[实用新型]一种目镜系统及装置、近眼显示设备

说明书

本实用新型实施例涉及近眼显示技术领域，公开了一种目镜系统及装置、近眼显示设备，该目镜系统包括自物侧至像侧沿同一光轴依次设置的：第一透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜，其物侧面和像侧面皆为凸面；第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜，其物侧面和像侧面皆为凸面；第五透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面。光线经第一透镜能有效聚集光线，在较短的行程内将光线进行收集至第二透镜，从而有益于小型化设计，缩小目镜系统的体积和重量，光线由第二透镜进行第一次折射校准，然后由第三透镜收集至第四透镜，第四透镜进行第二次折射校准，最后由第五透镜收集并进行第三次折射校准，变成平行光束，实现高质量成像。

技术领域

本实用新型实施例涉及近眼显示技术领域，特别涉及一种目镜系统及装置、近眼显示设备。

背景技术

近眼显示(Near-Eye Display，NED)是指通过光学技术，将微型图像光源发出的图像光，通过目镜系统引导到用户的瞳孔，在用户的近眼范围实现虚拟、放大的图像，实现向用户提供直观的图像、视频或文字信息，目前市面上近眼显示技术通常被广泛应用于虚拟现实(Virtual Reality，VR)系统、增强现实(Augmented Reality，AR)系统、混合现实(Mixed Reality，MR)系统、扩展现实(Extended Reality，ER)系统等，随着用户对虚拟图像、文字等信息的交互性和沉浸性的需求越来越高，相关近眼显示设备例如头戴显示器、AR眼镜和VR头盔等智能AR穿戴设备得到了人们更多的青睐。

在实现本实用新型实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：现有近眼显示设备的目镜系统常存在如下问题：(1)包括多个胶合透镜，光学表面多，结构复杂且体积庞大；(2)简化结构和缩小体积会对成像质量产生一定不良影响。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种目镜系统及装置、近眼显示设备，能够解决系统体积和成像质量不能兼顾的问题。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例中提供了一种目镜系统，包括自物侧至像侧沿同一光轴依次设置的：第一透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜，其物侧面和像侧面皆为凸面；第三透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜，其物侧面和像侧面皆为凸面；第五透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面。

在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的球心均位于所述光轴上；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的表面为球面，所述第五透镜的表面为非球面。

在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的半径依次增大。

在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的半径均小于等于10mm。

在一些实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和/或所述第五透镜的材料为玻璃或树脂。

在一些实施例中，所述第一透镜和/或所述第三透镜的材料为玻璃。

为解决上述技术问题，第二方面，本实用新型实施例中提供了一种目镜装置，包括：如第一方面所述的目镜系统，以及，收容有所述目镜系统的壳体。

在一些实施例中，所述壳体包括：贯穿所述壳体的光通道，以及，连接所述光通道、且中轴线与所述光通道的中轴线垂直的第一插槽、第二插槽、第三插槽、第四插槽和第五插槽，所述第一插槽收容有所述第一透镜，所述第二插槽收容有所述第二透镜，所述第三插槽收容有所述第三透镜，所述第四插槽收容有所述第四透镜，所述第五插槽收容有所述第五透镜。