[發明專利]投影目鏡和投影式可穿戴設備

在審

• 申請號: 201711446416.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108169891A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 劉健鵬
• 申請（專利權）人: 北京靈犀微光科技有限公司
• 主分類號: G02B25/00
• 分類號: G02B25/00;G02B27/01
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 陳亞斌;關兆輝

本發明公開了投影目鏡和投影式可穿戴設備。投影目鏡，包括沿光路依次設置的第一鏡片和第二鏡片。第二鏡片為菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡的菲涅爾面朝向人眼瞳孔。本發明公開的投影目鏡和投影式可穿戴設備，對傳統目鏡結構進行了改進，第二鏡片使用菲涅爾透鏡，能夠增加投影目鏡的光束孔徑，使得人眼瞳孔處被所有視場的光束覆蓋，從而達到觀察全視場的目的，并且縮減了鏡頭的整體長度。進一步，由于菲涅爾面朝向人眼瞳孔方向，菲涅爾刻線對圖像的影響可以忽略。

技術領域

本發明涉及圖像領域，特別涉及投影目鏡和投影式可穿戴設備。

背景技術

需要人眼接收圖像的投影式可穿戴設備，例如增強現實(AugmentedReality，AR)眼鏡，對投影目鏡的要求是投影目鏡到人眼瞳孔的距離長，視場角大。

圖1是現有技術AR眼鏡中投影目鏡的光路示意圖。投影目鏡11采用傳統目鏡結構，包括：第一鏡片111和第二鏡片112。第一鏡片111為球面面型組合的透鏡，第二鏡片112為正光焦度透鏡。圖像生成器12發出的光線經投影目鏡11后進入AR鏡片13，然后到達人眼瞳孔14。

可以看出，傳統目鏡應用于AR眼鏡中時，出瞳15距離人眼瞳孔14太遠，導致人眼只能看見中心視場很小一部分的圖像，其他視場丟失。如增大投影目鏡11的光束口徑，可以使人眼被更大視場的光束覆蓋。但是，在保持焦距和視場角不變的情況下，單純增大投影目鏡11的孔徑，如圖2所示，這將導致透鏡兩曲面在邊緣接近，甚至出現透鏡邊緣為負值的情況。

發明內容

本發明實施例提供了投影目鏡和投影式可穿戴設備。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

第一方面，本發明實施例提供了一種投影目鏡，包括沿光路依次設置的第一鏡片和第二鏡片，其特征在于：

所述第二鏡片為菲涅爾透鏡；

所述菲涅爾透鏡的菲涅爾面朝向人眼瞳孔方向。

基于所述投影目鏡，作為可選的第一實施例，所述菲涅爾透鏡為非球面面型。

基于所述投影目鏡及所述第一實施例，作為可選的第二實施例，所述菲涅爾透鏡的折射率在1.5至1.9之間。

基于所述投影目鏡，作為可選的第三實施例，所述第一鏡片為消色差雙膠合透鏡。

基于所述第三實施例，作為可選的第四實施例，所述消色差雙膠合透鏡為非球面面型。

基于所述第三實施例，作為可選的第五實施例，所述消色差雙膠合透鏡的折射率在1.5至1.9之間。

基于所述第三實施例，作為可選的第六實施例，所述消色差雙膠合透鏡包括：負光焦度鏡片和正光焦度鏡片；

所述負光焦度鏡片的阿貝數低于所述正光焦度鏡片的阿貝數。

基于所述投影目鏡，作為可選的第七實施例，所述第一鏡片為菲涅爾透鏡。

第二方面，本發明實施例提供了一種投影式可穿戴設備，所述投影式可穿戴設備包括：前文所述的任一種投影目鏡。

本發明實施例中的投影目鏡和投影式可穿戴設備，對傳統目鏡結構進行了改進，第二鏡片使用菲涅爾透鏡，能夠增加投影目鏡的光束孔徑，使得圖像接收處被所有視場的光束覆蓋，從而達到觀察全視場的目的。進一步，由于菲涅爾面朝向人眼瞳孔方向，菲涅爾刻線對圖像的影響可以忽略。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發明。

附圖說明