【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学器件领域，具体涉及一种折反式光学系统。
技术介绍
1、随着元宇宙概念的提出，人机交互的虚拟现实技术和增强现实技术迎来了第二次发展的契机。目视系统作为人机交互的重要入口，在其中发挥着关键作用。目视系统主要分为采用非球面透镜的光学系统、采用菲涅尔透镜的光学系统、折反式光学系统三种，其中，折反式光学系统是目视系统自身的重大创新，并且为虚拟现实设备或增强现实设备的整机设计预留空间，已经成为研发的主流趋势。
2、折反式光学系统通过光路折转来缩短目视系统的本体长度，从而使得虚拟现实设备或增强现实设备的重心后移，提升用户的体验感。然而，现有的折反式光学系统通常采用两片透镜，这会导致折反式光学系统的画面比较模糊，成像质量较差。
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目视系统。
2、本申请的一方面提供了这样一种目视系统，其包括镜筒以及置于镜筒内的光学元件组和间隔元件组。光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的具有正光焦度的第一透镜、反射式偏光元件、第一四分之一波片、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、部分反射元件、具有光焦度的第四透镜、第二四分之一波片和线性偏振元件；间隔元件组包括第二间隔元件，第二间隔元件置于第二透镜的第二侧面且与第二透镜的第二侧面接触；其中，第二透镜的有效焦距f2与第三透镜的有效焦距f3满足：-1.7<f2/f3<-1.2；第二透镜的第二侧面的曲率半径r4与
3、根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统的总有效焦距f与镜筒沿光轴所在方向的长度l满足：1.8<f/l<2.0。
4、根据本申请的一个示例性实施方式，第二透镜的第二侧面至第三透镜的第一侧面的轴上距离t23与第二间隔元件的最大厚度cp2满足：0.1<t23/cp2<1.1。
5、根据本申请的一个示例性实施方式，镜筒的第一侧端面的内径d0s与镜筒的第二侧端面的内径d0m满足：1.9<d0s/d0m≤2.1。
6、根据本申请的一个示例性实施方式，镜筒的第一侧端面的外径d0s与第一透镜的第一侧面的曲率半径r1满足：1.5<d0s/r1<1.9。
7、根据本申请的一个示例性实施方式，第二间隔元件的第一侧面的外径d2s、第二间隔元件的第二侧面的外径d2m与镜筒的第二侧端面的外径d0m满足：1.8<(d2s+d2m)/d0m<2.9。
8、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第一间隔元件，第一间隔元件置于第一透镜的第二侧面且与第一透镜的第二侧面接触。其中，镜筒的第一侧端面和第一间隔元件沿光轴的间隔距离ep01、第一间隔元件的最大厚度cp1与第一透镜在光轴上的中心厚度ct1满足：0.5<(ep01+cp1)/ct1≤0.8。
9、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第一间隔元件，第一间隔元件置于第一透镜的第二侧面且与第一透镜的第二侧面接触。其中，反射式偏光元件在光轴上的中心厚度ctr、第一四分之一波片在光轴上的中心厚度ctq1、第二透镜在光轴上的中心厚度ct2与第一间隔元件和第二间隔元件沿光轴的间隔距离ep12满足：2.2<(ctr+ctq1+ct2)/ep12<2.4。
10、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第一间隔元件，第一间隔元件置于第一透镜的第二侧面且与第一透镜的第二侧面接触。其中，第一透镜、反射式偏光元件、第一四分之一波片和第二透镜的组合焦距fz1、第一间隔元件的第一侧面的外径d1s与第一间隔元件的第二侧面的外径d1m满足：0.4<fz1/(d1s+d1m)<1.2。
11、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第一间隔元件，第一间隔元件置于第一透镜的第二侧面且与第一透镜的第二侧面接触。其中，第一透镜的有效焦距f1与第一间隔元件的第一侧面的内径d1s满足：0.2<d1s/f1<0.9。
12、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第三间隔元件，第三间隔元件置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触。其中，第三透镜的有效焦距f3、第三间隔元件的第一侧面的内径d3s与第三间隔元件的第一侧面的外径d3s满足：-2.8<f3/(d3s+d3s)<-1.4。
13、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第三间隔元件，第三间隔元件置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触。第二间隔元件和第三间隔元件沿光轴的间隔距离ep23、第三间隔元件的最大厚度cp3与第三透镜在光轴上的中心厚度ct3满足：1.2<(ep23+cp3)/ct3≤2.1。
14、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第三间隔元件，第三间隔元件置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触。其中，第三透镜、第四透镜、第二四分之一波片和线性偏振元件的组合焦距fz2与第三间隔元件的第二侧面的内径d3m满足：1.0<|fz2|/d3m<2.2。
15、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔元件组还包括第三间隔元件，第三间隔元件置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触。其中，第四透镜的有效焦距f4与第三间隔元件的第二侧面的外径d3m满足：1.0<|f4|/d3m<1.4。
16、根据本申请的一个示例性实施方式，第一四分之一波片设置于第二透镜的第一侧面；反射式偏光元件设置于第一四分之一波片的第一侧面；部分反射元件设置于第三透镜的第二侧面；第二四分之一波片设置于第四透镜的第二侧面；以及线性偏振元件设置于第二四分之一波片的第二侧面。
17、本申请所提供的目视系统采用四片透镜，合理配置四片透镜的光焦度并且使得目视系统满足“-1.7<f2/f3<-1.2”，有利于提高目视系统的成像质量；同时配合限制第二透镜第二侧面的曲率半径与第二间隔元件第一侧面的内径的比值以及第三透镜第一侧面的曲率半径与第二间隔元件第二侧面的内径的比值，可以将第二间隔元件的第一侧面和第二侧面的内径约束在适当范围内，在保证第二间隔元件具有良好的可加工性的情况下，使得第二间隔元件有效地遮挡多余光线，降低目视系统的杂光风险、鬼像风险。
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1.目视系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述目视系统的总有效焦距f与所述镜筒沿所述光轴所在方向的长度L满足：1.8<f/L<2.0。
3.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述第二透镜的第二侧面至所述第三透镜的第一侧面的轴上距离T23与所述第二间隔元件的最大厚度CP2满足：0.1<T23/CP2<1.1。
4.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述镜筒的第一侧端面的内径d0s与所述镜筒的第二侧端面的内径d0m满足：1.9<d0s/d0m≤2.1。
5.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述镜筒的第一侧端面的外径D0s与所述第一透镜的第一侧面的曲率半径R1满足：1.5<D0s/R1<1.9。
6.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述第二间隔元件的第一侧面的外径D2s、所述第二间隔元件的第二侧面的外径D2m与所述镜筒的第二侧端面的外径D0m满足：1.8<(D2s+D2m)/D0m<2.9。
7.根据权利要求1-6中任
8.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第一间隔元件，所述第一间隔元件置于所述第一透镜的第二侧面且与所述第一透镜的第二侧面接触；
9.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第一间隔元件，所述第一间隔元件置于所述第一透镜的第二侧面且与所述第一透镜的第二侧面接触；
10.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第一间隔元件，所述第一间隔元件置于所述第一透镜的第二侧面且与所述第一透镜的第二侧面接触；
11.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第三间隔元件，所述第三间隔元件置于所述第三透镜的第二侧面且与所述第三透镜的第二侧面接触；
12.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第三间隔元件，所述第三间隔元件置于所述第三透镜的第二侧面且与所述第三透镜的第二侧面接触；
13.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第三间隔元件，所述第三间隔元件置于所述第三透镜的第二侧面且与所述第三透镜的第二侧面接触；
14.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第三间隔元件，所述第三间隔元件置于所述第三透镜的第二侧面且与所述第三透镜的第二侧面接触；
15.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，
...【技术特征摘要】
1.目视系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述目视系统的总有效焦距f与所述镜筒沿所述光轴所在方向的长度l满足：1.8<f/l<2.0。
3.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述第二透镜的第二侧面至所述第三透镜的第一侧面的轴上距离t23与所述第二间隔元件的最大厚度cp2满足：0.1<t23/cp2<1.1。
4.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述镜筒的第一侧端面的内径d0s与所述镜筒的第二侧端面的内径d0m满足：1.9<d0s/d0m≤2.1。
5.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述镜筒的第一侧端面的外径d0s与所述第一透镜的第一侧面的曲率半径r1满足：1.5<d0s/r1<1.9。
6.根据权利要求1所述的目视系统，其中，所述第二间隔元件的第一侧面的外径d2s、所述第二间隔元件的第二侧面的外径d2m与所述镜筒的第二侧端面的外径d0m满足：1.8<(d2s+d2m)/d0m<2.9。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包括第一间隔元件，所述第一间隔元件置于所述第一透镜的第二侧面且与所述第一透镜的第二侧面接触；
8.根据权利要求1-6中任一项所述的目视系统，其中，所述间隔元件组还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵世一，刘欢，游金兴，张晓彬，金银芳，赵烈烽，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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