光学成像镜组、扫描显示装置及近眼显示设备制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种光学成像镜组、扫描显示装置及近眼显示设备，其涉及扫描显示技术领域。该光学成像镜组通过对光学成像镜组五个同光轴透镜的焦距进行合理的优化设置，能合理分散系统的光焦度，减缓镜片所产生的像差，达到对多种像差校正的目的，从而在提升视场角的基础上实现对像方曲面的清晰成像；通过对五个同光轴透镜的折射率、色散系数和面型结构进行限定优化，进一步提高视场角和成像品质；通过将五个同光轴透镜限定优化设计为非球面面形结构，使得成像质量在进一步提高的基础上，光学成像镜组整体结构配置能够更加紧凑，满足了镜头产品小型化的生产需求。了镜头产品小型化的生产需求。了镜头产品小型化的生产需求。

【技术实现步骤摘要】
光学成像镜组、扫描显示装置及近眼显示设备


[0001]本申请涉及扫描显示
，具体涉及一种光学成像镜组、扫描显示装置及近眼显示设备。

技术介绍

[0002]扫描显示成像作为一种新兴的显示技术，可用于投影显示、近眼显示等多种应用场景。
[0003]然而，现有的扫描显示成像系统中，存在着加工难度高、量产成本高、成像质量不佳、视场角度小以及不能兼具小型化等缺点，致使扫描显示成像技术在市场推广应用过程中受到一定的限制，尤其是在将扫描显示成像应用于近眼显示的场景中时，受限于成像效果和视场角的影响，使其一直不能满足近眼显示中高分辨率的性能要求，故而阻碍着近眼显示向消费级市场的发展。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种光学成像镜组、扫描显示装置及近眼显示设备，以满足近眼显示场景中大视场角、高成像品质和小型化的要求。
[0005]本申请实施例提供一种光学成像镜组，所述光学成像镜组至少包括由第一侧至第二侧依次共光轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜至所述第五透镜对应的焦距分别为正、负、负、正及负。
[0006]可选地，
‑
9.28≤f5/f≤
‑
1.63，其中，f5为所述第五透镜的焦距，f为所述光学成像镜组的焦距；
[0007]所述第五透镜的第二侧表面于近光轴处为凹面。
[0008]可选地，各种所述透镜还满足以下关系式：0.65≤f1/f≤1.06、
‑
12.7≤f2/f≤r/>‑
1.54、
‑
0.4≤f3/f≤
‑
0.28及0.45≤f4/f≤0.52；其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，f为所述光学成像镜组的焦距；
[0009]各种所述透镜还满足以下关系式：1.56≤n1≤1.67，1.51≤n2≤1.55，1.75≤n3≤1.76，1.52≤n4≤1.56，1.65≤n5≤1.73；其中，n1为所述第一透镜的折射率，n2为所述第二透镜的折射率，n3为所述第三透镜的折射率，n4为所述第四透镜的折射率，n5为所述第五透镜的折射率；
[0010]各种所述透镜的色散系数满足：47.5≤v1≤63.3，46.3≤v2≤68.6，27.6≤v3≤27.7，63.6≤v4≤69.4，45.6≤v5≤54.9；其中，v1为所述第一透镜的阿贝数，v2为所述第二透镜的阿贝数，v3为所述第三透镜的阿贝数，v4为所述第四透镜的阿贝数，v5为所述第五透镜的阿贝数。
[0011]可选地，所述n1为1.56或1.57或1.58或1.65或1.67，所述n2为1.5或1.51或1.52或1.55或1.56，所述n3为1.75或1.76，所述n4为1.5或1.52或1.53或1.56，所述n5为1.65或
1.70或1.72或1.73或1.74；
[0012]各种所述透镜的色散系数满足：所述第一透镜的阿贝数为47.5或52.6或62.5或63.3或64.3，所述第二透镜的阿贝数为46.3或55.2或57.3或64.8或68.6，所述第三透镜的阿贝数为27.6或27.7，所述第四透镜的阿贝数为63.6或66.6或66.8或69.4，所述第五透镜的阿贝数为44.9或45.6或47.3或48.6或54.9。
[0013]可选地，所述第五透镜的第一侧表面为凸面；所述第四透镜的第一侧表面和第二侧表面均为凸面。
[0014]可选地，所述第一透镜的第一侧表面为凹面或凸面，所述第一透镜的第二侧表面为凸面。
[0015]可选地，所述第二透镜的第一侧表面为凹面或者凸面，所述第二透镜的第二侧表面为凹面或者凸面；所述第三透镜的第一侧表面为凹面或者凸面，所述第三透镜的第二侧表面为凹面；
[0016]所述第一透镜至所述第五透镜的第一侧表面和第二侧表面均为非球面面形结构；
[0017]所述光学成像镜组的所述第二侧对应曲面图像，所述光学成像镜组的所述第一侧对应平面图像。
[0018]本申请实施例中还提供一种扫描显示装置，其包括光纤扫描器及前述所述的光学成像镜组，所述光纤扫描器用于扫描并出射待显示图像的光，所述光学成像镜组用于将所述光纤扫描器出射的光对应的扫描面进行放大成像及投射；
[0019]其中，所述光纤扫描器包括致动器和固定于所述致动器上的光纤，所述光纤超过所述致动器的部分形成光纤悬臂，所述光纤悬臂在所述致动器的驱动下进行二维扫描。
[0020]本申请实施例中还提供一种近眼显示设备，所述近眼显示设备用作头戴式增强现实设备，至少包括近眼显示模组以及根据上述的扫描显示装置，所述扫描显示装置设置于所述近眼显示模组中。
[0021]本申请实施例中还提供一种近眼显示设备，所述近眼显示设备用作头戴式虚拟现实设备，至少包括近眼显示模组以及根据上述的扫描显示装置，所述扫描显示装置设置于所述近眼显示模组中。
[0022]采用本申请实施例中的技术方案可以实现以下技术效果：
[0023]本申请实施例中，通过对光学成像镜组的五个同光轴透镜的焦距进行合理的优化设置，能合理分散系统的光焦度，减缓镜片所产生的像差，达到对多种像差校正的目的，从而在提升视场角的基础上实现对像方曲面的清晰成像；与此同时，通过合理数量的透镜组合配置让光学成像镜组整体结构更加紧凑，满足了镜头产品小型化的生产需求。
[0024]进一步地，通过对五个同光轴透镜的折射率、色散系数以及面型结构进行限定优化，进一步提高了视场角和成像品质。
[0025]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请的技术方案而了解。本申请的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
[0026]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：
[0027]图1a、1b是说明性的扫描显示系统的结构示意图；
[0028]图2a是本申请实施例提供的光纤扫描器扫描输出的示意图；
[0029]图2b是本申请实施例提供的光学成像镜组与入瞳位置和出瞳位置以及对应出瞳距离之间的位置关系示意图；
[0030]图3是本申请实施例一提供的一种光学成像镜组的结构示意图；
[0031]图4是本申请实施例一中光学成像镜组的MTF曲线图；
[0032]图5是本申请实施例一中光学成像镜组的场曲畸变曲线图；
[0033]图6是本申请实施例一中光学成像镜组的垂轴色差图。
[0034]图7是本申请实施例二提供的一种光学成像镜组的结构示意图；
[0035]图8是本申请实施例二中光学成像镜组的MTF曲线图；
[0036]图9是本申请实施例二中光学成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学成像镜组，其特征在于，所述光学成像镜组至少包括由第一侧至第二侧依次共光轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜至所述第五透镜对应的焦距分别为正、负、负、正及负；
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9.28≤f5/f≤
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1.63，其中，f5为所述第五透镜的焦距，f为所述光学成像镜组的焦距；所述第五透镜的第二侧表面于近光轴处为凹面。2.如权利要求1所述的光学成像镜组，其特征在于，各种所述透镜还满足以下关系式：0.65≤f1/f≤1.06、
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12.7≤f2/f≤
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1.54、
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0.4≤f3/f≤
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0.28及0.45≤f4/f≤0.52；其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，f为所述光学成像镜组的焦距；各种所述透镜还满足以下关系式：1.56≤n1≤1.67，1.51≤n2≤1.55，1.75≤n3≤1.76，1.52≤n4≤1.56，1.65≤n5≤1.73；其中，n1为所述第一透镜的折射率，n2为所述第二透镜的折射率，n3为所述第三透镜的折射率，n4为所述第四透镜的折射率，n5为所述第五透镜的折射率；各种所述透镜的色散系数满足：47.5≤v1≤63.3，46.3≤v2≤68.6，27.6≤v3≤27.7，63.6≤v4≤69.4，45.6≤v5≤54.9；其中，v1为所述第一透镜的阿贝数，v2为所述第二透镜的阿贝数，v3为所述第三透镜的阿贝数，v4为所述第四透镜的阿贝数，v5为所述第五透镜的阿贝数。3.如权利要求2所述的光学成像镜组，其特征在于，所述n1为1.56或1.57或1.58或1.65或1.67，所述n2为1.5或1.51或1.52或1.55或1.56，所述n3为1.75或1.76，所述n4为1.5或1.52或1.53或1.56，所述n5为1.65或1.7...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零二B一三零零，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：新型
国别省市：