CN205374869U - 一种目镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种目镜,包括:第一透镜、第二透镜,其结构特点是:第一透镜和第二透镜胶合连接,第一透镜为负屈光度的球面透镜,第二透镜为正屈光度的球面透镜,第一透镜设有第一表面和第二表面,第二透镜设有第三表面和第四表面,第一表面和第三表面为凸球面,第二表面为凹球面,第四表面为平面,第一表面中心到第二表面中心的厚度为d1,且第一表面边缘到第二表面边缘的厚度为d2,第三表面中心到第四表面中心的厚度为d3,且第三表面边缘到第四表面边缘的厚度为d4,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距f2,目镜的总焦距f,目镜的入光面视场角θ1为15°-25°,目镜的出光面视场角θ2为30°-65°,目镜的出瞳距离D为50-70毫米,目镜的长为65毫米,目镜的宽为40毫米。本实用新型在观看时眼球可上下左右移动观看,且结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学透镜技术领域,尤其涉及一种观看3D影音的目镜。
背景技术
众所周知,全球各大家电厂商也积极布局准备推出一系列支持3D立体显示的播放机与电视机等家电产品,但由于立体效果欠佳,均无法成为市场主流,立体电影一枝独秀,缺位的市场也带来了巨大的商机。光学透镜具有高清放大观察的功能,且制作完成后其焦距为固定值,且在使用时尽可能保证其透镜不偏移,在各行业需求量都非常巨大,然而光学透镜也存在易损,易碎的情况,如何保护好透镜,使得透镜寿命更久,3D立体显示的历史相当久远,早在19世纪摄影技术刚起步时就已经出现。我们之所以能感受到立体视觉,是因为人类的双眼是横向并排,之间大约有60~70毫米的间隔,因此左眼所看到的影像与右眼所看到的影像会有些微的差异,这个差异被称为视差,大脑会解读双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视觉,由于立体视觉是基于视差而来,因此3D立体显示的基础,就是要以人工方式来重现视差,其做法是将2台相机并列模拟双眼,同时拍下2张有着些微差异的相片,让左右两眼分别看到不同的影像,藉以模拟出立体视觉,在这个基础之下发展出各式各样的3D立体显示技术,且主要技术为3D眼镜观看,而且观看3D视频等必须借助3D眼镜才能完成,如何摒弃3D眼镜,裸眼来观看3D视频为研究主题。观察者观看设备可以明确分隔左右眼的视线,不需要让观看者自己凭感觉去调整视线来捕捉立
体感,因此大多数人都能适应,透过左右两组屏幕让左右眼观看不同画面产生视差以呈现立体画面,现有的头戴式显示器的使用增加了人体眼球的承重,且出瞳距离很小,从而使得眼镜容易疲劳,使用后将造成头晕和目眩等问题,有必要研制一种结构设计合理、像质清晰、视角大、成本低的光学透镜,且克服人体长时间观看视频,克服晕眩的高清裸眼显示装置,作为本方案的研究方向。
申请号为CN200720013033.5的中国发明专利,公开了一种透镜支架,透镜支架是由底板和侧板组成,所述的底板和侧板之间所成的角度B在105°~115°之间。使用时其底板与基板上的凸台相焊接,侧边与透镜外壳相焊接。
这种技术的使用方式对于透镜的结构固定未完善,使得透镜稳定性无法保证,因透镜会偏移,使得像质会变形,从而无法保证清晰度,人眼观看容易疲劳。
申请号为ZL200910053533.5的中国发明专利,公开了一种可裸眼观看的立体显示器,由高分辨率640*480的LCD视频播放器为其屏幕提供左、右两组并列安置的图像或者视频,屏幕为4英寸和4:3的LCD显示屏,在播放器屏幕前方放置两块凸透镜,凸透镜的直径为4cm,焦距为18cm,左凸透镜的光轴与右凸透镜的光轴之间的距离为6~7cm,通过凸透镜使观察者的左、右眼分别看到左、右图像或者视频,放大了两眼的视角,人眼的自动调节使两幅图像在观察者的脑中最终重叠连接,观察者产生看到立体的影像的感觉。
这种技术存在以下缺点:
1、4:3的LCD显示屏与直径为4cm的凸透镜,在光形上不匹配,将会看到屏幕以外的部件,影响观看效果。
2、屏幕分辨率仅为640*480,仅采用单个LCD显示屏,且左右对半均分后,分辨率再减半,清晰度更低,亮度及对比度也更低,故不具有高清效果。
3、4英寸的LCD显示屏与焦距18cm的凸透镜,观看者观看的屏幕小,故不具有大屏幕观看效果。
4、4英寸的LCD显示屏与直径为4cm的凸透镜,凸透镜尺寸小,观察者的观看视角小,故此人眼出瞳距离小,需紧贴凸透镜才能观看清晰。
5、左右透镜与屏幕间未设置隔光板,光线会相互交替,使得像质不均匀。
实用新型内容
为解决以上技术问题,本实用新型的目的在于提供一种目镜,其结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
本实用新型所采用的技术方案是本实用新型提供了一种目镜,包括:第一透镜、第二透镜,其特征在于:所述第一透镜和第二透镜胶合连接,所述第一透镜为负屈光度的球面透镜,所述第二透镜为正屈光度的球面透镜,所述第一透镜设有第一表面和第二表面,所述第二透镜设有第三表面和第四表面,所述第一表面和第三表面为凸球面,所述第二表面为凹球面,所述第四表面为平面,所述第一表面中心到第二表面中心的厚度为d1,且第一表面边缘到第二表面边缘的厚度为d2,所述第三表面中心到第四表面中心的厚度为d3,且第三表面边缘到第四表面边缘的厚度为d4,满足下列关系式:1<d1/d2<4,0.25<d3/d4<1.5,1<(d1+d3)/(d2+d4)<3,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距f2,所述目镜的总焦距f,满足下列关系式:1<|f1/f|<3,0.2<f2/f<0.8,100<f<200,所述目镜的入光面视场角θ1为15°-25°,所述目镜的出光面视场角θ2为30°-65°,所述目镜的出瞳距离D为50-70毫米,所述目镜的长为65毫米,所述目镜的宽为40毫米。
作为优选,所述第一曲面的曲率半径R1,第二曲面的曲率半径R2,满足下列关系式:3.5<(R1+R2)/(R1-R2)<5,所述第三曲面的曲率半径R3,所述第四曲面的曲率半径R4,满足下列关系式:1<|(R3+R4)/(R3-R4)|<1.1。
作为优选,所述目镜的出瞳距离为50<D<70,所述目镜的总焦距100<f<200,满足下列关系式:0.25<D/f<0.7。
作为优选,所述目镜的总焦距为f,所述目镜的第一曲面的曲率半径为R1,第二曲面的曲率半径为R2,第三曲面的曲率半径为R3,其满足下列条件:0.1<|R1/f|<0.7,0.1<|R2/f|<0.4,0.1<|R3/f|<0.4。
作为优选,所述第一透镜的屈折力为P1,所述第二透镜的屈折力为P2,满足下列关系式:0.15<|P1|/|P2|<0.3。
作为优选,所述目镜的材料满足如下要求:0.2<n1/n2<0.3,n1、n2分别表示第一透镜、第二透镜的折射率。
作为优选,所述目镜的材料为塑料或玻璃透光性高的光学材料。
作为优选,所述第一透镜和第二透镜通过光学光敏胶胶合为一体。
作为优选,所述目镜四周面上设有涂层。
作为优选,所述涂层为油墨或黑色透明光阻。
由上述对本实用新型的描述可知,采用这样的技术方案,所述第一透镜和第二透镜胶合连接,所述第一透镜为负屈光度的球面透镜,所述第二透镜为正屈光度的球面透镜,所述第一透镜和第二透镜通过光学光敏胶胶合为一体,使得目镜结构设计合理,成本低;所述第一透镜设有第一表面和第二表面,所述第二透镜设有第三表面和第四表面,所述第一表面和第三表面为凸球面,所述第二表面为凹球面,所述第四表面为平面,所述第一表面中心到第二表面中心的厚度为d1,且第一表面边缘到第二表面边缘的厚度为d2,所述第三表面中心到第四表面中心的厚度为d3,且第三表面边缘到第四表面边缘的厚度为d4,满足下列关系式:1<d1/d2<4,0.25<d3/d4<1.5,1<(d1+d3)/(d2+d4)<3,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距f2,所述目镜的总焦距f,满足下列关系式:1<|f1/f|<3,0.2<f2/f<0.8,100<f<200,所述第一透镜的屈折力为P1,所述第二透镜的屈折力为P2,满足下列关系式:0.15<|P1|/|P2|<0.3,所述目镜的材料满足如下要求:0.2<n1/n2<0.3,n1、n2分别表示第一透镜、第二透镜的折射率,所述目镜的材料为塑料或玻璃透光性高的光学材料,所述目镜四周面上设有涂层,所述涂层为油墨或黑色透明光阻,使得体积小、像质清晰;所述目镜的入光面视场角θ1为15°-25°,所述目镜的出光面视场角θ2为30°-65°,使得观看视场角大;所述目镜的出瞳距离D为50-70毫米,所述目镜的长为65毫米,所述目镜的宽为40毫米,使得观看时眼球可上下左右移动观看。
由此可见,本实用新型所提供的技术方案:在观看时眼球可上下左右移动观看,且结构设计合理、体积小、像质清晰、视场角大等优点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。
在附图中:
图1.为本实用新型的结构示意图。
图中各标号依次表示:1.第一透镜,2.第二透镜。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例
如图1所示的本实用新型一种目镜的优选实施例,包括:第一透镜1、第二透镜2,其结构特点:第一透镜1和第二透镜2胶合连接,第一透镜1为负屈光度的球面透镜,第二透镜2为正屈光度的球面透镜,第一透镜1设有第一表面和第二表面,第二透镜2设有第三表面和第四表面,第一表面和第三表面为凸球面,第二表面为凹球面,第四表面为平面,第一表面中心到第二表面中心的厚度为d1,且第一表面边缘到第二表面边缘的厚度为d2,第三表面中心到第四表面中心的厚度为d3,且第三表面边缘到第四表面边缘的厚度为d4,满足下列关系式:1<d1/d2<4,0.25<d3/d4<1.5,1<(d1+d3)/(d2+d4)<3,第一透镜1的焦距为f1,第二透镜2的焦距f2,目镜的总焦距f,满足下列关系式:1<|f1/f|<3,0.2<f2/f<0.8,100<f<200,目镜的入光面视场角θ1为15°-25°,目镜的出光面视场角θ2为30°-65°,目镜的出瞳距离D为50-70毫米,目镜的长为65毫米,目镜的宽为40毫米,第一曲面的曲率半径R1,第二曲面的曲率半径R2,满足下列关系式:3.5<(R1+R2)/(R1-R2)<5,第三曲面的曲率半径R3,第四曲面的曲率半径R4,满足下列关系式:1<|(R3+R4)/(R3-R4)|<1.1,目镜的出瞳距离为50<D<70,目镜的总焦距100<f<200,满足下列关系式:0.25<D/f<0.7,目镜的总焦距为f,目镜的第一曲面的曲率半径为R1,第二曲面的曲率半径为R2,第三曲面的曲率半径为R3,其满足下列条件:0.1<|R1/f|<0.7,0.1<|R2/f|<0.4,0.1<|R3/f|<0.4,第一透镜1的屈折力为P1,第二透镜1的屈折力为P2,满足下列关系式:0.15<|P1|/|P2|<0.3,目镜的材料满足如下要求:0.2<n1/n2<0.3,n1、n2分别表示第一透镜1、第二透镜2的折射率,目镜的材料为塑料或玻璃透光性高的光学材料,第一透镜1和第二透镜2通过光学光敏胶胶合为一体,目镜四周面上设有涂层,涂层为油墨或黑色透明光阻。
综上所述,通过本实用新型所提供的技术方案,目镜可高清观看物体,长出瞳距离和超长目镜,可实现眼球可上下左右的移动观看,且不影响观感。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种目镜,包括:第一透镜(1)、第二透镜(2),其特征在于:所述第一透镜(1)和第二透镜(2)胶合连接,所述第一透镜(1)为负屈光度的球面透镜,所述第二透镜(2)为正屈光度的球面透镜,所述第一透镜(1)设有第一表面和第二表面,所述第二透镜(2)设有第三表面和第四表面,所述第一表面和第三表面为凸球面,所述第二表面为凹球面,所述第四表面为平面,所述第一表面中心到第二表面中心的厚度为d1,且第一表面边缘到第二表面边缘的厚度为d2,所述第三表面中心到第四表面中心的厚度为d3,且第三表面边缘到第四表面边缘的厚度为d4,满足下列关系式:0.25<d1/d2<1,1.5<d3/d4<4,1<(d1+d3)/(d2+d4)<3,所述第一透镜(1)的焦距为f1,所述第二透镜(2)的焦距f2,所述目镜的总焦距f,满足下列关系式:1<|f1/f|<3,0.2<f2/f<0.8,100<f<200,所述目镜的入光面视场角θ1为15°-25°,所述目镜的出光面视场角θ2为30°-65°,所述目镜的出瞳距离D为50-70毫米,所述目镜的长为65毫米,所述目镜的宽为40毫米。
2.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述第一曲面的曲率半径R1,第二曲面的曲率半径R2,满足下列关系式:3.5<(R1+R2)/(R1-R2)<5,所述第三曲面的曲率半径R3,所述第四曲面的曲率半径R4,满足下列关系式:1<|(R3+R4)/(R3-R4)|<1.1。
3.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述目镜的出瞳距离为50<D<70,所述目镜的总焦距100<f<200,满足下列关系式:0.25<D/f<0.7。
4.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述目镜的总焦距为f,所述目镜的第一曲面的曲率半径为R1,第二曲面的曲率半径为R2,第三曲面的曲率半径为R3,其满足下列条件:0.1<|R1/f|<0.7,0.1<|R2/f|<0.4,0.1<|R3/f|<0.4。
5.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述第一透镜(1)的屈折力为P1,所述第二透镜(1)的屈折力为P2,满足下列关系式:0.15<|P1|/|P2|<0.3。
6.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述目镜的材料满足如下要求:0.2<n1/n2<0.3,n1、n2分别表示第一透镜(1)、第二透镜(2)的折射率。
7.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述目镜的材料为塑料或玻璃透光性高的光学材料。
8.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述第一透镜(1)和第二透镜(2)通过光学光敏胶胶合为一体。
9.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述目镜四周面上设有涂层。
10.如权利要求1所述的目镜,其特征在于:所述涂层为油墨或黑色透明光阻。
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CN107748436A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-02 | 歌尔科技有限公司 | 目镜及头戴显示设备 |
WO2018145367A1 (zh) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 浙江舜宇光学有限公司 | 目镜以及包括该目镜的显示装置 |
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