目视光学系统的制作方法

本申请涉及光学器件领域，具体涉及一种目视光学系统。

背景技术：

1、随着元宇宙概念的提出，人机交互的虚拟现实和增强现实技术迎来了第二次发展的契机。目视光学系统作为人机交互的重要入口，在其中发挥着关键作用。传统的目视光学系统通常包括非球面镜片或菲涅尔镜片，其存在着本体长度较长、重量较重、重心位置靠前等问题，会影响用户的体验感；并且，传统的目视光学系统的图像分辨率较差。

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光学系统。

2、本申请的一方面提供了这样一种目视光学系统，其包括第一光学系统和第二光学系统；第一光学系统沿着第一光轴从第一侧至第二侧依序包括具有正光焦度的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、具有光焦度的第二透镜和具有正光焦度的第三透镜；第二光学系统沿着第二光轴从第一侧至第二侧依序包括具有光焦度的第一镜片、具有光焦度的第二镜片、具有光焦度的第三镜片、具有光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五镜片和具有光焦度的第六镜片；其中，第二光学系统具有光焦度的镜片的数量为六；第三透镜的有效焦距f3'、第一透镜的第一侧面至第三透镜的第二侧面在第一光轴上的距离td'、第一镜片的有效焦距f1与第一镜片的第一侧面至第六镜片的第二侧面在第二光轴上的距离td满足：1.9<(f3'/td')/(|f1|/td)<5.7。

3、根据本申请的一个示例性实施方式，第三透镜的有效焦距f3'、第三透镜的第二侧面的曲率半径r6'、第一镜片的有效焦距f1与第一镜片的第一侧面的曲率半径r1满足：-0.8<(f3'/r6')/(f1/r1)<-0.2。

4、根据本申请的一个示例性实施方式，第三透镜的折射率n3'、第一镜片的折射率n1与目视光学系统的总有效焦距f满足：1.1mm<(n3'/n1)×f<1.8mm。

5、根据本申请的一个示例性实施方式，第三透镜的阿贝数v3'、第一镜片的阿贝数v1与第二镜片的阿贝数v2满足：0.4<v3'/(v1+v2)<1.5。

6、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜的有效焦距f1'与第一透镜的第二侧面的曲率半径r2'满足：-2.4<f1'/r2'<-0.6。

7、根据本申请的一个示例性实施方式，第二透镜的第一侧面的曲率半径r3'与第二透镜的有效焦距f2'满足：0.4<r3'/f2'<0.8。

8、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜在第一光轴上的中心厚度ct1'、反射式偏光元件在第一光轴上的中心厚度ctr、四分之一波板在第一光轴上的中心厚度ctq与目视光学系统的总有效焦距f满足：2.1<(ct1'+ctr+ctq)/f<3.8。

9、根据本申请的一个示例性实施方式，第二透镜在第一光轴上的中心厚度ct2'、第三透镜在第一光轴上的中心厚度ct3'与目视光学系统的总有效焦距f满足：4.9<(ct2'+ct3')/f<7.9。

10、根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜的第一侧面至第三透镜的第二侧面在第一光轴上的距离td'与第三透镜在第一光轴上的中心厚度ct3'满足：1.5<td'/ct3'<2.2。

11、根据本申请的一个示例性实施方式，第五镜片的有效焦距f5与目视光学系统的总有效焦距f满足：0.5<f5/f<1.4。

12、根据本申请的一个示例性实施方式，第四镜片的有效焦距f4与第二镜片的有效焦距f2满足：-1.7<f4/f2<-0.2。

13、根据本申请的一个示例性实施方式，第一镜片的第一侧面的曲率半径r1与第一镜片的第二侧面的曲率半径r2满足：0.2<r1/r2<0.8。

14、根据本申请的一个示例性实施方式，第三镜片的第一侧面的曲率半径r5与第二镜片的第二侧面的曲率半径r4满足：0.1<r5/r4<1.8。

15、根据本申请的一个示例性实施方式，第四镜片在第二光轴上的中心厚度ct4、第四镜片的阿贝数v4、第五镜片在第二光轴上的中心厚度ct5与第五镜片的阿贝数v5满足：0.1<(v4/v5)×(ct4/ct5)<1.7。

16、根据本申请的一个示例性实施方式，第一镜片的第一侧面至第六镜片的第二侧面在第二光轴上的距离td与目视光学系统的总有效焦距f满足：1.0<td/f<2.1。

17、根据本申请的一个示例性实施方式，第六镜片的第二侧面的曲率半径r12与第六镜片的有效焦距f6满足：-0.8<r12/f6<-0.1。

18、根据本申请的一个示例性实施方式，目视光学系统的第二侧设置有显示屏幕，第二光学系统位于第一光学系统和显示屏幕之间。

19、根据本申请的一个示例性实施方式，第二光轴与第一光轴的夹角θ满足：0°<θ<90°。

20、本申请所提供的目视光学系统配置为第一光学系统与第二光学系统组合的结构形式，各光学系统中的透镜和/或镜片的焦距以及距离会直接影响图像的聚焦和成像质量，通过将(f3'/td')/(|f1|/td)约束在一定范围内，一方面可以最大程度地减少畸变和像差，提高图像的清晰度和对比度，进而提高目视光学系统的成像质量；另一方面还可以控制目视光学系统的倍率和视场角，并适宜的放大目视光学系统的倍率和视场角，进而保证用户获得清晰且舒适的视觉体验。

技术特征：

1.目视光学系统，包括第一光学系统和第二光学系统，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的目视光学系统，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距f3'、所述第三透镜的第二侧面的曲率半径r6'、所述第一镜片的有效焦距f1与所述第一镜片的第一侧面的曲率半径r1满足：-0.8<(f3'/r6')/(f1/r1)<-0.2。

3.根据权利要求1所述的目视光学系统，其特征在于，所述第三透镜的折射率n3'、所述第一镜片的折射率n1与所述目视光学系统的总有效焦距f满足：1.1mm<(n3'/n1)×f<1.8mm。

4.根据权利要求1所述的目视光学系统，其特征在于，所述第三透镜的阿贝数v3'、所述第一镜片的阿贝数v1与所述第二镜片的阿贝数v2满足：0.4<v3'/(v1+v2)<1.5。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的目视光学系统，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f1'与所述第一透镜的第二侧面的曲率半径r2'满足：-2.4<f1'/r2'<-0.6。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的目视光学系统，其特征在于，所述第二透镜的第一侧面的曲率半径r3'与所述第二透镜的有效焦距f2'满足：0.4<r3'/f2'<0.8。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的目视光学系统，其特征在于，所述第二透镜在所述第一光轴上的中心厚度ct2'、所述第三透镜在所述第一光轴上的中心厚度ct3'与所述目视光学系统的总有效焦距f满足：4.9<(ct2'+ct3')/f<7.9。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的目视光学系统，其特征在于，所述第五镜片的有效焦距f5与所述目视光学系统的总有效焦距f满足：0.5<f5/f<1.4。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的目视光学系统，其特征在于，所述第四镜片的有效焦距f4与所述第二镜片的有效焦距f2满足：-1.7<f4/f2<-0.2。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的目视光学系统，其特征在于，所述第三镜片的第一侧面的曲率半径r5与所述第二镜片的第二侧面的曲率半径r4满足：0.1<r5/r4<1.8。

技术总结本申请公开一种目视光学系统，其包括第一光学系统和第二光学系统；第一光学系统沿着第一光轴从第一侧至第二侧依序包括具有正光焦度的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、具有光焦度的第二透镜和具有正光焦度的第三透镜；第二光学系统沿着第二光轴从第一侧至第二侧依序包括具有光焦度的第一镜片、具有光焦度的第二镜片、具有光焦度的第三镜片、具有光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五镜片和具有光焦度的第六镜片；第二光学系统具有光焦度的镜片的数量为六；第三透镜的有效焦距f3'、第一透镜的第一侧面至第三透镜的第二侧面在第一光轴上的距离TD'、第一镜片的有效焦距f1与第一镜片的第一侧面至第六镜片的第二侧面在第二光轴上的距离TD满足：1.9<(f3'/TD')/(|f1|/TD)<5.7。技术研发人员：刘欢,张晓彬,黄林,金银芳,赵烈烽受保护的技术使用者：浙江舜宇光学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2