[发明专利]近眼显示装置及近眼显示系统

说明书

本公开提供一种近眼显示装置及近眼显示系统。该近眼显示装置包括：图像采集组件，包括图像传感器和第一镜头，所述图像传感器用于通过所述第一镜头获取图像信息；图像显示组件，包括显示器和第二镜头，所述显示器用于根据所述图像信息显示目标图像，所述第二镜头设于所述显示器的出光侧，用于对所述显示器显示的所述目标图像进行整形；所述第一镜头和/或所述第二镜头为折衍混合透镜，所述折衍混合透镜包括相反的衍射透镜面和折射透镜面。本公开能够精简光路系统。

技术领域

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种近眼显示装置及近眼显示系统。

背景技术

MR(Mixed Reality，混合现实)技术是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，可以增强用户体验的真实感。基于MR技术的近眼显示装置通常是由图像采集组件采集图像，并由显示器显示图像。然而，为了实现消色散的效果，常采用双胶合消色差透镜组或多片透镜组，进而导致光路系统复杂化。

发明内容

本公开的目的在于提供一种近眼显示装置及近眼显示系统，能够精简光路系统。

根据本公开的一个方面，提供一种近眼显示装置，包括：

图像采集组件，包括图像传感器和第一镜头，所述图像传感器用于通过所述第一镜头获取图像信息；

图像显示组件，包括显示器和第二镜头，所述显示器用于根据所述图像信息显示目标图像，所述第二镜头设于所述显示器的出光侧，用于对所述显示器显示的所述目标图像进行整形；

其中，所述第一镜头和/或所述第二镜头为折衍混合透镜，所述折衍混合透镜包括相反的衍射透镜面和折射透镜面。

进一步地，所述第一镜头和所述第二镜头均为折衍混合透镜，所述第一镜头的衍射透镜面为所述图像采集组件的入光侧，所述第二镜头的衍射透镜面面向所述显示器的出光侧。

进一步地，所述第二镜头的逆向光路畸变与所述第一镜头的畸变在各视场角处相等。

进一步地，所述衍射透镜面包括基底面以及设于所述基底面的光栅结构。

进一步地，所述折射透镜面或所述基底面为偶次非球面。

进一步地，所述偶次非球面的面型方程为：

其中，Z为所述偶次非球面上任一点相对于所述偶次非球面的顶点的切面的轴向间距，r为所述偶次非球面上任一点相对于所述折衍混合透镜的主光轴的径向距离，c是所述偶次非球面的顶点的曲率，k是二次曲面系数，i是正整数，A_2i是2i阶非球面系数。

进一步地，所述光栅结构的相位方程为：

其中，为衍射透镜面对入射光的相位调制，r为偶次非球面上任一点相对于折衍混合透镜的主光轴的径向距离，i是正整数，C_2i为相位系数。

进一步地，所述第一镜头的材料的折射率或所述第二镜头的材料的折射率为1.49。

进一步地，所述图像采集组件还包括：

红外滤光片，设于所述第一镜头的出光侧。

根据本公开的一个方面，提供一种近眼显示系统，包括上述的近眼显示装置。