一种镜组和近眼显示设备制造技术

本发明专利技术提供一种镜组和近眼显示设备，涉及光学技术领域，包括：沿出光方向依次设置的可调焦汇聚透镜组件、第一光学元件和第二光学元件；第一光学元件用于使入射光束部分透过并部分反射，从可调焦汇聚透镜组件出射的汇聚光束经第一光学元件反射的反射光束朝向第二光学元件出射，经第二光学元件反射后透过第一光学元件在目标区域成像。当近视或远视用户通过镜组在目标区域观看画面发现图像不清晰时，可以通过调节可调焦汇聚透镜组件的焦距，实现整个镜组的焦距调节，从而满足近视或远视用户在使用镜组时的观看需求，提高用户的使用体验。提高用户的使用体验。提高用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种镜组和近眼显示设备


[0001]本专利技术涉及光学
，具体而言，涉及一种镜组和近眼显示设备。

技术介绍

[0002]近眼显示光学系统也称头盔显示器，是一种用于增强现实、虚拟现实、混合现实等显示在使用者头上戴着的视觉显示器，最初主要应用于军事和科研领域，随着科技进步和社会发展，然们对近眼显示技术的认识和学习越来越多，近眼显示技术逐步进入人们的生活。增强现实的头戴显示器可以让人们在查看周围环境的同时，将虚拟的图像投射到人眼，投影的虚拟图像可以叠加在用户感知的真实世界上，因此现有结合虚拟显示技术和增强显示技术，将近眼显示技术的应用领域拓展到军事、工业、娱乐、医疗、交通运输等领域。
[0003]现有近眼显示光学系统的焦距是固定的，通常匹配的是标准视力范围的用户，若用户存在近视或远视的视力问题，就会使得难以清晰观看画面，导致用户体验不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种镜组和近眼显示设备，以解决现有近眼显示光学系统无法满足近视或远视用户使用的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术实施例的一方面，提供一种镜组，包括：沿出光方向依次设置的可调焦汇聚透镜组件、第一光学元件和第二光学元件；第一光学元件用于使入射光束部分透过并部分反射，从可调焦汇聚透镜组件出射的汇聚光束经第一光学元件反射的反射光束朝向第二光学元件出射，经第二光学元件反射后透过第一光学元件在目标区域成像。
[0007]可选的，可调焦汇聚透镜组件包括沿出光方向依次设置的场镜、第一汇聚透镜、胶合透镜、第二汇聚透镜和可调焦透镜。
[0008]可选的，可调焦汇聚透镜组件包括沿出光方向依次设置的场镜、第一汇聚透镜、可调焦透镜、胶合透镜和第二汇聚透镜。
[0009]可选的，场镜的焦距和胶合透镜的焦距的绝对值均大于30mm，第一汇聚透镜的焦距和第二汇聚透镜的焦距均大于10mm且小于50mm，可调焦透镜的焦距的绝对值大于50mm。
[0010]可选的，第一光学元件为平面镜，在平面镜的表面镀有半透半反层。
[0011]可选的，第一光学元件的光轴与可调焦汇聚透镜组件的光轴呈夹角。
[0012]可选的，第二光学元件为曲面镜，在曲面镜的表面镀有半透半反层。
[0013]可选的，第一光学元件的透射率大于10％且小于90％；第二光学元件的透射率大于10％且小于90％。
[0014]可选的，镜组还包括反射镜，反射镜位于可调焦汇聚透镜组件和第一光学元件之间；汇聚光束经反射镜反射后入射第一光学元件。
[0015]本专利技术实施例的另一方面，提供一种近眼显示设备，包括图像源以及上述任一种的镜组；图像源位于镜组的入光侧。
[0016]本专利技术的有益效果包括：
[0017]本专利技术提供了一种镜组，包括：沿出光方向依次设置的可调焦汇聚透镜组件、第一光学元件和第二光学元件；第一光学元件用于使入射光束部分透过并部分反射，从可调焦汇聚透镜组件出射的汇聚光束经第一光学元件反射的反射光束朝向第二光学元件出射，经第二光学元件反射后透过第一光学元件在目标区域成像。在光束入射可调焦汇聚透镜组件时，可调焦汇聚透镜组件可以对入射的光束进行汇聚，为光学系统提供适宜的光焦度。经可调焦汇聚透镜组件出射的汇聚光束入射第一光学元件，经过第一光学元件的部分反射特性，将汇聚光束进行反射，并以反射光束从第一光学元件出射，然后反射光束入射第二光学元件，经过第二光学元件的反射特性将反射光束反射后入射第一光学元件，然后经第一光学元件的部分透射特性，即穿透第一光学元件后在目标区域成像。当近视或远视用户通过镜组在目标区域观看画面发现图像不清晰时，可以通过调节可调焦汇聚透镜组件的焦距，实现整个镜组的焦距调节，从而满足近视或远视用户在使用镜组时的观看需求，提高用户的使用体验。
[0018]本专利技术提供了一种近眼显示设备，将上述的镜组应用于近眼显示设备中，通过在镜组的入光侧设置图像源的方式，使得在图像源显示图像后，光束经镜组后在目标区域进行成像，通过镜组中的可调焦汇聚透镜组件的调焦功能实现对近眼显示设备的焦距的调整，使得近眼显示设备能够匹配正常人眼、近视人眼、远视人眼的用户，即不同用户均能够观察到目标区域的清晰图像。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种近眼显示设备的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的一种镜组的结构示意图之一；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的一种镜组的结构示意图之二；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的一种镜组的畸变曲线示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的一种镜组的调制函数示意图。
[0025]图标：01-图像源；02-可调焦汇聚透镜组件；021-场镜；022-第一汇聚透镜；023-胶合透镜；024-第二汇聚透镜；025-可调焦透镜；03-第一光学元件；04-第二光学元件；05-目标区域；06-反射镜。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0027]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本专利技术的保护范围内。
[0028]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定义和解释。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镜组，其特征在于，包括：沿出光方向依次设置的可调焦汇聚透镜组件、第一光学元件和第二光学元件；所述第一光学元件用于使入射光束部分透过并部分反射，从所述可调焦汇聚透镜组件出射的汇聚光束经所述第一光学元件反射的反射光束朝向所述第二光学元件出射，经所述第二光学元件反射后透过所述第一光学元件在目标区域成像。2.如权利要求1所述的镜组，其特征在于，所述可调焦汇聚透镜组件包括沿出光方向依次设置的场镜、第一汇聚透镜、胶合透镜、第二汇聚透镜和可调焦透镜。3.如权利要求1所述的镜组，其特征在于，所述可调焦汇聚透镜组件包括沿出光方向依次设置的场镜、第一汇聚透镜、可调焦透镜、胶合透镜和第二汇聚透镜。4.如权利要求2或3所述的镜组，其特征在于，所述场镜的焦距和所述胶合透镜的焦距的绝对值均大于30mm，所述第一汇聚透镜的焦距和所述第二汇聚透镜的焦距均大于10mm且小于50mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦英强，冯东洋，吴庆利，刘风雷，
申请(专利权)人：浙江水晶光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：