目镜光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种目镜光学系统，用于使成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者的眼睛而成像。朝向眼睛的方向为目侧。朝向显示画面的方向为显示侧。目镜光学系统由目侧至显示侧沿一光轴依序包括第一、第二透镜。每一透镜具有目侧面与显示侧面。第一透镜具有正屈光率。第二透镜具有正屈光率。第二透镜的目侧面的圆周区域为平面。该目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜，且符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000。本发明专利技术的目镜光学系统具有轻薄、较大半眼视视角及良好的成像质量。较大半眼视视角及良好的成像质量。较大半眼视视角及良好的成像质量。

【技术实现步骤摘要】
目镜光学系统
[0001]本专利技术专利申请是分案申请。原案的申请号是201811101697.6，申请日是2018年09月20日，专利技术名称是：目镜光学系统。


[0002]本专利技术涉及光学系统领域，尤其涉及一种目镜光学系统。

技术介绍

[0003]虚拟实境(virtual reality,VR)是利用计算机技术模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉等感官模拟，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。为了缩小虚拟实境装置的体积，让使用者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。
[0004]就现有的目镜光学系统而言面临以下的问题：半眼视视角较小，让观察者感到画面周围有黑幕，因此使用者对虚拟世界的沉浸感有待提升。此外，若加大半眼视视角将造成镜片与显示画面的体积与重量倍增。因此，如何增加半眼视视角并降低系统的体积与重量是目镜光学系统是一个需要改善的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种目镜光学系统，其具有轻薄、较大半眼视视角及良好的成像质量。
[0006]本专利技术的一实施例提供一种目镜光学系统，用于使成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧。朝向显示画面的方向为显示侧，由目侧至显示侧沿光轴依序包括第一透镜及第二透镜。第一透镜与第二透镜各自包括一朝向目侧且使成像光线通过的一目侧面及一朝向显示侧且使成像光线通过的显示侧面。第一透镜具有正屈光率。第二透镜具有正屈光率且第二透镜的目侧面的圆周区域为平面。目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜。目镜光学系统具符合下列条件：0.400≦T1/T2≦2.000。
[0007]本专利技术的一实施例提供一种目镜光学系统，用于使成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧。朝向显示画面的方向为显示侧，由目侧至显示侧沿光轴依序包括第一透镜及第二透镜。第一透镜与第二透镜各自包括一朝向目侧且使成像光线通过的一目侧面及一朝向显示侧且使成像光线通过的显示侧面。第一透镜具有正屈光率且第一透镜的目侧面的光轴区域为平面。第二透镜具有正屈光率且第二透镜的目侧面的光轴区域为平面。目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜。目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000。
[0008]本专利技术的一实施例提供一种目镜光学系统，用于使成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧。朝向显示画面的方向为显示侧，由目侧至显示侧沿光轴依序包括第一透镜及第二透镜。第一透镜与第二透镜各自包括一朝向目侧且使成像光线通过的一目侧面及一朝向显示侧且使成像光线通过的显示侧面。第一透镜
具有正屈光率且第一透镜的目侧面的圆周区域为平面。第二透镜具有正屈光率且第二透镜的目侧面的光轴区域为平面。目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜。目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000。
[0009]本专利技术的一实施例提供一种目镜光学系统，用于使成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧。朝向显示画面的方向为显示侧，由目侧至显示侧沿光轴依序包括第一透镜及第二透镜。第一透镜与第二透镜各自包括一朝向目侧且使成像光线通过的一目侧面及一朝向显示侧且使成像光线通过的显示侧面。第一透镜具有正屈光率。第一透镜的目侧面的光轴区域和第一透镜的显示侧面的光轴区域的其中一者为平面。第二透镜具有正屈光率且第二透镜的目侧面的光轴区域为平面。目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000。
[0010]本专利技术的一实施例提供一种目镜光学系统，用于使成像光线从显示画面经目镜光学系统进入观察者眼睛成像。朝向眼睛的方向为目侧。朝向显示画面的方向为显示侧，由目侧至显示侧沿光轴依序包括第一透镜及第二透镜。第一透镜与第二透镜各自包括一朝向目侧且使成像光线通过的一目侧面及一朝向显示侧且使成像光线通过的显示侧面。第一透镜具有正屈光率。第二透镜具有正屈光率且第二透镜的目侧面的光轴区域为平面。目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜。目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000，及6.000≦EFL/T1。
[0011]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：6.000≦EFL/T 1。
[0012]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：6.000≦EFL/T2。
[0013]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：4.300≦EFL/TL。
[0014]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：4.490≦EFL/ALT。
[0015]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：6.500
°
/mm≦ω/TL≦30.000
°
/mm。
[0016]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：1.500≦T1/G12≦19.000。
[0017]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：4.630≦TTL/ALT。
[0018]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：1.800≦T2/G12≦19.000。
[0019]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：4.340≦TTL/TL。
[0020]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：5.500≦G2D/T 1。
[0021]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：5.500≦G2D/T2。
[0022]进一步，其中第一透镜的显示侧面为一菲涅耳表面。
[0023]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：0.970≦D1/D2≦1.500。
[0024]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：3.750≦D4/TL。
[0025]进一步，其中目镜光学系统更符合以下的条件式：4.000≦D4/ALTL。
[0026]其中，D1为第一透镜的目侧面经过菲涅耳表面的中心的最长距离，D2为显示画面的最长边，D4为该第一透镜的显示侧面从菲涅耳表面的中心到第一透镜的圆周的一最长距离；ALT为第一透镜与第二透镜在光轴上的厚度总和；T1为第一透镜在光轴上的厚度，T2为第二透镜在光轴上的厚度。G12为第一透镜到第二透镜在光轴上的空气间隙，TTL为第一透镜的目侧面到显示画面在光轴上的距离。EFL为目镜光学系统的系统焦距。G2D为第二透镜到显示画面在光轴上的距离。TL为第一透镜的目侧面到第二透镜的显示侧面在光轴上的距
离。ω为目镜光学系统的半眼视视角。
[0027]基于上述，在本专利技术的实施例的目镜光学系统中，藉由第一透镜及第二透镜的面形设计，并且搭配以下两个条件式的至少一条件式：(1).0.400≦T1/T2≦2.000或(2).6.000≦EFL/T1，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目镜光学系统，用于使成像光线从一显示画面经该目镜光学系统进入观察者眼睛成像，朝向眼睛的方向为一目侧，朝向显示画面的方向为一显示侧，由该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜及一第二透镜，该第一透镜与该第二透镜各自包括一朝向该目侧且使成像光线通过的目侧面及一朝向该显示侧且使成像光线通过的显示侧面；该第一透镜具有正屈光率；该第二透镜具有正屈光率且该第二透镜的该目侧面的圆周区域为平面；该目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜；以及该目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的一厚度，且T2为该第二透镜在该光轴上的一厚度。2.一种目镜光学系统，用于使成像光线从一显示画面经该目镜光学系统进入观察者眼睛成像，朝向眼睛的方向为一目侧，朝向显示画面的方向为一显示侧，由该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜及一第二透镜，该第一透镜与该第二透镜各自包括一朝向该目侧且使成像光线通过的目侧面及一朝向该显示侧且使成像光线通过的显示侧面；该第一透镜具有正屈光率且该第一透镜的该目侧面的光轴区域为平面；该第二透镜具有正屈光率且该第二透镜的该目侧面的光轴区域为平面；该目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜；以及该目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的一厚度，且T2为该第二透镜在该光轴上的一厚度。3.一种目镜光学系统，用于使成像光线从一显示画面经该目镜光学系统进入观察者眼睛成像，朝向眼睛的方向为一目侧，朝向显示画面的方向为一显示侧，由该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜及一第二透镜，该第一透镜与该第二透镜各自包括一朝向该目侧且使成像光线通过的目侧面及一朝向该显示侧且使成像光线通过的显示侧面；该第一透镜具有正屈光率且该第一透镜的该目侧面的圆周区域为平面；该第二透镜具有正屈光率且该第二透镜的该目侧面的光轴区域为平面；该目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜；以及该目镜光学系统符合下列条件式：0.400≦T1/T2≦2.000，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的一厚度，且T2为该第二透镜在该光轴上的一厚度。4.一种目镜光学系统，用于使成像光线从一显示画面经该目镜光学系统进入观察者眼睛成像，朝向眼睛的方向为一目侧，朝向显示画面的方向为一显示侧，由该目侧至该显示侧沿一光轴依序包括一第一透镜及一第二透镜，该第一透镜与该第二透镜各自包括一朝向该目侧且使成像光线通过的目侧面及一朝向该显示侧且使成像光线通过的显示侧面；该第一透镜具有正屈光率，该第一透镜的该目侧面的光轴区域和该第一透镜的该显示侧面的光轴区域的其中一者为平面；该第二透镜具有正屈光率且该第二透镜的该目侧面的光轴区域为平面；该目镜光学系统的透镜只有上述两片透镜；以及该目镜光学系统符合下列条件式：
0.400≦T1/T2≦2.000，其中，T1为该第一透镜在该光轴上的一厚度，且T2为该第二透镜在该光轴上的一厚度。5.如权利要求1
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4任一项所述目镜光学系统，其中该目镜光学系统更符合以下的条件式：6.000≦EFL/T1，EFL为该目镜光学系统的一系统焦距。6.如权利要求1
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4任一项所述目镜光学系统，其中该目镜光学系统更符合以下的条件式：6.000≦EFL/T2，EFL为该目镜光学系统的一系统焦距。7.如权利要求1
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4任一项所述目镜光学系统，其中该目镜光学系统更符合以下的条件式：4.300≦EFL/TL，EFL为该目镜光学系统的一系统焦距，且TL为该第一透镜的该目侧面到该第二透镜的该显示侧面在该光轴上的一距离。8.如权利要求1
‑
4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄峻洋，陈婉君，
申请(专利权)人：玉晶光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：