[實用新型]一種微顯示目鏡和頭戴設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420740631.2
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN204314543U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 王元鵬
• 申請（專利權）人: 青島歌爾聲學科技有限公司
• 主分類號: G02B25/00
• 分類號: G02B25/00;G02B27/01
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;吳昊

技術領域

本實用新型涉及光學技術領域，特別涉及一種微顯示目鏡和頭戴設備。

背景技術

微顯示(即微小屏幕)頭戴設備因其屏幕尺寸小、成本低、輕量化的優(yōu)點在市場上廣受歡迎。

微顯示系統(tǒng)中像高和視場角滿足關系式h＝f·tan(θ)，其中h為屏幕半高度，f為光學系統(tǒng)焦距，θ為半視場角。如果微顯示系統(tǒng)提供較大的視場角，即在公式中的h取小值而θ需取大值的要求下，焦距f的取值就會很小。在光學系統(tǒng)的口徑一定的情況下，系統(tǒng)的焦距f越小，其屈光度就越強。這就需要多組鏡片分擔光焦度避免由屈光度過大引起巨大像差。但是采用多組鏡片的光學系統(tǒng)有悖于輕量化、小型化的要求；并且傳統(tǒng)的光學系統(tǒng)中，校正色差需要正負透鏡組合，而引入負透鏡則會加大正透鏡的光焦度負擔，影響成像質量，所以傳統(tǒng)的設計很難提供較大的視場角，無法給使用者帶來足夠的沉浸感，難以滿足大視場微顯示頭戴系統(tǒng)的要求。

實用新型內容

本實用新型提供了一種微顯示目鏡和頭戴設備，以解決現(xiàn)有目鏡無法在輕量化、小型化的要求下實現(xiàn)大視場的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一方面，本實用新型提供了一種微顯示目鏡，包括第一正透鏡和第二正透鏡，所述第一正透鏡和第二正透鏡沿著光線入射的方向依次設置，

所述第一正透鏡具有面向像方的第一表面和面向物方的第二表面；

所述第二正透鏡具有面向像方的第三表面和面向物方的第四表面；

其中所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面中至少有一面為具有正光焦度的衍射面。

優(yōu)選地，

所述第一正透鏡的第一表面凸向像方，第二表面的中央位置凸向物方，且第二表面為衍射面；

所述第二正透鏡的第三表面凸向像方，第四表面的中央位置凸向物方，且第三表面為衍射面。

優(yōu)選地，所述第二表面的衍射面和所述第三表面的衍射面的面型相同。

優(yōu)選地，所述第一表面和所述第四表面為非球面。

優(yōu)選地，所述第一正透鏡和所述第二正透鏡的上下端面為平面。

優(yōu)選地所述第一正透鏡和/或所述第二正透鏡為塑料材質。

優(yōu)選地，所述第一正透鏡的折射率范圍為1.45＜n₁＜1.70，色散范圍為50＜v₁＜75；所述第二正透鏡為折射率范圍為1.45＜n₂＜1.75，色散范圍為25＜v₂＜40。

優(yōu)選地，所述微顯示目鏡的發(fā)光屏幕的尺寸小于1英寸。

優(yōu)選地，所述微顯示目鏡的光闌為人眼瞳孔，與所述第一表面的距離為10mm。

另一方面，本實用新型提供了一種頭戴設備，所述頭戴設備采用上述技術方案提供的微顯示目鏡。

本技術方案提供的微顯示目鏡和頭戴設備采用雙正透鏡結構，并且在兩個正透鏡的至少一個表面上設置具有正光焦度的衍射面，通過衍射面和折射面相互補償光焦度，使微顯示目鏡的發(fā)光屏幕在1英寸的情況下實現(xiàn)80°的視場角；由于衍射面在正光焦度狀態(tài)下具有正的色散，能夠有效的補償系統(tǒng)的色差，并且?guī)缀醪粫a(chǎn)生任何場曲，因此微顯示目鏡的邊緣視場的成像質量顯著提高；同時本實施例中的透鏡可以采用易于加工的塑料材質，進一步減小系統(tǒng)的體積，以使微顯示目鏡和頭戴設備能夠滿足輕量化、小型化、大視場、低成本的市場需求。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的微顯示目鏡的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的微顯示目鏡的場曲和畸變像差曲線示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的微顯示目鏡的點列圖；

圖4為一種未校正倍率色差的微顯示目鏡的點列圖；

圖5為本實用新型實施例提供的微顯示目鏡的光學傳遞函數(shù)曲線示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的微顯示目鏡的倍率色差示意圖；

圖7為一種未校色差的微顯示目鏡的倍率色差示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

圖1為本實用新型實施例提供的微顯示目鏡的結構示意圖，本系統(tǒng)為折衍混合式光學系統(tǒng)。

該微顯示目鏡包括第一正透鏡1和第二正透鏡2，第一正透鏡1和第二正透鏡2沿著光線入射的方向依次設置，其中微顯示目鏡的光闌3即為人眼瞳孔，與第一正透鏡1的第一表面11的距離為10mm，其中：

第一正透鏡1具有面向像方的第一表面11和面向物方的第二表面12；