CN221225169U - 近眼成像模组、头戴式虚拟现实设备及虚拟现实系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学成像技术领域，具体涉及一种近眼成像模组、头戴式虚拟现实设备及虚拟现实系统，近眼成像模组包括屏幕以及沿屏幕的出光方向依次设置的第二成像透镜组、采集模块和第一成像透镜组；屏幕所出射的显示光束经第二成像透镜组和第一成像透镜组后进入人眼；采集模块和屏幕之间设置有分光面，用于根据目标光学特性，将人眼反射光束中的目标光束反射至采集模块，以实现眼部信息采集功能。本申请通过将采集模块内置于透镜组之间，使采集模块不再朝向人眼突出，解决了造型不美观、容易造成脏污和磕碰的问题。

Description

近眼成像模组、头戴式虚拟现实设备及虚拟现实系统

技术领域

本发明涉及虚拟现实装置技术领域，更具体地，本发明涉及一种近眼成像模组、头戴式虚拟现实设备及虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)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。如今，虚拟现实技术得到了快速的发展，其应用领域也趋于广泛。为了更好地提升用户体验感，VR产品的功能也更加多样化。目前，眼部信息采集技术在VR产品中逐渐成为重点改进突破的方向，眼部信息采集技术常见包括眼动追踪技术、眼球虹膜身份识别技术、眼部眼周图像采集技术、面部表情识别技术等等。

目前的眼部信息采集技术如眼动追踪技术中，通过向人眼眼部发出检测光线，利用摄像装置对眼部反射的检测光线进行采集，经过图像处理后分析推断用户注视方向，实现对用户注视方向的追踪。

目前主流眼球追踪方案，将眼部信息的采集装置设置在透镜组外，靠近人眼一侧，这样设计会造成采集装置突出不美观，容易造成脏污和磕碰，影响采集效果。

发明内容

为了解决以上的问题，本申请提供一种近眼成像模组、头戴式虚拟现实设备及虚拟现实系统，通过将采集模块内置于透镜组之间，并在光学模组内设置分光面，采用反射式来实现眼部信息的采集，避免采集模块朝向人眼突出，解决了造型不美观、容易造成脏污和磕碰的问题。

为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种近眼成像模组，包括：屏幕、第二成像透镜组、采集模块和第一成像透镜组，所述第二成像透镜组、采集模块和第一成像透镜组设于屏幕出光一侧并沿屏幕出光方向依次设置；

所述屏幕所出射的显示光束经所述第二成像透镜组和所述第一成像透镜组后进入人眼；

所述采集模块和所述屏幕之间设置有分光面，用于根据目标光学特性，将人眼反射光束中的目标光束反射至所述采集模块，以实现眼部信息采集。

在本申请的可选实施例中，所述目标光学特性包括以下至少一项：入射光偏振方向、入射光角度和入射光波长；所述分光面包括以下至少一项：光学偏振膜、光学角度反射膜和光学波长反射膜。

可以理解，本申请提供了一种近眼成像模组，配备有用于实现眼动追踪功能的采集模块，该采集模块设置于用于放大屏幕出射的显示光束的透镜组之间，避免了采集模块朝向人眼突出、造型不美观、容易造成脏污和磕碰的问题。

以该采集模块为分界点，采集模块与人眼之间构成第一成像透镜组，采集模块与屏幕之间构成第二成像透镜组，第一成像透镜组和第二成像透镜组之间设置有分光面，用于将人眼反射光束中的目标光束反射至所述采集模块，该目标光束携带有眼部信息如眼球运动信息，根据目标光束采集眼部图像信息，再通过图像处理方法实现特定功能如眼动追踪功能。在此过程中，人眼反射光束通过第一成像透镜组折射和分光面反射，可以减少人眼反射光束的倾斜度，避免了由于人眼到采集模块的距离过近，对眼部拍摄的倾斜度过大，导致拍摄清晰度不足的问题。

在本申请的可选实施例中，所述分光面包括以下至少一项：

设置于所述第二成像透镜组中目标光学面上的光学选择反射膜；

设置于所述第一成像透镜组和所述第二成像透镜组之间的反射镜，以及所述反射镜上层叠的光学选择反射膜。

在本申请的可选实施例中，所述分光面包括以下至少一项：

设置于所述第二成像透镜组中目标光学面上的光学选择反射膜；

设置于所述第一成像透镜组和所述第二成像透镜组之间的反射镜，以及所述反射镜上层叠的光学选择反射膜。

在本申请的可选实施例中，用于实现眼动追踪功能的发光装置可以是用于产生显示光束的屏幕，也可以是增设的用于向人眼发出追踪光束的出光模块。以屏幕直接作为眼动追踪功能的发光装置，可以节省出近眼成像模组的整机空间和构造成本；以出光模块作为眼动追踪功能的发光装置，对分光面的设计和制造难度要求更低，反射至采集模块中的目标光束亮度更大，更易于眼动追踪的后期计算。

在本申请的可选实施例中，所述人眼反射光束为所述屏幕出射的所述显示光束时，包括以下至少一种情况：

所述光学选择反射膜为用于反射第一偏振方向光束的光学偏振膜，所述光学偏振膜设于所述目标光学面上，从所述屏幕出射到达光学偏振膜的所述显示光束的偏振方向与所述第一偏振方向正交，所述光学选择反射膜靠近第一成像透镜组的一侧还设置有第一四分之一波片；所述显示光束在射入所述人眼的过程中第一次经过所述第一四分之一波片，在被所述人眼反射至所述光学选择反射膜的过程中第二次经过所述第一四分之一波片；

所述光学选择反射膜为设于目标光学面上并用于反射第一入射角度范围光束的光学角度反射膜，所述屏幕出射的所述显示光束不满足所述第一入射角度范围，所述人眼反射光束满足所述第一入射角度范围。

可选地，所述第一入射角度范围为入射角度大于第一角度的范围，所述目标光学面为具有负光焦度的反射表面时，所述第一角度小于或等于40°；所述目标光学面为具有正光焦度的反射表面时，所述第一角度小于或等于25°；所述目标光学面为平面时，所述第一角度小于或等于32°。

在本申请的可选实施例中，上述近眼成像模组还包括出光模块；所述出光模块用于向所述人眼发出满足所述目标光学特性的检测光束。

在本申请的可选实施例中，所述人眼反射光束为所述出光模块出射的所述检测光束时，包括以下至少一种情况：

所述光学选择反射膜为用于反射第一偏振方向光束的光学偏振膜，所述出光模块出射的所述检测光束的偏振方向为所述第一偏振方向；

所述光学选择反射膜为用于反射第二入射角度范围光束的光学角度反射膜，所述屏幕出射的所述显示光束不满足所述第二入射角度范围，所述检测光束满足所述第二入射角度范围；

所述光学选择反射膜为用于反射目标波段的光学波长反射膜，所述屏幕出射的所述显示光束不满足所述目标波段，所述检测光束满足所述目标波段。

在本申请的可选实施例中，所述第二成像透镜组包括折叠光路组件，所述折叠光路组件包括沿所述屏幕的出光方向依次设置的第二四分之一波片，部分透射部分反射镜，第三四分之一波片和反射式偏振片，所述分光面设置于所述第一成像透镜组和反射式偏振片之间。

在本申请的可选实施例中，所述第一成像透镜组包括具有正光焦度的第一成像透镜；

所述第二成像透镜组包括以下至少一种情况：

具有正光焦度的第二成像透镜，所述第二成像透镜背离所述屏幕的表面为平面；

沿所述屏幕的出光方向依次设置第三成像透镜和第二成像透镜，所述第二成像透镜和所述第三成像透镜均具有正光焦度，所述第二成像透镜组背离所述屏幕的表面为凸面；

沿所述屏幕的出光方向依次设置第三成像透镜和第二成像透镜，所述第三成像透镜具有正光焦度，所述第二成像透镜具有负光焦度，且所述第二成像透镜背离所述屏幕的表面为凹面。

第二方面，提供一种头戴式虚拟现实设备，包括：如第一方面任一项所述近眼成像模组。

第三方面，本申请提供了一种虚拟现实系统，包括如第二方面任一项所述头戴显示装置，以及与所述头戴式虚拟现实设备建立连接的外部操作单元。

有益效果：

本申请提供的近眼成像模组，配备有用于实现采集眼球信息的采集模块，该采集模块设置于用于放大屏幕出射的显示光束的透镜组之间，避免了采集模块朝向人眼突出、造型不美观、容易造成脏污和磕碰的问题。在人眼反射光束进入采集模块的过程中，人眼反射光束通过第一成像透镜组折射和分光面反射，可以减少人眼反射光束的倾斜度，避免了由于人眼到采集模块的距离过近，眼部信息采集过程中拍摄的倾斜度过大，导致拍摄清晰度不足的问题。

用于实现眼部信息采集功能的发光装置可以是用于产生显示光束的屏幕，也可以是增设的用于向人眼发出检测光束的出光模块。以屏幕直接作为眼部信息采集的发光装置，可以节省出近眼成像模组的整机空间和构造成本；以出光模块作为眼部信息采集的发光装置，对分光面的设计和制造难度要求更低，反射至采集模块中的目标光束亮度更大，更易于眼部信息采集的后期计算。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。

附图中的方法、系统和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。

图1是本申请提供的第一种近眼成像模组的结构示意图。

图2是本申请提供的第二种近眼成像模组的结构示意图。

图3是本申请提供的第三种近眼成像模组的结构示意图。

图4是本申请提供的第四种近眼成像模组的结构示意图。

图5是本申请提供的近眼成像模组中透镜组的第一种结构示意图。

图6是本申请提供的近眼成像模组中透镜组的第二种结构示意图。

图7是本申请提供的近眼成像模组中透镜组的第三种结构示意图。

图8是本申请提供的近眼成像模组中透镜组的第四种结构示意图。

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装置可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和装置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。

本申请提供了一种近眼成像模组，适合应用于头戴式虚拟现实设备(Headmounted display，HMD)，如VR头戴显示装置。VR头戴显示装置例如可以包括VR智能眼镜或者VR智能头盔等，本申请实施例对于头戴显示装置的具体形式对此不做限制。当然，本申请实施例提供的光学模组还可以应用于其他类型的电子装置。

随着头戴显示装置产品智能化地不断提升，对眼部信息采集功能的重视程度逐渐提升。其中，眼部采集信息可用于眼动追踪功能、虹膜身份识别功能、眼部及眼周图像采集、面部表情识别功能等等，主要依赖于采集的人眼眼部信息，通过图像处理和分析，实现相应的功能。以眼动追踪功能为例，目前主流的眼球追踪结构一般有两套关键器件，分别为红外光源及可捕捉红外光束的红外相机(IR camera)。通常，将红外光源设计位于近眼成像模组背离屏幕侧，红外相机一般位于产品镜筒的边缘位置，这种方案对于红外相机的摆放位置、FOV、景深及倾斜角度等要求相对严格，且由于红外相机摆放在边缘位置，导致眼球追踪的精度较低。

针对于以上背景技术，第一方面，本申请提供了一种近眼成像模组，如图1或图2所示，近眼成像模组包括：屏幕40以及沿屏幕40的出光方向依次设置的第二成像透镜组03、采集模块50和第一成像透镜组02。

屏幕40所出射的显示光束经第二成像透镜组03和第一成像透镜组02后进入人眼。VR头戴显示装置中，经第二成像透镜组03和第一成像透镜组02处理后，人眼可以看到一个放大的像，呈现虚拟现实的沉浸式效果。

采集模块50和屏幕40之间设置有分光面，用于根据第一光学特性，将人眼反射光束中的目标光束反射至采集模块50，以实现眼部信息采集功能。

在本申请方案中，所述眼部信息可包括眼球图像信息、眼部及眼周的图像信息等等，通过采集眼球图像信息，如眼球眼动情况，可用于眼动追踪功能，或者通过拍摄眼球的虹膜图像，来进行身份识别；也可以通过采集人眼的眼部及眼周图像，并通过前面板的显示区来展示图像，在头戴式虚拟现实设备外部可观察到使用者的眼部及面部图像；另外，还可以通过拍摄眼球和眼周的图像，观察眼球和眼周的变化，从而分析使用者的面部表情，获取使用者的情绪状态。在本实施例中，所述眼部信息优选为眼球信息，用于头戴式虚拟现实设备的眼动追踪功能。在其他实施例中，所述眼部信息还可以为上述的其他图像信息，通过不同的图像处理分析方式，来实现对应的功能。

可以理解，本申请提供了一种近眼成像模组，配备有用于实现眼动追踪功能的采集模块50，该采集模块50设置于用于放大屏幕40出射的显示光束的透镜组之间，避免了眼动追踪装置背离屏幕突出、造型不美观、容易造成脏污和磕碰的问题。

以该采集模块50为分界点，采集模块50与人眼之间的透镜构成第一成像透镜组02，采集模块50与屏幕40之间的透镜构成第二成像透镜组03，采集模块50和屏幕40之间设置有分光面，用于将人眼反射光束中的目标光束反射至采集模块50，该目标光束携带有眼球运动信息，根据目标光束形成眼动追踪图像，再通过图像处理方法实现眼动追踪功能。在此过程中，人眼反射光束通过第一成像透镜组02折射和分光面反射，可以减少人眼反射光束的倾斜度，避免了由于人眼到采集模块50的距离过近，眼动追踪图像中摄眼球拍摄的倾斜度过大，导致拍摄清晰度不足的问题。

在本申请实施例中，采集模块50可以是眼动追踪摄像机，为保证有效识别，眼动追踪摄像机可拍摄到人眼处的覆盖范围大于眼动范围，拍摄范围直径D>4mm。

在本申请实施例中，屏幕40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。

图1和图2中，第一成像透镜组02和第二成像透镜组03只示出了一个透镜，实际上第一成像透镜组02和第二成像透镜组03均可以包括至少一个光学元件。优选地，第一成像透镜组02和第二成像透镜组03的边缘沿光轴方向的间距d大于3mm。

在本申请的可选实施例中，第二成像透镜组03包括折叠光路组件，折叠光路组件包括沿屏幕40的出光方向依次设置的第二四分之一波片，部分透射部分反射镜，第三四分之一波片和反射式偏振片。分光面设置于第一成像透镜组02和反射式偏振片之间，部分透射部分反射镜优选为半透半反射镜。

在本实施例中，屏幕40出射的光线为线偏振光，在经过第二四分之一波片之后变为圆偏振光，然后再依次透过部分透射部分反射镜和第三四分之一波片，再被反射式偏振片反射后经过第三四分之一波片，最后透过反射式偏振片，通过依次设置的第二四分之一波片、部分透射部分反射镜、第三四分之一波片和反射式偏振片，形成折叠光路，大大缩短光学模组厚度，减轻整机的重量。另外，由于分光面设置在第一成像透镜组和反射式偏振片之间，分光面不会对折叠光路产生影响，便于折叠光路的设计，确保成像品质。

如图5所示，近眼成像模组的透镜组为2片式光学模组，其中第一成像透镜组02为具有正光焦度的第一成像透镜20，第二成像透镜组03为具有正光焦度的第二成像透镜组30，第二成像透镜组30背离屏幕的表面301为平面。屏幕出射的显示光束通过第二成像透镜组30后被第一成像透镜20的202面反射，光束在第二成像透镜组30的表面302再次被反射后，通过第一成像透镜20进入人眼，人眼位于位置101处可以看到屏幕放大的像。用于眼动追踪的人眼反射光束经过第一成像透镜20后，被分光面，反射进入采集模块50，采集模块50可以对人眼进行清晰成像，通过后端分析推断人眼的注视方向，实现眼动追踪。第一成像透镜20和第二成像透镜组30的具体光学参数，如下表所示：

表1透镜20和透镜30的具体光学参数

如图6所示，第一成像透镜组02为具有正光焦度的第一成像透镜500，第二成像透镜组03包括沿屏幕40的出光方向依次设置第三成像透镜70和第二成像透镜60，第二成像透镜60和第三成像透镜70均具有正光焦度，第二成像透镜60背离屏幕的表面为凸面。屏幕出射的显示光束通过第三成像透镜70后被第二成像透镜60的表面602反射，光束在第三成像透镜70的表面702再次被反射后，通过第一成像透镜500和第二成像透镜60进入人眼，人眼位于位置101处可以看到屏幕放大的像。用于眼动追踪的人眼反射光束经过第一成像透镜500后，被第二成像透镜60的表面601反射进入采集模块50，采集模块50可以对人眼进行清晰成像，被通过后端分析推断人眼的注视方向，实现眼动追踪。第一成像透镜500、第二成像透镜60和第三成像透镜70的具体光学参数，如下表所示：

表2透镜500、透镜60和透镜70的具体光学参数

如图7所示，第一成像透镜组02为具有正光焦度的第一成像透镜80，第二成像透镜组03包括沿屏幕40的出光方向依次设置第三成像透镜100和第二成像透镜90，第三成像透镜100具有正光焦度，第二成像透镜90具有负光焦度，且第二成像透镜90背离屏幕的表面901为凹面。屏幕出射的显示光束通过第三成像透镜100后被第二成像透镜90的表面902反射，光束在第三成像透镜100的表面1002再次被反射后，通过第一成像透镜80和第二成像透镜90进入人眼，人眼位于101处可以看到屏幕放大的像。用于眼动追踪的人眼反射光束经过第一成像透镜80后，被第二成像透镜90的表面901反射进入采集模块50，采集模块50可以对人眼进行清晰成像，被通过后端分析推断人眼的注视方向，实现眼动追踪。第一成像透镜80、第二成像透镜90和第三成像透镜100的具体光学参数，如下表所示：

表3透镜80、透镜90和透镜100的具体光学参数

如图8所示，第一成像透镜组02为具有负光焦度的第一成像透镜110时，第二成像透镜组03包括沿屏幕40的出光方向依次设置第三成像透镜130和第二成像透镜120，第二成像透镜120和第三成像透镜130均具有正光焦度，且第二成像透镜120背离屏幕的表面1201为凹面。

屏幕出射的显示光束通过第三成像透镜130后被第二成像透镜120的表面1202反射，光束在第三成像透镜130的表面1302再次被反射后，通过第一成像透镜110和第二成像透镜120进入人眼，人眼位于位置101处可以看到屏幕40放大的像。用于眼动追踪的人眼反射光束经过第一成像透镜110后，被第二成像透镜120的表面1201反射进入采集模块50，采集模块50可以对人眼进行清晰成像，被通过后端分析推断人眼的注视方向，实现眼动追踪。第一成像透镜110、第二成像透镜120和第三成像透镜130的具体光学参数，如下表所示：

表4透镜110、透镜120和透镜130的具体光学参数

表面	半径(mm)	厚度(mm)	材料	Conic
					1	-100	3	APEL	19.5782309
2	无限	2.6622544		0
					3	-200	6.2691914	OKP	-46.191696
4	-64063996	4.6220937		0
					5	-68.02882	7.0005629	APEL	-3.9481777
6	-48.6258	2.6		-0.1925834

在本申请的可选实施例中，分光面包括以下至少一项：

如图1所示，设置于第二成像透镜组03中任意一层目标光学面001上的光学选择反射膜；

如图2所示，设置于第一成像透镜组02和第二成像透镜组03之间的反射镜M1，以及反射镜M1上层叠的光学选择反射膜。

在本申请的可选实施例中，第一光学特性包括以下至少一项：入射光偏振方向、入射光角度和入射光波长；光学选择反射膜包括以下至少一项：光学偏振膜、光学角度反射膜和光学波长反射膜。

人眼反射光束为屏幕40出射的显示光束时，包括以下至少一种情况：

情况1：光学选择反射膜为用于反射第一偏振方向光束的光学偏振膜，屏幕出射的显示光束的偏振方向与第一偏振方向垂直，光学选择反射膜到人眼之间还设置有第一四分之一波片；显示光束在射入人眼的过程中第一次经过第一四分之一波片，在被人眼反射至光学选择反射膜的过程中第二次经过第一四分之一波片。在情况1时，屏幕40的出光表面可以设置有偏振片，用于确保屏幕出射的显示光束的偏振方向与第一偏振方向垂直。

情况2：光学选择反射膜为用于反射第一入射角度范围光束的光学角度反射膜，屏幕出射的显示光束不满足第一入射角度范围，人眼反射光束满足第一入射角度范围。

在本实施例中，屏幕出射并被采集模块采集的显示光束不限于可见光。

可选地，第一入射角度范围为入射角度大于第一角度的范围，目标光学面为凸面时，第一角度小于或等于40°；目标光学面为凹面时，第一角度小于或等于25°；目标光学面为平面时，第一角度小于或等于32°。

在本申请的可选实施例中，如图3和图4所示，人眼反射光束为出光模块出射的检测光束时，上述近眼成像模组还包括出光模块50；出光模块50用于向人眼01发出满足第一光学特性的检测光束。人眼反射光束为出光模块出射的检测光束时，包括以下至少一种情况：

情况1：光学选择反射膜为用于反射第一偏振方向光束的光学偏振膜时，出光模块出射的检测光束的偏振方向为第一偏振方向。

情况2：光学选择反射膜为用于反射第二入射角度范围光束的光学角度反射膜，屏幕出射的显示光束不满足第二入射角度范围，检测光束满足第二入射角度范围。

情况3：光学选择反射膜为用于反射目标波段的光学波长反射膜，屏幕出射的显示光束不满足目标波段，检测光束满足目标波段。可以理解，目标波段可以是可见光波段的任意波段，也可以是非可见光波段的任意波段，针对于不可见光可选择的范围有红外光、紫外光和x光，在本申请实施例中，优选红外光。

第二方面，本申请提供一种头戴式虚拟现实设备，包括：如第一方面的近眼成像模组。

本申请实施例中，对头戴式虚拟现实设备的类型不做限制，可以包括VR头戴显示装置、AR头戴显示装置和MR头戴显示装置的任一种。

第三方面，本申请提供了一种虚拟现实系统，包括如第二方面任一项头戴屏幕，以及与头戴式虚拟现实设备建立连接的外部操作单元。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 (10)

1.一种近眼成像模组，其特征在于，包括：

屏幕、第二成像透镜组、采集模块和第一成像透镜组，所述第二成像透镜组、采集模块和第一成像透镜组设于屏幕出光一侧并沿屏幕出光方向依次设置；

所述屏幕所出射的显示光束经所述第二成像透镜组和所述第一成像透镜组后进入人眼；

所述采集模块和所述屏幕之间设置有分光面，用于根据目标光学特性，将人眼反射光束中的目标光束反射至所述采集模块，以实现眼部信息采集；

所述目标光学特性包括以下至少一项：入射光偏振方向、入射光角度和入射光波长；

所述分光面包括以下至少一项：光学偏振膜、光学角度反射膜和光学波长反射膜；

所述采集模块拍摄到人眼处的覆盖范围大于眼动范围，拍摄范围直径D>4mm。

2.根据权利要求1所述的近眼成像模组，其特征在于，

所述分光面包括以下至少一项：

设置于所述第二成像透镜组中目标光学面上的光学选择反射膜；

设置于所述第一成像透镜组和所述第二成像透镜组之间的反射镜，以及所述反射镜上层叠的光学选择反射膜。

3.根据权利要求2所述的近眼成像模组，其特征在于，

所述人眼反射光束为所述屏幕出射的所述显示光束时，包括以下至少一种情况：

所述光学选择反射膜为用于反射第一偏振方向光束的光学偏振膜，所述光学偏振膜设于所述目标光学面上，从所述屏幕出射到达光学偏振膜的所述显示光束的偏振方向与所述第一偏振方向正交，所述光学选择反射膜靠近所述第一成像透镜组的一侧还设置有第一四分之一波片；所述显示光束在射入所述人眼的过程中第一次经过所述第一四分之一波片，在被所述人眼反射至所述光学选择反射膜的过程中第二次经过所述第一四分之一波片；

所述光学选择反射膜为设于目标光学面上并用于反射第一入射角度范围光束的光学角度反射膜，所述屏幕出射的所述显示光束不满足所述第一入射角度范围，所述人眼反射光束满足所述第一入射角度范围。

4.根据权利要求3所述的近眼成像模组，其特征在于，

所述第一入射角度范围为入射角度大于第一角度的范围，

所述目标光学面为具有负光焦度的反射表面时，所述第一角度小于或等于40°；所述目标光学面为具有正光焦度的反射表面时，所述第一角度小于或等于25°；所述目标光学面为平面时，所述第一角度小于或等于32°。

5.根据权利要求2所述的近眼成像模组，其特征在于，

还包括出光模块；所述出光模块用于向所述人眼发出满足所述目标光学特性的检测光束。

6.根据权利要求5所述的近眼成像模组，其特征在于，

所述人眼反射光束为所述出光模块出射的所述检测光束时，包括以下至少一种情况：

所述光学选择反射膜为用于反射第一偏振方向光束的光学偏振膜，所述出光模块出射的所述检测光束的偏振方向为所述第一偏振方向；

所述光学选择反射膜为用于反射第二入射角度范围光束的光学角度反射膜，所述屏幕出射的所述显示光束不满足所述第二入射角度范围，所述检测光束满足所述第二入射角度范围；

所述光学选择反射膜为用于反射目标波段的光学波长反射膜，所述屏幕出射的所述显示光束不满足所述目标波段，所述检测光束满足所述目标波段。

7.根据权利要求1至6任一项所述的近眼成像模组，其特征在于，

所述第二成像透镜组包括折叠光路组件，所述折叠光路组件包括沿所述屏幕的出光方向依次设置的第二四分之一波片，部分透射部分反射镜，第三四分之一波片和反射式偏振片，所述分光面设置于所述第一成像透镜组和所述反射式偏振片之间。

8.根据权利要求7所述的近眼成像模组，其特征在于，

所述第一成像透镜组为具有正光焦度的第一成像透镜时，所述第二成像透镜组包括以下至少一种情况：

具有正光焦度的第二成像透镜，所述第二成像透镜背离所述屏幕的表面为平面；

沿所述屏幕的出光方向依次设置第三成像透镜和第二成像透镜，所述第二成像透镜和所述第三成像透镜均具有正光焦度，所述第二成像透镜背离所述屏幕的表面为凸面；

沿所述屏幕的出光方向依次设置第三成像透镜和第二成像透镜，所述第三成像透镜具有正光焦度，所述第二成像透镜具有负光焦度，且所述第二成像透镜背离所述屏幕的表面为凹面；

所述第一成像透镜组为具有负光焦度的第一成像透镜时，所述第二成像透镜组包括沿所述屏幕的出光方向依次设置第三成像透镜和第二成像透镜，所述第二成像透镜和所述第三成像透镜均具有正光焦度，且所述第二成像透镜背离所述屏幕的表面为凹面。

9.一种头戴式虚拟现实设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述近眼成像模组。

10.一种虚拟现实系统，包括如权利要求9所述头戴式虚拟现实设备，以及与所述头戴式虚拟现实设备建立连接的外部操作单元。