本發(fā)明涉及光學(xué)成像，尤其涉及一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭。

背景技術(shù)：

1、近眼顯示是指通過光學(xué)技術(shù)，將微型圖像光源發(fā)出的圖像光，通過目鏡系統(tǒng)引導(dǎo)到用戶的瞳孔，在用戶的近眼范圍實現(xiàn)虛擬、放大的圖像，實現(xiàn)向用戶提供直觀地圖像、視頻或文字信息，目前，市面上的近眼顯示技術(shù)通常被廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)（vr）、增強現(xiàn)實系統(tǒng)（ar）、混合現(xiàn)實系統(tǒng)（mr）等，隨著用戶對虛擬圖像、文字等信息的交互性和沉浸性的需求越來越高，相關(guān)近眼顯示設(shè)備例如頭戴顯示器、ar眼鏡、vr頭盔等職能ar穿戴設(shè)備得到了更多人的喜歡。

2、而目前，近眼顯示設(shè)備的成像質(zhì)量大多數(shù)是通過人眼觀察進(jìn)行判定的，由于個體差異性問題，主觀判斷容易造成偏差，所以，就出現(xiàn)了采用光學(xué)鏡頭及配套的視覺檢測裝置對近眼顯示設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測的方案。

3、但是，現(xiàn)有的針對上述近眼顯示設(shè)備進(jìn)行檢測的視覺檢測裝置中，用于近眼顯示設(shè)備的成像質(zhì)量檢測的光學(xué)鏡頭存在分辨率低、檢測視場較小等成像不清晰、成像不完整等問題，同時還由于人眼差異比較大，存在難以兼容不同人眼的成像情況、模擬人眼視覺體驗較差等問題，所以導(dǎo)致不能對各類的vr/ar產(chǎn)品進(jìn)行全面檢測，導(dǎo)致各類的vr/ar產(chǎn)品的顯示性能參差不齊。

4、因此，亟需提供一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，相對于現(xiàn)有技術(shù)，提高鏡頭的成像清晰度、完整度，使鏡頭兼容不同人眼的成像情況，提高鏡頭的檢測效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，包括沿物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的光闌、第一透鏡模組、第二透鏡模組、第三透鏡模組和像面；所述光闌用于透過光線；所述第一透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述光闌的光線，所述第一透鏡模組還用于壓縮角度；所述第二透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述第一透鏡模組的光線，所述第二透鏡模組還用于壓縮口徑、擴大視場角度；所述第三透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述第二透鏡模組的光線，所述第三透鏡模組還用于對經(jīng)過其的光線進(jìn)行匯聚，將光線匯聚在所述像面上；所述像面用于進(jìn)行成像；

4、所述第一透鏡模組的焦距與總焦距的比值為：；所述第二透鏡模組的焦距與總焦距的比值：；所述第三透鏡模組的焦距與總焦距的比值為：。

5、進(jìn)一步地，所述第一透鏡模組包括多個單透鏡和第一膠合透鏡，多個所述單透鏡分別分布在所述第一膠合透鏡的兩側(cè)；

6、所述第一膠合透鏡靠近物側(cè)至少設(shè)置第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡的受光面為凹面，所述第一透鏡的出光面為凸面，所述第二透鏡的受光面為凹面，所述第二透鏡的出光面為凸面；所述第一膠合透鏡靠近像側(cè)至少設(shè)置第三透鏡，所述第三透鏡的受光面和出光面都為凸面；

7、所述第一膠合透鏡包括第一子透鏡和第二子透鏡，所述第一子透鏡的受光面和出光面都為凹面，所述第二子透鏡的受光面和出光面都為凸面。

8、更進(jìn)一步地，所述第一透鏡的焦距為：，所述第二透鏡的焦距為：；所述第一子透鏡的焦距為：，所述第二子透鏡的焦距為：。

9、進(jìn)一步地，所述第二透鏡模組包括多個單透鏡和第二膠合透鏡，多個所述單透鏡均勻分布在所述第二膠合透鏡的兩側(cè)；

10、所述第二膠合透鏡靠近物側(cè)至少設(shè)置第四透鏡，所述第四透鏡的受光面為凸面，所述第四透鏡的出光面為平面；所述第二膠合透鏡靠近像側(cè)至少設(shè)置第五透鏡，所述第五透鏡的受光面為凸面，所述第五透鏡的出光面為平面；

11、所述第二膠合透鏡包括第三子透鏡、第四子透鏡、第五子透鏡、第六子透鏡和第七子透鏡，所述第三子透鏡的受光面、出光面都為凸面，所述第四子透鏡的受光面、出光面分別為凹面、平面，所述第五子透鏡的受光面、出光面都為平面，所述第六子透鏡的受光面、出光面都為平面，所述第七子透鏡的受光面、出光面分別為平面、凸面。

12、更進(jìn)一步地，所述第四透鏡的焦距為：，所述第五透鏡的焦距為：，所述第三子透鏡的焦距為：，所述第四子透鏡的焦距為：，所述第五子透鏡的焦距為：，所述第六子透鏡的焦距為：，所述第七子透鏡的焦距為：。

13、進(jìn)一步地，所述第三透鏡模組包括第三膠合透鏡、第四膠合透鏡、第五膠合透鏡和至少兩個單透鏡，所述第三膠合透鏡、所述第三膠合透鏡、所述第三膠合透鏡、兩個單透鏡分別沿物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置；

14、所述第三透鏡模組至少設(shè)置第六透鏡和第七透鏡，所述第六透鏡的受光面、出光面分別為凸面、凹面，所述第七透鏡的受光面、出光面分別為凸面、平面。

15、更進(jìn)一步地，所述第三膠合透鏡包括第八子透鏡和第九子透鏡，所述第八子透鏡的受光面、出光面都為凹面，所述第九子透鏡的受光面、出光面都為凸面；所述第四膠合透鏡包括第十子透鏡和第十一子透鏡，所述第十子透鏡的受光面、出光面都為凸面，所述第十一子透鏡的受光面、出光面都為平面；所述第五膠合透鏡包括第十二子透鏡和第十三子透鏡，所述第十二子透鏡的受光面、出光面分別為平面和凸面，所述第十三子透鏡的受光面、出光面分別為平面和凸面。

16、更進(jìn)一步地，所述第六透鏡的焦距為：，所述第七透鏡的焦距為：；所述第八子透鏡的焦距為：，所述第九子透鏡的焦距為：，所述第十子透鏡的焦距為：，所述第十一子透鏡的焦距為：，所述第十二子透鏡的焦距為：，所述第十三子透鏡的焦距為：。

17、進(jìn)一步地，所述近眼檢測鏡頭的視場角度范圍是：120°130°，總焦距f的范圍是：，物距大于等于0.25m，有效感光區(qū)域的長寬比為1:1。

18、進(jìn)一步地，所述第一透鏡模組的焦距與總焦距的比值設(shè)為，所述第二透鏡模組的焦距與總焦距的比值設(shè)為，所述第三透鏡模組的焦距與總焦距的比值設(shè)為，、、滿足下式：

19、；

20、；

21、；

22、；

23、上式中，表示經(jīng)過機器學(xué)習(xí)篩選得到的第i個第一透鏡模組的焦距，表示經(jīng)過機器學(xué)習(xí)篩選的全部第一透鏡模組焦距的總數(shù)，表示經(jīng)過機器學(xué)習(xí)篩選得到的第j個第二透鏡模組的焦距，表示經(jīng)過機器學(xué)習(xí)篩選的全部第二透鏡模組焦距的總數(shù)，表示經(jīng)過機器學(xué)習(xí)篩選得到的第k個第三透鏡模組的焦距，表示經(jīng)過機器學(xué)習(xí)篩選的全部第三透鏡模組焦距的總數(shù)；表示第一透鏡模組的修正系數(shù)，表示第二透鏡模組的修正系數(shù)，表示第三透鏡模組的修正系數(shù)。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

25、本發(fā)明提供的近眼檢測鏡頭在125°視場時的mtf可以達(dá)到0.22以上，同時兼顧在80°以內(nèi)的視場相對照度達(dá)到0.6以上，根據(jù)mtf曲線可知，在144線對（對應(yīng)像元為3.45um的相機）的情況下，125°視場仍能有0.1的mtf數(shù)值，能夠滿足常規(guī)相機的正常成像指標(biāo)；對于大像元的相機（5.5um像元，對應(yīng)線對90），mtf的最低值接近0.5，解析度完全滿足圖像處理需求，鏡頭具有較好的成像均勻性、高解析度，同時滿足大視場、大像面要求。

技術(shù)特征：

1.一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，包括沿物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的光闌、第一透鏡模組、第二透鏡模組、第三透鏡模組和像面；所述光闌用于透過光線；所述第一透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述光闌的光線，所述第一透鏡模組還用于壓縮角度；所述第二透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述第一透鏡模組的光線，所述第二透鏡模組還用于壓縮口徑、擴大視場角度；所述第三透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述第二透鏡模組的光線，所述第三透鏡模組還用于對經(jīng)過其的光線進(jìn)行匯聚，將光線匯聚在所述像面上；所述像面用于進(jìn)行成像；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡模組包括多個單透鏡和第一膠合透鏡，多個所述單透鏡分別分布在所述第一膠合透鏡的兩側(cè)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的焦距為：，所述第二透鏡的焦距為：；所述第一子透鏡的焦距為：，所述第二子透鏡的焦距為：。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡模組包括多個單透鏡和第二膠合透鏡，多個所述單透鏡均勻分布在所述第二膠合透鏡的兩側(cè)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡的焦距為：，所述第五透鏡的焦距為：，所述第三子透鏡的焦距為：，所述第四子透鏡的焦距為：，所述第五子透鏡的焦距為：，所述第六子透鏡的焦距為：，所述第七子透鏡的焦距為：。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡模組包括第三膠合透鏡、第四膠合透鏡、第五膠合透鏡和至少兩個單透鏡，所述第三膠合透鏡、所述第三膠合透鏡、所述第三膠合透鏡、兩個單透鏡分別沿物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第三膠合透鏡包括第八子透鏡和第九子透鏡，所述第八子透鏡的受光面、出光面都為凹面，所述第九子透鏡的受光面、出光面都為凸面；所述第四膠合透鏡包括第十子透鏡和第十一子透鏡，所述第十子透鏡的受光面、出光面都為凸面，所述第十一子透鏡的受光面、出光面都為平面；所述第五膠合透鏡包括第十二子透鏡和第十三子透鏡，所述第十二子透鏡的受光面、出光面分別為平面和凸面，所述第十三子透鏡的受光面、出光面分別為平面和凸面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第六透鏡的焦距為：，所述第七透鏡的焦距為：；所述第八子透鏡的焦距為：，所述第九子透鏡的焦距為：，所述第十子透鏡的焦距為：，所述第十一子透鏡的焦距為：，所述第十二子透鏡的焦距為：，所述第十三子透鏡的焦距為：。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述近眼檢測鏡頭的視場角度范圍是：120°130°，總焦距f的范圍是：，物距大于等于0.25m，有效感光區(qū)域的長寬比為1:1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡模組的焦距與總焦距的比值設(shè)為，所述第二透鏡模組的焦距與總焦距的比值設(shè)為，所述第三透鏡模組的焦距與總焦距的比值設(shè)為，、、滿足下式：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大像面高解析度近眼檢測鏡頭；包括沿物側(cè)至像側(cè)依次設(shè)置的光闌、第一透鏡模組、第二透鏡模組、第三透鏡模組和像面；所述光闌用于透過光線；所述第一透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述光闌的光線，所述第一透鏡模組還用于壓縮角度；所述第二透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述第一透鏡模組的光線，所述第二透鏡模組還用于壓縮口徑、擴大視場角度；所述第三透鏡模組用于接收并透過經(jīng)過所述第二透鏡模組的光線，所述第三透鏡模組還用于對經(jīng)過其的光線進(jìn)行匯聚，將光線匯聚在所述像面上；所述像面用于進(jìn)行成像；提高了鏡頭的成像清晰度、完整度，使鏡頭兼容不同人眼的成像情況，提高鏡頭的檢測效果。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇祖海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海博杰電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19