[發(fā)明專利]目鏡光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010083639.6
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN111208640B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬修·博恩
• 申請（專利權(quán)）人: 玉晶光電（廈門）有限公司
• 主分類號: G02B25/00
• 分類號: G02B25/00
• 代理公司: 廈門市精誠新創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 秦華

本發(fā)明公開了一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)，用于成像光線從顯示畫面經(jīng)目鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入觀察者的眼睛成像。朝向眼睛的方向為目側(cè)，朝向顯示畫面的方向為顯示側(cè)。目鏡光學(xué)系統(tǒng)從目側(cè)至顯示側(cè)沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡及一第三透鏡，且第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡各自包括一目側(cè)面及一顯示側(cè)面。第二透鏡具有正屈光率，且第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。

本發(fā)明專利申請是分案申請。原案的申請?zhí)柺?01710121215.2，申請日是2017年03月02日，發(fā)明名稱是：目鏡光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,VR)是利用計算機(jī)技術(shù)仿真產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供用戶關(guān)于視覺、聽覺等感官仿真，讓使用者感覺身歷其境。目前現(xiàn)有的VR裝置都是以視覺體驗為主。藉由對應(yīng)左右眼的兩個視角略有差異的分割畫面來模擬人眼的視差，以達(dá)到立體視覺。為了縮小虛擬現(xiàn)實裝置的體積，讓用戶藉由較小的顯示畫面得到放大的視覺感受，具有放大功能的目鏡光學(xué)系統(tǒng)成了VR研究發(fā)展的其中一個主題。

現(xiàn)有的目鏡光學(xué)系統(tǒng)之半眼視視角較小，讓觀察者感到視覺狹窄、分辨率低且像差嚴(yán)重到顯示畫面要先進(jìn)行像差補償，因此如何增加半眼視視角并加強(qiáng)成像質(zhì)量是目鏡光學(xué)系統(tǒng)是一個需要改善的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)，其在縮短系統(tǒng)長度的條件下，仍能保有良好的光學(xué)成像質(zhì)量與大的半眼視視角。

本發(fā)明的實施例提出一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)，用于成像光線從顯示畫面經(jīng)目鏡光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)入觀察者的眼睛成像。朝向眼睛的方向為目側(cè)，朝向顯示畫面的方向為顯示側(cè)。目鏡光學(xué)系統(tǒng)從目側(cè)至顯示側(cè)沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡及一第三透鏡，且第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡各自包括一目側(cè)面及一顯示側(cè)面。

在本發(fā)明的一實施例中，第一透鏡具有屈光率。第二透鏡具有正屈光率，且第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。第三透鏡的目側(cè)面與顯示側(cè)面的至少其中之一為非球面。

在本發(fā)明的一實施例中，第一透鏡具有屈光率。第二透鏡的目側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。第三透鏡具有負(fù)屈光率，第三透鏡的目側(cè)面與顯示側(cè)面的至少其中之一為非球面。

在本發(fā)明的一實施例中，第一透鏡具有屈光率。第二透鏡的目側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部。第三透鏡的目側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部，且第三透鏡的目側(cè)面與顯示側(cè)面的至少其中之一為非球面。

在本發(fā)明的一實施例中，其中該目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：2.5≦250mm/G3D≦25，其中G3D為該第三透鏡到該顯示畫面在該光軸上的距離。

在本發(fā)明的一實施例中，其中該目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：0.5≦(T1+G12)/T2≦4.5，其中T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度，G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的空氣間隙，且T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。

在本發(fā)明的一實施例中，其中該目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：0.5≦T1/T2≦4，其中T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度，且T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。

在本發(fā)明的一實施例中，其中該目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：2.5≦ER/T3≦5，其中ER為該觀察者的該眼睛的瞳孔到該第一透鏡在該光軸上的距離，且T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度。

在本發(fā)明的一實施例中，其中該目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：0.69≦(ER+G12+T3)/T1≦2.09，其中ER為該觀察者的該眼睛的瞳孔到該第一透鏡在該光軸上的距離，G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的空氣間隙，T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度，且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。