【技术实现步骤摘要】
本技术属于近眼显示,更具体地说,是涉及一种投影物镜及近眼显示装置。
技术介绍
1、ar(增强现实)技术是基于现实环境,叠加虚拟物体或电子信息,把虚拟对象带入到用户的物理世界中,通过听、看、触摸虚拟信息,来增强对物理世界的感知,从而对现实达到“增强”的效果的技术。增强现实设备正逐渐被广泛应用在游戏、军事、教育、交通以及医疗等行业。
2、增强现实设备需要使用投影物镜,投影物镜作为成像系统中必不可少的部件,其直接影响成像质量的优劣,并影响算法的实现和效果。在ar技术中,光波导方案是头戴式近眼显示系统中较为成熟的技术方案,但现有的光波导方案中所使用到的投影物镜存在体积较大、成本高、眼动范围比较小、成像性能较差的问题。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种投影物镜及近眼显示装置,旨在解决现有技术中的光波导方案中所使用到的投影物镜存在成像性能较差的技术问题。
2、为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:提供一种投影物镜,包括:
3、由像侧至物侧之间共光轴依次设置的第一非球面透镜、第二非球面透镜、第三非球面透镜;所述第一非球面透镜具有正光焦度;所述第二非球面透镜具有负光焦度;所述第三非球面透镜具有正光焦度。
4、优选地,所述第一非球面透镜的像侧面为凸面。
5、优选地,所述第一非球面透镜为凹凸透镜;所述第三非球面透镜为凹凸透镜。
6、优选地,所述第三非球面透镜的像侧面为凸面,所述第三非球面透镜物侧面为凹面。
8、优选地,所述投影物镜的有效焦距与所述第一非球面透镜的有效焦距满足:0.7≤|f1/f|≤0.9,其中,f为所述投影物镜的焦距,f1为所述第一非球面透镜的焦距;所述投影物镜的有效焦距与所述第二非球面透镜的有效焦距满足:0.3≤|f2/f|≤0.5,其中,f为所述投影物镜的焦距,f2为所述第二非球面透镜的焦距;所述投影物镜的有效焦距与所述第三非球面透镜的有效焦距满足:0.3≤|f3/f|≤0.7,其中,f为所述投影物镜的焦距,f3为所述第三非球面透镜的焦距。
9、优选地,所述第一非球面透镜的阿贝数的数值范围为45-80;所述第二非球面透镜的阿贝数的数值范围为20-30;所述第三非球面透镜的阿贝数的数值范围为45-80。
10、优选地,所述第一非球面透镜、所述第二非球面透镜、所述第三非球面透镜的非球面表面分别满足以下公式:
11、
12、在上述公式中,z为沿光轴方向,垂直于光轴的高度为h的位置处曲面到顶点的轴向距离;h为垂直于光轴的高度;c表示非球面顶点处的曲率,k为圆锥系数,a4、a6、a8、a10、a12…分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶…非球面系数。
13、本技术还提供一种近眼显示装置,包括如上文任一项所述的投影物镜。
14、本技术提供的一种投影物镜及近眼显示装置的有益效果在于:与现有技术相比,本技术一种投影物镜及近眼显示装置,通过三个透镜的光焦度的合理搭配,能够使近眼显示的显示器显示的内容转化到无穷远的像,便于人眼观察。通过合理分配镜片的光焦度,使经过光学系统的光线平缓进入像面,有利于光学系统校正色差和畸变,减小近眼显示中光学系统需要用到的镜片数量,减轻光学系统的重量。
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1.一种投影物镜,其特征在于,包括:由像侧至物侧之间共光轴依次设置的第一非球面透镜、第二非球面透镜、第三非球面透镜;所述第一非球面透镜具有正光焦度;所述第二非球面透镜具有负光焦度;所述第三非球面透镜具有正光焦度。
2.如权利要求1所述的投影物镜,其特征在于,所述第一非球面透镜的像侧面为凸面。
3.如权利要求2所述的投影物镜,其特征在于,所述第一非球面透镜为凹凸透镜;所述第三非球面透镜为凹凸透镜。
4.如权利要求3所述的投影物镜,其特征在于,所述第三非球面透镜的像侧面为凸面,所述第三非球面透镜物侧面为凹面。
5.如权利要求1至4任一项所述的投影物镜,其特征在于,所述第二非球面透镜的像侧面为凹面。
6.如权利要求1所述的投影物镜,其特征在于,所述投影物镜的有效焦距与所述第一非球面透镜的有效焦距满足:0.7≤|f1/f|≤0.9,其中,f为所述投影物镜的焦距,f1为所述第一非球面透镜的焦距;所述投影物镜的有效焦距与所述第二非球面透镜的有效焦距满足:0.3≤|f2/f|≤0.5,其中,f为所述投影物镜的焦距,f2为所述第二非球面
7.如权利要求1所述的投影物镜,其特征在于,所述第一非球面透镜的阿贝数的数值范围为45-80;所述第二非球面透镜的阿贝数的数值范围为20-30;所述第三非球面透镜的阿贝数的数值范围为45-80。
8.如权利要求1所述的投影物镜,其特征在于,所述第一非球面透镜、所述第二非球面透镜、所述第三非球面透镜的非球面表面分别满足以下公式:
9.一种近眼显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至8任一项所述的投影物镜。
...【技术特征摘要】
1.一种投影物镜,其特征在于,包括:由像侧至物侧之间共光轴依次设置的第一非球面透镜、第二非球面透镜、第三非球面透镜;所述第一非球面透镜具有正光焦度;所述第二非球面透镜具有负光焦度;所述第三非球面透镜具有正光焦度。
2.如权利要求1所述的投影物镜,其特征在于,所述第一非球面透镜的像侧面为凸面。
3.如权利要求2所述的投影物镜,其特征在于,所述第一非球面透镜为凹凸透镜;所述第三非球面透镜为凹凸透镜。
4.如权利要求3所述的投影物镜,其特征在于,所述第三非球面透镜的像侧面为凸面,所述第三非球面透镜物侧面为凹面。
5.如权利要求1至4任一项所述的投影物镜,其特征在于,所述第二非球面透镜的像侧面为凹面。
6.如权利要求1所述的投影物镜,其特征在于,所述投影物镜的有效焦距与所述第一非球面透镜的有效焦距满足:0.7≤|f1/f|≤0.9,其中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:史晓刚,张洪,张威,
申请(专利权)人:北京枭龙科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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