[實用新型]一種微型投影鏡頭及波導近眼顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821440316.2
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN208689247U
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 高志強;楊偉樑;趙遠;譚迪;林清云
• 申請（專利權）人: 廣景視睿科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B27/01
• 代理公司: 深圳市六加知識產(chǎn)權代理有限公司 44372
• 代理人: 曲衛(wèi)濤

本實用新型提供一種光學投影領域的微型投影鏡頭及其波導近眼顯示裝置，所述微型投影鏡頭包括：透鏡組和光闌，所述透鏡組依次設置有：第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；所述微型投影鏡頭還包括像反射和/或折射光學元件。所述波導近眼顯示裝置包括：像源裝置、微型投影鏡頭和衍射波導。本實用新型實施例中的微型投影鏡頭可以應用于波導式近眼顯示裝置進行成像且成像效果較好，且所述微型投影鏡頭為一種光闌置于鏡組側端的、滿足成像質量要求的由三片式透鏡組成的微型投影鏡頭，可以在滿足輸出光束為平行光束、光闌位置位于波導入瞳附近等成像質量要求的同時，實現(xiàn)設備輕小型化。

技術領域

本實用新型涉及光學投影領域，特別涉及一種微型投影鏡頭及其波導近眼顯示裝置。

背景技術

近年來，虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術等近眼顯示技術得到快速發(fā)展，例如Microsoft的HoloLens(一種不受線纜限制的全息計算機設備)，Sony的Smart Eye Glass等增強現(xiàn)實設備(AR眼鏡)。增強現(xiàn)實近眼顯示技術是一種將光場成像在現(xiàn)實空間的技術，其目標是實現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實世界的互動，利用光學波導的實現(xiàn)方案已經(jīng)被采用，該方案可以在減小設備體積、尺寸、質量的同時，實現(xiàn)光線的定向傳導。

在實現(xiàn)本實用新型過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)以上相關技術中至少存在如下問題：上述波導式近眼顯示裝置中，光學波導、光學光柵的工作原理已有大量文獻可供參考，但為其提供光線輸入的光學投影鏡頭確少有提及與分析，且傳統(tǒng)用于成像的光學投影鏡頭通過采用增加透鏡數(shù)量、光闌置于投影透鏡組中間位置等方式保證成像質量，消除各種像差并提高分辨率，但是這樣會導致投影鏡頭的光學總長度(TTL)增加，進而不利于鏡頭的小型化；另一方面，由于制作工藝、使用方式等方面的限制，波導等光學元件要求其輸入光尺寸、分布有嚴格要求，進而要求與其配合的投影鏡頭的光闌位于投影鏡頭前端。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種小型化的微型投影鏡頭。

本實用新型的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的：

為解決上述技術問題，第一方面，本實用新型實施例提供一種微型投影鏡頭，包括：透鏡組和光闌；

所述透鏡組具有正光焦度，所述透鏡組依次設置有：

第一透鏡，具有正光焦度或負光焦度，

第二透鏡，具有負光焦度，

第三透鏡，具有正光焦度；

所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述光闌位于同一中心軸上且所述第三透鏡靠近所述光闌；

可選的，所述第一透鏡包括遠離所述光闌的第一面和靠近所述光闌的第二面，且所述第一面為凸面；

所述第一面的有效孔徑D11與第二面的有效孔徑D12的比值滿足0.8<D11/D12<1.1；

所述第一透鏡的焦距f1與所述透鏡組的總焦距f比值滿足0.5<|f1/f|<1.5。

可選的，所述第二透鏡為一體成型單透鏡或膠合透鏡組；

所述第二透鏡包括靠近所述第一透鏡的第三面和靠近所述光闌的第四面，所述第三面為凹面；

所述第三面有效孔徑D21與第四面有效孔徑D22的比值滿足0.9<D21/D22<1.2；

所述第二透鏡的焦距f2與所述透鏡組的總焦距f比值滿足0.2<|f2/f|<1.2。

可選的，所述第三透鏡包括靠近所述第二透鏡的第五面和靠近所述光闌的第六面，所述第五面為凸面，所述第六面靠近所述光闌；

所述第五面有效孔徑D31與第六面的有效孔徑D32的比值滿足0.9<D31/D32<1.2；