[发明专利]一种目镜结构及增强现实系统

权利要求书

1.一种目镜结构，其特征在于，包括折射元件、第一透射元件、第二透射元件和反射元件，所述第一透射元件和第二透射元件胶合，所述第一透射元件和第二透射元件的胶合面设有半反半透膜，所述目镜结构的光路从观察侧出发依次为第一透射元件—反射元件—第一透射元件—半反半透膜—第二透射元件—折射元件，所述折射元件的焦距f1与目镜总焦距ft的关系为：

2.根据权利要求1所述的目镜结构，其特征在于，所述反射元件的焦距f2与目镜总焦距ft的关系为：

3.根据权利要求1所述的目镜结构，其特征在于，所述反射元件的反射面的中心与折射元件靠近第二透射元件的面的中心间距d满足：20mm<d<28mm。

4.根据权利要求1所述的目镜结构，其特征在于，所述折射元件为平凸透镜或弯月透镜，折射元件的材料为光学玻璃或者光学树脂。

5.根据权利要求4所述的目镜结构，其特征在于，所述折射元件的凸面面型为非球面，所述非球面面型公式为：

其中z为非球面在坐标(x,y)处的矢高；c_x为非球面顶点沿弧矢方向的曲率，c_y为非球面顶点沿子午方向的曲率；k_x为非球面顶点沿弧矢方向的圆锥系数；k_y为非球面顶点沿子午方向的圆锥系数。

6.根据权利要求1所述的目镜结构，其特征在于，所述第一透射元件和第二透射元件为直角透镜，所述直角透镜的材料为光学玻璃或者光学树脂，所述胶合面为直角透镜的倾斜面。

7.根据权利要求1所述的目镜结构，其特征在于，所述反射元件为凹面反射镜，所述反射元件的材料为光学玻璃或者光学树脂或者金属。

8.根据权利要求7所述的目镜结构，其特征在于，所述反射元件的反射面为自由曲面，所述自由曲面面型公式为：

其中z为自由曲面在坐标(x,y)处的矢高；c为自由曲面顶点处的曲率，r为坐标(x,y)的垂轴径向半径，k为自由曲面的圆锥系数，A_i为自由曲面第i阶的系数，E_i(x,y)为自由曲面的第i项；N为自由曲面的总项数。

9.一种增强现实系统，其特征自在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的目镜结构。