镜头、投影光机以及近眼显示设备制造技术

本申请实施例提供一种镜头、投影光机以及近眼显示设备。镜头包括沿光轴方向依次排列设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，第一透镜用于会聚显示装置所发出的入射光信号以形成第一透射光信号，第二透镜用于会聚第一透射光信号以形成第二透射光信号，第三透镜用于发散第二透射光信号以形成第三透射光信号，第四透镜用于会聚第三透射光信号以形成第四透射光信号，第五透镜用于会聚第四透射光信号以形成第五透射光信号。本申请实施例的镜头包括沿光轴方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，显示装置发出的入射光信号依次经过五个透镜，五个透镜可对入射光信号进行调制以减少像差，提高成像质量。成像质量。成像质量。

【技术实现步骤摘要】
镜头、投影光机以及近眼显示设备


[0001]本申请涉及显示投影
，特别涉及一种镜头、投影光机以及近眼显示设备。

技术介绍

[0002]随着增强现实技术的不断发展，诸如智能眼镜或智能面罩等头戴式增强现实设备被用户广泛接受和应用。
[0003]增强现实设备通常可以包括投影光机，投影光机可以生成虚拟图像，虚拟图像的光线和现实环境的光线可以同时射入佩戴增强现实设备的用户瞳孔内，使得佩戴增强现实设备的用户不仅能够看到现实的事物，还能够看到虚拟的图像。投影光机通常可以包括显示装置和镜头，显示装置发出的光经由镜头调制后变为平行光，然而现有的镜头存在像差较大导致成像质量较差的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种镜头、投影光机以及近眼显示设备，所述镜头具有较高的成像质量。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种镜头，所述镜头用于接收显示装置发出的入射光信号并对所述入射光信号进行调制；所述镜头包括沿光轴方向依次排列设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜用于会聚所述显示装置所发出的入射光信号以形成第一透射光信号，所述第二透镜用于会聚所述第一透射光信号以形成第二透射光信号，所述第三透镜用于发散所述第二透射光信号以形成第三透射光信号，所述第四透镜用于会聚所述第三透射光信号以形成第四透射光信号，所述第五透镜用于会聚所述第四透射光信号以形成第五透射光信号。
[0006]第二方面，本申请实施例提供一种投影光机，包括显示装置和镜头，所述镜头为如上所述的镜头，所述显示装置用于发出入射光信号，所述显示装置设于所述镜头的一侧，且所述显示装置与所述第一透镜相邻以使得所述入射光信号可射入所述第一透镜。
[0007]第三方面，本申请实施例还提供一种近眼显示设备，包括投影光机与传输元件，所述投影光机为如上所述的投影光机，所述传输元件设于所述镜头背离所述显示装置的一侧，所述传输元件用于接收从所述镜头透射出的光束，并将所述光束转换为虚拟图像。
[0008]本申请实施例的镜头包括沿光轴方向依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，显示装置发出的入射光信号依次经过五个透镜，五个透镜可对入射光信号进行调制以减少像差，提高成像质量。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附
图。
[0010]图1为本申请实施例提供的投影光机的第一种结构意图。
[0011]图2为图1所示投影光机中镜头红色光路成像的调制传递函数图。
[0012]图3为图1所示投影光机中镜头绿色光路成像的调制传递函数图。
[0013]图4为图1所示投影光机中镜头蓝色光路成像的调制传递函数图。
[0014]图5为图1所示投影光机中镜头红色光路成像的场曲图。
[0015]图6为图1所示投影光机中镜头绿色光路成像的场曲图。
[0016]图7为图1所示投影光机中镜头蓝色光路成像的场曲图。
[0017]图8为图1所示投影光机中镜头红色光路成像的畸变曲线图。
[0018]图9为图1所示投影光机中镜头绿色光路成像的畸变曲线图。
[0019]图10为图1所示投影光机中镜头蓝色光路成像的畸变曲线图。
[0020]图11为本申请实施例提供的投影光机的第二种结构意图。
[0021]图12为图11所示投影光机中镜头的红色光路成像的调制传递函数图。
[0022]图13为图11所示投影光机中镜头的绿色光路成像的调制传递函数图。
[0023]图14为图11所示投影光机中镜头的蓝色光路成像的调制传递函数图。
[0024]图15为图11所示投影光机中镜头红色光路成像的场曲图。
[0025]图16为图11所示投影光机中镜头绿色光路成像的场曲图。
[0026]图17为图11所示投影光机中镜头蓝色光路成像的场曲图。
[0027]图18为图11所示投影光机中镜头红色光路成像的畸变曲线图。
[0028]图19为图11所示投影光机中镜头绿色光路成像的畸变曲线图。
[0029]图20为图11所示投影光机中镜头蓝色光路成像的畸变曲线图。
[0030]图21为本申请实施例提供的近眼显示设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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例，都属于本申请保护的范围。
[0032]本申请实施例提供一种投影光机，该投影光机用于生成虚拟图像。请参阅图1，图1为本申请实施例提供的投影光机的第一种结构意图。投影光机100可以包括显示装置110和镜头120，显示装置110用于发出入射光信号，显示装置110设于镜头120的一侧。
[0033]镜头120可以包括沿光轴方向(或者说光信号的传输方向)依次排列的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40和第五透镜50，第一透镜10与显示装置110相邻设置。可以理解的是，第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40和第五透镜50从像源侧(显示装置110所在一侧)至成像侧(孔径光阑130所在一侧)依次排列。
[0034]其中，第一透镜10可以接收显示装置110所发出的入射光信号，并会聚入射光信号以形成第一透射光信号，第二透镜20可以接收并会聚第一透射光信号以形成第二透射光信号，第三透镜30可以接收并发散第二透射光信号以形成第三透射光信号，第四透镜40可以接收并会聚第三透射光信号以形成第四透射光信号，第五透镜50可以接收并会聚第四透射
光信号以形成第五透射光信号。例如，第一透镜10为正光焦度透镜，对光信号有会聚作用，光信号经过第一透镜10后可形成第一透射光信号；第二透镜20可以为胶合透镜且胶合透镜的组合光焦度为正值，对光信号具有会聚作用，第一透射光信号经过第二透镜20后可形成第二透射光信号；第三透镜30可以为负光焦度透镜，第三透镜30对第二透射光信号有发散作用，第二透射光信号经过第三透镜30后可形成第三透射光信号；第四透镜40可以为胶合透镜且胶合透镜的组合光焦度为正值，第四透镜40对第三透射光信号有会聚作用，第五透镜50可以为正光焦度透镜，对第四透射光信号有会聚作用，第四透射光信号经过第五透镜50后可形成第五透射光信号。
[0035]第一透镜10和第三透镜30相互补偿球差，第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40相互补偿场曲，各透镜之间像差分配均衡，在保证成像质量的同时能够很好地降低系统的公差敏感性。
[0036]请继续参阅图1，第二透镜20可以由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镜头，其特征在于，所述镜头用于接收显示装置发出的入射光信号并对所述入射光信号进行调制；所述镜头包括沿光轴方向依次排列设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜用于会聚所述显示装置所发出的入射光信号以形成第一透射光信号，所述第二透镜用于会聚所述第一透射光信号以形成第二透射光信号，所述第三透镜用于发散所述第二透射光信号以形成第三透射光信号，所述第四透镜用于会聚所述第三透射光信号以形成第四透射光信号，所述第五透镜用于会聚所述第四透射光信号以形成第五透射光信号。2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜包括相互胶合的第一子透镜和第二子透镜，所述第一子透镜位于所述第二子透镜和所述第一透镜之间且所述第一子透镜为正光焦度透镜，所述第二子透镜位于所述第三透镜和所述第一子透镜之间且所述第二子透镜为负光焦度透镜。3.根据权利要求2所述的镜头，其特征在于，所述第一子透镜包括相背设置的第一入射面和第一胶合面，所述第一入射面朝向所述第一透镜且所述第一入射面为凸面，所述第一胶合面为凸面；所述第二子透镜包括相背设置的第二胶合面和第一出射面，所述第二胶合面与所述第一胶合面胶合，所述第二胶合面为凹面且所述第二胶合面的形状与所述第一胶合面的形状相适配，所述第一出射面朝向所述第三透镜，且所述第一出射面为凹面；所述第一透射光信号从所述第一入射面入射，依次经过所述第一胶合面和第二胶合面，并从所述第一出射面出射以形成所述第二透射光信号。4.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜包括相背设置的第一入射面和第一出射面，所述第一入射面朝向所述第一透镜，所述第一出射面朝向所述第三透镜，所述第一入射面为凸面，所述第一出射面为凹面，所述第一透射光信号从所述第一入射面入射从所述第一出射面出射以形成所述第二透射光信号。5.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述第四透镜包括相互胶合的第三子透镜和第四子透镜，所述第三子透镜位于所述第四子透镜和所述第三透镜之间且所述第三子透镜为负光焦度透镜，所述第四子透镜位于所述第五透镜和所述第三子透镜之间且所述第四子透镜为正光焦度透镜。6.根据权利要求5所述的镜头，其特征在于，所述第三子透镜包括相背设置的第二入射面和第三胶合面，所述第二入射面朝向所述第三透镜且所述第二入射面为凹面，所述第三胶合面为凹面；所述第四子透镜包括相背设置的第四胶合面和第二出射面，所述第四胶合面与所述第三胶合面胶合，所述第四胶合面为凸面且所述第四胶合面的形状与所述第三胶合面的形状相适配，所述第二出射面朝向所述第五透镜，且所述第二出射面为凸面；所述第三透射光信号从所述第二入射面入射，依次经过所述第三胶合面和第四胶合面，并从所述第二出射面出射以形成所述第四透射光信号。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的镜头，其特征在于，所述第一透镜包括相背设置的第三入射面和第三出射面，所述第三入射面朝向所述显示装置设置，所述第三入射面为凸面，所述第三出射面为凸面，所述第一透射光信号从所述第三入射面射入从所述第三出射面出射形成所述第二透射光信号。
8.根据权利要求1
‑
6中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹超，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：