本申请公开了一种目视系统，包括镜筒和装配于镜筒内的、沿光轴由第一侧至第二侧依序排列的第一元件组和第二元件组，其中，第一元件组具有正光焦度，包括反射式偏光元件、第一透镜和第二透镜；第二元件组具有正光焦度或负光焦度，包括第三透镜；第一透镜与第二透镜之间具有第一间隔元件，第二透镜与第三透镜之间具有第二间隔元件。第一元件组的有效焦距FG1与第一间隔元件的第一侧面的外径D1s以及第一间隔元件的第一侧面的内径d1s满足3<FG1/(D1s
【技术实现步骤摘要】
目视系统及包括该目视系统的VR设备
[0001]本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种目视系统和包括该目视系统的VR设备。
技术介绍
[0002]自从“元宇宙”的概念被提出，AR(增强现实)/VR(虚拟现实)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，用户体验时，设备重心靠前，体验感不佳，亟需改善。
[0003]基于上述需求，折返式方案被提出，通过光路折转，镜头的本体长度可被显著压缩，例如可压缩为原先的一半，从而使显示设备的重心后移，提升消费者的体验感。目前，基于光路折转的VR设备已发布，然而，从用户体验来看，外视场画面比较模糊，两片式镜头成像质量待提升。另外，镜片间杂光的存在也严重影响着系统成像质量。
[0004]因此，基于当前的发展现状，本领域技术人员希望可以通过改进设计，进一步压缩本体高度、提高成像质量，使消费者获得更好的沉浸式体验，促进VR技术更进一步地发展和应用。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种目视系统，该目视系统可包括镜筒和装配于所述镜筒内的、沿光轴由第一侧至第二侧依序排列的第一元件组和第二元件组，其中，所述第一元件组具有正光焦度，包括反射式偏光元件、第一透镜和第二透镜；所述第二元件组具有正光焦度或负光焦度，包括第三透镜；并且，所述第一透镜与所述第二透镜之间具有第一间隔元件，所述第二透镜与所述第三透镜之间具有第二间隔元件。所述第一元件组的有效焦距FG1、所述第一间隔元件的第一侧面的外径D1s和所述第一间隔元件的第一侧面的内径d1s可满足：3<FG1/(D1s
‑
d1s)<6。
[0006]在一个实施方式中，所述镜筒的第一侧端面至所述第一间隔元件的第一侧面沿所述光轴的距离EP01、所述第一间隔元件沿平行于所述光轴方向的最大厚度CP1、所述反射式偏光元件在所述光轴上的中心厚度CTR以及所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1可满足：1.5<(EP01+CP1)/(CTR+CT1)<3.5。
[0007]在一个实施方式中，所述第二元件组的有效焦距FG2、所述第二间隔元件的第二侧面的内径d2m和所述第二间隔元件的第二侧面的外径D2m可满足：0.5<|FG2|/(d2m+D2m)<9.5。
[0008]在一个实施方式中，所述第一透镜的第一侧面的曲率半径R1与所述镜筒的第一侧端面的内径d0s可满足：
‑
3.5<R1/d0s<
‑
0.5。
[0009]在一个实施方式中，所述第一透镜的第二侧面的曲率半径R2、所述第二透镜的第一侧面的曲率半径R3、所述第一间隔元件的第二侧面的内径d1m和所述第一间隔元件的第
二侧面的外径D1m可满足：1.5<(R2
×
R3)/(d1m
×
D1m)<6。
[0010]在一个实施方式中，所述镜筒的第一侧端面至所述镜筒的第二侧端面沿所述光轴的距离L、所述第一透镜的第一侧面至所述第三透镜的第二侧面沿所述光轴的距离TD可满足：0.6<L/TD<1.6。
[0011]在一个实施方式中，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2、所述第二透镜的第二侧面至所述第三透镜的第一侧面沿所述光轴的距离T23、所述第一间隔元件的第二侧面至所述第二间隔元件的第一侧面沿所述光轴的距离EP12以及所述第二间隔元件沿平行于所述光轴方向的最大厚度CP2可满足：2.1<(CT2+T23)/(EP12+CP2)<4.7。
[0012]在一个实施方式中，所述目视系统还包括：镜筒辅助元件，位于所述镜筒的靠近所述第一侧的内端面与所述第一透镜之间，且抵设于所述第一透镜的第一侧面，所述镜筒辅助元件的第一侧面的内径d0bs、所述镜筒辅助元件的第二侧面的内径d0bm和所述目视系统的有效焦距f可满足：3.3<(d0bs+d0bm)/f<4.3。
[0013]在一个实施方式中，所述镜筒的第一侧端面的外径D0s与所述目视系统的入瞳直径EPD可满足：11.2<D0s/EPD<13.2。
[0014]在一个实施方式中，所述第一元件组还包括：四分之一波板，位于所述第二透镜的第一侧面或第二侧面，所述镜筒辅助元件沿平行于所述光轴方向的最大厚度CP0b、所述第一间隔元件沿平行于所述光轴方向的最大厚度CP1、所述反射式偏光元件在所述光轴上的中心厚度CTR以及所述四分之一波板在所述光轴上的中心厚度CTQ可满足：0.3<(CP0b+CP1)/(CTR+CTQ)<7.8。
[0015]在一个实施方式中，所述第二透镜的第二侧面的曲率半径R4、所述第三透镜的第一侧面的曲率半径R5、所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s和所述第二间隔元件的第一侧面的外径D2s可满足：0.4<(R4
×
R5)/(d2s
×
D2s)<1.6。
[0016]在一个实施方式中，所述镜筒的第二侧端面的外径D0m、所述镜筒的第二侧端面的内径d0m和所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3可满足：1<(D0m
‑
d0m)/CT3<1.5。
[0017]另一方面，本申请还提供了一种VR设备，该VR设备包括上述各个实施方式中的至少一个实施方式所提供的目视系统，其中，所述第一侧为人眼侧，所述第二侧为显示器侧。
[0018]本申请公开的目视系统包括装配于镜筒中的沿光轴由第一侧至第二侧依序排列的第一元件组和第二元件组，其中，第一元件组具有正光焦度，包括反射式偏光元件、第一透镜和第二透镜；第二元件组具有正光焦度或负光焦度，包括第三透镜；并且，第一透镜与第二透镜之间设置有第一间隔元件，第二透镜与第三透镜之间设置有第二间隔元件；同时，控制第一元件组的有效焦距FG1、第一间隔元件的第一侧面的外径D1s和第一间隔元件的第一侧面的内径d1s满足条件式3<FG1/(D1s
‑
d1s)<6。本申请所公开的目视系统的这种设置，有利于控制第一透镜和第二透镜的光线出射角，减弱在第一间隔元件处的杂光风险，进一步提高目视系统的成像质量。
附图说明
[0019]结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
[0020]图1示出了根据本申请示例性实施方式的目视系统的结构及部分参数示意图；
[0021]图2、图3和图4分别示出了根据本申请实施例1的目视系统在三种实施方式下的结构示意图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.目视系统，其特征在于，包括镜筒和装配于所述镜筒内的、沿光轴由第一侧至第二侧依序排列的第一元件组和第二元件组，其中，所述第一元件组具有正光焦度，包括反射式偏光元件、第一透镜和第二透镜；所述第二元件组具有正光焦度或负光焦度，包括第三透镜；所述第一透镜与所述第二透镜之间具有第一间隔元件，所述第二透镜与所述第三透镜之间具有第二间隔元件；所述目视系统满足：3<FG1/(D1s
‑
d1s)<6，其中，FG1为所述第一元件组的有效焦距，D1s为所述第一间隔元件的第一侧面的外径，d1s为所述第一间隔元件的第一侧面的内径。2.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述镜筒的第一侧端面至所述第一间隔元件的第一侧面沿所述光轴的距离EP01、所述第一间隔元件沿平行于所述光轴方向的最大厚度CP1、所述反射式偏光元件在所述光轴上的中心厚度CTR以及所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1满足：1.5<(EP01+CP1)/(CTR+CT1)<3.5。3.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第二元件组的有效焦距FG2、所述第二间隔元件的第二侧面的内径d2m和所述第二间隔元件的第二侧面的外径D2m满足：0.5<|FG2|/(d2m+D2m)<9.5。4.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第一透镜的第一侧面的曲率半径R1与所述镜筒的第一侧端面的内径d0s满足：
‑
3.5<R1/d0s<
‑
0.5。5.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第一透镜的第二侧面的曲率半径R2、所述第二透镜的第一侧面的曲率半径R3、所述第一间隔元件的第二侧面的内径d1m和所述第一间隔元件的第二侧面的外径D1m满足：1.5<(R2
×
R3)/(d1m
×
D1m)<6。6.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述镜筒的第一侧端面至所述镜筒的第二侧端面沿所述光轴的距离L、所述第一透镜的第一侧面至所述第三透镜的第二侧面沿所述光轴的距离TD满足：0.6<L/TD<1.6。7.根据权利要求1至6中任一项所述的目视系统，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵世一，梁宁，游金兴，张晓彬，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。