[实用新型]LCOS或OLED微显示器小型高分辨率目镜光学系统

说明书

本实用新型涉及LCOS或OLED微显示器小型高分辨率目镜光学系统，目镜包括沿光路依次设置的窗口镜、第一透镜组、第二透镜，窗口镜倾斜设置，第一透镜组与第二透镜同轴设置；窗口镜为平面镜，第一透镜组的光输入面为凸面，第一透镜组的光输出面为凹面；第二透镜的光输入面为凸面，第二透镜的光输出面为凹面或凸面；第一透镜组包括紧密贴合的第三透镜以及第四透镜，第三透镜靠近所述窗口镜设置，第四透镜靠近第二透镜设置。本实用新型提高光学系统分辨率，减少镜片数量，缩短光学系统长度，降低成本，实现产品的小型化和批量化生产。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，具体涉及LCOS或OLED微显示器小型高分辨率目镜光学系统。

背景技术

红外热像仪和可见光成像设备通过光学镜头将物体会聚到红外探测器或CCD上，此时图像不能被人眼直接识别，需要经过电路和图像处理后通过一个显示器显示。对于便携式设备来说，常规显示器体积大，重量重，携带很不方便；因此通过一个微显示器和目镜组合方式，来代替实现，常规的目镜采用全球面系统，其结构如图1所示。

随着科技的不断进步和提高，微显示器使用越来越多，其性能也越来越好。目前常规的微显示器有LCOS和OLED，其中OLED的像元尺寸从原来的 15μm提高到7.6μm，而LCOS的像元尺寸为6.35μm，像元尺寸的不断升级对目镜光学系统的成像质量提出了更高的要求。

另外随着经济的发展，消费者对便携式设备提出了更高的要求，产品小型化的趋势愈演愈烈，这对光学系统的尺寸(长度和直径)限制要求越来越高。同时随着批量化供应，要求产品的价格越来越便宜。

常规目镜的光学系统采用传统的全球面设计方式，需要多个镜片组合 (按实施例技术指标，需要5个镜片，如图1所示)；而为了保证系统的公差和像质，必须要控制每个镜片的光线压缩量以减小像差，导致系统的镜片直径较大。由于这两者原因，该光学系统的长度较长，一般超过52mm(含出瞳距和后截距)，镜片需要5个，系统总体的加工成本较贵。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供LCOS或OLED微显示器小型高分辨率目镜光学系统，其作为适用于便携式设备的小型轻量目镜光学系统，采用模压非球面技术，在提高光学系统分辨率的同时，减少镜片数量，缩短光学系统长度，减小体积和重量，进而降低成本，实现产品的小型化和批量化生产。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

LCOS或OLED微显示器小型高分辨率目镜光学系统，所述目镜包括沿光路依次设置的窗口镜、第一透镜组、第二透镜，所述窗口镜倾斜设置，所述第一透镜组与所述第二透镜同轴设置；所述窗口镜为平面镜，所述第一透镜组的光输入面为凸面，所述第一透镜组的光输出面为凹面；所述第二透镜的光输入面为凸面，所述第二透镜的光输出面为凹面或凸面；所述第一透镜组包括紧密贴合的第三透镜以及第四透镜，所述第三透镜靠近所述窗口镜设置，所述第四透镜靠近所述第二透镜设置。

进一步，所述第三透镜为双凸面镜、所述第四透镜为双凹面镜，或所述第三透镜为弯月镜、所述第四透镜为弯月镜，所述第三透镜的光输入面作为所述第一透镜组的光输入面，所述第四透镜的光输出面作为所述第一透镜组的光输出面，所述第三透镜的光输出面与所述第四透镜的光输入面贴合。

进一步，所述目镜的入射光方向设有孔径光阑，所述目镜的出射光方向设有显示器，所述孔径光阑、所述目镜、所述显示器依次同轴设置。

进一步，所述窗口镜的倾斜面与所述第一透镜组的主光轴夹角不大于 84°。

进一步，所述第一透镜组光输出面的中心点与所述第二透镜光输入面的中心点距离为0.2-0.3mm。

进一步，所述第二透镜的光输出面到所述显示器的焦面距离为9.9-11.5mm。

进一步，所述第二透镜为非球面透镜。