光学组件的制作方法

本申请涉及光学器件领域，具体涉及一种折反式光学组件。

背景技术：

1、虚拟现实技术是一项全新的实用技术，其从理论走向了现实，并且在教育、军事、艺术与娱乐、医疗和汽车等领域得到广泛的应用。

2、早期的虚拟现实设备包括非球面或菲涅尔镜头，其存在着本体长度较长、重量较重、重心靠前等问题，从而会影响用户佩戴的佩戴舒适度。为了提升用户的佩戴舒适度，虚拟现实设备通常被配置为具有三片透镜的折反式光学系统，但是，具有三片透镜的折反式光学系统的外视场画面比较模糊，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光学组件。

2、本申请的一方面提供了这样一种光学组件，其包括镜筒以及置于镜筒内的光学元件组和间隔件组；光学元件组沿着光轴从第一侧至第二侧依序包括：第一透镜，其第一侧面为平面，第二侧面为平面；具有正光焦度的第二透镜，其第二侧面为凸面；具有负光焦度的第三透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；光学元件组还包括线性偏振元件、反射式偏光元件、四分之一波板和部分反射层；第一透镜至第四透镜中的至少一个透镜的至少一个面为薄菲涅尔面；间隔件组包括置于第一透镜的第二侧面且与第一透镜的第二侧面接触的第一间隔件和置于第二透镜的第二侧面且与第二透镜的第二侧面接触的第二间隔件；其中，镜筒的第一侧端面和第一间隔件沿光轴的间隔ep01、第一间隔件的最大厚度cp1与第一透镜在光轴上的中心厚度ct1满足：4.5<(ep01+cp1)/ct1<6.3；第二透镜的有效焦距f2、第一间隔件的第一侧面的外径d1s与第二间隔件的第一侧面的外径d2s满足：1.0<f2/(d2s+d1s)<2.2。

3、根据本申请的一个示例性实施方式，第二透镜的第二侧面的曲率半径r4、第二透镜的折射率n2与第二间隔件的第一侧面的内径d2s满足：-2.5<r4×n2/d2s<-1.5。

4、根据本申请的一个示例性实施方式，第二透镜在光轴上的中心厚度ct2、第二透镜的阿贝数v2、第一间隔件的最大厚度cp1与第二间隔件的最大厚度cp2满足：36.0<ct2×v2/(cp1+cp2)<66.0。

5、根据本申请的一个示例性实施方式，第二透镜在光轴上的中心厚度ct2、第一透镜的第二侧面至第二透镜的第一侧面的轴上距离t12、第一间隔件和第二间隔件沿光轴的间隔ep12满足：1.0<(ct2+t12)/ep12<1.8。

6、根据本申请的一个示例性实施方式，第三透镜的第一侧面的曲率半径r5、第二间隔件的第二侧面的内径d2m与第二间隔件的第二侧面的外径d2m满足：-33.0<r5/(d2m-d2m)<-22.0。

7、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔件组还包括置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触的第三间隔件，其中，第三透镜的第二侧面的曲率半径r6、第三间隔件的第一侧面的内径d3s与第三间隔件的第二侧面的外径d3s满足：-3.5<r6/d3s+r6/d3s<-2.0。

8、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔件组还包括置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触的第三间隔件，其中，第三透镜在光轴上的中心厚度ct3、第三透镜的阿贝数v3、第二间隔件的最大厚度cp2与第三间隔件的最大厚度cp3满足：4.0≤ct3×v3/(cp2+cp3)≤11.1。

9、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔件组还包括置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触的第三间隔件，其中，第三透镜的有效焦距f3与第三间隔件的第一侧面的内径d3s满足：-4.0<f3/d3s<-2.5。

10、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔件组还包括置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触的第三间隔件，其中，第三透镜在光轴上的中心厚度ct3、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与第二间隔件和第三间隔件沿光轴的间隔ep23满足：1.2<(ct3+t23)/ep23≤2.7。

11、根据本申请的一个示例性实施方式，镜筒在光轴所在方向的长度l、第四透镜在光轴上的中心厚度ct4与第三透镜的第二侧面至第四透镜的第一侧面的轴上距离t34满足：1.5<l/(ct4+t34)<3.0。

12、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔件组还包括置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触的第三间隔件，其中，第四透镜的有效焦距f4与第三间隔件的第二侧面的外径d3m满足：1.4<f4/d3m<1.9。

13、根据本申请的一个示例性实施方式，间隔件组还包括置于第三透镜的第二侧面且与第三透镜的第二侧面接触的第三间隔件，其中，第四透镜的第二侧面的曲率半径r8、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：-40.0≤r8/(d3m-d3m)<-10.0。

14、本申请所提供的光学组件采用四片透镜，通过使得(ep01+cp1)/ct1处于4.5～6.3的范围内，能够使得光学组件具有良好的承靠稳定性，然而，第一透镜的中心厚度会被限制，从而导致光学组件的场曲变差，影响光学组件的成像质量。因此，通过控制第二透镜的有效焦距、第一间隔件的第一侧面的外径以及第二间隔件的第一侧面的外径之间的相互关系，能够使得第二透镜的有效焦距处于合理范围内，并且使得第二透镜产生负球差，第二透镜产生的负球差与其他透镜产生的正球差平衡，从而减小光学组件的场曲，保证光学组件具有良好的成像质量；同时，还能够对第二间隔件的第一侧面的外径进行约束，在保证其承靠作用的基础上，提升第二间隔件的可加工性以及保证第二透镜的组立稳定性。

技术特征：

1.光学组件，其特征在于，包括镜筒以及置于所述镜筒内的光学元件组和间隔件组；

2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第二透镜的第二侧面的曲率半径r4、所述第二透镜的折射率n2与所述第二间隔件的第一侧面的内径d2s满足：-2.5<r4×n2/d2s<-1.5。

3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2、所述第二透镜的阿贝数v2、所述第一间隔件的最大厚度cp1与所述第二间隔件的最大厚度cp2满足：36.0<ct2×v2/(cp1+cp2)<66.0。

4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度ct2、所述第一透镜的第二侧面至所述第二透镜的第一侧面的轴上距离t12与所述第一间隔件和所述第二间隔件沿所述光轴的间隔ep12满足：1.0<(ct2+t12)/ep12<1.8。

5.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，所述第三透镜的第一侧面的曲率半径r5、所述第二间隔件的第二侧面的内径d2m与所述第二间隔件的第二侧面的外径d2m满足：-33.0<r5/(d2m-d2m)<-22.0。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述间隔件组还包括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的第三间隔件，

7.根据权利要求1-5中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述间隔件组还包括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的第三间隔件，

8.根据权利要求1-5中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述间隔件组还包括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的第三间隔件，

9.根据权利要求1-5中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述间隔件组还包括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的第三间隔件，

10.根据权利要求1-5中任一项所述的光学组件，其特征在于，所述镜筒在所述光轴所在方向的长度l、所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度ct4与所述第三透镜的第二侧面至所述第四透镜的第一侧面的轴上距离t34满足：1.5<l/(ct4+t34)<3.0。

技术总结本申请公开了一种光学组件，其包括镜筒及置于镜筒内的光学元件组和间隔件组；光学元件组沿光轴从第一侧至第二侧依序包括：第一透镜，其第一侧面和第二侧面为平面；具有正光焦度的第二透镜，其第二侧面为凸面；具有负光焦度的第三透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；间隔件组包括与第一透镜的第二侧面接触的第一间隔件以及与第二透镜的第二侧面接触的第二间隔件；镜筒的第一侧端面和第一间隔件沿光轴的间隔EP01、第一间隔件的最大厚度CP1与第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足：4.5<(EP01+CP1)/CT1<6.3；第二透镜的有效焦距f2、第一间隔件的第一侧面的外径D1s与第二间隔件的第一侧面的外径D2s满足：1.0<f2/(D2s+D1s)<2.2。技术研发人员：吴强,冯梦怡,游金兴,张晓彬,金银芳,戴付建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：2024/6/13