目镜系统及微光夜视仪技术方案

本实用新型专利技术公开一种目镜系统及微光夜视仪，目镜系统包括：自像侧到物侧同光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜为正透镜，第二透镜和第三透镜均为负透镜，目镜系统沿光轴的系统总长小于等于26mm。微光夜视仪，包括微显示屏以及上述目镜系统，目镜系统设置在微显示屏的出光侧。目镜系统的系统总长不超过26mm，达到减小系统总长、增大eyebox以及增大视场角的目的，在保证目镜系统具有较高成像质量的同时，实现目镜系统的超薄化、小型化。型化。型化。

【技术实现步骤摘要】
目镜系统及微光夜视仪


[0001]本技术一般涉及光学
，尤其涉及一种微光夜视
，具体涉及一种目镜系统及微光夜视仪。

技术介绍

[0002]微光夜视技术目前是一个比较新兴的技术。微光夜视技术是指在晚上低照度的情况下，利用目标反射的星光、月光、大气辉光等自然光，通过微光夜视探测器件将光信号增强放大，从而达到适于人眼夜间观察的亮度。人眼只对可见光波段的光敏感，而微光夜视探测器件的光谱响应可拓展到红外波段，它应用光电效应原理与光电子成像的方法，扩展了人眼的视觉能力。微光夜视技术具有不容易暴露自身目标、成像层次感强的优点，在军事和民用领域都有广泛的应用。通常微光夜视设备的系统构成为：物镜、探测器、微显示屏、目镜、电池、壳体和按键等。其工作原理为：通过物镜把景物成像在探测器件上，再通过探测器件的光电转换后成像在微显示屏上，最后人眼通过目镜放大观察微显示屏上的景物。
[0003]当前，随着彩色微光夜视装置的应用领域越来越广泛，对其成像质量要求也越来越高，而成像质量的好坏主要取决于目镜光学系统。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，虽然具有较好的光学性能和成像质量，但是眼动范围(eyebox)较小，尺寸较大、便携性不强、结构复杂且产品较重，影响使用。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种目镜系统及微光夜视仪。
[0005]第一方面，本技术实施例提供一种目镜系统，包括：自像侧到物侧同光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜和所述第三透镜均为负透镜，所述目镜系统沿所述光轴的系统总长小于等于26mm。
[0006]在一些示例中，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的折射率均不小于1.54。
[0007]在一些示例中，所述第一透镜的像侧面为凸面，物侧面为凸面；
[0008]所述第二透镜的像侧面为凸面，物侧面为凹面；
[0009]所述第三透镜的像侧面为凸面，物侧面为凹面。
[0010]在一些示例中，所述第一透镜的像侧面和物侧面均为偶次非球面；
[0011]所述第二透镜的像侧面和物侧面均为球面；
[0012]所述第三透镜的像侧面和物侧面均为球面。
[0013]在一些示例中，所述偶次非球面满足如下表达式：
[0014][0015]其中Z表示偶次非球面沿广州方向在高度为r时的位置距离非球面顶点的矢高，c表示非球面顶点的曲率，k表示圆锥系数，A
2i
为非球面的2*i阶系数。
[0016]在一些示例中，在所述光轴上，所述第一透镜的中心厚度为4.779
±
0.2mm，所述第二透镜的中心厚度为1.984
±
0.2mm，所述第三透镜的中心厚度为12.314
±
0.2mm。
[0017]在一些示例中，所述目镜系统用于配合微显示屏使用，所述目镜系统较所述微显示屏靠近所述像侧；在所述光轴上，所述第一透镜的物侧面与所述第二透镜的像侧面之间的轴上间距为0.767
±
0.02mm，所述第二透镜的物侧面与所述第三透镜的像侧面之间的轴上间距为0.496
±
0.02mm，所述第三透镜的物侧面与所述微显示屏之间的轴上间距为3.562
±
0.02mm。
[0018]在一些示例中，所述第一透镜的像侧面的曲率半径大于所述第一透镜的物侧面的曲率半径的绝对值；
[0019]所述第二透镜的像侧面的曲率半径大于所述第二透镜的物侧面的曲率半径；
[0020]所述第三透镜的像侧面的曲率半径大于所述第二透镜的物侧面的曲率半径；
[0021]所述第二透镜的物侧面的曲率半径小于所述第三透镜的像侧面的曲率半径。
[0022]在一些示例中，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为18.614
±
0.5mm，物侧面的曲率半径为
‑
18.344
±
0.5mm；
[0023]所述第二透镜的像侧面的曲率半径为23.624
±
0.5mm，物侧面的曲率半径为9.147
±
0.5mm；
[0024]所述第三透镜的像侧面的曲率半径为9.545mm，物侧面的曲率半径为8.563mm。
[0025]在一些示例中，所述目镜系统的焦距为10～30mm；和/或，
[0026]所述目镜系统的出瞳直径为4～10mm，出瞳距离大于等于10mm；和/或，
[0027]所述目镜系统的视放大率大于等于10；和/或，
[0028]所述目镜系统的视场角为20
°
～50
°
。
[0029]第二方面，本技术实施例提供一种微光夜视仪，包括微显示屏以及如上所述的目镜系统，所述目镜系统设置在所述微显示屏的出光侧。
[0030]本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0031]本技术实施例提供的目镜系统及微光夜视仪，其中第一透镜为正透镜，第二透镜和第三透镜均为负透镜，且第一透镜、第二透镜、第三透镜沿像侧至物侧依次设置，目镜系统的系统总长不超过26mm，达到减小系统总长、增大eyebox以及增大视场角的目的，在保证目镜系统具有较高成像质量的同时，实现目镜系统的超薄化、小型化。
附图说明
[0032]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0033]图1为本技术实施例提供的目镜系统的结构示意图；
[0034]图2为本技术实施例提供的目镜系统的光路示意图；
[0035]图3为本技术实施例提供的目镜系统的MTF曲线图；
[0036]图4为本技术实施例提供的目镜系统的点列图；
[0037]图5为本技术实施例提供的目镜系统的场曲与畸变图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0040]如图1所示，本技术实施例提供一种目镜系统10，包括：自像侧到物侧同光轴依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3，第一透镜L1为正透镜，第二透镜L2和第三透镜L3均为负透镜，目镜系统10沿光轴的系统总长TL小于等于26mm。
[0041]其中，像侧指人眼观察侧，自人眼观察侧到物侧的方向上第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3依次排列；光轴即指主光轴。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目镜系统，其特征在于，包括：自像侧到物侧同光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜和所述第三透镜均为负透镜，所述目镜系统沿所述光轴的系统总长小于等于26mm。2.根据权利要求1所述的目镜系统，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的折射率均不小于1.54。3.根据权利要求2所述的目镜系统，其特征在于，所述第一透镜的像侧面为凸面，物侧面为凸面；所述第二透镜的像侧面为凸面，物侧面为凹面；所述第三透镜的像侧面为凸面，物侧面为凹面。4.根据权利要求3所述的目镜系统，其特征在于，所述第一透镜的像侧面和物侧面均为偶次非球面；所述第二透镜的像侧面和物侧面均为球面；所述第三透镜的像侧面和物侧面均为球面。5.根据权利要求4所述的目镜系统，其特征在于，所述偶次非球面满足如下表达式：其中Z为非球面矢高，c为非球面顶点的曲率，k为二次曲面系数，r为从光轴到非球面顶点的高度，A
2i
为非球面的2*i阶系数。6.根据权利要求3
‑
5任一项所述的目镜系统，其特征在于，在所述光轴上，所述第一透镜的中心厚度为4.779
±
0.2mm，所述第二透镜的中心厚度为1.984
±
0.2mm，所述第三透镜的中心厚度为12.314
±
0.2mm。7.根据权利要求6所述的目镜系统，其特征在于，所述目镜系统用于配合微显示屏使用，所述目镜系统较所述微显示屏靠近所述像侧；在所述光轴上，所述第一透镜的物侧面与所述第二透镜的像侧面之间的轴上间距为0.767
±
0.02mm，所述第二透镜的物侧面与所述第三透镜的像侧面之间的轴上间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海涛，韩娜，陈丽莉，董瑞君，张浩，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：