一种具有大出瞳直径的轻量化目镜制造技术

本发明专利技术公开了一种具有大出瞳直径的轻量化目镜，涉及光学技术领域。所述轻量化目镜包括从像侧到物侧之间共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜以及第三透镜，其中，除第二透镜具有负光焦度外，其他透镜具有正光焦度，第一透镜和第三透镜为双凸透镜，第三透镜为凹凸透镜。第一透镜相对孔径大于1:1.1，第二透镜相对孔径小于1:

【技术实现步骤摘要】
一种具有大出瞳直径的轻量化目镜


[0001]本专利技术实施例涉及光学
，特别涉及一种具有大出瞳直径的轻量化目镜。

技术介绍

[0002]众所周知，人眼虽然是一种高精度的光学系统，但在光强、光谱以及分辨能力上都有所限制，并不能满足在任何复杂外界条件下的需要。通常人眼可感知波长为390nm～770nm的可见光，而高于770nm或低于390nm的光线人眼就无法识别，例如X光、UV光、微弱星光和红外辐射等当可见光减弱到一定的程度时，人眼感知能力也会有所下降夜间的光谱范围不在可见光区，但可见光部分的强度并不很弱，这样不仅在光谱上和强度上限制了人眼的观察，而且造成人眼分辨能力的下降侧。通过以上分析可以看出，夜间人眼很难分辨清物体，微光夜视仪正是突破了以上诸多限制，使人眼在夜间微光条件下可以正常观察目标。
[0003]在微光夜视仪中，目镜的作用是放大像增强器荧光屏上的目标像，从而保证人眼舒适的观察。目镜的光学特性由它的焦距、视场角、出瞳直径、出瞳距等，目镜参数选择是否得当，不仅影响夜视仪的体积、重量、倍率、和视场、同时还会影响其夜间观察的性能。
[0004]要获得较大的图像，同时为了满足器件整体小型化、轻量化的要求，最优方案是增大目镜的观察倍率。而目镜的观察倍率与透镜组的焦距直接相关，增大目镜的观察倍率要求目镜有较高的光焦度。只使用标准的球面正透镜构成目镜，校正像差困难，利用非球面技术，易于降低目镜光学系统的像差，获得良好的像质。
[0005]在一般的光学观察仪器中，为保证使用者在长时间的使用过程中保持舒适的状态，一般会使用双目的光学结构形式。传统的双目光学结构常会使用瞳距可调的结构来适应不同人眼的瞳距。随着技术的发展，双目大出瞳结构的光学仪器逐渐增加，典型的如双目夜视镜。出瞳直径越大，所观察目标越明亮，有利于在暗弱光线下观测，同时出瞳直径大的情况下，不要求使用者严格对准光学仪器，使用起来更加轻松。因此大出瞳直径的目镜需求在不断增加。
[0006]手持或头戴设备对于重量要求较高，少量的重量变化也会对使用体验有较大影响。为了提高目镜光学系统的光学性能和成像质量，现有技术中，经常采用多片透镜组合来实现，采用多片透镜组合的目镜光学系统虽然可以具有较好的光学性能和成像质量，但其体积较大、便携性不强、结构复杂且产品较重，影响用户体验。
[0007]非球面光学元件是表面形状偏离球面的光学元件，相较于传统的平面、球面光学元件具有更高的自由度和灵活性，形状多样。因此可以有效地校正各种像差，改善像质，并减少所需光学元件的数量，减小光学系统的外形尺寸，减轻光学系统的重量。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是：
[0009]针对现有技术的上述缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有大出瞳直径的轻量化目镜，能够适用于微光器件，该镜头体积小、结构简单、重量轻。
[0010]本专利技术目的是通过如下技术方案实现的：
[0011]本专利技术的具有大出瞳直径的轻量化目镜，包括从像侧到物侧之间共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜。所述第一透镜为双凸透镜，具有正光焦度；所述第二透镜为凹凸透镜，具有负光焦度，其凹面靠近所述物侧，其凸面靠近所述像侧；所述第三透镜为双凸透镜，具有正光焦度；所述第一透镜的相对孔径大于1∶1.1，所述第二透镜的相对孔径小于1∶
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1.4，所述第三透镜的相对孔径大于1∶0.8。
[0012]所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜皆为非球面透镜。
[0013]所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜的半径均小于或等于17mm。
[0014]所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜的材料为光学玻璃或光学树脂。
[0015]在一些实施例中，所述轻量化目镜的有效焦距为35.3mm。
[0016]所述轻量化目镜的出瞳距离大于或等于20mm，所述轻量化目镜的出瞳直径大于或等于18mm。
[0017]所述轻量化目镜的对角全视场角大于或等于50
°
。
[0018]在一些实施例中，所述微光像增强器像高为9mm。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术的大出瞳直径的轻量化目镜的对角全视场角为50
°
、出瞳直径为18mm，可达到人眼的观察范围，从而可以充分发挥人眼的分辨本领。该目镜具有具有体积小、重量轻、成本低、结构简单且便携性好等优点。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一实施例提供的目镜光学系统结构示意图。
[0022]图2是图1所示的目镜光学系统的MTF图，图中，T Diff.Limit曲线与R Diff.Limit曲线呈现重合态；T(ANG)0.000deg曲线与R(ANG)0.000deg曲线也呈现重合态。
[0023]图3是图1所示的目镜光学系统的轴向像差、场曲与畸变图。
[0024]图4是图1所示的目镜光学系统的点列图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当特别指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及特点阐述更加明晰，以下将结合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。应该理解，次数所描述的具体实施例仅用于解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]此外，文中采用的“第一”、“第二”、“第三”等表述并不对数据或执行顺序进行限定，仅用于区分功能和作用基本相同的相同或相似项。
[0028]为了便于限定连接结构，本专利技术以光线出射方向为参考，对光学元件的位置进行限定。
[0029]除非有其他定义，否则本说明书中所使用的所有技术和科学属于与属于本专利技术的

的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中针对本专利技术所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]实施例1：
[0031]如图1所示，本专利技术的轻量化目镜包括从物侧到像侧之间共光轴依次设置的：第一透镜 E1、第二透镜E2、第三透镜E3。
[0032]所述的第一透镜E1为双凸透镜，具有正光焦度，其凸面S1靠近所述物侧、凸面S2靠近所述像侧。
[0033]所述的第二透镜E2为凹凸透镜，具有负光焦度，其凸面S3靠近所述物侧和所述第一透镜E1、凸面S4靠近所述像侧。
[0034]所述的第三透镜E3为双凸透镜，具有正光焦度，其凸面S5靠近所述物侧和所述第二透镜E2.凸面S6靠近所述像侧。
[0035]所述的第一透镜E1的相对孔径为：1:1.03，所述第二透镜E2的相对孔径为：1:
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1.41，所述第三透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有大出瞳直径的轻量化目镜，其特征在于，所述目镜包括沿着光轴从像侧至物侧依次设置的：具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜为双凸透镜；具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜为凹凸透镜，其凹面靠近所述物侧，其凸面靠近所述像侧；具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜为双凸透镜。2.根据权利要求1所述的轻量化目镜，其特征在于，所述第一透镜的相对孔径大于1:1.1，所述第二透镜的相对孔径小于1:
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1.4，所述第三透镜的相对孔径大于1:0.8。3.根据权利要求1所述的轻量化目镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜皆为非球面透镜。4.根据权利要求1所述的轻量化目镜，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜的半径均小于或等于17mm。5.根据权利要求2所述的轻量化目镜，其特征在于，所述的第一透镜相对孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李训牛，宋建华，董江涛，袁有志，曹新飞，单思鸿，杨雁，和多林，
申请(专利权)人：云南北方光电仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：