[發(fā)明專利]一種可疊加光路的目鏡光學(xué)系統(tǒng)及頭戴顯示裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011629040.4 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-31 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112666712A | 公開（公告）日： | 2021-04-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 郭健飛;曹鴻鵬;彭華軍 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 深圳納德光學(xué)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G02B27/01 | 分類號(hào)： | G02B27/01;G02B25/00;G02B1/00 |
| 代理公司： | 深圳市多智匯新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44472 | 代理人： | 魯華 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市南山區(qū)粵海街*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 疊加 目鏡 光學(xué)系統(tǒng) 顯示裝置 | ||
本發(fā)明涉及一種可疊加光路的目鏡光學(xué)系統(tǒng)及頭戴顯示裝置，該系統(tǒng)包括依次相接的像面、輔助光路、分光鏡以及主光路；像面的光軸與輔助光路的光軸重合；主光路的光軸與輔助光路的光軸相互垂直；主光路的光軸經(jīng)分光鏡反射并與經(jīng)分光鏡透射的輔助光路疊加；主光路包括從分光鏡至微型圖像顯示器沿光軸方向依次排列的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；第一透鏡和第三透鏡為正透鏡；第二透鏡為負(fù)透鏡；輔助光路包括從像面至分光鏡沿光軸方向依次排列的第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡；將微型圖像顯示器所顯示的圖像與物體外形觀測(cè)攝像設(shè)備攝取的實(shí)物圖像進(jìn)行疊加顯示，配合各光學(xué)部件之間的特征關(guān)系，成像更為清晰，畸變小，成像質(zhì)量高的特點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可疊加光路的目鏡光學(xué)系統(tǒng)及頭戴顯示裝置。
背景技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，人們對(duì)一些高端光學(xué)儀器儀表的使用也越加頻繁，但是目前市場(chǎng)的很多光學(xué)儀器儀表對(duì)使用者有著特殊的要求，需要使用者自身具有相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備才能夠熟悉使用，這就大大收小了使用人群。
例如，在對(duì)于光學(xué)行業(yè)的業(yè)余愛好者使用望遠(yuǎn)鏡、夜視儀等光學(xué)成像儀器的過程中，使用者往往對(duì)其所觀測(cè)到的物體有所陌生，需要不停借助書籍或者上網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行查詢才能得知所觀測(cè)的物體的信息，甚至可能存在查詢不到對(duì)應(yīng)物體信息的情況出現(xiàn)。這種情況導(dǎo)致使用者在使用過程中需要花費(fèi)大量時(shí)間去查詢資料，大大降低了使用者對(duì)高端儀器的使用興趣。
隨著使用高端光學(xué)儀器儀表的人群增加，高端光學(xué)儀器儀表的入門門檻需要得到降低。如何在不改變儀器原有的使用功能的同時(shí)，又能便于使用者熟悉使用成為主要的挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)均為定焦光學(xué)系統(tǒng)，難以滿足大部分消費(fèi)者的需求，同時(shí)光學(xué)系統(tǒng)的重量偏重體積偏大，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可疊加光路的目鏡光學(xué)系統(tǒng)及頭戴顯示裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種可疊加光路的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，包括依次相接的像面、輔助光路、分光鏡以及主光路；所述像面的光軸與所述輔助光路的光軸重合；所述主光路的光軸與所述輔助光路的光軸相互垂直；所述主光路的光軸經(jīng)所述分光鏡反射并與經(jīng)所述分光鏡透射的輔助光路疊加；
所述主光路包括從所述分光鏡至微型圖像顯示器沿光軸方向依次排列的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡組；所述第一透鏡為正透鏡；所述第二透鏡為負(fù)透鏡；所述第三透鏡組為正透鏡組；所述第三透鏡組包括從所述分光鏡至微型圖像顯示器沿光軸方向依次排列的第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡；
所述輔助光路包括從所述像面至所述分光鏡沿光軸方向依次排列的第六透鏡、第七透鏡以及第八透鏡；
所述光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距設(shè)為F，所述主光路的有效焦距設(shè)為F1，所述輔助光路的有效焦距設(shè)為F2，且F、F1、F2滿足下列關(guān)系式(1)、(2)：
0.558≤F1/F≤1.822 (1)；
2.265≤Ft/F≤3.493 (2)。
進(jìn)一步地，所述主光路的有效焦距為F1，所述輔助光路的有效焦距為F2，且F1、F2滿足下列關(guān)系式(3)：
1.413≤Ft/F1≤4.63 (3)。
進(jìn)一步地，所述像面的像高設(shè)為H，所述微型圖像顯示器的像高設(shè)為h，且H、h滿足下列關(guān)系式(4)：
0.346≤h/H≤0.716 (4)。
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