光学系统技术方案

本发明专利技术涉及光学镜头领域，公开了一种光学系统，自前侧至后侧依次包含：用于发射光线的影像面、圆起偏器、第三透镜、分束器、第二透镜、四分之一波片、第一透镜、偏振反射膜及光圈，圆起偏器贴设于影像面的后侧，分束器贴设于第二透镜的前侧表面，第一透镜与第二透镜胶合设置，四分之一波片设于第一透镜和第二透镜之间，偏振反射膜贴设于第一透镜的后侧表面，光学系统的最大可视直径为VD，光学系统中各透镜的最大有效半径为SDmax，光学系统的出瞳距离为L，第一透镜和第二透镜的组合焦距为f12，光学系统的焦距为f，且满足以下条件式：VD≥16.00mm，SDmax≤30.00mm，L≤10.00mm，f12/f≤1.00。1.00。1.00。

【技术实现步骤摘要】
光学系统


[0001]本专利技术涉及近眼显示
，特别涉及一种光学系统。

技术介绍

[0002]随着智能头戴装置的相关科技于今年来快速发展，配备光学镜头的电子装置的应用更加广泛，对于光学镜头的要求也更加多样化，在虚拟现实、增强现实与混合现实等领域的应用快速成长，从用户体验出发，对兼具小体积和优良成像方式的光学系统的需求十分迫切。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种光学系统，其具有良好光学性能的同时，满足较小体积、较轻重量的设计要求。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种光学系统，自前侧至后侧依次包含：用于发射光线的影像面、圆起偏器、第三透镜、分束器、第二透镜、四分之一波片、第一透镜、偏振反射膜及光圈，所述圆起偏器贴设于所述影像面的后侧，所述分束器贴设于所述第二透镜的前侧表面，所述第一透镜与所述第二透镜胶合设置，所述四分之一波片设于所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述偏振反射膜贴设于所述第一透镜的后侧表面，所述光学系统的最大可视直径为VD，所述光学系统中各透镜的最大有效半径为SDmax，所述光学系统的出瞳距离为L，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12，所述光学系统的焦距为f，且满足以下条件式：
[0005]VD≥16.00mm，SDmax≤30.00mm，L≤10.00mm，f12/f≤1.00。
[0006]优选地，所述第一透镜与所述第二透镜的胶合面为平面。
[0007]优选地，所述第一透镜的后侧表面、所述第二透镜的前侧表面、所述第三透镜的前侧表面及所述第三透镜的后侧表面均为非球面。
[0008]优选地，所述分束器为半透半反膜层，其反射率为X，45.00％≤X≤65.00％。
[0009]优选地，所述光学系统的视场角为FOV，满足85.00
°
≤FOV≤95.00
°
。
[0010]优选地，所述光学系统的光学总长为TTL，满足TTL≤15.00mm。
[0011]优选地，所述偏振反射膜的透射轴透过率大于等于91.00％，所述偏振反射膜的反射轴反射率大于等于98.00％。
[0012]优选地，所述光学系统的光学畸变为DIST，满足|DIST|≤30.00％。
[0013]优选地，所述光学系统的色差为Lc，Lc≤30.00μm。
[0014]优选地，所述光学系统在最大可视直径内的均平方根半径的最大值为RM，RM≤30.00μm。
[0015]优选地，所述光学系统的主光角为CAR，CAR≤25.00
°
。
[0016]优选地，所述光学系统的光学总长为TTL，所述光学系统的焦距为f，满足TTL/f≤1.00。
[0017]优选地，所述影像面为显示器，尺寸为1.3英寸。
[0018]本专利技术的有益效果在于：通过将第一透镜与第二透镜胶合设置，并将分束器贴设于第二透镜的前侧表面，四分之一波片设于第一透镜和第二透镜之间，偏振反射膜贴设于第一透镜的后侧表面，实现光路折叠结构，并控制透镜的半口径，减小光学系统的体积；同时，最大可视直径大于等于16.00mm，使用户不需要繁琐的调整即可得到最佳显示效果，兼具了小体积和高成像性能。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0020]图1是本专利技术第一实施方式的光学系统的结构示意图；
[0021]图2是图1所示光学系统的点列图；
[0022]图3是图1所示光学系统的倍率色差示意图；
[0023]图4是图1所示光学系统的场曲及畸变示意图；
[0024]图5是图1所示光学系统的包含膜层结构的示意图；
[0025]图6是本专利技术第二实施方式的光学系统的部分结构示意图；
[0026]图7是图6所示摄像光学镜头的点列示意图；
[0027]图8是图6所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；
[0028]图9是图6所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；
[0029]图10是图6所示光学系统的包含膜层结构的示意图；
[0030]图11是本专利技术第三实施方式的光学系统的部分结构示意图；
[0031]图12是图11所示摄像光学镜头的点列示意图；
[0032]图13是图11所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；
[0033]图14是图11所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；
[0034]图15是图11所示光学系统的包含膜层结构的示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本专利技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本专利技术所要求保护的技术方案。
[0036](第一实施方式)
[0037]参考图1和图5，提供了一种光学系统10自前侧至后侧依次包含：用于发射光线的影像面11、圆起偏器12、第三透镜13、分束器14、第二透镜15、四分之一波片16、第一透镜17、偏振反射膜18、光圈19。
[0038]所述圆起偏器12贴设于所述影像面11的后侧。本实施方式中，影响面11为显示器，尺寸为1.3英寸，显示器发出的光线经圆起偏器12后，形成左旋圆偏振光LCP，左旋圆偏振光
LCP经所述第三透镜13折射后出射至所述分束器14。
[0039]所述分束器14贴设于所述第二透镜15的前侧表面151。出射至所述分束器14的左旋圆偏振光LCP一部分光线被所述分束器14反射，一部分光线入射至所述第二透镜15，此时入射至所述第二透镜15的光线仍为左旋圆偏振光LCP。
[0040]所述第一透镜17与所述第二透镜15胶合设置。通过胶合设置的方式可以减小光学模组的整体的体积，另外，通过胶合设置使两个透镜形成一个整体结构，在组装光学模组时，通过一次放置就可以完成两个镜片的安装。
[0041]在本实施例中，所述第一透镜17与所述第二透镜15的胶合面为平面。也就是说，第一透镜17的前侧表面171和所述第二透镜15的后侧表面153均为平面。
[0042]所述四分之一波片16设于所述第一透镜17和所述第二透镜15之间。入射至所述第二透镜15的左旋圆偏振光LCP经所述第二透镜15折射后出射至所述四分之一波片16，左旋圆偏振光LCP第一次经过四分之一波片16后转变成线偏振S光，线偏振S光经所述第一透镜17折射后出射至偏振反射膜18，随后在偏振反射膜18处又被反射至所述第一透镜17，并经所述第一透镜17折射后出射至四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，自前侧至后侧依次包含：用于发射光线的影像面、圆起偏器、第三透镜、分束器、第二透镜、四分之一波片、第一透镜、偏振反射膜及光圈，所述圆起偏器贴设于所述影像面的后侧，所述分束器贴设于所述第二透镜的前侧表面，所述第一透镜与所述第二透镜胶合设置，所述四分之一波片设于所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述偏振反射膜贴设于所述第一透镜的后侧表面，所述光学系统的最大可视直径为VD，所述光学系统中各透镜的最大有效半径为SDmax，所述光学系统的出瞳距离为L，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距为f12，所述光学系统的焦距为f，且满足以下条件式：VD≥16.00mm，SDmax≤30.00mm，L≤15.00mm，f12/f≤1.00。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜的胶合面为平面。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜的后侧表面、所述第二透镜的前侧表面、所述第三透镜的前侧表面及所述第三透镜的后侧表面均为非球面。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述分束器为半透半反膜层，其反射率为X，45.00％≤X≤65.00％。5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜思远，
申请(专利权)人：诚瑞光学常州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：