[发明专利]目镜光学系统

说明书

本发明公开了目镜光学系统，从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括一目侧面及一显示侧面。第一透镜具有屈光率，第二透镜的显示侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且第三透镜具有屈光率。目镜光学系统符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3为第三透镜在光轴上的厚度，G23为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，且G3D为第三透镜到显示画面在光轴上的距离。

技术领域

本发明涉及光学系统，且特别是有关于一种目镜光学系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality,VR)是利用计算机技术仿真产生一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉等感官仿真，让使用者感觉身历其境。目前现有的VR装置都是以视觉体验为主。藉由对应左右眼的两个视角略有差异的分割画面来模拟人眼的视差，以达到立体视觉。为了缩小虚拟现实装置的体积，让用户藉由较小的显示画面得到放大的视觉感受，具有放大功能的目镜光学系统成了VR研究发展的其中一个主题。

现有的目镜光学系统之半眼视视角较小，让观察者感到视觉狭窄、分辨率低且像差严重到显示画面要先进行像差补偿，因此如何增加半眼视视角并加强成像质量是目镜光学系统是一个需要改善的问题。

发明内容

本发明提供一种目镜光学系统，其在缩短系统长度的条件下，仍能保有良好的光学成像质量与大的半眼视视角。

本发明的一实施例提出一种目镜光学系统，用于成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者的眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧，朝向显示画面的方向为显示侧。目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括一目侧面及一显示侧面。第一透镜具有屈光率，第二透镜的显示侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且第三透镜具有屈光率。目镜光学系统符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3为第三透镜在光轴上的厚度，G23为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，且G3D为第三透镜到显示画面在光轴上的距离。

本发明的一实施例提出一种目镜光学系统，用于成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者的眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧，朝向显示画面的方向为显示侧。目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜，第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括一目侧面及一显示侧面。第一透镜具有屈光率，第二透镜的显示侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部，且第三透镜具有屈光率。目镜光学系统符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3为第三透镜在光轴上的厚度，G23为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，且G3D为第三透镜到显示画面在光轴上的距离。

本发明的一实施例提出一种目镜光学系统，用于成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者的眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧，朝向显示画面的方向为显示侧。目镜光学系统从目侧至显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜，且第一透镜、第二透镜及第三透镜各自包括一目侧面及一显示侧面。第一透镜具有屈光率，第二透镜的目侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，且第三透镜的目侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。目镜光学系统符合：T3/G23≦4.3及G3D/T3≦3.51，其中T3为第三透镜在光轴上的厚度，G23为第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，且G3D为第三透镜到显示画面在光轴上的距离。

基于上述，本发明所述目镜光学系统的有益效果在于：藉由上述透镜的表面形状与屈光率设计与排列，以及光学参数的设计，使目镜光学系统在缩短系统长度的条件下，仍具备能够有效克服像差的光学性能，提供良好的成像质量，且具有大的眼视视角(apparentfield of view)。

附图说明

图1为一示意图，说明一目镜光学系统图。

图2为一示意图，说明一透镜的面型结构图。