目镜及光学系统的制作方法

本申请实施例涉及光学，更具体地，本申请实施例涉及一种目镜及光学系统。

背景技术：

1、目镜作为关键的视觉成像部件，其光学性能与空间布局对用户体验感至关重要。然而，随着显示器尺寸的减小，整个目镜光学方案的尺寸也需相应减小。常规上目镜中的空间尺寸越小（这里的空间尺寸指的是，镜片间的间隙、透镜组件与屏幕的间隙等），越有益于目镜的成像质量，但在实际装配中，为了满足装配需求，需要保证一定的空间尺寸。如何在有限的空间内实现高质量成像，同时满足装配需求，成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种目镜及光学系统的新技术方案。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种目镜，所述目镜包括沿同一光轴设置的分光元件、相位延迟器、偏振反射元件及透镜组，所述透镜组位于所述分光元件、所述相位延迟器及所述偏振反射元件形成的光路之间，且所述相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射元件之间；

3、所述目镜的光焦度为 φ，所述目镜的后焦距为 b，所述目镜的光学总长为 l，所述目镜满足：0.001≤ φ/(l-b)≤0.003。

4、可选地，所述目镜还包括显示屏，所述显示屏位于所述分光元件背离所述相位延迟器的一侧；

5、所述透镜组包括至少一个透镜，其中，靠近所述显示屏的一个透镜的非光学有效区域上至少局部设置有缺口。

6、可选地，所述缺口沿第一方向的长度 v＞0；且/或，

7、所述缺口沿第二方向的长度 h≥0.1mm；

8、所述第一方向平行于所述光轴，所述第二方向与所述第一方向垂直。

9、可选地，所述目镜的后焦距 b与所述缺口沿第一方向的长度 v之间满足： b- v＞0.05mm；

10、靠近所述显示屏的一个透镜的非光学有效区域的径向尺寸为 a，其与所述缺口沿第二方向的长度 h之间满足：0.025≤ h/a≤1。

11、可选地，所述目镜的光焦度 φ为0.02＜ φ＜0.08；

12、所述目镜的光学总长 l为10mm＜ l＜27mm；

13、所述目镜的后焦距 b为1mm＜ b＜4mm。

14、可选地，所述透镜组包括沿所述光轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜；其中，所述第四透镜位于靠近显示屏的一侧，所述第一透镜位于远离所述显示屏的一侧，且所述第二透镜及所述第三透镜依次位于所述第一透镜与所述第四透镜之间；

15、所述第四透镜靠近所述显示屏的表面上的非光学有效区域设置有所述缺口，所述缺口为环绕设置或局部设置。

16、可选地，所述目镜还包括偏振元件，所述偏振元件设置于所述偏振反射元件背离所述相位延迟器的一侧。

17、可选地，所述目镜还包括复合膜材，所述复合膜材设置于所述显示屏与所述分光元件之间，用于将所述显示屏发出的光转变为圆偏振光；

18、其中，所述复合膜材至少包括偏振膜及相位延迟膜。

19、可选地，所述偏振元件、所述偏振反射元件及所述相位延迟器依次层叠设置形成叠合元件。

20、可选地，所述叠合元件设置于所述第一透镜靠近所述显示屏的表面；

21、所述分光元件设置于所述第四透镜靠近所述显示屏的表面上的光学有效区域；

22、所述复合膜材设置于所述显示屏的发光面。

23、可选地，所述叠合元件设置于所述第一透镜远离所述显示屏的表面；

24、所述分光元件设置于所述第四透镜靠近所述显示屏的表面上的光学有效区域；

25、所述复合膜材设置于所述显示屏的发光面。

26、可选地，所述叠合元件设置于所述第一透镜靠近所述显示屏的一侧；

27、所述分光元件设置于所述第四透镜远离所述显示屏的表面；

28、所述复合膜材设置于所述第四透镜靠近所述显示屏的表面上的光学有效区域。

29、第二方面，本申请实施例提供了一种光学系统，所述光学系统包括如第一方面所述的目镜。

30、本申请的一个有益效果为：

31、根据本申请实施例提供的目镜，通过特定的光焦度、后焦距与光学总长之间的关系设计，实现了在有限空间内的高质量成像，提升了整个目镜的布局紧凑性，同时保证了装配需求。也就是说，本申请实施例提供的目镜，在有限的空间内实现高质量的成像，同时满足装配需求。

32、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种目镜，其特征在于，包括沿同一光轴设置的分光元件（6）、相位延迟器（74）、偏振反射元件（73）及透镜组，所述透镜组位于所述分光元件（6）、所述相位延迟器（74）及所述偏振反射元件（73）形成的光路之间，且所述相位延迟器（74）位于所述分光元件（6）与所述偏振反射元件（73）之间；

2.根据权利要求1所述的目镜，其特征在于，所述目镜还包括显示屏（1），所述显示屏（1）位于所述分光元件（6）背离所述相位延迟器（74）的一侧；

3.根据权利要求2所述的目镜，其特征在于，所述缺口（201）沿第一方向的长度v＞0；且/或，

4.根据权利要求3所述的目镜，其特征在于，所述目镜的后焦距b与所述缺口（201）沿第一方向的长度v之间满足：b-v＞0.05mm；

5.根据权利要求1所述的目镜，其特征在于，所述目镜的光焦度φ为0.02＜φ＜0.08；

6.根据权利要求2-4中任一项所述的目镜，其特征在于，所述透镜组包括沿所述光轴设置的第一透镜（5）、第二透镜（4）、第三透镜（3）及第四透镜（2）；其中，所述第四透镜（2）位于靠近显示屏（1）的一侧，所述第一透镜（5）位于远离所述显示屏（1）的一侧，且所述第二透镜（4）及所述第三透镜（3）依次位于所述第一透镜（5）与所述第四透镜（2）之间；

7.根据权利要求6所述的目镜，其特征在于，所述目镜还包括偏振元件（72），所述偏振元件（72）设置于所述偏振反射元件（73）背离所述相位延迟器（74）的一侧。

8.根据权利要求7所述的目镜，其特征在于，所述目镜还包括复合膜材（8），所述复合膜材（8）设置于所述显示屏（1）与所述分光元件（6）之间，用于将所述显示屏（1）发出的光转变为圆偏振光；

9.根据权利要求8所述的目镜，其特征在于，所述偏振元件（72）、所述偏振反射元件（73）及所述相位延迟器（74）依次层叠设置形成叠合元件（7）。

10.根据权利要求9所述的目镜，其特征在于，所述叠合元件（7）设置于所述第一透镜（5）靠近所述显示屏（1）的表面；

11.根据权利要求9所述的目镜，其特征在于，所述叠合元件（7）设置于所述第一透镜（5）远离所述显示屏（1）的表面；

12.根据权利要求9所述的目镜，其特征在于，所述叠合元件（7）设置于所述第一透镜（5）靠近所述显示屏（1）的一侧；

13.一种光学系统，其特征在于，包括：

技术总结本申请实施例提供了一种目镜及光学系统；其中，所述目镜包括沿同一光轴设置的分光元件、相位延迟器、偏振反射元件及透镜组，所述透镜组位于所述分光元件、所述相位延迟器及所述偏振反射元件形成的光路之间，且所述相位延迟器位于所述分光元件与所述偏振反射元件之间；所述目镜的光焦度为φ，所述目镜的后焦距为B，所述目镜的光学总长为L，所述目镜满足：0.001≤φ/(L‑B)≤0.003。技术研发人员：史柴源,姜龙受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27