[發(fā)明專利]一種目鏡鏡頭及近眼顯示系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010179976.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN111258053A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇鵬華;宋強(qiáng);馬國斌;汪濤;許恒深
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳瓏璟光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B25/00
• 分類號(hào): G02B25/00;G02B27/01
• 代理公司: 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 許銓芬

本發(fā)明實(shí)施例涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種目鏡鏡頭及近眼顯示系統(tǒng)，該目鏡鏡頭包括從像側(cè)到物側(cè)之間共光軸依次設(shè)置的：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和平板玻璃，其中，除第三透鏡具有負(fù)光焦度外，其他透鏡具有正光焦度，除第四透鏡為雙凸透鏡外，其他透鏡為凸凹透鏡，本發(fā)明實(shí)施例提供的目鏡鏡頭體積較小，便攜性較佳，成像清晰，且兼容性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種目鏡鏡頭及近眼顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的頭戴式顯示器采用近眼顯示技術(shù)，可以讓人們?cè)诓榭粗車h(huán)境的同時(shí)，觀看正在放映的虛擬圖像，虛擬圖像疊加在用戶感知的真實(shí)世界上，能夠營造更逼真的體驗(yàn)，用戶沉浸感更強(qiáng)。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)以上相關(guān)技術(shù)中至少存在如下問題：現(xiàn)有的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的近眼顯示設(shè)備，通常采用離軸非球面構(gòu)成折反射系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大視場角觀看，這種系統(tǒng)一般會(huì)產(chǎn)生很大的垂軸像差、場曲和畸變，使虛擬畫面變形，影響用戶體驗(yàn)，且體積較大，便攜性不佳。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種體積較小且成像清晰的目鏡鏡頭及近眼顯示系統(tǒng)。

本發(fā)明實(shí)施例的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

為解決上述技術(shù)問題，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種目鏡鏡頭，包括從像側(cè)到物側(cè)之間共光軸依次設(shè)置的：

具有正光焦度的第一透鏡，所述第一透鏡為凸凹透鏡，其凸面靠近所述像側(cè)，其凹面靠近所述物側(cè)；

具有正光焦度的第二透鏡，所述第二透鏡為凸凹透鏡，其凸面靠近所述第一透鏡，其凹面靠近所述物側(cè)；

具有負(fù)光焦度的第三透鏡，所述第三透鏡為凸凹透鏡，其凸面靠近所述第二透鏡，其凹面靠近所述物側(cè)；

具有正光焦度的第四透鏡，所述第四透鏡為雙凸透鏡；

具有正光焦度的第五透鏡，所述第五透鏡為凸凹透鏡，其凸面靠近所述第四透鏡，其凹面靠近所述物側(cè)；

平板玻璃，其設(shè)于所述第五透鏡凹面的一側(cè)。

在一些實(shí)施例中，所述第一透鏡為偶次非球面透鏡，所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡皆為球面透鏡。

在一些實(shí)施例中，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的材料為光學(xué)玻璃或光學(xué)樹脂。

在一些實(shí)施例中，所述目鏡鏡頭的有效焦距為14.5mm。

在一些實(shí)施例中，所述目鏡鏡頭的出瞳距離大于等于18mm。

在一些實(shí)施例中，所述目鏡鏡頭的對(duì)角全視場角為40°。

在一些實(shí)施例中，所述目鏡鏡頭的出瞳直徑大于等于4mm。

為解決上述技術(shù)問題，第二方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種近眼顯示系統(tǒng)，包括：顯示芯片和光波導(dǎo)，以及如上述第一方面所述的目鏡鏡頭，所述目鏡鏡頭設(shè)于所述顯示芯片的出光方向上且與所述顯示芯片共光軸，所述光波導(dǎo)設(shè)于所述目鏡鏡頭的出光方向上。

在一些實(shí)施例中，所述光波導(dǎo)為幾何陣列光波導(dǎo)，其包括入射棱鏡片，所述入射棱鏡片設(shè)置在所述目鏡鏡頭的出光方向上。

在一些實(shí)施例中，所述光波導(dǎo)為光柵光波導(dǎo)，其包括耦入光柵面，所述耦入光柵面設(shè)置在所述目鏡鏡頭的出光方向上。