CN212933143U

CN212933143U - 一种光学模组以及光学设备

Info

Publication number: CN212933143U
Application number: CN202022129908.6U
Authority: CN
Inventors: 刘志建
Original assignee: Goertek Optical Technology Co Ltd
Current assignee: Goertek Optical Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2030-09-25

Abstract

本实用新型提供了一种光学模组以及光学设备。所述光学模组包括透镜组件、显示组件以及调节组件，显示组件设置于透镜组件的入光侧，显示组件发出的光经过入光侧射入透镜组件，由透镜组件的出光侧射出；调节组件包括调节件和紧固件，调节件设置于透镜组件和显示组件之间，调节件与透镜组件固定连接，调节件与显示组件活动连接，显示组件相对调节件可进行X轴、Y轴方向上的移动微调，调整得到理想的光学模组的显示状态。本实用新型技术方案通过设置调节组件来实现多方位调整光学模组的透镜与显示端的相对位置的技术问题，从而获得最佳的视觉效果。

Description

一种光学模组以及光学设备

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，特别涉及一种光学模组以及光学设备。

背景技术

目前虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和微投影产品与日俱增，在VR、 AR以及微投影产品中，光学性能的高低直接决定产品的好坏，但组成其光学模组的透镜由透镜的生产到与光学模组其他部件组装的过程中存在一定的加工误差、组装误差，使得每台光学产品的光学性能不完全相同，则其光学产品的后期调整是整个产品的重点工序，需要出现一种结构简单，可以多方位调节光学模组的透镜端与显示端的结构。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光学模组以及测试设备，旨在解决实现多方位调整光学模组的透镜与显示端的相对位置的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种光学模组，所述光学模组包括：

透镜组件；

显示组件，所述显示组件设置在所述透镜组件的入光侧，所述显示组件发出的光经过所述入光侧射入所述透镜组件，由所述透镜组件的出光侧射出；

以及调节组件，所述调节组件包括调节件和紧固件，所述调节件连接所述透镜组件和所述显示组件，且所述调节件与所述透镜组件或所述显示组件活动连接，以调节所述透镜组件和所述显示组件的相对位置，所述紧固件装设在所述调节件上，以紧固所述调节件与所述透镜组件或所述显示组件活动连接的位置。

可选地，所述调节件包括固定部和活动部，所述固定部与所述透镜组件固定连接，所述活动部与所述显示组件连接，所述紧固件装设在所述活动部上，以紧固所述活动部与所述显示组件。

可选地，所述调节件为调节杆，所述固定部和所述活动部分别位于所述调节杆的两端；

所述显示组件包括显示支架，所述显示支架上设有安装槽，所述安装槽的槽口朝向所述出光侧，所述安装槽的槽底设有调节孔，所述调节杆安装在所述安装槽中，且所述固定部朝向所述槽口延伸，与所述透镜组件固定连接，所述活动部穿过所述调节孔，与所述紧固件连接；

其中，所述活动部的外径小于所述调节孔的孔径。

可选地，所述调节杆的周向还凸设有限位环，所述限位环位于所述固定部和所述活动部之间，且所述限位环的外径大于所述调节孔的孔径，以使所述限位环抵接在所述安装槽的槽底。

可选地，所述调节杆上设有空心槽，所述空心槽位于所述活动部，所述紧固件安装在所述空心槽中。

可选地，所述紧固件包括：

限位部，所述限位部抵接所述调节孔背离所述限位环的一面，所述限位部的外径大于所述调节孔的孔径；

锁紧部，所述锁紧部设置于所述空心槽内，所述锁紧部连接并锁紧所述调节件，固定所述调节件与所述显示支架的相对位置。

可选地，所述透镜组件包括：

镜筒，所述镜筒的入光侧设置有固定孔，所述固定部设置于所述固定孔内，所述显示支架设置于所述镜筒的入光侧。

可选地，所述光学模组还包括：

密封泡棉，所述密封泡棉设置于所述透镜组件与所述显示组件之间，所述密封泡棉沿所述镜筒朝向所述显示组件的一侧的边缘设置。

本实用新型还提出一种光学设备，所述光学设备包括壳体以及如上所述的光学模组，所述光学模组收容于所述壳体中。

可选地，所述光学设备为头戴设备或微投影设备。

本实用新型技术方案通过设置调节组件来实现多方位调整光学模组的透镜与显示端的相对位置的技术问题。本实用新型技术方案的光学模组包括透镜组件、显示组件以及调节组件，显示组件设置于透镜组件的入光侧，显示组件发出的光经过入光侧射入透镜组件，由透镜组件的出光侧射出；调节组件包括调节件和紧固件，调节件设置于透镜组件和显示组件之间，调节件与透镜组件固定连接，调节件与显示组件活动连接，显示组件相对调节件可进行X轴、Y轴方向上的移动微调，调整得到理想的光学模组的显示状态，从而获得最佳的视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种光学模组的结构分解示意图；

图2为本实用新型光学模组的剖视结构示意图；

图3为图2中Q部分的放大结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	光学模组	1	紧固件
2	调节件	3	显示支架
				4	密封泡棉	5	镜筒
6	显示单元	7	第一透镜
				8	第二透镜	9	第三透镜
21	固定部	22	活动部
				25	限位环	11	锁紧部
12	限位部	A	安装槽
				B	调节孔	C	固定孔
D	凸环	E	限位槽

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出了一种光学模组100。

如图1至图2，一种光学模组100，所述光学模组100包括：透镜组件；显示组件，所述显示组件设置在所述透镜组件的入光侧，所述显示组件发出的光经过所述入光侧射入所述透镜组件，由所述透镜组件的出光侧射出；以及调节组件，所述调节组件包括调节件2和紧固件1，所述调节件2连接所述透镜组件和所述显示组件，且所述调节件2与所述透镜组件或所述显示组件活动连接，以调节所述透镜组件和所述显示组件的相对位置，所述紧固件1装设在所述调节件2上，以紧固所述调节件2与所述透镜组件或所述显示组件活动连接的位置。

为了便于理解，设定本实用新型的光学模组100的光线传输方向为Z轴方向，则显示支架3所在平面即为X轴和Y轴所在平面，且理想的光学模组100的显示状态是透镜中心、显示屏与使用者的瞳孔中心在同一条直线上，需要通过调节透镜的“瞳距”使之与人眼瞳距重合，保证透镜中心、显示屏与使用者的瞳孔中心为三点一线，从而获得最佳的视觉效果。基于此基准对本实用新型进行一下实施例的阐述。

本实施例中，光学模组100包括透镜组件、显示组件以及调节组件，显示组件设置于透镜组件的入光侧，显示组件发出的光经过入光侧射入透镜组件，由透镜组件的出光侧射出；调节组件包括调节件2和紧固件1，调节件2 设置于透镜组件和显示组件之间，调节件2与透镜组件固定连接，调节件2 与显示组件活动连接，显示组件相对调节件2可进行X轴、Y轴方向上的移动。本实用新型的光学模组100，通过设置调节组件与显示组件的可活动连接，使得显示组件可相对于透镜组件在X轴、Y轴方向上移动微调，调整到理想的光学模组100的显示状态，从而获得最佳的视觉效果。

可以理解的是，光学模组100的显示组件相对于透镜组件还可以在Z轴方向上进行微调移动，具体的调节件2与透镜组件的连接为可活动连接，调节件2与透镜组件在Z轴方向相对上、下移动，以调节显示组件与透镜组件的距离，使其调整到光学模组100理想的显示状态，从而获得最佳的视觉效果。在X轴、Y轴以及Z轴方向上对光学模组100微调整时期到达理想状态时，对显示组件与透镜组件之间进行封胶处理，使得显示组件与透镜组件的相对位置更加稳定，提升视觉效果。

具体地，所述调节件2包括固定部21和活动部22，所述固定部21与所述透镜组件固定连接，所述活动部22与所述显示组件连接，所述紧固件1装设在所述活动部22上，以紧固所述活动部22与所述显示组件。

本实施例中，调节件2的固定部21设置于透镜组件上，且固定部21与透镜组件为固定连接，调节组件的活动部22与显示组件活动连接，调节件2 可以与显示组件发生相对位移，因调节件2与透镜组件固定连接，则透镜组件可以与显示组件发生相对位移，以调整光学模组100使其达到理想的显示显示状态，从而提升视觉效果。

具体地，所述调节件2为调节杆，所述固定部21和所述活动部22分别位于所述调节杆的两端；所述显示组件包括显示支架3，所述显示支架3上设有安装槽A，所述安装槽A的槽口朝向所述出光侧，所述安装槽A的槽底设有调节孔B，所述调节杆安装在所述安装槽A中，且所述固定部21朝向所述槽口延伸，与所述透镜组件固定连接，所述活动部22穿过所述调节孔B，与所述紧固件1连接；其中，所述活动部22的外径小于所述调节孔B的孔径。

本实施例中，调节件2为一调节杆，调节杆的两端分别为固定部21、活动部22，固定部21与透镜组件连接，活动部22与显示组件连接。显示组件包括有显示支架3，显示支架3上设置有安装槽A，安装槽A底设置有调节孔B，安装槽A的槽口朝向透镜组件的入光侧，调节孔B贯穿显示组件，活动部22设置于安装槽A内，固定部21朝向安装槽A的槽口方向延伸，固定部21设置于透镜组件上，活动部22的端口穿过调节孔B，其中，调节孔B 的孔径大于调节杆的孔径，使得调节杆在调节孔B内可以相对移动，当移动到合适位置后，紧固件1与活动部22连接以紧固显示支架3的当前位置，此过程调整显示支架3与透镜组件的相对位置，能获得更精准的光学显示效果。

具体地，所述调节杆的周向还凸设有限位环25，所述限位环25位于所述固定部21和所述活动部22之间，且所述限位环25的外径大于所述调节孔B 的孔径，以使所述限位环25抵接在所述安装槽A的槽底。

本实施例中，调节杆的周向凸设有限位环25，限位环25与调节杆固定连接，活动部22穿过调节孔B，活动部22在调节孔B内可以进行微调移动，限位环25的外径大于调节孔B的孔径，紧固件1锁紧调节件2以固定调节件 2与显示支架3的相对位置，此时，限位环25紧密抵接安装槽A的槽底，使得调节件2与显示支架3的相对位置处于固定态，保证调节好的光学显示状态不再改变，用以得到更佳的视觉效果。

可以理解的是，在一中具体的实施例中，调节杆为一双头螺杆，螺杆的固定部21设置有外螺纹，固定部21通过外螺纹安装在透镜组件上，通过螺纹拧接的接触面积的多少来调节Z轴方向上的位移，其中一个光学模组100 上设置有四个调节杆，四个调节杆对应四个螺纹拧接面积，其每个螺纹的拧接面积都可以单独调节，也可以同步调节，后使用紧固件1锁紧螺杆的活动部22，最终得到理想的光学模组100的显示状态。

具体地，所述调节杆上设有空心槽，所述空心槽位于所述活动部22，所述紧固件1安装在所述空心槽中。

本实施例中，调节杆上设置有空心槽，空心槽设置于活动部22端口，紧固件1设置于空心槽内，用以固定显示组件与调节杆，使其两者不能再相对移动。

具体地，所述紧固件1包括：限位部12，所述限位部12抵接所述调节孔 B背离所述限位环25的一面，所述限位部12的外径大于所述调节孔B的孔径；锁紧部11，所述锁紧部11设置于所述空心槽内，所述锁紧部11连接并锁紧所述调节件2，固定所述调节件2与所述显示支架3的相对位置。

本实施例中，紧固件1包括限位部12和锁紧部11，锁紧部11设置于调节杆的空心槽内，限位部12设置于锁紧部11远离调节件2的一端，限位部 12的外径大于调节孔B的孔径，锁紧部11用于锁紧调节件2，限位部12抵接显示支架3，用以配合锁紧部11来固定显示支架3与调节件2的相对位置关系，其中调节件2与透镜组件固定连接，在水平方向上，调节件2与显示支架3的相对位置移动，带动透镜组件与显示组件的相对位置移动，实现显示组件相对透镜组件在X轴、Y轴方向上的微调，在竖直方向，调节件2与透镜组件的拧接接触面积的改变，用以实现Z轴方向上的微调，使得光学模组100达到理想的显示状态。

可以理解的是，在一中具体的实施例中，紧固件1为一螺杆，螺杆带有螺帽，螺杆上设置有外螺纹，调节件2的空心槽内设置有内螺纹，螺帽的外径大于调节孔B的孔径，当螺杆与调节件2锁紧时，螺帽架设于调节孔B上，螺帽与显示支架3抵接，将显示支架3与调节件2锁紧。在另外一个实施例中，显示支架3上抵接螺帽的一面向下开设有限位槽E，限位槽E深度对应螺帽的厚度，此时，螺帽的外径大于调节孔B的孔径，但是小于限位槽E的外径，当螺杆锁紧调节件2时，螺帽卡设于限位槽E内，用以固定显示组件与调节件2，使其两者不能再相对移动。

在另一个实施例中，调节件2一端设置于透镜组件上，一端与显示组件连接，调节件2的原始外径小于调节孔B的孔径，调节件2与显示支架3的相对位置可调，当调整到理想位置时，调节件2的活动部22膨胀增大活动部 22的外径，膨胀后的活动部22与调节孔B过盈配合，用以固定显示组件与透镜组件的相对位置关系。

具体地，所述透镜组件包括：镜筒5，所述镜筒5的入光侧设置有固定孔 C，所述固定部21设置于所述固定孔C内，所述显示支架3设置于所述镜筒5的入光侧。

本实施例中，镜筒5组件包括有镜筒5，镜筒5上设置与调节件2的个数相对应的固定孔C，固定孔C与调节件2的固定部21连接，调节件2外设置有螺纹时，固定孔C内对应设置有内螺纹，与固定部21呈拧接连接，且其拧接的接触面积可以改变。显示组件设置于镜筒5的入光侧，光线由显示组件发出，由镜筒5的入光侧射入透镜组件，由出光侧射出。

可以理解的是，透镜组件还包括有至少一个透镜，如图1所述，一个具体实施例中，透镜组件包括有三个透镜，分别为第一透镜7、第二透镜8以及第三透镜9，第一透镜7、第二透镜8以及第三透镜9依次安装于镜筒5内，第一透镜7靠近镜筒5的入光侧的位置，第三透镜9靠近镜筒5的出光侧的位置，光线经第一透镜7、第二透镜8以及第三透镜9之后射出。显示组件还包括有显示单元6，显示单元6设置于显示支架3上，显示单元6可选地设置于显示支架3的中心位置，镜筒5与至少一个透镜的相对位置在组装本实用新型提供的光学模组100的时候就已经固定，则只需要调节镜筒5与显示支架3 的相对位置，则能达到调节显示单元6与透镜的相对位置，从而达到将光学模组100调整到理想的光学显示状态，提升其视觉效果。

如图3所示，示出显示支架3与镜筒5的安装槽A、调节孔B、固定孔C、凸环D、限位槽E、紧固件1以及调节件2的剖面视图的放大部分Q，即为调节件2与紧固件1以及其两者的安装位置。

结合图1至图2，可选地，所述光学模组100还包括：密封泡棉4，所述密封泡棉4设置于所述透镜组件与所述显示组件之间，所述密封泡棉4沿所述镜筒5朝向所述显示组件的一侧的边缘设置。

本实施例中，光学模组100还包括有密封泡棉4，密封泡棉4设置于透镜组件与显示组件之间，密封泡棉4固定于镜筒5上，密封泡棉4为中部挖空的泡棉圈，密封泡棉4的内轮廓对应镜筒5的内轮廓设置，密封泡棉4的外轮廓小于镜筒5的外轮廓位于固定孔C处，当显示组件与透镜组件的相对位置固定时，密封泡棉4的外轮廓与调节件2抵接，用以缓冲显示组件与透镜组件之间的相互移动，调整好其两者的相对位置进行固定后，密封泡棉4呈现为压缩状态，起到密封显示支架3与镜筒5之间缝隙的作用。在另一个具体的实施例中，显示支架3与镜筒5之间会进行打胶处理，稳定其二者的相对位置关系，加强密封效果。

其他实施例中，每个固定孔C的周边设置有凸环D，凸环D的外径小于安装槽A的外径，密封泡棉4抵接每个凸环D，凸环D的设置有助于显示支架3和镜筒的配合精准度。

本实用新型还提出一种光学设备，所述光学设备包括壳体以及如上所述的光学模组100，所述光学模组100收容于所述壳体中。

可选地，所述光学设备为头戴设备或微投影设备。

本实用新型还提供一种光学设备，光学设备还包括壳体，以及上所述的光学模组100，光学模组100收容于光学设备中，光学设备为头戴设备或微投影设备，例如VR头显设备，或AR头盔式显示器，或微投影机等，用于头戴设备时，不局限于单目模组，双目模组亦可以使用此机构进行光学性能参数调节。在其光学性能的调整中，该光学模组100，包括单目模组或双目模组，放置于专业的调整治具中，调整治具对光学模组100的显示组件与透镜组件进行X轴、Y轴以及Z轴方向进行调节，使得光学模组100适应其安装的光学设备，使得光学设备的光学显示状态达到理想状态，具体为透镜中心、显示屏与使用者的瞳孔中心在同一条直线上，提高光学设备的视觉效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种光学模组，其特征在于，所述光学模组包括：

透镜组件；

2.如权利要求1所述的光学模组，其特征在于，所述调节件包括固定部和活动部，所述固定部与所述透镜组件固定连接，所述活动部与所述显示组件连接，所述紧固件装设在所述活动部上，以紧固所述活动部与所述显示组件。

3.如权利要求2所述的光学模组，其特征在于，所述调节件为调节杆，所述固定部和所述活动部分别位于所述调节杆的两端；

其中，所述活动部的外径小于所述调节孔的孔径。

4.如权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述调节杆的周向还凸设有限位环，所述限位环位于所述固定部和所述活动部之间，且所述限位环的外径大于所述调节孔的孔径，以使所述限位环抵接在所述安装槽的槽底。

5.如权利要求4所述的光学模组，其特征在于，所述调节杆上设有空心槽，所述空心槽位于所述活动部，所述紧固件安装在所述空心槽中。

6.如权利要求5所述的光学模组，其特征在于，所述紧固件包括：

7.如权利要求3所述的光学模组，其特征在于，所述透镜组件包括：

8.如权利要求7所述的光学模组，其特征在于，还包括：

9.一种光学设备，其特征在于，包括壳体以及如权利要求1-8所述的光学模组，所述光学模组收容于所述壳体中。

10.如权利要求9所述的光学设备，其特征在于，所述光学设备为头戴设备或微投影设备。