[发明专利]大视场角高像质的目镜光学系统及头戴显示装置有效

专利信息
申请号: 201510776895.2 申请日: 2015-11-13
公开(公告)号: CN106707498B 公开(公告)日: 2019-05-10
发明(设计)人: 不公告发明人 申请(专利权)人: 深圳纳德光学有限公司
主分类号: G02B25/04 分类号: G02B25/04;G02B25/00;G02B27/01
代理公司: 深圳市多智汇新知识产权代理事务所(普通合伙) 44472 代理人: 鲁华
地址: 518040 广东省深圳市*** 国省代码: 广东;44
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摘要: 发明涉及大视场角高像质的目镜光学系统及头戴显示装置,其中大视场角高像质的目镜光学系统包括从人眼到像源沿光轴方向共轴依次排列的第一透镜组和第二透镜组,且满足一定的焦距关系。第一透镜组有效焦距为负值,由靠近人眼的第一透镜和远离人眼的第二透镜构成,第二透镜组有效焦距为正值,由一片或两片透镜构成。其中,第一透镜为双凸形状,第二透靠近人眼的光学表面凹向人眼方向,且为非球面面型。同时,第一透镜和第二透镜之间的间隔、第二透镜组内镜片的焦距关系、各镜片的材料特性满足一定关系,第二透镜组还包含第四透镜。本发明的大视场角高像质的目镜光学系统具有大孔径、大视场、高分辨率、低畸变、小尺寸等优点,适用于头戴显示器及类似装置。
搜索关键词: 透镜 透镜组 人眼 目镜光学系统 大视场角 高像质 头戴显示装置 有效焦距 焦距 非球面面型 头戴显示器 材料特性 高分辨率 光学表面 光轴方向 类似装置 依次排列 大孔径 大视场 低畸变 内镜片 凸形状 镜片 共轴 像源
【主权项】:
1.一种大视场角高像质的目镜光学系统,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组和第二透镜组,且所述第一透镜组的有效焦距为f1,f1为负值,所述第二透镜组的有效焦距为f2,f2为正值,所述目镜光学系统的有效焦距为fw,满足以下关系式(1)和(2):‑50<f1/fw<‑0.6  (1);0.3<f2/fw<0.8  (2);其特征在于:所述第一透镜组由两片透镜构成,分别是靠近人眼侧的第一透镜和远离人眼侧的第二透镜,且所述第一透镜是双凸形状的正透镜,所述第二透镜是负透镜;所述第二透镜靠近人眼侧的光学表面凹向人眼侧,曲率半径为负值;所述第二透镜组由多片透镜构成,其中所述第二透镜组至少包括与所述第一透镜组近邻的第三透镜,所述第三透镜为正透镜;所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜材料特性满足以下关系式(11)、(12)和(13):1.50<Nd11<1.82  (11);1.55<Nd12<1.75  (12);1.50<Nd23<1.78  (13);其中,上述Nd11、Nd12、Nd23分别为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜在d线的折射率;所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜材料特性还满足以下关系式(21)、(22)和(23):35<Vd11<60  (21);21<Vd12<35  (22);35<Vd23<60  (23);其中,上述Vd11、Vd12、Vd23分别为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜在d线的阿贝数;所述第二透镜组还包含第四透镜,所述第四透镜位于所述第三透镜与微型图像显示器件之间,所述第二透镜组的有效焦距f2,第三透镜的有效焦距f23,第四透镜的有效焦距f24,满足以下关系式(5)和(6):1≤f23/f2≤1.4  (5);f24/f2>3.5  (6)。
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