目镜镜头及近眼显示装置制造方法及图纸

本申请公开了一种目镜镜头及近眼显示装置。目镜镜头包括从物侧到像侧之间共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜为平凹透镜、第二透镜为双凸透镜、第三透镜和第五透镜为平凸透镜、第四透镜为双凹透镜。五个透镜的光焦度为负、正、正、负、正的方式组合，在优化传播光线的同时也可合理控制系统的体积，增大系统的视场角，可使透镜组体积小，重量轻，并且成像清晰。并且成像清晰。并且成像清晰。

【技术实现步骤摘要】
目镜镜头及近眼显示装置


[0001]本申请实施例涉及显示
，尤其涉及一种目镜镜头及近眼显示装置。

技术介绍

[0002]增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)实现了虚拟世界和现实世界的实时同步，满足用户在现实世界中真实地感受虚拟空间中模拟的事物，增强用户体验效果。
[0003]作为新一代信息技术融合创新的典型领域，AR技术不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。随着AR技术的逐渐成熟，在工业应用和大众消费领域的前景广阔，AR技术即将进入迅速发展的时期。
[0004]为实现AR技术，现有头戴式近眼显示方案主要为光波导方式、自由曲面方式、棱镜方式，由于自由曲面方式和棱镜方式的视场角较小，光波导方式将逐渐成为一种较为成熟的技术方案。因此，实现大视场角度，改善光学系统产生的各类像差，提高系统的成像质量，提升用户体验等，在AR技术的广泛普及中显得尤为重要。
[0005]现有技术中，采用透镜组的近眼显示光学系统通常需要设置多个透镜，透镜数量较多，不仅会增加加工成本，而且多个光学件和结构件在装配时的难度也较大，增加生产的工时，也会降低产品质量的成品率。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请实施例提供一种目镜镜头及近眼显示装置。
[0007]本申请提供一种目镜镜头，包括从物侧到像侧之间共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；
[0008]所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及第五透镜均包括相对的物侧面和像侧面，所述物侧面靠近所述物侧，所述像侧面靠近所述像侧；
[0009]所述第一透镜为平凹透镜，所述第一透镜的物侧面为平面，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第一透镜用于提供负光焦度；
[0010]所述第二透镜为双凸透镜，所述第二透镜用于提供正光焦度；
[0011]所述第三透镜为平凸透镜，所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为平面，所述第三透镜用于提供正光焦度；
[0012]所述第四透镜为双凹透镜，所述第四透镜用于提供负光焦度；
[0013]所述第五透镜为平凸透镜，所述第五透镜的物侧面为平面，所述第三透镜的像侧面为凸面，所述第五透镜用于提供正光焦度。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜均为球面透镜。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜中任意一个为非球面透镜。
[0016]在其中一个实施例中，所述第二透镜的物侧面曲率半径大于所述第二透镜的像侧
面曲率半径；
[0017]所述第四透镜的物侧面曲率半径大于所述第四透镜的像侧面曲率半径。
[0018]在其中一个实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜中的一个或者多个镀增透膜。
[0019]在其中一个实施例中，所述目镜镜头的有效焦距为f，其中，7mm<f<12mm。
[0020]基于相同的专利技术构思，本申请还提供一种近眼显示装置，包括图像源、光波导以及如上述实施例中任一项所述的目镜镜头，所述目镜镜头设置于所述显示模块的出光方向上且同时与所述显示模块共光轴，所述光波导设置在所述目镜镜头的出光方向上。
[0021]在其中一个实施例中，所述图像源包括液晶显示器、硅基液晶显示器、有机发光二极管、微型发光二极管和数字微镜器件中的任意一种。
[0022]在其中一个实施例中，所述图像源的尺寸为0.2英寸
‑
0.4英寸。
[0023]在其中一个实施例中，所述光波导为几何阵列光波导或者光栅光波导。
[0024]本申请实施例提供的一种目镜镜头及近眼显示装置。目镜镜头包括从物侧到像侧之间共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜为平凹透镜、第二透镜为双凸透镜、第三透镜和第五透镜为平凸透镜、第四透镜为双凹透镜。五个透镜的光焦度为负、正、正、负、正的方式组合，在优化传播光线的同时也可合理控制系统的体积，增大系统的视场角，可使透镜组体积小，重量轻，并且成像清晰。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本申请实施例提供的一种目镜镜头的结构示意图；
[0027]图2为本申请实施例提供的一种目镜镜头在分辨率30lp/mm时的全视场传递函数MTF曲线示意图；
[0028]图3为本申请实施例提供的一种目镜镜头在全视场全波段的场曲示意图；
[0029]图4为本申请实施例提供的一种目镜镜头在全视场全波段的畸变示意图；
[0030]图5为本申请实施例提供的一种目镜镜头在全视场点列图；
[0031]图6为本申请实施例提供的一种近眼显示装置。
[0032]主要元件附图标记说明
[0033]100、第一透镜；200、第二透镜；300、第三透镜；400、第四透镜；500、第五透镜；600、图像源；700光波导。
具体实施方式
[0034]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本申请实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本申请的技术方案。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本申请的保护范围之内。
[0035]请参见图1，本申请提供一种目镜镜头。目镜镜头包括从物侧到像侧之间共光轴依次设置的第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400以及第五透镜500。
[0036]第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300、第四透镜400以及第五透镜500均包括相对的物侧面和像侧面。物侧面靠近物侧，像侧面靠近像侧。第一透镜100为平凹透镜。第一透镜100的物侧面为平面。第一透镜100的像侧面为凹面。第一透镜100用于提供负光焦度。第二透镜200为双凸透镜。第二透镜200用于提供正光焦度。第三透镜300为平凸透镜。第三透镜300的物侧面为凸面。第三透镜300的像侧面为平面。第三透镜300用于提供正光焦度。第四透镜400为双凹透镜。第四透镜400用于提供负光焦度。第五透镜500为平凸透镜。第五透镜500的物侧面为平面。第五透镜500的像侧面为凸面。第五透镜500用于提供正光焦度。
[0037]光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目镜镜头，其特征在于，包括从物侧到像侧之间共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及第五透镜均包括相对的物侧面和像侧面，所述物侧面靠近所述物侧，所述像侧面靠近所述像侧；所述第一透镜为平凹透镜，所述第一透镜的物侧面为平面，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第一透镜用于提供负光焦度；所述第二透镜为双凸透镜，所述第二透镜用于提供正光焦度；所述第三透镜为平凸透镜，所述第三透镜的物侧面为凸面，所述第三透镜的像侧面为平面，所述第三透镜用于提供正光焦度；所述第四透镜为双凹透镜，所述第四透镜用于提供负光焦度；所述第五透镜为平凸透镜，所述第五透镜的物侧面为平面，所述第三透镜的像侧面为凸面，所述第五透镜用于提供正光焦度。2.如权利要求1所述的一种目镜镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜均为球面透镜。3.如权利要求1所述的一种目镜镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜中任意一个为非球面透镜。4.如权利要求1所述的一种目镜镜头，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳，郑昱，赵鑫，
申请(专利权)人：北京灵犀微光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：