【技术实现步骤摘要】
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
1、近年来，元宇宙产业不断升级换代，虚拟现实(virtual reality，vr)技术发展迅速。虚拟现实技术是一种通过计算机图形、声音和其他感官输入来模拟真实场景并提供高度沉浸感的技术，其在娱乐、教育培训、艺术文化、远程办公协作、医疗等领域具有极大的应用前景。
2、其中，vr设备的分辨率是影响使用者沉浸感的重要因素。但是，在vr设备的光学系统的实际设计过程中，光学系统的端面开口、视场角会存在不合理性，这些不合理性会导致光学系统具有较差的分辨率，从而会导致使用者使用该光学系统的沉浸感不强。
3、因此，针对上述问题，本领域技术人员致力于通过优化设计构成系统的各光学组件如镜片、间隔元件以及镜筒等的相关参数及结构形式等，以提供一种目视光学系统，使得该目视光学系统的视场能够保证在合理范围，以提升系统分辨率，同时使得该光学系统能够具有更好地像质，提升使用者的沉浸式体验。
技术实现思路
1、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透镜组、第二透镜组和第三透镜组，其中，所述第一透镜组包括第一透镜、反射式偏光元件和四分之一波片；所述第二透镜组包括具有正光焦度或负光焦度的第二透镜，其第二侧面为凹面；所述第三透镜组包括具有正光焦度的第三透镜；所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度小于所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度；所述目视系统
2、在一个实施方式中，所述镜筒的第二侧端面的外径d0m、所述目视系统的有效焦距f与所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜分别在所述光轴上的中心厚度的总和σct可满足：4<d0m/l×f/σct<15。
3、在一个实施方式中，所述第三透镜的第二侧面的曲率半径r6、所述镜筒的第二侧端面的内径d0m和所述目视系统的入瞳直径epd可满足：-12mm<r6/d0m×epd<0mm。
4、在一个实施方式中，所述第一透镜的第一侧面为凸面，以及所述第一透镜的第一侧面的曲率半径r1、所述镜筒的第二侧端面的内径d0m和所述镜筒的第一侧端面的内径d0s可满足：0<r1/(d0m+d0s)<88。
5、在一个实施方式中，所述反射式偏光元件的色散系数vr、所述四分之一波片的色散系数vp、所述第二透镜的色散系数v2、所述第二间隔元件的第一侧面的外径d2s以及所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s可满足：1<(vr+vp)/v2×d2s/d2s<4。
6、在一个实施方式中，所述反射式偏光元件的折射率nr、所述四分之一波片的折射率np、所述镜筒的第一侧端面的外径d0s与所述目视系统的有效焦距f可满足：4<(nr+np)×d0s/f＜10。
7、在一个实施方式中，所述第二透镜的有效焦距f2和所述第二间隔元件的第一侧面的外径d2s可满足：0mm<|f2|/(d2s+d2m)×cp2<8mm。
8、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、所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s、所述第三透镜的第一侧面的曲率半径r5和所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2可满足：10mm<|r4/d2s+r5/d2m|×ct2<41mm。
9、在一个实施方式中，所述反射式偏光元件的第一侧面与第二侧面的曲率半径相同，以及所述反射式偏光元件的第一侧面的曲率半径rrp1与所述镜筒的第二侧端面的内径d0m可满足：0<|r3/rrp1|×(d0m-d2m)<30。
10、在一个实施方式中，所述镜筒的第二侧端面的外径d0m、所述第一透镜的第一侧面至所述第三透镜的第二侧面在所述光轴上的距离td、所述反射式偏光元件在所述光轴上的中心厚度dr和所述四分之一波片在所述光轴上的中心厚度dp可满足：1<d0m/(td+dr+dp)<5。
11、在一个实施方式中，所述目视系统还包括第一间隔元件，位于所述第一透镜的第二侧并与所述第一透镜的第二侧面部分接触；所述第一透镜组的有效焦距f1、所述第一透镜的第二侧面的曲率半径r2、所述第一间隔元件的第二侧面的外径d1m、所述第一间隔元件的第一侧面的内径d1s和所述第一间隔元件沿平行于所述光轴方向的厚度cp1可满足：-40<(f1/r2)×(d1m-d1s)/cp1<0。
12、在一个实施方式中，所述目视系统还包括第一间隔元件，位于所述第一透镜的第二侧并与所述第一透镜的第二侧面部分接触；所述第一透镜的折射率n1、所述第一间隔元件沿平行于所述光轴方向的厚度cp1、所述第三透镜的折射率n3和所述第一间隔元件与所述第二间隔元件在所述光轴上的间距ep12可满足：0<(n1×cp1+n3×cp2)/ep12<4。
13、在一个实施方式中，所述四分之一波片与所述反射式偏光元件贴合，所述反射式偏光元件与所述第一透镜的第二侧面贴合。
14、在一个实施方式中，所述第一透镜至所述第三透镜中每个透镜均具有至少一个非球面。
15、在一个实施方式中，所述目视系统还包括压圈结构，位于所述镜筒的第一侧，与所述镜筒通过螺纹结构或凹凸嵌合结构相配合。
16、在一个实施方式中，所述镜筒内部靠近所述第一侧的位置具有突出部分，所述第一透镜位于所述突出部分的第一侧，且所述第一透镜的第二侧面与所述突出部分的第一侧面相接触，所述第一透镜的第一侧面与所述压圈结构的第二侧面相接触；所述第二透镜位于所述突出部分的第二侧，且所述第二透镜的第一侧面与所述突出部分的第二侧面相接触。
17、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。
18、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透镜组、第二透镜组和第三透镜组，其中，第一透镜组包括第一透镜、反射式偏光元件和四分之一波片；第二透镜组包括具有正光焦度或负光焦度的第二透镜，其第二侧面为凹面；第三透镜组包括具有正光焦度的第三透镜；并且，第一透镜在光轴上的中心厚度小于第二透镜在光轴上的中心厚度；以及目视系统还包括位于第二透镜的第二侧并与第二透镜的第二侧面部分接触的第二间隔元件；同时，控制第二透镜的本文档来自技高网...
【技术保护点】
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透镜组、第二透镜组和第三透镜组，其中，
2.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述镜筒的第二侧端面的外径D0m、所述目视系统的有效焦距f与所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜分别在所述光轴上的中心厚度的总和ΣCT满足：
3.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第三透镜的第二侧面的曲率半径R6、所述镜筒的第二侧端面的内径d0m和所述目视系统的入瞳直径EPD满足：
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为凸面，以及
5.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述反射式偏光元件的色散系数Vr、所述四分之一波片的色散系数Vp、所述第二透镜的色散系数V2、所述第二间隔元件的第一侧面的外径D2s以及所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s满足：
6.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述反射式偏光元件的折射率Nr、所述四分之一波片的折射率Np、所述镜筒的第一侧端面的外径D0s与所述
7.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2和所述第二间隔元件的第一侧面的外径D2s满足：
8.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第二透镜的第二侧面的曲率半径R4、所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s、所述第三透镜的第一侧面的曲率半径R5和所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足：
9.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述反射式偏光元件的第一侧面与第二侧面的曲率半径相同，以及
10.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述镜筒的第二侧端面的外径D0m、所述第一透镜的第一侧面至所述第三透镜的第二侧面在所述光轴上的距离TD、所述反射式偏光元件在所述光轴上的中心厚度dr和所述四分之一波片在所述光轴上的中心厚度dp满足：
11.根据权利要求1至10中任一项所述的目视系统，其特征在于，所述目视系统还包括第一间隔元件，位于所述第一透镜的第二侧并与所述第一透镜的第二侧面部分接触；
12.根据权利要求1至10中任一项所述的目视系统，其特征在于，所述目视系统还包括第一间隔元件，位于所述第一透镜的第二侧并与所述第一透镜的第二侧面部分接触；
13.根据权利要求1至10中任一项所述的目视系统，其特征在于，所述四分之一波片与所述反射式偏光元件贴合，所述反射式偏光元件与所述第一透镜的第二侧面贴合。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的目视系统，其特征在于，所述第一透镜至所述第三透镜中每个透镜均具有至少一个非球面。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的目视系统，其特征在于，所述目视系统还包括压圈结构，位于所述镜筒的第一侧，与所述镜筒通过螺纹结构或凹凸嵌合结构相配合。
16.根据权利要求15所述的目视系统，其特征在于，所述镜筒内部靠近所述第一侧的位置具有突出部分，
17.一种VR设备，包括如权利要求1至16中的任一项所述的目视系统，其中，所述第一侧为人眼侧，所述第二侧为显示器侧。
...【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透镜组、第二透镜组和第三透镜组，其中，
2.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述镜筒的第二侧端面的外径d0m、所述目视系统的有效焦距f与所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜分别在所述光轴上的中心厚度的总和σct满足：
3.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第三透镜的第二侧面的曲率半径r6、所述镜筒的第二侧端面的内径d0m和所述目视系统的入瞳直径epd满足：
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为凸面，以及
5.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述反射式偏光元件的色散系数vr、所述四分之一波片的色散系数vp、所述第二透镜的色散系数v2、所述第二间隔元件的第一侧面的外径d2s以及所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s满足：
6.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述反射式偏光元件的折射率nr、所述四分之一波片的折射率np、所述镜筒的第一侧端面的外径d0s与所述目视系统的有效焦距f满足：
7.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2和所述第二间隔元件的第一侧面的外径d2s满足：
8.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第二透镜的第二侧面的曲率半径r4、所述第二间隔元件的第一侧面的内径d2s、所述第三透镜的第一侧面的曲率半径r5和所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2满足：
9.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：计其林，姚嘉诚，游金兴，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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