近眼显示系统及增强现实设备技术方案

本公开提供一种近眼显示系统及增强现实设备。所述近眼显示系统包括：微显示屏；球面透镜组件，设置于所述微显示屏的出光侧，并且包括六片同轴设置的球面透镜以用于对所述微显示屏发出的光线进行准直；以及光波导，设置于所述球面透镜组件远离所述微显示屏的一侧，并且用于将准直后的所述光线传导至出瞳位置。所述近眼显示系统具有加工和检测难度低等优点。述近眼显示系统具有加工和检测难度低等优点。述近眼显示系统具有加工和检测难度低等优点。

【技术实现步骤摘要】
近眼显示系统及增强现实设备


[0001]本公开涉及近眼显示
，特别是涉及近眼显示系统及增强现实设备。

技术介绍

[0002]近眼显示器通常佩戴在用户的眼部，用于为用户提供增强现实(Augmented Reality，AR)体验或虚拟现实(VirtualReality，VR)体验。AR近眼显示技术是将近眼显示器产生的虚拟图像与真实世界的实景图像叠加显示，从而使用户能够从屏幕上看到最终的增强实景图像的技术。

技术实现思路

[0003]本公开的目的在于提供近眼显示系统及增强现实设备，能够解决近眼显示系统加工和检测难度较大以及组装要求较高的问题。
[0004]本公开的第一方面提供一种近眼显示系统。所述近眼显示系统包括：微显示屏；球面透镜组件，设置于所述微显示屏的出光侧，并且包括六片同轴设置的球面透镜以用于对所述微显示屏发出的光线进行准直；以及光波导，设置于所述球面透镜组件远离所述微显示屏的一侧，并且用于将准直后的所述光线传导至出瞳位置。
[0005]于所述第一方面的一实施例中，所述球面透镜组件包括沿远离所述微显示屏的方向依次设置的第一负光焦度球面透镜、第一正光焦度球面透镜、第二正光焦度球面透镜、第二负光焦度球面透镜、第三正光焦度球面透镜、第四正光焦度球面透镜。
[0006]于所述第一方面的一实施例中，所述球面透镜为塑料镜片，所述塑料镜片的折射率范围为1.5至1.7。
[0007]于所述第一方面的一实施例中，所述光波导到所述出瞳位置的距离范围为15mm至20mm。
[0008]于所述第一方面的一实施例中，所述光波导到所述出瞳位置的距离为18mm，所述球面透镜组件到所述出瞳位置的距离为42.5mm。
[0009]于所述第一方面的一实施例中，所述光波导为几何阵列光波导或者衍射光波导。
[0010]于所述第一方面的一实施例中，所述微显示屏的尺寸为0.4英寸至0.6英寸。
[0011]于所述第一方面的一实施例中，所述球面透镜组件的焦距范围为25mm至35mm。
[0012]于所述第一方面的一实施例中，所述微显示屏与所述球面透镜组件之间的距离范围为3mm至10mm。
[0013]本公开的第二方面提供一种增强显示设备。所述增强显示设备包括根据本公开第一方面中任一项所述的近眼显示系统。
[0014]在根据本公开的一个或多个实施例中，所述近眼显示系统采用球面透镜组件进行光线准直，该球面透镜组件包括六片同轴设置的球面透镜。通过此种结构能够降低近眼显示系统的加工和检测难度，并能够降低组装要求。
[0015]此外，由于球面透镜组件的整体设计难度更低、周期更短，因而有利于实现产品的
量产。
[0016]再者，所述近眼显示系统能够适用于大尺寸高分辨率的微显示屏，因而可以提供更大的视场角，具有良好的成像质量。
附图说明
[0017]图1显示为根据本公开实施例的近眼显示系统的结构示意图。
[0018]图2显示为根据本公开实施例的近眼显示系统的结构示意图。
[0019]图3显示为根据本公开实施例的近眼显示系统的光学传递函数示例图。
[0020]图4显示为根据本公开实施例的近眼显示系统的全视场点列图。
[0021]图5显示为根据本公开实施例的近眼显示系统的场曲图。
[0022]图6显示为根据本公开实施例的近眼显示系统的畸变图。
具体实施方式
[0023]为使本公开实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施方式中的附图，对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
[0024]在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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公开的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0027]在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]传统近眼显示系统通常采用非球面镜片进行光线准直，此种结构整体加工和检测难度较大，并且对组装的要求较高，因而会导致产品的成本增加。另外，传统近眼显示系统支持的微显示屏面积较小，很难适用于高分辨率的增强现实显示系统。
[0029]至少针对上述问题，本公开提供一种近眼显示系统。该近眼显示系统采用球面透镜组件进行光线准直，该球面透镜组件包括六片同轴设置的球面透镜。通过此种结构能够降低近眼显示系统的加工和检测难度，并能够降低组装要求。此外，由于球面透镜组件的整体设计难度更低、周期更短，因而有利于实现产品的量产。再者，所述近眼显示系统能够适用于大尺寸高分辨率的微显示屏，因而可以提供更大的视场角，具有良好的成像质量。
[0030]下文中，将通过示例性实施例参照附图描述本公开的具体实施方式。
[0031]图1是示出根据本公开实施例的近眼显示系统1的结构示意图。如图1所示，本公开实施例中近眼显示系统1包括微显示屏11、球面透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统包括：微显示屏；球面透镜组件，设置于所述微显示屏的出光侧，并且包括六片同轴设置的球面透镜以用于对所述微显示屏发出的光线进行准直；以及光波导，设置于所述球面透镜组件远离所述微显示屏的一侧，并且用于将准直后的所述光线传导至出瞳位置。2.根据权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于，所述球面透镜组件包括沿远离所述微显示屏的方向依次设置的第一负光焦度球面透镜、第一正光焦度球面透镜、第二正光焦度球面透镜、第二负光焦度球面透镜、第三正光焦度球面透镜、第四正光焦度球面透镜。3.根据权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于，所述球面透镜为塑料镜片，所述塑料镜片的折射率范围为1.5至1.7。4.根据权利要求1所述的近眼显示系统，其特征在于，所述光波导到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪强，韩江，
申请(专利权)人：瑞芯微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：