形外形，使得承载二者的所述镜筒30也相应的形成非整圆结构，能够实现在外形上避让用户的鼻梁区域或者眉骨区域，利于VR设备例如VR智能眼镜的产品外形优化设计。

在本申请提出的光学模组中，所述镜筒30可用于承载上述的单个镜片10，甚至还可以承载更多数量的镜片。

在本申请一个具体的例子中，参见图1至图4，光学模组包括单个镜片10、镜筒30、显示屏组件、调焦转轮60及调焦件70；所述镜片10为切边镜片；所述镜片10设于所述镜筒30的第一端，所述镜筒30的侧壁与所述切边镜片的形状相适配，所述镜筒30的侧壁上设置有限位件31；所述显示屏组件可移动地设于所述镜筒30内；所述调焦转轮60可滑动地套设于所述镜筒30的第二端外侧，所述调焦转轮60的侧壁上设置有斜槽61及第一安装孔62，所述限位件31远离所述镜筒30的一端设置有限位螺钉80，所述限位螺钉80插设于所述斜槽61内并与所述斜槽61形成滑动配合，所述显示屏组件与所述调焦转轮60传动连接；所述调焦件70的一端插设于所述第一安装孔62内并与所述第一安装孔62形成间隙配合，所述调焦件70位于所述镜筒30的外侧并与所述镜筒30形成滑动连接；

在调焦时沿所述镜筒30侧壁的周向滑动所述调焦件70，以带动所述调焦转轮60相对于所述显示屏组件转动，在所述斜槽61及所述限位螺钉80的作用下驱使所述显示屏组件沿所述镜筒30的轴向移动，以匹配目标对象的视度；

其中，参见图7，所述显示屏组件包括支架50及设置于所述支架50内的显示屏20，所述支架50的一侧设置有环形导轨52，所述环形导轨52的侧壁上沿周向设置有限位槽521；所述支架50的侧壁上设置有第二安装孔51，所述限位件31为直杆，所述限位件31穿过所述第二安装孔51并延伸至所述调焦转轮60的外侧，所述限位件31的末端设置有与所述限位螺钉80配合的装配孔32，所述限位螺钉80穿过所述装配孔32后伸入所述斜槽61内；

其中，参见图8，所述调焦转轮60为封闭环，所述调焦转轮60的内壁上沿周向均匀设置有三个限位凸块63；所述调焦转轮60套设所述环形导轨52的外侧，所述调焦转轮60内壁上设置的所述限位凸块63与所述环形导轨52侧壁上的所述限位槽521相互卡接；所述限位槽521包括三个限位段，且相邻的两个所述限位段之间均形成有供所述限位凸块进入所述限位槽521内的装配槽522；

其中，所述调焦转轮60的侧壁上沿周向均匀设置有三个斜槽61，所述三个斜槽61均位于所述镜筒30的外侧，所述镜筒30的侧壁上对应的设置有三个所述限位件31；

其中，参见图5及图6，所述镜筒30的侧壁上设置有导轨33，所述调焦件70的内壁靠近所述镜筒30，且所述调焦件70的内壁上设置有卡扣72，所述卡扣72与所述导轨33形成滑动连接，以使所述调焦件70能在所述镜筒30的侧壁上产生沿周向的滑移；所述调焦件70的外壁上设置有防滑结构71；

其中，参见图3，所述支架50与所述镜筒30之间套设有密封圈40，用以封堵所述支架50与所述镜筒30之间的缝隙；

其中，参见所述镜筒30的侧壁具有与所述切边镜片相适配的纵切面34及圆弧面，所述调焦件70具有与所述圆弧面相适配的弧度，所述调焦件70位于所述圆弧面的外侧。

本申请实施例提供的光学模组，与传统的单镜片方案不同，一方面采用了单片切边镜片来避让用户的鼻梁等区域，另一方面控制显示屏组件移动实现了在不限制镜片数量下的变焦功能。与现有的变焦方案的光学模组相比，镜片数量可以仅为一片，靠近人眼的镜片完全不动，可以避免镜片移动给用户带来的不适感，镜片使用数量少也能在一定程度上减轻模组重量及降低生产成本。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括壳体以及如上所述的光学模组，所述光学模组设于所述壳体。

所述可穿戴设备例如为VR头戴设备，包括VR眼镜或者VR头盔等，本申请实施例对此不做具体限制。

例如，所述壳体为镜架，所述镜架上设置有两个镜框；所述光学模组设置为两个，两个所述光学模组分设在所述两个镜框内。

本申请实施例的头戴显示设备的具体实施方式可以参照上述光学模组各实施例，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种光学模组，其特征在于，包括：

镜片(10)，所述镜片(10)为切边镜片；

镜筒(30)，所述镜片(10)设于所述镜筒(30)的第一端，所述镜筒(30)的侧壁与所述切边镜片的形状相适配，所述镜筒(30)的侧壁上设置有限位件(31)；

显示屏组件，所述显示屏组件可移动地设于所述镜筒(30)内；

调焦转轮(60)，所述调焦转轮(60)可滑动地套设于所述镜筒(30)的第二端外侧，所述调焦转轮(60)的侧壁上设置有斜槽(61)及第一安装孔(62)，所述限位件(31)远离所述镜筒(30)的一端设置有限位螺钉(80)，所述限位螺钉(80)插设于所述斜槽(61)内并与所述斜槽(61)形成滑动配合，所述显示屏组件与所述调焦转轮(60)传动连接；

调焦件(70)，所述调焦件(70)的一端插设于所述第一安装孔(62)内并与所述第一安装孔(62)形成间隙配合，所述调焦件(70)位于所述镜筒(30)的外侧并与所述镜筒(30)形成滑动连接；

在调焦时沿所述镜筒(30)侧壁的周向滑动所述调焦件(70)，以带动所述调焦转轮(60)相对于所述显示屏组件转动，在所述斜槽(61)及所述限位螺钉(80)的作用下驱使所述显示屏组件沿所述镜筒(30)的轴向移动，以匹配目标对象的视度。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏组件包括支架(50)及设置于所述支架(50)内的显示屏(20)，所述支架(50)的一侧设置有环形导轨(52)，所述环形导轨(52)的侧壁上沿周向设置有限位槽(521)；

所述调焦转轮(60)为封闭环，所述调焦转轮(60)的内壁上设置有限位凸块(63)；

所述调焦转轮(60)套设所述环形导轨(52)的外侧，所述调焦转轮(60)内壁上设置的所述限位凸块(63)与所述环形导轨(52)侧壁上的所述限位槽(521)相互卡接。

3.根据权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述限位槽(521)由至少两个限位段围合形成，且相邻的两个限位段之间形成有供所述限位凸块(63)进入所述限位槽(521)内的装配槽(522)。

4.根据权利要求2或3所述的光学模组，其特征在于，所述调焦转轮(60)的内壁上沿周向设置有三个所述限位凸块(63)；

所述限位槽(521)包括三个限位段，且相邻的两个所述限位段之间均形成有供所述限位凸块(63)进入所述限位槽(521)内的装配槽(522)，以形成三个装配槽(522)。

5.根据权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述支架(50)的侧壁上设置有第二安装孔(51)，所述限位件(31)为直杆，所述限位件(31)穿过所述第二安装孔(51)并延伸至所述调焦转轮(60)的外侧，所述限位件(31)的末端设置有与所述限位螺钉(80)配合的装配孔(32)，所述限位螺钉(80)穿过所述装配孔(32)后伸入所述斜槽(61)内。

6.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述调焦转轮(60)的侧壁上沿周向均匀设置有三个斜槽(61)，所述三个斜槽(61)均位于所述镜筒(30)的外侧，所述镜筒(30)的侧壁上对应的设置有三个所述限位件(31)。

7.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述镜筒(30)的侧壁上设置有导轨(33)，所述调焦件(70)的内壁靠近所述镜筒(30)，且所述调焦件(70)的内壁上设置有卡扣(72)，所述卡扣(72)与所述导轨(33)形成滑动连接，以使所述调焦件(70)能在所述镜筒(30)的侧壁上产生沿周向的滑移。

8.根据权利要求7所述的光学模组，其特征在于，所述调焦件(70)的外壁上设置有防滑结构(71)。

9.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏组件与所述镜筒(30)之间套设有密封圈(40)，用以封堵所述显示屏组件与所述镜筒(30)之间的缝隙。

10.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述镜筒(30)的侧壁具有与所述切边镜片相适配的纵切面(34)及圆弧面，所述调焦件(70)具有与所述圆弧面相适配的弧度，所述调焦件(70)位于所述圆弧面的外侧。

11.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述调焦转轮(60)的旋转轴与所述镜筒(30)的中心轴之间具有设定偏心距。

12.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述镜片(10)设置为单个。

13.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，当所述镜片(10)设置为两个或者两个以上时，其中一个所述镜片(10)位于所述镜筒(30)的第一端，其余的所述镜片(10)位于所述镜筒(30)内，所有的所述镜片(10)位于同一光轴上；

各所述镜片(10)均设置为切边镜片，且各所述镜片(10)的切边相对应。

14.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1-13中任一项所述的光学模组，所述光学模组设于所述壳体。

15.根据权利要求14所述的可穿戴设备，其特征在于，所述壳体为镜架，所述镜架上设置有两个镜框，所述光学模组设置为两个，两个所述光学模组分设在所述两个镜框内。

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