CN116909005A - 光学模组以及头戴显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光学模组以及头戴显示设备；其中，光学模组包括透镜组，以及设置在所述透镜组的光路之间的分光元件、第一相位延迟器和偏振反射器，所述第一相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射器之间；其中，所述透镜组由相互胶合的第一镜片和第二镜片组成，所述第一镜片与所述第二镜片沿同一光轴呈相邻设置；所述第二镜片背离所述第一镜片的表面的矢高H与所述第二镜片的中心厚度T₂的比值H/T₂满足：0.38≤H/T₂≤0.82。本申请实施例提供的光学模组，具有总长小且成像的像质好的特点。

Description

光学模组以及头戴显示设备

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头戴显示设备。

背景技术

虚拟现实技术的核心部件是内部采用的光学模组，其显示图像效果的好坏将直接决定着虚拟现实产品的质量。随着人们对虚拟现实产品的佩戴舒适性要求越来越高，对虚拟现实产品提出了轻薄化的设计要求。但是，现有的应用在虚拟现实产品中的光学模组无法满足在小体积的情况下兼顾成像的质量。为了保证成像质量就无法实现光学模组小型化设计。

发明内容

本申请的目的是提供一种光学模组以及头戴显示设备的新技术方案，具有光学模组的总长小且成像像质好的特点。

第一方面，本申请提供了一种光学模组。所述光学模组包括透镜组，以及设置在所述透镜组的光路之间的分光元件、第一相位延迟器和偏振反射器，所述第一相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射器之间；

其中，所述透镜组由相互胶合的第一镜片和第二镜片组成，所述第一镜片与所述第二镜片沿同一光轴呈相邻设置；

所述第二镜片背离所述第一镜片的表面的矢高H与所述第二镜片的中心厚度T₂的比值H/T₂满足：0.38≤H/T₂≤0.82。

可选地，所述第二镜片与所述第一镜片相邻的表面为凹面或反曲面；

所述第一镜片与所述第二镜片相邻的表面为凸面或者反曲面。

可选地，所述第二镜片背离所述第一镜片的表面为凸面。

可选地，所述光学模组还包括显示屏幕，所述显示屏幕位于所述第二镜片背离所述第一镜片的一侧，所述第二镜片的中心厚度T₂与所述显示屏幕的发光区域的口径L的比值T₂/L满足：0.2≤T₂/L≤0.5。

可选地，所述光学模组的总长TTL小于25mm，且所述光学模组的MTF值大于0.5。

可选地，所述光学模组的有效焦距为13mm～23mm。

可选地，所述分光元件设于所述第二镜片靠近所述显示屏幕的表面；

所述第一相位延迟器设于所述第二镜片远离所述显示屏幕的表面，所述偏振反射器叠设于所述第一相位延迟器背离所述第二镜片的一侧。

可选地，所述光学模组还包括第一偏振器，所述第一偏振器设于所述偏振反射器背离所述第一相位延迟器的一侧；

且所述第一偏振器通过胶层与所述第一镜片胶合。

可选地，所述显示屏幕被配置为能够发射圆偏振光或者自然光；

当所述显示屏幕发射的光线为自然光时，所述显示屏幕的出光面上设置有第二偏振器，且所述第二偏振器背离所述显示屏幕的一侧叠设有第二相位延迟器，所述第二偏振器与所述第二相位延迟器形成叠合元件用以将自然光转变为圆偏振光。

可选地，所述分光元件位于所述第一相位延迟器与所述第二相位延迟器之间。

第二方面，本申请提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：

壳体；以及

如第一方面所述的光学模组。

本申请的有益效果为：

根据本申请实施例提供的光学模组，其为一种折叠光路方案，该光学模组具有一胶合镜组，且该胶合镜组由两片镜片组成，通过设计其中的第二镜片的面型和中心厚度参数，可以减小光学模组的总长，同时可以兼顾成像的像质。

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一种光学模组的结构示意图；

图2为图1示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之一；

图3为图1示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之二；

图4为图1示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之三；

图5为本申请实施例提供的另一种光学模组的结构示意图；

图6为图5示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之一；

图7为图5示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之二；

图8为图5示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之三；

图9为本申请实施例提供的又一种光学模组的结构示意图；

图10为图9示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之一；

图11为图9示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之二；

图12为图9示出的光学模组的调制传递函数MTF曲线之三。

附图标记说明：

1、光轴；2、光阑；3、第一镜片；4、第二镜片；5、显示屏幕；6、光线；7、胶层；8、第一偏振器；9、偏振反射器；10、第一相位延迟器；11、分光元件；12、第二相位延迟器；13、第二偏振器。

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。

下面结合附图，对本申请实施例提供的光学模组以及头戴显示设备进行详细地描述。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种光学模组，所述光学模组可适合应用于可穿戴设备。所述可穿戴设备例如为头戴显示设备(Head mounted display，HMD)，如VR头戴显示设备。所述VR头戴显示设备例如包括VR智能眼镜或者VR智能头盔等，本申请实施例对头戴显示设备的具体形式对此不做限制。

本申请实施例提出的光学模组，参见图1、图5及图9所示，所述光学模组包括透镜组，以及设置在所述透镜组的光路之间的分光元件11、第一相位延迟器10和偏振反射器9，所述第一相位延迟器10位于所述分光元件11与所述偏振反射器9之间。其中，所述透镜组由相互胶合的第一镜片3和第二镜片4组成，且所述第一镜片3与所述第二镜片4沿同一光轴1呈相邻设置；所述第二镜片4背离所述第一镜片3的表面的矢高H与所述第二镜片4的中心厚度T₂的比值H/T₂满足：0.38≤H/T₂≤0.82。

根据本申请上述实施例提供的光学模组，其为一种基于折叠光路(pancake)的光学模组，该光学模组可应用于虚拟现实产品例如VR产品。

根据上述实施例提供的光学模组，该光学模组中引入了由两片镜片组成的胶合镜组，也即由第一镜片3及第二镜片4相互胶合形成了透镜组。两片胶合镜片的设计利于减小光学模组的总长。同时，为了兼顾良好的成像质量，本申请中还设计了所述第二镜片4背离所述第一镜片3的表面的矢高H与所述第二镜片4的中心厚度T₂的比值H/T₂满足：0.38≤H/T₂≤0.82这一关系。如此可以在保证光学模组的总长较小的情况下兼顾良好的像质。

当所述第二镜片4背离所述第一镜片3的表面的矢高H与所述第二镜片4的中心厚度T₂的比值H/T₂小于0.38或者大于0.82时无法实现兼顾成像的像质，也即会降低成像质量。

本申请实施例提出的光学模组，利于实现虚拟现实显示设备例如VR设备在小尺寸下能够兼顾高成像质量的要求。其中，基于光学模组的小尺寸可以设计的比较小，这能够实现虚拟现实显示设备的轻薄化，更加适合用户佩戴使用，可提升佩戴的舒适性，长时间佩戴也不会有疲劳感。

根据本申请实施例提供的光学模组，其为一种折叠光路方案，该光学模组具有一胶合镜组，且该胶合镜组由两片镜片组成，并通过设计其中的第二镜片4的面型和中心厚度参数，可以减小光学模组的总长同时还可以兼顾成像的像质。其中，第二镜片4例如靠近显示屏幕5，参见图1。

本申请实施例提供的光学模组为一种折叠光路，除包含有透镜组之外，所述光学模组还包含有分光元件11、第一相位延迟器10及偏振反射器9等用于形成折叠光路的光学元件。这些光学元件(光学膜)可用以在所述透镜组内形成折叠光路，使光线在其中进行折返，用以延长光线的传播路径，这利于最终的清晰成像，同时利于减小整个光学模组的尺寸。

其中，所述分光元件11可供一部分光线透射，另一部分光线反射。

所述分光元件11例如为半透半反射膜。

可选的是，所述分光元件11的反射率为47％～53％。

需要说明的是，所述分光元件11的反射率及透射率可以根据具体需要灵活调整，本申请实施例中对此不作限制。

其中，所述第一相位延迟器10例如为四分之一波片。

当然，这里的所述第一相位延迟器10也可根据需要设置为其他相位延迟片如半波片等。

本申请实施例提出的光学模组中，在位于靠近光阑2一侧的折叠光路中，设置所述第一相位延迟器10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，所述偏振反射器9例如为线偏振器，其为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，所述第一相位延迟器10与所述偏振反射器9二者相配合，能够用于解析光线并对光线进行传递。

需要强调的是，所述分光元件11、所述第一相位延迟器10及所述偏振反射器9这些光学元件在近光阑2一侧的所述透镜组内可形成折叠光路，上述的各个光学元件的布设位置较为灵活，但需要保证的是，所述第一相位延迟器10要介于所述分光元件11与所述偏振反射器9之间。

在本申请的一些示例中，参见图1、图5及图9，所述第二镜片4与所述第一镜片3相邻的表面为凹面或者反曲面。所述第一镜片3与所述第二镜片4相邻的表面为凸面或者反曲面。

根据上述示例，所述第一镜片3与所述第二镜片4相邻的两个表面需要胶合，将所述第一镜片3和所述第二镜片4的胶合面设计为凹凸配合，或者反曲面配合，利于二者之间的胶合装配。

在本申请的一些示例中，参见图1、图5及图9，所述第二镜片4背离所述第一镜片3的表面为凸面。

在本申请实施例提供的光学模组中，所述第二镜片4靠近显示屏幕5，由于整个光学模组中的透镜组仅由第一镜片3和第二镜片4胶合组成，第二镜片4就为靠近上述显示屏幕5的第一个镜片，所述第二镜片4背离所述第一镜片3的表面也即所述第二镜片4靠近所述显示屏幕5的表面，将该表面设计为凸面可以汇聚、放大光线，利于提升光效和成像清晰度。

在本申请的一些示例中，参见图1、图5及图9，所述光学模组还包括显示屏幕5，所述显示屏幕5位于所述第二镜片4背离所述第一镜片3的一侧，所述第二镜片4的中心厚度T₂与所述显示屏幕5的发光区域的口径L的比值T₂/L满足：0.2≤T₂/L≤0.5。

根据上述示例，设计了所述第二镜片4的中心厚度T₂与所述显示屏幕5的发光区域的口径L的比值，当这一比值在上述示例中的范围内，可以进一步减小光学模组的总长，提升光学模组的像质。

其中，所述显示屏幕5可以为矩形或者正方形。

当所述显示屏幕5为矩形时，所述显示屏幕5的发光区域的口径L为长边或短边任一长度。当所述显示屏幕5为正方形时，所述显示屏幕5的发光区域的口径L为正方形的边长。

在本申请的一些示例中，所述光学模组的总长TTL小于25mm，且所述光学模组的MTF值大于0.5。

作为本申请一种优选的方式，所述光学模组的总长TTL可以为15mm～18mm。

例如，所述光学模组的总长TTL可以仅为17mm，在此基础上还能兼顾良好的像质。

在本申请的一些示例中，所述光学模组的有效焦距为13mm～23mm。

根据上述示例，本申请实施例提供的光学模组，在两片胶合镜片的基础上实现了短焦成像。整个光学模组的总长也较短，同时兼顾良好的像质。

在本申请的一些示例中，参见图1、图5及图9，所述分光元件11设于所述第二镜片4靠近所述显示屏幕5的表面；所述第一相位延迟器10设于所述第二镜片4远离所述显示屏幕5的表面，所述偏振反射器9叠设于所述第一相位延迟器10背离所述第二镜片4的一侧。

本申请实施例提供的光学模组，其中的透镜组采用的是由两片镜片胶合形成的胶合镜组，为了便于在光学模组中组装形成折叠光路的分光元件11、第一相位延迟器10及偏振反射器9，可以将其直接贴装在镜片上。

其中，所述分光元件11例如为四分之一波片，其可以直接贴装在所述第二镜片4的非胶合面。而所述第一相位延迟器10及所述偏振反射器9可以设计为叠设以形成复合膜材，并夹设于所述第二镜片4与所述第一镜片3之间。这样，整个光学构架也较为紧凑。

所述偏振反射器9的透过轴方向与所述第一相位延迟器10的快轴或慢轴夹角为正45°。所述第一相位延迟器10与所述偏振反射器9二者相配合，能够用于解析光线并对光线进行传递。

根据上述示例，将所述偏振反射器9与所述第一相位延迟器10设于所述第二镜片4的同一侧，利于二者之间的对位调整。

在本申请的一些示例中，参见图1、图5及图9，所述光学模组还包括第一偏振器8，所述第一偏振器8设于所述偏振反射器9背离所述第一相位延迟器10的一侧；且所述第一偏振器8通过胶层7与所述第一镜片3胶合。

根据上述示例，所述第一偏振器8的引入可以降低杂散光。

其中，可以将所述第一偏振器8、所述偏振反射器9及所述第一相位延迟器10依次胶合叠设形成复合膜材，再将其整体设置在所述第一镜片3与所述第二镜片4相邻的两个表面之间。其中，所述第一镜片3的后表面与所述第一偏振器8通过胶层7胶合。所述第二镜片4的前表面与所述第一相位延迟器10连接。所述第一相位延迟器10可以贴装在所述第二镜片4的前表面上，也可以通过镀附的方式形成在所述第二镜片4的前表面上。

需要说明的是，所述第一镜片3及所述第二镜片4靠近光阑2的表面均为前表面，所述第一镜片3及所述第二镜片4靠近所述显示屏幕5的表面为后表面。

在本申请的一些示例中，所述显示屏幕5被配置为能够发射圆偏振光或者自然光。当所述显示屏幕5发射的光线为自然光时，所述显示屏幕5的出光面上设置有第二偏振器13，且所述第二偏振器13背离所述显示屏幕5的一侧叠设有第二相位延迟器12，所述第二偏振器13与所述第二相位延迟器12形成叠合元件用以将自然光转变为圆偏振光。

其中，所述分光元件11位于所述第一相位延迟器10与所述第二相位延迟器12之间。

说明的是，进入所述透镜组中的入射光线应当为圆偏振光。

当所述显示屏幕5发出的是自然光时，则需要对自然光先进行偏振态的转化，使自然光先转变为圆偏振光之后在射入左侧的所述透镜组中，最终经所述透镜组出射的光线6打入光阑2(也即人眼)进行成像。

其中，用于将自然光转变为圆偏振光的器件为上述的叠合元件。

可选的是，在所述显示屏幕5的出光面上可以设置屏幕保护玻璃。所述屏幕保护玻璃可以对显示屏幕5进行保护。此时，所述显示屏幕5发出的光线经过屏幕保护玻璃透射后进入叠合元件进行光的偏振态转变。

根据上述示例，可以将所述第二相位延迟器12与所述第二偏振器13贴装在所述显示屏幕5的发光面上，以降低装配难度。

其中，所述第二偏振器13例如为线偏振器，其透过轴方向可以沿水平方向、竖直方向或其他任一方向。

其中，所述第二相位延迟器12例如为四分之一波片，可实现线偏振光转化为圆偏振光及圆偏振光转化为线偏振光。

具体地，靠近所述显示屏幕5一侧的所述第二相位延迟器12的快轴或慢轴方向与所述第二偏振器13透过轴方向夹角为45°。

根据本申请实施例提供的光学模组，靠近所述显示屏幕5一侧的所述第二相位延迟器12位于所述第二偏振器13和所述分光元件11之间。所述分光元件11位于所述第一相位延迟器10与所述第二相位延迟器之间。而所述第一相位延迟器10(远离所述显示屏幕5一侧)位于所述分光元件11和所述偏振反射器9之间。

可选的是，偏振器、相位延迟器、偏振反射器可以贴附到平面、球面、非球面、柱面、自由曲面以及其他形式曲面上。

其中，所述显示屏幕5可以是LCD、LED、OLED、Micro-OLED、ULED等自发光式屏幕，或者DMD等反射式屏幕。

参见图1，所述光学模组的光线传播过程如下：

经所述显示屏幕5发出的光线6透过所述第二偏振器13，成为水平线偏振光，透过所述第二相位延迟器12,成为左旋或右旋圆偏振光，透过所述分光元件11、所述第二镜片4及所述第一相位延迟器10后，成为了水平线偏振光；然后被所述偏振反射器9反射后成为水平线偏振光，然后透过第一相位延迟器10和所述第二镜片4后，成为了左旋或右旋圆偏振光，再由所述分光元件11反射后形成右旋或左旋圆偏振光，再次透过所述第二镜片4、所述第一相位延迟器10后成为竖直线偏振光，透过所述偏振反射器9、所述第一偏振器8、所述胶层7和所述第一镜片3后进入光阑2成像。

以下通过实施例1到实施例3对本申请实施例提供的光学模组的光学性能进行说明。

实施例1

参见图1，图1示出了本申请实施例1提供的光学模组的光学构架，其包括胶合的第一镜片3和第二镜片4，设置在所述第二镜片4一侧的显示屏幕5，及位于所述第一镜片3一侧的光阑；其中，所述第一镜片3与所述第二镜片4沿同一光轴为相邻设置，在所述第一镜片3与所述第二镜片4之间还依次设置有第一偏振器8、偏振反射器9、第一相位延迟器10及分光元件11；在所述显示屏幕5的出光面上设置有第二相位延迟器12及第二偏振器13。

其中，所述第二镜片4靠近所述显示屏幕5一侧表面(后表面)的失高H为5.9mm，所述第二镜片4的中心厚度T₂为9.6mm，二者的比值为0.61。

其中，所述第二镜片4的中心厚度T₂与所述显示屏幕5的发光区域宽度(或长度)的比值为0.38。

表1示出了光学模组的光学参数，具体如下。

表1

图2、图3、图4分别为450nm、540nm、610nm下，本实施例1的光学模组的调制传递函数MTF曲线，从图2至图4中可以看出，在10lp/mm空间频率下：450nm波长下，光学模组的MTF值高于0.7，540nm波长下，光学模组的MTF值高于0.7，610nm波长下，光学模组的MTF高于0.6。

实施例2

参见图5，图5示出了本申请实施例2提供的光学模组的光学构架，其包括胶合的第一镜片3和第二镜片4，设置在所述第二镜片4一侧的显示屏幕5，及位于所述第一镜片3一侧的光阑；其中，所述第一镜片3与所述第二镜片4沿同一光轴为相邻设置，在所述第一镜片3与所述第二镜片4之间还依次设置有第一偏振器8、偏振反射器9、第一相位延迟器10及分光元件11；在所述显示屏幕5的出光面上设置有第二相位延迟器12及第二偏振器13。

其中，所述第二镜片4靠近所述显示屏幕5一侧表面(后表面)的失高H为7mm，所述第二镜片4的中心厚度T₂为8.5mm，二者的比值为0.82。

其中，所述第二镜片4的中心厚度T₂与所述显示屏幕5的发光区域宽度(或长度)的比值为0.34。

表2示出了光学模组的光学参数，具体如下。

表2

图6、图7、图8分别为450nm、540nm、610nm下，本实施例2的光学模组的调制传递函数MTF曲线，从图6至图8中可以看出，在10lp/mm空间频率下：450nm波长下，光学模组的MTF值高于0.9，540nm波长下，光学模组的MTF值高于0.9，610nm波长下，光学模组的MTF高于0.9。

实施例3

参见图9，图9示出了本申请实施例32提供的光学模组的光学构架，其包括胶合的第一镜片3和第二镜片4，设置在所述第二镜片4一侧的显示屏幕5，及位于所述第一镜片3一侧的光阑；其中，所述第一镜片3与所述第二镜片4沿同一光轴为相邻设置，在所述第一镜片3与所述第二镜片4之间还依次设置有第一偏振器8、偏振反射器9、第一相位延迟器10及分光元件11；在所述显示屏幕5的出光面上设置有第二相位延迟器12及第二偏振器13。

其中，所述第二镜片4靠近所述显示屏幕5一侧表面(后表面)的失高H为4mm，所述第二镜片4的中心厚度T₂为10.6mm，二者的比值为0.38。

其中，所述第二镜片4的中心厚度T₂与所述显示屏幕5的发光区域宽度(或长度)的比值为0.41。

表3示出了光学模组的光学参数，具体如下。

表3

图10、图11、图12分别为450nm、540nm、610nm下，本实施例3的光学模组的调制传递函数MTF曲线，从图10至图12中可以看出，在10lp/mm空间频率下：450nm波长下，光学模组的MTF值高于0.7，540nm波长下，光学模组的MTF值高于0.55，610nm波长下，光学模组的MTF高于0.5。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括外壳以及如上述所述的光学模组。

所述头戴显示设备包括VR智能眼镜或者VR智能头盔等，本申请实施例中对此不做限制。

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 (11)

1.一种光学模组，其特征在于，包括透镜组，以及设置在所述透镜组的光路之间的分光元件(11)、第一相位延迟器(10)和偏振反射器(9)，所述第一相位延迟器(10)位于所述分光元件(11)与所述偏振反射器(9)之间；

其中，所述透镜组由相互胶合的第一镜片(3)和第二镜片(4)组成，所述第一镜片(3)与所述第二镜片(4)沿同一光轴(1)呈相邻设置；

所述第二镜片(4)背离所述第一镜片(3)的表面的矢高H与所述第二镜片(4)的中心厚度T₂的比值H/T₂满足：0.38≤H/T₂≤0.82。

2.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述第二镜片(4)与所述第一镜片(3)相邻的表面为凹面或反曲面；

所述第一镜片(3)与所述第二镜片(4)相邻的表面为凸面或反曲面。

3.根据权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述第二镜片(4)背离所述第一镜片(3)的表面为凸面。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括显示屏幕(5)，所述显示屏幕(5)位于所述第二镜片(4)背离所述第一镜片(3)的一侧，所述第二镜片(4)的中心厚度T₂与所述显示屏幕(5)的发光区域的口径L的比值T₂/L满足：0.2≤T₂/L≤0.5。

5.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组的总长TTL小于25mm，且所述光学模组的MTF值大于0.5。

6.根据权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组的有效焦距为13mm～23mm。

7.根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述分光元件(11)设于所述第二镜片(4)靠近所述显示屏幕(5)的表面；

所述第一相位延迟器(10)设于所述第二镜片(4)远离所述显示屏幕(5)的表面，所述偏振反射器(9)叠设于所述第一相位延迟器(10)背离所述第二镜片(4)的一侧。

8.根据权利要求7所述的光学模组，其特征在于，所述光学模组还包括第一偏振器(8)，所述第一偏振器(8)设于所述偏振反射器(9)背离所述第一相位延迟器(10)的一侧；

且所述第一偏振器(8)通过胶层(7)与所述第一镜片(3)胶合。

9.根据权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述显示屏幕(5)被配置为能够发射圆偏振光或者自然光；

当所述显示屏幕(5)发射的光线为自然光时，所述显示屏幕(5)的出光面上设置有第二偏振器(13)，且所述第二偏振器(13)背离所述显示屏幕(5)的一侧叠设有第二相位延迟器(12)，所述第二偏振器(13)与所述第二相位延迟器(12)形成叠合元件用以将自然光转变为圆偏振光。

10.根据权利要求9所述的光学模组，其特征在于，所述分光元件(11)位于所述第一相位延迟器(10)与所述第二相位延迟器(12)之间。

11.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1-10所述的光学模组。