【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学器件领域，具体涉及一种虚拟现实装置。
技术介绍
1、虚拟现实装置通常包括两种形式的镜头，例如目视镜头和定位镜头。目视镜头将用户带入到虚拟世界，定位镜头获取周围环境的画面和捕捉用户的动作，定位镜头与目视镜头搭配可以将现实世界与虚拟世界联系起来，实现现实世界与虚拟世界的交互，从而给用户带来沉浸式体验。然而，这种由多镜头组合而成的虚拟现实装置的整机体积偏大，重量较大，影响用户的体验感。
技术实现思路
1、本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的虚拟现实装置。
2、本申请的一方面提供了这样一种虚拟现实装置，其包括目视系统和定位系统，目视系统包括第一镜筒和置于第一镜筒内的光学元件组，光学元件组沿着第一光轴从第一侧至第二侧依序包括第一元件组、第二元件组、第三元件组和第四元件组，第一元件组包括反射式偏光元件、第一四分之一波片和第一透镜，第二元件组包括第二四分之一波片和第二透镜，第三元件组包括第三透镜，第四元件组包括第四透镜；定位系统包括第二镜筒以及置于第二镜筒内的五片式镜片组，五片式镜片组沿着第二光轴从物侧至像侧依序包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片和第五镜片；以及第一镜筒在第一光轴所在方向上的长度l'、目视系统的总有效焦距f'、第二镜筒在第二光轴所在方向上的长度l、定位系统的总有效焦距f满足：3.5<(l/f)/(l'/f')<5.5。
3、根据本申请的一个示例性实施方式，第一镜筒在第一光轴所在方向上的
4、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜的第二侧面的第一间隔件、置于第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于第三透镜的第二侧面的第三间隔件，定位系统还包括置于第一镜片的像侧面的第一定位件、置于第二镜片的像侧面的第二定位件以及置于第三镜片的像侧面的第三定位件，其中，第一元件组的第一侧面至第四元件组的第二侧面的轴上距离td'、第一间隔件至第三间隔件中的任意相邻两个间隔件沿第一光轴的间隔的总和∑ep'、第一镜片的物侧面至第五镜片的像侧面的轴上距离td与第一定位件至第三定位件中的任意相邻两个定位件沿第二光轴的间隔的总和∑ep满足：1.0<(∑ep'/td')/(∑ep/td)<2.5。
5、根据本申请的一个示例性实施方式，第一镜筒的第一侧端面的内径d0s'、第一镜筒的第二侧端面的内径d0m'、目视系统的入瞳直径epd'、第二镜筒的物侧端面的内径d0s、第二镜筒的像侧端面的内径d0m与定位系统的入瞳直径epd满足：5.0<((d0s'-d0m')×epd')/((d0s-d0m)×epd)<17.0。
6、根据本申请的一个示例性实施方式，第一镜筒的第二侧端面的内径d0m'与目视系统的总有效焦距f'满足：1.5<d0m'/f'<3.0，第二镜筒的像侧端面的内径d0m与定位系统的总有效焦距f满足：2.0<d0m/f<3.0。
7、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第三透镜的第二侧面的第三间隔件，定位系统还包括置于第三镜片的像侧面的第三定位件，其中，第三间隔件和第一镜筒的第二侧端面沿第一光轴的间隔ep30'、第一镜筒在第一光轴所在方向上的长度l'、目视系统的总有效焦距f'、第三定位件和第二镜筒的像侧端面沿第二光轴的间隔ep30、第二镜筒在第二光轴所在方向上的长度l与定位系统的总有效焦距f满足：3.0<(l-ep30-f)/(l'-ep30'-f')<7.0。
8、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜的第二侧面的第一间隔件，其中，第一透镜的有效焦距f1'、第一透镜的阿贝数v1'、第二透镜的有效焦距f2'、第二透镜的阿贝数v2'、第一间隔件的第一侧面的内径d1s'与第一间隔件的第二侧面的内径d1m'满足：-4.0<(f1'+f2')/((d1s'-d1m')×(v1'-v2'))<-1.0。
9、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜的第二侧面的第一间隔件，其中，第一透镜的第二侧面的曲率半径r2'、第一间隔件的第一侧面的外径d1s'与第一镜筒的第一侧端面的外径d0s'满足：7.0<r2'/(d1s'-d0s')<13.0。
10、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜的第二侧面的第一间隔件以及置于第二透镜的第二侧面的第二间隔件，其中，第一透镜的有效焦距f1'、第二透镜的有效焦距f2'、第一间隔件的最大厚度cp1'、第一间隔件和第二间隔件沿第一光轴的间隔ep12'、第一元件组和第二元件组在第一光轴上的空气间隔t12'满足：-30.0<(f1'+f2')/(cp1'+ep12'+t12')<-25.0。
11、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜的第二侧面的第一间隔件以及置于第二透镜的第二侧面的第二间隔件，其中，第一透镜的第二侧面的曲率半径r2'、第二透镜的第二侧面的曲率半径r4'、第一间隔件的第二侧面的外径d1m'与第二间隔件的第一侧面的外径d2s'满足：-3.0<(r2'+r4')/d1m'+(r2'-r4')/d2s'<-1.0。
12、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于第三透镜的第二侧面的第三间隔件，其中，第三透镜的折射率n3'、第四透镜的折射率n4'、第三透镜的有效焦距f3'、第二间隔件和第三间隔件沿第一光轴的间隔ep23'与第三间隔件的最大厚度cp3'满足：-4.0<(n3'-n4')×f3'/(ep23'+cp3')<-2.0。
13、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于第三透镜的第二侧面的第三间隔件，其中，第三透镜的第二侧面的曲率半径r6'、第四透镜的第一侧面的曲率半径r7'、第三透镜在第一光轴上的中心厚度ct3'、第四透镜在第一光轴上的中心厚度ct4'、第二间隔件和第三间隔件沿第一光轴的间隔ep23'与第三间隔件和第一镜筒的第二侧端面沿第一光轴的间隔ep30'满足：-8.5<(r6'-r7')/(ct3'+ct4'+ep23'+ep30')<-4.5。
14、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第三透镜的第二侧面的第三间隔件，其中，第三透镜的第一侧面的曲率半径r5'、第三透镜的阿贝数v3'、第四透镜的阿贝数v4'、第三间隔件的第二侧面的内径d3m'与第三间隔件的第二侧面的外径d3m'满足：0<r5'/((v3'+v4')×(d3m'+d3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.虚拟现实装置，包括目视系统和定位系统，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜筒在所述第一光轴所在方向上的长度L'、所述目视系统的最大视场角FOV'、所述第二镜筒在所述第二光轴所在方向上的长度L与所述定位系统的最大视场角FOV满足：0.1<(tan(FOV'/2)×L')/(tan(FOV/2)×L)<0.5。
3.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件、置于所述第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，所述定位系统还包括置于所述第一镜片的像侧面的第一定位件、置于所述第二镜片的像侧面的第二定位件以及置于所述第三镜片的像侧面的第三定位件，
4.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜筒的第一侧端面的内径d0s'、所述第一镜筒的第二侧端面的内径d0m'、所述目视系统的入瞳直径EPD'、所述第二镜筒的物侧端面的内径d0s、所述第二镜筒的像侧端面的内径d0m与所述定位系统的入瞳直径EPD满足：
5.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜筒的第二侧端面的内径d0m'与所述目视系统的总有效焦距f'满足：1.5<d0m'/f'<3.0，所述第二镜筒的像侧端面的内径d0m与所述定位系统的总有效焦距f满足：2.0<d0m/f<3.0。
6.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，所述定位系统还包括置于所述第三镜片的像侧面的第三定位件，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件，
8.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件，
9.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件以及置于所述第二透镜的第二侧面的第二间隔件，
10.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件以及置于所述第二透镜的第二侧面的第二间隔件，
11.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，
12.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，
13.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，
14.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜片的物侧面至所述第五镜片的像侧面的轴上距离TD、所述第二镜筒的物侧端面的外径D0s与所述第二镜筒的像侧端面的外径D0m满足：1.0<TD/(D0s-D0m)<2.5。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述定位系统还包括置于所述第一镜片的像侧面的第一定位件，
16.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述定位系统还包括置于所述第一镜片的像侧面的第一定位件以及置于所述第二镜片的像侧面的第二定位件，
17.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述定位系统还包括置于所述第一镜片的像侧面的第一定位件以及置于所述第二镜片的像侧面的第二定位件，
18.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述定位系统还包括置于所述第二镜片的像侧面的第二定位件以及置于所述第三镜片的像侧面的第三定位件，
19.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述定位系统还包括置于所述第三镜片的像侧面的第三定位件，
...【技术特征摘要】
1.虚拟现实装置，包括目视系统和定位系统，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜筒在所述第一光轴所在方向上的长度l'、所述目视系统的最大视场角fov'、所述第二镜筒在所述第二光轴所在方向上的长度l与所述定位系统的最大视场角fov满足：0.1<(tan(fov'/2)×l')/(tan(fov/2)×l)<0.5。
3.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件、置于所述第二透镜的第二侧面的第二间隔件以及置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，所述定位系统还包括置于所述第一镜片的像侧面的第一定位件、置于所述第二镜片的像侧面的第二定位件以及置于所述第三镜片的像侧面的第三定位件，
4.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜筒的第一侧端面的内径d0s'、所述第一镜筒的第二侧端面的内径d0m'、所述目视系统的入瞳直径epd'、所述第二镜筒的物侧端面的内径d0s、所述第二镜筒的像侧端面的内径d0m与所述定位系统的入瞳直径epd满足：5.0<((d0s'-d0m')×epd')/((d0s-d0m)×epd)<17.0。
5.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一镜筒的第二侧端面的内径d0m'与所述目视系统的总有效焦距f'满足：1.5<d0m'/f'<3.0，所述第二镜筒的像侧端面的内径d0m与所述定位系统的总有效焦距f满足：2.0<d0m/f<3.0。
6.根据权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第三透镜的第二侧面的第三间隔件，所述定位系统还包括置于所述第三镜片的像侧面的第三定位件，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件，
8.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述目视系统还包括置于所述第一透镜的第二侧面的第一间隔件，
9.根据权利要求1至6...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁海洋，姚嘉诚，游金兴，张晓彬，宋立通，金银芳，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：
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