[发明专利]大视场角目镜光学系统

权利要求书

1.一种用于超大视场角近眼显示的目镜，所述目镜包括从人眼观察侧到微型图像显示器件侧沿光轴方向共轴依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜，其中第一透镜的焦距为f₁，第二透镜的焦距为f₂，第三透镜的焦距为f₃，目镜有效焦距为f_w，且满足下列关系式：

1)0.45<f₁/f_w<1.20，

2)0.30<|f₂/f_w|<0.60，

3)0.40<f₃/f_w<0.90，

其特征在于：所述第一透镜和第三透镜均为正透镜、第二透镜为负透镜；所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的材料满足以下要求：Nd1>1.74，Nd2>1.58，Nd3>1.78，Nd1、Nd2、Nd3分别表示第一透镜、第二透镜、第三透镜在d线的折射率；Vd1>35，Vd3>35，Vd2<31，Vd1、Vd2、Vd3分别表示第一透镜、第二透镜、第三透镜在d线的阿贝数。

2.根据权利要求1所述的目镜，其特征在于：所述第二透镜朝人眼观察侧的面凹向人眼观察侧，曲率半径为负值。

3.根据权利要求2所述的目镜，其特征在于：所述第二透镜朝人眼观察侧的面的曲率半径为R₂₁，朝微型图像显示器件一侧的面的曲率半径为R₂₂，且满足下列关系式：

4)-2.0≦(R₂₁+R₂₂)/(R₂₁-R₂₂)≦-0.25。

4.根据权利要求3所述的目镜，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的焦距及第二透镜的曲率半径进一步满足以下关系式：

5)0.60<f₁/f_w<0.80，

6)0.30<|f₂/f_w|<0.45，

7)0.50<f₃/f_w<0.60，

8)-0.8≦(R₂₁+R₂₂)/(R₂₁-R₂₂)≦-0.35。

5.根据权利要求1所述的目镜，其特征在于：在所述第三透镜与微型图像显示器件之间依次排列第四透镜和第五透镜，其中第四透镜和第五透镜的组合焦距为f₄₅，满足下列关系式：

9)0.60<f₁/f_w<1.2，

10)0.35<|f₂/f_w|<0.6，

11)0.55<f₃/f_w<0.9，

12)f₄₅/f_w>2.0。

6.根据权利要求5所述的目镜，其特征在于：所述第四透镜和第五透镜组成正-负形式的双胶合镜。

7.根据权利要求6所述的目镜，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距进一步满足以下关系式：

13)0.80<f₁/f_w<1.1，

14)0.40<|f₂/f_w|<0.5，

15)0.60<f₃/f_w<0.75，

16)f₄₅/f_w>5.5。

8.根据权利要求1所述的目镜，其特征在于：所述第一透镜与第三透镜为玻璃材料。

9.根据权利要求1所述的目镜，其特征在于：所述第二透镜可以为玻璃材料或者塑料材料。