一种目镜成像系统技术方案

本申请公开了一种目镜成像系统，包括：镜筒

【技术实现步骤摘要】
一种目镜成像系统


[0001]本申请属于光学领域，尤其涉及一种目镜成像系统
。

技术介绍

[0002]自从“元宇宙”的概念被提出，
AR/VR
迎来了第二次发展的契机
。
作为人机交互的入口，
VR
成像镜头发挥着重要作用
。
一方面，
VR
成像镜头的成像质量需要满足人眼的分辨率要求；另一方面，早期的非球面或菲涅尔镜头本体较长，头戴时，重心靠前，体验感不佳，急需改善
。
[0003]基于上述需求已有折叠光路方案被提出，该方案通过光路折转，镜头的本体长度被压缩为原先的一半，从而使头戴设备的重心后移，增加了消费者的体验感
。
目前，基于光路折转的2片式折叠光路设备已发布，从用户体验来看其外视场画面比较模糊，2片式镜头成像质量待提升
。
本专利设计了3片式折叠光路方案并采用了平面贴附一片式复合膜设计，可以更好的压缩本体高度，提高成像质量
。

技术实现思路

[0004]本申请旨在提供一种目镜成像系统，采用三片式的
Pancake
方案，降低
VR
系统的厚度，解决了边缘视场的成像较差的问题，减少眩晕感，增强了消费者的体验感
。
[0005]本申请提出一种目镜成像系统，所述目镜成像系统包括：镜筒
、
第一透镜组
、
第二透镜组
、
第三透镜组
、
多个承靠元件和光源；
[0006]所述第一透镜组包括第一透镜；
[0007]所述第二透镜组包括第二透镜；
[0008]所述第三透镜组包括第三透镜；
[0009]所述第一透镜
、
所述第二透镜和所述第三透镜沿光轴由外侧至内侧位置顺次排布；所述第一透镜至所述第三透镜的每个透镜具有至少一个远离光源的外侧面和一个靠近光源的内侧面；
[0010]所述多个承靠元件包括第一承靠元件和第二承靠元件；
[0011]所述第一承靠元件包括至少一个远离光源的外侧面和一个靠近光源的内侧面，所述第一承靠元件置于第一透镜和第二透镜之间且其外侧面沿光轴方向相较于其他成承靠元件的外侧面最靠近所述第一透镜；
[0012]所述第二承靠元件包括至少一个远离光源的外侧面和一个靠近光源的内侧面，第二承靠元件置于第二透镜和第三透镜之间且其外侧面沿光轴方向相较于其他承靠元件的外侧面最靠近第二透镜；
[0013]其中，所述第二透镜的有效焦距
f2
，所述第二承靠元件内侧面的外径
D2m
和所述第二承靠元件内侧面的内径
d2m
满足：
1<f2^2/(
π
*(D2m^2
‑
d2m^2))<3。
[0014]根据本申请提供的一种实施方式，所述目镜成像系统还包括反射式偏光元件
、
四分之一波片；
[0015]所述反射式偏光元件和所述四分之一波片位于第一透镜组，所述反射式偏光元件和所述四分之一波片与第一透镜外侧面相贴合；
[0016]所述第三透镜中外侧面具有部分反射层
。
[0017]根据本申请提供的一种实施方式，所述目镜成像系统的入瞳直径
EPD
，所述镜筒外侧面的外径
D0s
，以及所述镜筒外侧面的内径
d0s
满足：
50mm<EPD*(D0s+d0s)/(D0s
‑
d0s)<85mm。
[0018]根据本申请提供的一种实施方式，所述目镜成像系统的后焦
FL
，所述镜筒内侧面的内径
d0m
满足：
8.5<d0m/FL<9.5。
[0019]根据本申请提供的一种实施方式，所述第二承靠元件内侧面的内径
d2m
，所述第三透镜外侧面的曲率半径
R5
，以及所述第三透镜内侧面的曲率半径
R6
满足：
‑
4.5<(R5+R6)/d2m<
‑
3。
[0020]根据本申请提供的一种实施方式，所述第二透镜的折射率
N2
，所述第二承靠元件的最大厚度
CP2
，所述第二透镜和所述第三透镜在光轴上的距离
T23
满足：
1<CP2/T23*N2<37。
[0021]根据本申请提供的一种实施方式，所述第一透镜的色散系数
V1
，所述第一透镜的有效焦距
f1
，以及第一承靠元件内侧面的内径
d1m
满足：
‑
65<V1*f1/d1m<
‑
62。
[0022]根据本申请提供的一种实施方式，所述第二透镜的色散系数
V2
，所述第二承靠元件外侧面的内径
d2s
，所述第二透镜的有效焦距
f2
满足：
73<V2*f2/d2s<82。
[0023]根据本申请提供的一种实施方式，所述第一承靠元件与所述第二承靠元件在水平方向上的距离
EP12
，所述镜筒与所述第一承靠元件在水平方向上的距离
EP01
，以及镜筒的最大长度
L
满足：
0.5<(EP01+EP12)/L<0.6。
[0024]根据本申请提供的一种实施方式，所述第二透镜在光轴上的厚度
CT2
，问问第二承靠元件的最大厚度
CP2
，所述第一承靠元件的最大厚度
CP1
满足：
0.1<CP1+CP2/CT2<0.5。
[0025]根据本申请提供的一种实施方式，所述目镜成像系统最大视场角的一半
semi
‑
FOV
，所述镜筒的最大长度
L
，所述镜筒内侧面的外径
D0m
，所述镜筒外侧面的外径
D0s
满足：
2.5<TAN(semi
‑
FOV)*L/(D0m
‑
D0s)<5.5。
[0026]根据本申请提供的一种实施方式，所述第一透镜的焦距
f1
，所述第一承靠元件内侧面的内径
d1m
，所述第一承靠元件内侧面的外径
D1m
满足：
29<|f1/(D1m
‑
d1m)|<39。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种目镜成像系统，其特征在于，所述目镜成像系统包括：镜筒
、
第一透镜组
、
第二透镜组
、
第三透镜组
、
多个承靠元件和光源；所述第一透镜组包括第一透镜；所述第二透镜组包括第二透镜；所述第三透镜组包括第三透镜；所述第一透镜
、
所述第二透镜和所述第三透镜沿光轴由外侧至内侧位置顺次排布；所述第一透镜至所述第三透镜的每个透镜具有至少一个远离光源的外侧面和一个靠近光源的内侧面；所述多个承靠元件包括第一承靠元件和第二承靠元件；所述第一承靠元件包括至少一个远离光源的外侧面和一个靠近光源的内侧面，所述第一承靠元件置于第一透镜和第二透镜之间且其外侧面沿光轴方向相较于其他成承靠元件的外侧面最靠近所述第一透镜；所述第二承靠元件包括至少一个远离光源的外侧面和一个靠近光源的内侧面，第二承靠元件置于第二透镜和第三透镜之间且其外侧面沿光轴方向相较于其他承靠元件的外侧面最靠近第二透镜
。2.
根据权利要求1所述的目镜成像系统，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距
f2
，所述第二承靠元件内侧面的外径
D2m
和所述第二承靠元件内侧面的内径
d2m
满足：
1<f2^2/(
π
*(D2m^2
‑
d2m^2))<3。3.
根据权利要求1所述的目镜成像系统，其特征在于，所述目镜成像系统还包括反射式偏光元件
、
四分之一波片；所述反射式偏光元件和所述四分之一波片位于第一透镜组，所述反射式偏光元件和所述四分之一波片与第一透镜外侧面相贴合；所述第三透镜中外侧面具有部分反射层
。4.
根据权利要求1所述的目镜成像系统，其特征在于，所述目镜成像系统的入瞳直径
EPD
，所述镜筒外侧面的外径
D0s
，以及所述镜筒外侧面的内径
d0s
满足：
50mm<EPD*(D0s+d0s)/(D0s
‑
d0s)<85mm。5.
根据权利要求1所述的目镜成像系统，其特征在于，所述目镜成像系统的后焦
FL
，所述镜筒内侧面的内径
d0m
满足：
8.5<d0m/FL<9.5。6.
根据权利要求1所述的目镜成像系统，其特征在于，所述第二承靠元件内侧面的内径
d2m
，所述第三透镜外侧面的曲率半径
R5
，以及所述第三透镜内侧面的曲率半径
R6
满足：
‑
4.5<(R5+R6)/d2m<
‑
3。7.
根据权利要求1所述的目镜成像系统，其特征在于，所述第二透镜的折射率
N2
，所述第二承靠元件的最大厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴强，冯梦怡，游金兴，张晓彬，金银芳，戴付建，赵烈烽，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：新型
国别省市：