CN208833996U - 一种目镜光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种目镜光学系统，透镜从入瞳到显示屏之间的若干个同光轴排布顺序是第一凸透镜、第二凸透镜、第三凹透镜、第四凸透镜、第五场镜。本实用新型使用非球面镜片来设计目镜光学系统，达到较高的清晰度和畸变要求；以光阑为入瞳，正焦距透镜组在后的目镜光学系统。根据此结构设想构造正焦距透镜组的若干镜片代替组成初始结构，改换显示屏大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放和像差控制的优化设计，最终达到像质优良的目镜光学系统设计。
Description
技术领域
本实用新型属于光学目镜技术领域，尤其涉及一种电子取景器用的目镜光学系统。
背景技术
电子取景器在微单相机和单电相机中大量使用。对比单反相机的光学取景器具有很多优点：有效减小相机体积，能显示待拍景物的全貌，在日光下也能使用，能显示光圈、快门速度等拍摄信息、能显示相机菜单。相较于液晶屏取景器耗电少，能模拟代拍景物的观察视角。
电子取景器对显示屏放大后得到画面还原效果要求很高，尤其涉及到高分辨率显示屏。球面镜片的目镜系统存在场曲和畸变大，视角小的特点。采用多片非球面镜片设计扩大视角的同时可以达到较高的清晰度和较小畸变。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型使用非球面镜片来设计目镜光学系统，达到较高的清晰度和畸变要求；以光阑为入瞳，正焦距透镜组在后的目镜光学系统。根据此结构设想构造正焦距透镜组的若干镜片代替组成初始结构，改换显示屏大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放和像差控制的优化设计，最终达到像质优良的目镜光学系统设计。
本实用新型采用的结构是：一种目镜光学系统，包括入瞳到显示屏之间的若干个同光轴排布的透镜，所述透镜从入瞳到显示屏之间的若干个同光轴排布顺序为：第一凸透镜、第二凸透镜、第三凹透镜、第四凸透镜以及第五场镜。
作为优选，所述显示屏为0.5英寸，分辨率为1600×1200，所述显示屏垂直于光轴，显示屏在光轴上。
进一步地，所述第一凸透镜的焦距介于30mm与40mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于10mm与20mm之间；所述第三凹透镜的焦距介于-10mm与-5mm之间；所述第四凸透镜的焦距介于10mm与20mm之间；所述第五场镜的焦距介于-30mm与-20mm之间。
进一步地，所述第一凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间；所述第二凸透镜的折射率介于1.50与1.60之间；所述第三凹透镜的折射率介于1.55与1.78之间；所述第四凸透镜的折射率介于1.75与1.85之间；所述第五场镜的折射率介于1.55与1.70之间。
进一步地，第二凸透镜、第三凹透镜和第五场镜的左右两面为非球面。
进一步地，所述入瞳直径介于7mm到9mm之间。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型以光阑为入瞳，正焦距透镜组在后的目镜光学系统，根据此结构设想构造正焦距透镜组的若干镜片代替组成初始结构，改换显示屏大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放和像差控制的优化设计，最终达到像质优良的目镜光学系统设计；
2、办实用新型的目镜光学系统的是一款结构精密，小体积的目镜光学系统：入瞳直径7～9mm，畸变小于1.5％，视场角40度；
3、基于光学成像原理，使用光学设计软件对目镜反复地进行结构优化达到的优化设计。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的MTF曲线图；
图3是本实用新型的点列图。
图中：1、入瞳；2、显示屏；3、第一凸透镜；4、第二凸透镜；5、第三凹透镜；6、第四凸透镜；7、第五场镜。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明。
如图1所述，本实用新型的目镜光学系统采用的结构是：透镜从入瞳到显示屏之间的若干个同光轴排布顺序是第一凸透镜、第二凸透镜、第三凹透镜、第四凸透镜、第五场镜。
其中所述显示屏为0.5英寸，分辨率为1600×1200，所述显示屏垂直于光轴，显示屏中心在光轴上。所述第一凸透镜的焦距介于30mm与40mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于10mm与20mm之间；所述第三凹透镜的焦距介于-10mm与-5mm之间；所述第四凸透镜的焦距介于10mm与20mm之间；所述第五场镜的焦距介于-30mm与-20mm之间。并且，所述第一凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间；所述第二凸透镜的折射率介于1.50与1.60之间；所述第三凹透镜的折射率介于1.55与1.78之间；所述第四凸透镜的折射率介于1.75与1.85之间；所述第五场镜的折射率介于1.55与1.70之间。所述第二凸透镜、第三凹透镜和第五场镜的左右两面为非球面。所述入瞳直径介于7mm到9mm之间。
对各透镜的曲率半径、材料、厚度以及透镜之间的间距进行修改，达到对像差的优化。
以下是0.5英寸分辨率1600×1200的OLED芯片为例，给出本实用新型一种目镜光学系统实施例的参数。
| Surface | Type | radius | Thickness | Glass | Conic |
| 1 | 入瞳 | infinity | 16.000 | ||
| 2 | 17.009 | 5.738 | 1.60,65.5 | ||
| 3 | 49.823 | 0.200 | |||
| 4 | 非球面 | 14.748 | 8.203 | 1.53,56.1 | -0.72645 |
| 5 | 非球面 | -11.353 | 0.200 | -37.85978 | |
| 6 | 非球面 | -9.471 | 1.487 | 1.61,26.6 | -23.24479 |
| 7 | 非球面 | 11.316 | 1.712 | -0.75243 | |
| 8 | 14.037 | 5.979 | 1.80,44.3 | ||
| 9 | -32.529 | 0.200 | |||
| 10 | 非球面 | 7.059 | 2.742 | 1.63,23.4 | -0.94362 |
| 11 | 非球面 | 4.235 | 2.886 | -2.72943 | |
| 12 | 显示屏 | infinity | 0 |
非球面系数：
| Surface | x2 | x4 | x6 | x8 |
| 4 | 0 | -2.09356E-05 | 1.30746E-07 | -2.35671E-09 |
| 5 | 0 | -1.94211E-04 | 2.31449E-06 | -6.90893E-09 |
| 6 | 0 | -1.06406E-04 | 1.53199E-06 | -3.65502E-09 |
| 7 | 0 | 1.11276E-04 | 1.15988E-06 | -2.36114E-09 |
| 10 | 0 | -1.98215E-03 | 1.83595E-05 | -6.90932E-08 |
| 11 | 0 | -9.69095E-04 | 1.46540E-05 | -1.43993E-07 |
最终得到一款入瞳直径8mm，畸变小于1.5％，视场角40度的各视场像质均匀并且像质最佳的目镜光学系统。
如图2是本实用新型的MTF曲线图.图中80lp/mm下各视场的MTF曲线紧凑成一束大于0.48，说明目镜光学系统成像画面清晰均匀。1600×1200的0.5英寸显示屏的像素是6.3微米，对应奎尼斯线对为80lp/mm，在该线对下MTF数值>0.48即满足该显示屏的分辨率要求。
如图3是本实用新型的点列图，从图中知，各视场下的点列图平均弥散斑半径小于7.158微米，像质较好。
Claims (6)
1.一种目镜光学系统，其特征在于，包括入瞳到显示屏之间的若干个同光轴排布的透镜，所述透镜从入瞳到显示屏之间的若干个同光轴排布顺序为：第一凸透镜、第二凸透镜、第三凹透镜、第四凸透镜以及第五场镜。
2.根据权利要求1所述的目镜光学系统，其特征在于，所述显示屏为0.5英寸，分辨率为1600×1200，所述显示屏垂直于光轴，显示屏在光轴上。
3.根据权利要求1所述的目镜光学系统，其特征在于，
所述第一凸透镜的焦距介于30mm与50mm之间；
所述第二凸透镜的焦距介于10mm与30mm之间；
所述第三凹透镜的焦距介于-15mm与-5mm之间；
所述第四凸透镜的焦距介于10mm与30mm之间；
所述第五场镜的焦距介于-40mm与-20mm之间。
4.根据权利要求1所述的目镜光学系统，其特征在于，
所述第一凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间；
所述第二凸透镜的折射率介于1.50与1.60之间；
所述第三凹透镜的折射率介于1.55与1.78之间；
所述第四凸透镜的折射率介于1.75与1.85之间；
所述第五场镜的折射率介于1.55与1.70之间。
5.根据权利要求1所述的目镜光学系统，其特征在于，所述第二凸透镜、第三凹透镜和第五场镜的左右两面为非球面。
6.根据权利要求1所述的目镜光学系统，其特征在于，所述入瞳直径介于7至9mm之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821802357.1U CN208833996U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种目镜光学系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821802357.1U CN208833996U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种目镜光学系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208833996U true CN208833996U (zh) | 2019-05-07 |
Family
ID=66320109
Family Applications (1)
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| CN201821802357.1U Active CN208833996U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种目镜光学系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208833996U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109116548A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-01-01 | 杭州有人光电技术有限公司 | 一种目镜光学系统 |
-
2018
- 2018-11-02 CN CN201821802357.1U patent/CN208833996U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109116548A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-01-01 | 杭州有人光电技术有限公司 | 一种目镜光学系统 |
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