[發(fā)明專(zhuān)利]目鏡光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011426640.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112526743B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬修·博恩;李光云;潘慧峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 玉晶光電（廈門(mén)）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B25/00
• 分類(lèi)號(hào): G02B25/00;G02B27/01
• 代理公司: 廈門(mén)市精誠(chéng)新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發(fā)明公開(kāi)了目鏡光學(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。第一透鏡具有屈光率，第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，且第三透鏡具有屈光率。目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3為第三透鏡在光軸上的厚度，G23為第二透鏡到第三透鏡在光軸上的空氣間隙，且G3D為第三透鏡到顯示畫(huà)面在光軸上的距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)仿真產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供用戶(hù)關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官仿真，讓使用者感覺(jué)身歷其境。目前現(xiàn)有的VR裝置都是以視覺(jué)體驗(yàn)為主。藉由對(duì)應(yīng)左右眼的兩個(gè)視角略有差異的分割畫(huà)面來(lái)模擬人眼的視差，以達(dá)到立體視覺(jué)。為了縮小虛擬現(xiàn)實(shí)裝置的體積，讓用戶(hù)藉由較小的顯示畫(huà)面得到放大的視覺(jué)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(gè)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(jué)狹窄、分辨率低且像差嚴(yán)重到顯示畫(huà)面要先進(jìn)行像差補(bǔ)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(gè)需要改善的問(wèn)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(zhǎng)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)明的一實(shí)施例提出一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)，用于成像光線從顯示畫(huà)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?yàn)槟總?cè)，朝向顯示畫(huà)面的方向?yàn)轱@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。第一透鏡具有屈光率，第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部，且第三透鏡具有屈光率。目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3為第三透鏡在光軸上的厚度，G23為第二透鏡到第三透鏡在光軸上的空氣間隙，且G3D為第三透鏡到顯示畫(huà)面在光軸上的距離。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)，用于成像光線從顯示畫(huà)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?yàn)槟總?cè)，朝向顯示畫(huà)面的方向?yàn)轱@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，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。第一透鏡具有屈光率，第二透鏡的顯示側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部，且第三透鏡具有屈光率。目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3為第三透鏡在光軸上的厚度，G23為第二透鏡到第三透鏡在光軸上的空氣間隙，且G3D為第三透鏡到顯示畫(huà)面在光軸上的距離。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種目鏡光學(xué)系統(tǒng)，用于成像光線從顯示畫(huà)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?yàn)槟總?cè)，朝向顯示畫(huà)面的方向?yàn)轱@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，且第三透鏡的目側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。目鏡光學(xué)系統(tǒng)符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3為第三透鏡在光軸上的厚度，G23為第二透鏡到第三透鏡在光軸上的空氣間隙，且G3D為第三透鏡到顯示畫(huà)面在光軸上的距離。

基于上述，本發(fā)明所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)的有益效果在于：藉由上述透鏡的表面形狀與屈光率設(shè)計(jì)與排列，以及光學(xué)參數(shù)的設(shè)計(jì)，使目鏡光學(xué)系統(tǒng)在縮短系統(tǒng)長(zhǎng)度的條件下，仍具備能夠有效克服像差的光學(xué)性能，提供良好的成像質(zhì)量，且具有大的眼視視角(apparentfield of view)。

附圖說(shuō)明

圖1為一示意圖，說(shuō)明一目鏡光學(xué)系統(tǒng)圖。

圖2為一示意圖，說(shuō)明一透鏡的面型結(jié)構(gòu)圖。