CN118112779A

CN118112779A - 目视系统

Info

Publication number: CN118112779A
Application number: CN202410424171.0A
Authority: CN
Inventors: 赵世一; 张晓彬; 卢佳; 游金兴; 金银芳; 赵烈烽
Original assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Priority date: 2024-04-09
Filing date: 2024-04-09
Publication date: 2024-05-31

Abstract

本申请公开了一种目视系统，其包括镜筒以及置于镜筒内的光学元件组和镜筒辅助间隔件；光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、第二透镜和第三透镜，第一透镜、第二透镜和第三透镜具有正光焦度或负光焦度；镜筒辅助间隔件置于第一透镜的第一侧面且与第一透镜的第一侧面接触；其中，目视系统的总有效焦距f与镜筒沿光轴所在方向的最大长度L满足：1.4<f/L<2.0；以及第一透镜的有效焦距f1、镜筒辅助间隔件的第一侧面的内径d0bs与镜筒辅助间隔件的第一侧面的外径D0bs满足：0.2<(d0bs+D0bs)/|f1|<0.9。

Description

目视系统

技术领域

本申请涉及光学器件领域，具体涉及一种折反式光学系统。

背景技术

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。然而，传统的目视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，从而会影响用户佩戴其时的佩戴体验感。

发明内容

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。

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镜筒辅助间隔件；光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、第二透镜和第三透镜，第一透镜、第二透镜和第三透镜具有正光焦度或负光焦度；镜筒辅助间隔件置于第一透镜的第一侧面且与第一透镜的第一侧面接触；其中，目视系统的总有效焦距f与镜筒沿光轴所在方向的最大长度L满足：1.4<f/L<2.0；以及第一透镜的有效焦距f1、镜筒辅助间隔件的第一侧面的内径d0bs与镜筒辅助间隔件的第一侧面的外径D0bs满足：0.2<(d0bs+D0bs)/|f1|<0.9。

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、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：0.8<(d0m-d0s)/f<1.2。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统的入瞳直径EPD与镜筒的第一侧端面的外径D0s满足：6.0<D0s/EPD<9.0。

根据本申请的一个示例性实施方式，镜筒的第二侧端面的外径D0m与第三透镜的有效焦距f3满足：0.2<D0m/|f3|<1.2。

根据本申请的一个示例性实施方式，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、镜筒辅助间隔件的第二侧面的内径d0bm与镜筒辅助间隔件的第二侧面的外径D0bm满足：0.1<CT1/(D0bm-d0bm)<1.1。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔件；其中，第一透镜、反射式偏光元件和四分之一波板的组合焦距fz与第一间隔件的第一侧面的内径d1s满足：-0.2<d1s/fz<0.5。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔件；其中，第一透镜的折射率N1、第二透镜的折射率N2、第一间隔件的第二侧面的内径d1m与第一间隔件的第二侧面的外径D1m满足：1.0<(N2/N1)×(D1m/d1m)<1.4。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔件；其中，第二透镜和第三透镜的组合焦距f23与第二间隔件的第一侧面的内径d2s满足：1.7<f23/d2s<3.7。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔件；其中，第二透镜的第二侧面的曲率半径R4与第三透镜的第一侧面的曲率半径R5满足：0.7<|R5/R4|<1.1；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：1.0<D2m/d2m<1.3。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔件；其中，第三透镜的第二侧面的曲率半径R6与第二间隔件的第一侧面的外径D2s满足：-1.7<D2s/R6<-0.7。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔件以及置于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔件；其中，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与第一间隔件和第二间隔件沿光轴的间隔EP12满足：0.1<(T12+T23)/EP12<0.7。

根据本申请的一个示例性实施方式，目视系统还包括置于第一透镜和第二透镜之间的第一间隔件以及置于第二透镜和第三透镜之间的第二间隔件；其中，镜筒辅助间隔件的最大厚度CP0b、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：1.4<(CP0b+CP1)/CP2<2.1。

本申请所提供的目视系统被配置成具有三片透镜的折反式光学系统，有效缩短了目视系统的本体长度，并且通过使得目视系统满足“1.4<f/L<2.0”，尽可能地保证目视系统具有合理的焦距以及较小尺寸，实现目视系统的小型化；同时配合限制镜筒辅助间隔件的第一侧面的内外径之和与第一透镜的有效焦距的绝对值的比值，可以将镜筒辅助间隔件的第一侧面的尺寸约束在一定范围内，避免镜筒辅助间隔件的第一侧面的尺寸过小所导致的支撑性能差的问题，以及避免镜筒辅助间隔件的第一侧面的尺寸过大所导致的结构强度差的问题，在保证镜筒辅助间隔件具有良好的可加工性的情况下，提高了目视系统的组立稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。其中：

图1示出了根据本申请的目视系统的参数标注示意图；

图2示出了根据本申请实施例1的目视系统的结构示意图；

图3示出了根据本申请实施例2的目视系统的结构示意图；

图4A至图4C分别示出了根据本申请实施例1、2的目视系统的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；

图5示出了根据本申请实施例3的目视系统的结构示意图；

图6示出了根据本申请实施例4的目视系统的结构示意图；

图7A至图7C分别示出了根据本申请实施例3、4的目视系统的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；

图8示出了根据本申请实施例5的目视系统的结构示意图；

图9示出了根据本申请实施例6的目视系统的结构示意图；

图10A至图10C分别示出了根据本申请实施例5、6的目视系统的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；

图11示出了根据本申请实施例7的目视系统的结构示意图；

图12示出了根据本申请实施例8的目视系统的结构示意图；以及

图13A至图13C分别示出了根据本申请实施例7、8的目视系统的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示出的球面或非球面的形状通过实例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近第一侧(例如人眼侧)的表面称为该透镜的第一侧面，每个透镜最靠近第二侧(例如显示屏幕侧)的表面称为该透镜的第二侧面。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过于形式化意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。

参考图2、图3、图5、图6、图8、图9、图11和图12，本申请的第一方面提供了这样一种目视系统，其可以包括光学元件组，光学元件组可以包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、第二透镜和第三透镜。在示例中，第一透镜、第二透镜和第三透镜可以具有正光焦度或负光焦度。

在示例性实施方式中，目视系统还可以包括镜筒。镜筒包括第一侧端面、第二侧端面、外环面和内环面，其中，镜筒的最靠近第一侧的端面为镜筒的第一侧端面，镜筒的最靠近第二侧的端面为镜筒的第二侧端面；在与光轴垂直的方向上，镜筒的最远离光轴的表面为外环面，镜筒的最靠近光轴的表面为内环面。在示例中，光学元件组置于镜筒内。

在示例性实施方式中，目视系统还可以包括镜筒辅助间隔件、第一间隔件和第二间隔件中的一项或者多项。在示例中，镜筒辅助间隔件、第一间隔件和第二间隔件置于镜筒内。镜筒辅助间隔件可以置于镜筒的第一侧端部和第一透镜之间，例如，镜筒辅助间隔件置于第一透镜的第一侧面且与第一透镜的第一侧面至少部分接触。第一间隔件可以置于第一透镜和第二透镜之间，例如，第一间隔件与第一透镜的第二侧面或者第二透镜的第一侧面至少部分接触。第二间隔件可以置于第二透镜和第三透镜之间，例如，第二间隔件与第二透镜的第二侧面或者第三透镜的第一侧面至少部分接触。合理使用间隔件能够有效规避杂光风险，减少对像质的干扰，进而提升目视系统的成像质量。

在示例性实施方式中，第一侧可以为人眼侧，第二侧可以为显示屏幕侧。相应地，各元件(第一透镜、第二透镜、第三透镜、反射式偏光元件、四分之一波板)的第一侧面可被称作近人眼侧面，第二侧面可被称作近屏幕侧面。

在示例性实施方式中，反射式偏光元件与四分之一波板贴合并形成一张膜层，贴合后的膜层贴附在第一透镜的第二侧面上，其中，反射式偏光元件位于四分之一波板的第一侧面。通过将反射式偏光元件和四分之一波板复合在一起以形成一张膜层，能够减少膜层的贴附面数，提高膜层的贴附良率。

作为示例，第一透镜的第二侧面可被配置为平面，由反射式偏光元件和四分之一波板贴合所形成的膜层贴附在第一透镜的第二侧面。采用平面贴膜的方式将复合后的膜层贴附在平面上，有利于提升膜层贴附后的稳定性，进而提升目视系统的边缘视场性能。

在示例性实施方式中，目视系统还可以包括部分反射层，部分反射层可以贴附于第三透镜的第二侧面上。部分反射层对光线具有半透射半反射作用。通过在第三透镜的第二侧面设置部分反射层，并结合反射式偏光元件和四分之一波板，能够使得光线多次折反，有效降低目视系统的本体长度。

在示例性实施方式中，目视系统还可以包括光阑，光阑设置于第一侧与第一透镜之间。显示屏幕上的图像光经过第三透镜、第二透镜、四分之一波板、反射式偏光元件、第一透镜等多次折射和反射后最终投射至使用者的眼睛。

在示例性实施方式中，目视系统的第二侧可以设置有影像面，影像面可以设置有显示屏幕。来自显示屏幕的图像光依序穿过第三透镜、第二透镜、四分之一波板，到达位于第一透镜的第二侧面的反射式偏光元件，然后在反射式偏光元件处反射形成第一次反射图像光。第一次反射图像光穿过四分之一波板、第二透镜、第三透镜并到达位于第三透镜的第二侧面的部分反射层，然后在部分反射层处反射形成第二次反射图像光。第二次反射图像光依次穿过第三透镜、第二透镜、四分之一波板、反射式偏光元件、第一透镜至光阑并最终投射至使用者的眼中。本申请所提供的目视系统通过光反射和折射组合的方式在不影响投影品质的前提下将所需光程折叠，有效缩短了目视系统的本体长度。

在示例性实施方式中，目视系统的总有效焦距f与镜筒沿光轴所在方向的最大长度L可以满足：1.4<f/L<2.0；第一透镜的有效焦距f1、镜筒辅助间隔件的第一侧面的内径d0bs与镜筒辅助间隔件的第一侧面的外径D0bs可以满足：0.2<(d0bs+D0bs)/|f1|<0.9。本申请所提供的目视系统被配置成具有三片透镜的折反式光学系统，有效缩短了目视系统的本体长度，并且通过使得目视系统满足“1.4<f/L<2.0”，尽可能地保证目视系统具有合理的焦距以及较小尺寸，实现目视系统的小型化；同时配合限制镜筒辅助间隔件的第一侧面的内外径之和与第一透镜的有效焦距的绝对值的比值，可以将镜筒辅助间隔件的第一侧面的尺寸约束在一定范围内，避免镜筒辅助间隔件的第一侧面的尺寸过小所导致的支撑性能差的问题，以及避免镜筒辅助间隔件的第一侧面的尺寸过大所导致的结构强度差的问题，在保证镜筒辅助间隔件具有良好的可加工性的情况下，提高了目视系统的组立稳定性。

在示例性实施方式中，目视系统的总有效焦距f、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可以满足：0.8<(d0m-d0s)/f<1.2。通过控制镜筒的第二侧端面和第一侧端面的内径之差与目视系统的总有效焦距的比值，能够对镜筒内环面的形状进行约束，进而保证镜筒具有适当的开口角度，避免镜筒的第二侧端面和第一侧端面的内径差值过大所导致的镜筒的可加工性差的问题，以及避免镜筒的第二侧端面和第一侧端面的内径差值过小所导致的透镜加工难度高的问题，提高了镜筒和透镜的可加工性。

在示例性实施方式中，目视系统的入瞳直径EPD与镜筒的第一侧端面的外径D0s可以满足：6.0<D0s/EPD<9.0。通过控制镜筒的第一侧端面的外径与目视系统的入瞳直径的比值，能够将目视系统的入瞳直径约束在合理范围内；同时配合限制镜筒的第一侧端面的外径，在保证镜筒的结构强度满足设计要求的情况下，避免镜筒的第一侧端面的外径过大所导致的占用过多整机空间，从而影响整机佩戴效果的问题，提升了用户的佩戴体验感。

在示例性实施方式中，镜筒的第二侧端面的外径D0m与第三透镜的有效焦距f3可以满足：0.2<D0m/|f3|<1.2。通过控制镜筒的第二侧端面的外径与第三透镜的有效焦距的绝对值的比值，有利于优化光线的走向，保证光线的走向更加合理，提高目视系统的成像质量。

在示例性实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、镜筒辅助间隔件的第二侧面的内径d0bm与镜筒辅助间隔件的第二侧面的外径D0bm可以满足：0.1<CT1/(D0bm-d0bm)<1.1。通过控制第一透镜在光轴上的中心厚度与镜筒辅助间隔件的第二侧面的外内径之差的比值，能够将第一透镜在光轴上的中心厚度约束在合理范围内，提高第一透镜的可加工性；同时配合限制镜筒辅助间隔件的第二侧面的外径与内径的差值，避免镜筒辅助间隔件的第二侧面的外径与内径的差值过大所导致的可加工性差的问题，以及避免镜筒辅助间隔件的第二侧面的外径与内径的差值过小所导致的支撑性能差、透镜加工难度高的问题，在保证镜筒辅助间隔件和透镜的可加工性的情况下，提高了目视系统的组立稳定性。

在示例性实施方式中，第一透镜、反射式偏光元件和四分之一波板的组合焦距fz与第一间隔件的第一侧面的内径d1s可以满足：-0.2<d1s/fz<0.5。通过控制第一间隔件的第一侧面的内径与第一透镜、反射式偏光元件和四分之一波板的组合焦距的比值，能够将第一透镜、反射式偏光元件和四分之一波板的组合焦距限制在合理范围内，进而约束光线的入射角度和出射角度，以满足反射式偏光元件和四分之一波板的使用条件，防止四分之一波板的色差、漏光，以及防止反射式偏光元件的反射率和透射率大幅度降低而影响目视系统的光效。

在示例性实施方式中，第一透镜的折射率N1、第二透镜的折射率N2、第一间隔件的第二侧面的内径d1m与第一间隔件的第二侧面的外径D1m可以满足：1.0<(N2/N1)×(D1m/d1m)<1.4。通过控制上述条件式，能够对第一透镜和第二透镜的折射率进行约束，进而限制第一透镜和第二透镜的光焦度，使得整个目视系统达到最佳的成像效果和最大的像面，还有利于第一透镜和第二透镜选择低应力材料；同时配合限制第一间隔件的第二侧面的外径与内径的比值，能够避免第一间隔件的第二侧面的内径和外径相差过大所导致的可加工性差的问题，以及避免第一间隔件的第二侧面的内径和外径相差过小所导致的支撑性能差的问题，在保证第一间隔件的支撑性能满足设计要求的情况下，提高了第一间隔件的可加工性。

在示例性实施方式中，第二透镜和第三透镜的组合焦距f23与第二间隔件的第一侧面的内径d2s可以满足：1.7<f23/d2s<3.7。通过控制第二透镜和第三透镜的组合焦距与第二间隔件的第一侧面的内径的比值，有利于优化光线的走向，保证光线的走向更加合理，提高目视系统的成像质量。

在示例性实施方式中，第二透镜的第二侧面的曲率半径R4与第三透镜的第一侧面的曲率半径R5可满足：0.7<|R5/R4|<1.1；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可满足：1.0<D2m/d2m<1.3。在目视系统满足“0.7<|R5/R4|<1.1”的情况下，通过控制第二间隔件的第二侧面的外径与内径的比值，能够避免第二间隔件的第二侧面的内径和外径相差过大所导致的可加工性差的问题，以及避免第二间隔件的第二侧面的内径和外径相差过小所导致的支撑性能差的问题，在保证第二间隔件的支撑性能满足设计要求的情况下，提高了第二间隔件的可加工性。

在示例性实施方式中，第三透镜的第二侧面的曲率半径R6与第二间隔件的第一侧面的外径D2s可以满足：-1.7<D2s/R6<-0.7。通过控制第二间隔件的第一侧面的外径与第三透镜的第二侧面的曲率半径的比值，能够将第三透镜的第二侧面的曲率半径约束在合理范围内，有利于降低第三透镜的敏感度，提高第三透镜的组立良率；同时配合限制第二间隔件的第一侧面的外径，在保证第二间隔件具有良好的可加工性的情况下，避免第二间隔件的第一侧面的外径过大所导致的占用过多镜筒空间以及占用过多整机空间，从而影响整机佩戴效果的问题，提升用户的佩戴体验感。

在示例性实施方式中，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与第一间隔件和第二间隔件沿光轴的间隔EP12可以满足：0.1<(T12+T23)/EP12<0.7。通过控制上述条件式，能够将第一透镜的第二侧面至第二透镜的第一侧面的轴上距离、第二透镜的第二侧面至第三透镜的第一侧面的轴上距离分别约束在合理范围内，有利于校正整个目视系统的场曲，确保目视系统的光学性能满足要求；同时配合限制第一间隔件和第二间隔件沿光轴的间隔，可以约束第二透镜和第三透镜的边厚，提高第二透镜和第三透镜的可加工性。

在示例性实施方式中，镜筒辅助间隔件的最大厚度CP0b、第一间隔件的最大厚度CP1与第二间隔件的最大厚度CP2可以满足：1.4<(CP0b+CP1)/CP2<2.1。通过控制上述条件式，能够合理分配镜筒辅助间隔件、第一间隔件和第二间隔件的厚度，在保证目视系统的组立稳定性的情况下，提高镜筒辅助间隔件、第一间隔件和第二间隔件的可加工性。

根据本申请的上述实施方式的目视系统可采用多片透镜，例如上文所述的三片透镜。通过合理分配反射式偏光元件、四分之一波板、各透镜、镜筒以及各间隔件的参数，能够缩小目视系统的本体长度，提高目视系统的可加工性、组立稳定性和成像质量。通过上述配置的目视系统具有小型化、大视场角以及良好的成像质量等特点，能够很好地满足各类便携式电子产品在投影场景下的使用需求，并且目视系统以及包含有该目视系统的设备的重心后移，提高用户的佩戴体验感。

在本申请的实施方式中，第一透镜至第三透镜中各透镜的表面中的至少一个为非球面表面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，进而改善成像质量。

然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成目视系统的透镜的数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。

本申请的第二方面提供了这样一种目视系统，其可以包括镜筒以及置于镜筒内的光学元件组和第二间隔件；光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、第二透镜和第三透镜，第一透镜、第二透镜和第三透镜具有正光焦度或负光焦度。第二间隔件置于第二透镜和第三透镜之间。

第二透镜的第二侧面的曲率半径R4与第三透镜的第一侧面的曲率半径R5可以满足：0.7<|R5/R4|<1.1；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可以满足：1.0<D2m/d2m<1.3。本申请所提供的目视系统被配置成具有三片透镜的折反式光学系统，有效缩短了目视系统的本体长度，且在目视系统满足“0.7<|R5/R4|<1.1”的情况下，通过控制第二间隔件的第二侧面的外径与内径的比值，能够避免第二间隔件的第二侧面的内径和外径相差过大所导致的可加工性差的问题，以及避免第二间隔件的第二侧面的内径和外径相差过小所导致的支撑性能差的问题，在保证第二间隔件的支撑性能满足设计要求的情况下，提高了第二间隔件的可加工性。

下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的目视系统的具体实施例。

实施例1

以下参照图2描述根据本申请实施例1的目视系统。

如图2所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间还可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面还可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还可包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。在本实施例中，第一侧指的是人眼侧，第二侧指的是显示屏幕侧。各元件(第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP)的第一侧面均被称作近人眼侧面，第二侧面均被称作近屏幕侧面。

第一透镜E1具有正光焦度，其近人眼侧面S1为凸面，近屏幕侧面S2为平面。反射式偏光元件RP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，反射式偏光元件RP的近人眼侧面贴附于第一透镜E1的近屏幕侧面S2。四分之一波板QWP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，其近人眼侧面贴附于反射式偏光元件RP的近屏幕侧面。第二透镜E2具有负光焦度，其近人眼侧面S3为凸面，近屏幕侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其近人眼侧面S5为凸面，近屏幕侧面S6为凸面。部分反射层BS可贴附于第三透镜E3的近屏幕侧面S6。

在本示例中，目视系统的第二侧可设置有影像面IMG，影像面IMG可例如设置有显示屏幕。来自影像面IMG的图像光依序穿过第三透镜E3、第二透镜E2、四分之一波板QWP并到达位于第一透镜E1的近屏幕侧面上的反射式偏光元件RP后，在反射式偏光元件RP处发生第一次反射。经第一次反射的光穿过四分之一波板QWP、第二透镜E2、第三透镜E3并到达位于第三透镜E3的近屏幕侧面S6上的部分反射层BS后，在部分反射层BS处发生第二次反射。经第二次反射的光依次穿过第三透镜E3、第二透镜E2、四分之一波板QWP、反射式偏光元件RP、第一透镜E1并最终投射空间中的目标物体(未示出)上。例如，该目视系统经两次反射后的光线最终投射至使用者的眼中。

表1示出了实施例1的目视系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米(mm)。来自影像面IMG的图像光按照序号19至序号1的顺序经过各元件并最终投射至人眼中。

表1

在本实施例中，第一透镜E1的第一侧面S1、第二透镜E2的第一侧面S3和第二侧面S4、第三透镜E3的第一侧面S5和第二侧面S6均为非球面，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表2给出了可用于实施例1中各非球面表面S1、S3-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-6.1153E-01

-3.3166E-01

8.0580E-03

-1.1441E-02

-2.5244E-03

8.2930E-03

1.6853E-03

0.0000E+00

S3

-6.0641E-01

2.6268E-01

-7.4653E-02

8.7985E-02

-2.9213E-02

1.9815E-03

-7.5513E-04

0.0000E+00

S4

-1.0827E+00

-2.2629E-01

-5.0583E-02

5.2634E-02

-2.9721E-02

1.0318E-02

5.9363E-04

0.0000E+00

S5

-1.6093E+00

-1.2201E-01

1.8394E-02

-3.2984E-02

1.2357E-02

-1.0253E-02

1.6463E-03

0.0000E+00

S6

4.2211E-03

-1.3171E-02

-1.4171E-03

0.0000E+00

表2

实施例2

以下参照图3描述根据本申请实施例2的目视系统。

如图3所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。

本实施例的光学元件组的结构与实施例1的光学元件组的结构相同，即，本实施例的目视系统的基本参数表与表1相同，非球面系数表与表2相同。本实施例与实施例1的区别在于：镜筒P0、镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1、第二间隔件P2的结构尺寸不同。例如，d1s、d1m、D1m、d2s、d2m、D2s、D2m、d0s、d0m、D0s、D0m、d0bs、d0bm、D0bs、D0bm、CP0b、CP1、EP12、CP2和L等参数不同。

图4A示出了实施例1、2的目视系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由目视系统后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例1、2的目视系统的象散曲线，其表示不同视场角对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例1、2的目视系统的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图4A至图4C可知，实施例1、2所给出的目视系统能够实现良好的成像质量。

实施例3

以下参照图5描述根据本申请实施例3的目视系统。

如图5所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间还可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面还可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还可包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。在本实施例中，第一侧指的是人眼侧，第二侧指的是显示屏幕侧。各元件(第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP)的第一侧面均被称作近人眼侧面，第二侧面均被称作近屏幕侧面。

第一透镜E1具有正光焦度，其近人眼侧面S1为凸面，近屏幕侧面S2为平面。反射式偏光元件RP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，反射式偏光元件RP的近人眼侧面贴附于第一透镜E1的近屏幕侧面S2。四分之一波板QWP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，其近人眼侧面贴附于反射式偏光元件RP的近屏幕侧面。第二透镜E2具有正光焦度，其近人眼侧面S3为凸面，近屏幕侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其近人眼侧面S5为凸面，近屏幕侧面S6为凸面。部分反射层BS可贴附于第三透镜E3的近屏幕侧面S6。

表3示出了实施例3的目视系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米(mm)。来自影像面IMG的图像光按照序号19至序号1的顺序经过各元件并最终投射至人眼中。

表3

在本实施例中，第一透镜E1的第一侧面S1、第二透镜E2的第一侧面S3和第二侧面S4、第三透镜E3的第一侧面S5和第二侧面S6均为非球面。表4给出了可用于实施例3中各非球面表面S1、S3-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-7.7832E-02

-8.0278E-02

-4.4280E-02

1.4286E-02

-4.7680E-03

-5.9445E-04

-3.2749E-04

0.0000E+00

S3

-5.2647E-01

1.7378E-02

1.4687E-03

-5.6363E-04

-5.7278E-03

-2.4342E-03

4.0963E-04

0.0000E+00

S4

-2.6318E-01

1.4742E-01

-2.4382E-01

4.3098E-02

-4.1613E-03

-1.4102E-02

3.0397E-03

0.0000E+00

S5

-6.2284E-01

1.6363E-01

-1.1425E-01

1.3515E-02

6.2756E-03

-5.2626E-03

1.3959E-03

0.0000E+00

S6

6.3214E-03

-1.1485E-02

-1.2245E-03

0.0000E+00

表4

实施例4

以下参照图6描述根据本申请实施例4的目视系统。

如图6所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。

本实施例的光学元件组的结构与实施例3的光学元件组的结构相同，即，本实施例的目视系统的基本参数表与表3相同，非球面系数表与表4相同。本实施例与实施例3的区别在于：镜筒P0、镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1、第二间隔件P2的结构尺寸不同。例如，d1s、d1m、D1m、d2s、d2m、D2s、D2m、d0s、d0m、D0s、D0m、d0bs、d0bm、D0bs、D0bm、CP0b、CP1、EP12、CP2和L等参数不同。

图7A示出了实施例3、4的目视系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由目视系统后的会聚焦点偏离。图7B示出了实施例3、4的目视系统的象散曲线，其表示不同视场角对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图7C示出了实施例3、4的目视系统的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图7A至图7C可知，实施例3、4所给出的目视系统能够实现良好的成像质量。

实施例5

以下参照图8描述根据本申请实施例5的目视系统。

如图8所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间还可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面还可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还可包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。在本实施例中，第一侧指的是人眼侧，第二侧指的是显示屏幕侧。各元件(第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP)的第一侧面均被称作近人眼侧面，第二侧面均被称作近屏幕侧面。

第一透镜E1具有负光焦度，其近人眼侧面S1为凹面，近屏幕侧面S2为凸面。反射式偏光元件RP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，反射式偏光元件RP的近人眼侧面贴附于第一透镜E1的近屏幕侧面S2。四分之一波板QWP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，其近人眼侧面贴附于反射式偏光元件RP的近屏幕侧面。第二透镜E2具有正光焦度，其近人眼侧面S3为凹面，近屏幕侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其近人眼侧面S5为凹面，近屏幕侧面S6为凸面。部分反射层BS可贴附于第三透镜E3的近屏幕侧面S6。

表5示出了实施例5的目视系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米(mm)。来自影像面IMG的图像光按照序号19至序号1的顺序经过各元件并最终投射至人眼中。

表5

在本实施例中，第一透镜E1的第一侧面S1和第二侧面S2、第二透镜E2的第一侧面S3和第二侧面S4、第三透镜E3的第一侧面S5和第二侧面S6均为非球面。表6给出了可用于实施例5中各非球面表面S1-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-1.1242E-01

2.1702E-02

1.8514E-01

-2.8267E-03

1.3801E-02

-1.4578E-02

3.2945E-03

0.0000E+00

S2

-5.2829E-02

1.0902E-01

3.1306E-02

6.8431E-03

1.6485E-03

6.1464E-04

-9.2957E-04

0.0000E+00

S3

-1.5098E+00

3.4975E-01

-2.2104E-01

4.1582E-02

-5.3277E-02

1.1293E-02

-9.2157E-03

0.0000E+00

S4

-3.9932E-01

-3.5499E-02

7.9833E-02

1.7820E-02

3.6225E-02

-4.3785E-03

1.6630E-03

0.0000E+00

S5

1.1224E+00

-1.0458E-01

6.5785E-02

-1.9573E-02

2.5698E-02

-3.9078E-03

3.1698E-03

0.0000E+00

S6

9.3449E-03

-1.3907E-03

-1.2398E-04

0.0000E+00

表6

实施例6

以下参照图9描述根据本申请实施例6的目视系统。

如图9所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。

本实施例的光学元件组的结构与实施例5的光学元件组的结构相同，即，本实施例的目视系统的基本参数表与表5相同，非球面系数表与表6相同。本实施例与实施例5的区别在于：镜筒P0、镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1、第二间隔件P2的结构尺寸不同。例如，d1s、d1m、D1m、d2s、d2m、D2s、D2m、d0s、d0m、D0s、D0m、d0bs、d0bm、D0bs、D0bm、CP0b、CP1、EP12、CP2和L等参数不同。

图10A示出了实施例5、6的目视系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由目视系统后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5、6的目视系统的象散曲线，其表示不同视场角对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5、6的目视系统的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图10A至图10C可知，实施例5、6所给出的目视系统能够实现良好的成像质量。

实施例7

以下参照图11描述根据本申请实施例7的目视系统。

如图11所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间还可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面还可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还可包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。在本实施例中，第一侧指的是人眼侧，第二侧指的是显示屏幕侧。各元件(第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP)的第一侧面均被称作近人眼侧面，第二侧面均被称作近屏幕侧面。

第一透镜E1具有正光焦度，其近人眼侧面S1为凸面，近屏幕侧面S2为凸面。反射式偏光元件RP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，反射式偏光元件RP的近人眼侧面贴附于第一透镜E1的近屏幕侧面S2。四分之一波板QWP具有近人眼侧面和近屏幕侧面，其近人眼侧面贴附于反射式偏光元件RP的近屏幕侧面。第二透镜E2具有负光焦度，其近人眼侧面S3为凹面，近屏幕侧面S4为凸面。第三透镜E3具有正光焦度，其近人眼侧面S5为凸面，近屏幕侧面S6为凸面。部分反射层BS可贴附于第三透镜E3的近屏幕侧面S6。

表7示出了实施例7的目视系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米(mm)。来自影像面IMG的图像光按照序号19至序号1的顺序经过各元件并最终投射至人眼中

表7

在本实施例中，第一透镜E1至第三透镜E3的第一侧面和第二侧面均为非球面。

表8给出了可用于实施例7中各非球面表面S1-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-2.3507E-01

-7.2111E-02

-4.9613E-02

-5.2795E-04

-7.3031E-03

1.7584E-04

-4.7630E-04

0.0000E+00

S2

1.6857E-01

1.5702E-02

1.5198E-03

-6.4110E-04

-2.8373E-03

1.3518E-04

1.1613E-04

0.0000E+00

S3

-4.4543E-01

2.4933E-02

-1.3528E-03

2.6530E-03

-7.6516E-03

1.9565E-03

1.7073E-03

0.0000E+00

S4

-2.3022E-01

1.5647E-01

-2.4706E-01

3.1457E-02

-3.8328E-04

-9.1639E-03

2.8351E-03

0.0000E+00

S5

-6.4525E-01

1.5977E-01

-1.1449E-01

1.5670E-02

6.5357E-03

-4.8091E-03

1.2567E-03

0.0000E+00

S6

6.3214E-03

-1.1485E-02

-1.2245E-03

0.0000E+00

表8

实施例8

以下参照图12描述根据本申请实施例8的目视系统。

如图12所示，目视系统可以包括镜筒P0和置于镜筒P0内的光学元件组，光学元件组包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜E1、反射式偏光元件RP、四分之一波板QWP、第二透镜E2和第三透镜E3。第一侧和第一透镜E1之间可设置有光阑STO(未示出)。第三透镜E3的第二侧面可设置有部分反射层BS(未示出)。目视系统还包括置于镜筒P0内的镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1和第二间隔件P2。

本实施例的光学元件组的结构与实施例7的光学元件组的结构相同，即，本实施例的目视系统的基本参数表与表7相同，非球面系数表与表8相同。本实施例与实施例7的区别在于：镜筒P0、镜筒辅助间隔件P0b、第一间隔件P1、第二间隔件P2的结构尺寸不同。例如，d1s、d1m、D1m、d2s、d2m、D2s、D2m、d0s、d0m、D0s、D0m、d0bs、d0bm、D0bs、D0bm、CP0b、CP1、EP12、CP2和L等参数不同。

图13A示出了实施例7、8的目视系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由目视系统后的会聚焦点偏离。图13B示出了实施例7、8的目视系统的象散曲线，其表示不同视场角对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图13C示出了实施例7、8的目视系统的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图13A至图13C可知，实施例7、8所给出的目视系统能够实现良好的成像质量。

表9给出了实施例1-8中的各实施例的fz、f23、f1、f2、f3、EPD、f等参数的值。其中，表9所列出的参数的单位均为毫米(mm)。

参数/实施例	1	2	3	4	5	6	7	8
									fz	113.80	113.80	121.98	121.98	-228.45	-228.45	91.35	91.35
f23	109.20	109.20	77.77	77.77	109.38	109.38	99.38	99.38
									f1	113.80	113.80	121.98	121.98	-224.02	-224.02	91.32	91.32
f2	-82.65	-82.65	3289.20	3289.20	56.52	56.52	-452.24	-452.24
									f3	48.66	48.66	79.22	79.22	-139.15	-139.15	82.53	82.53
EPD	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
									f	15.66	15.66	15.99	15.99	14.39	14.39	15.89	15.89

表9

表10给出了实施例1-8中的各实施例的d1s、d1m、D1m、d2s、d2m、D2s、D2m、d0s、d0m、D0s、D0m、d0bs、d0bm、D0bs、D0bm、CP0b、CP1、EP12、CP2和L等参数的值。其中，上述参数可按照图1所示的标注方法来测量得到，并且表10所列出的参数的单位均为毫米(mm)。

表10

综上，表11示出了实施例1至8中的各实施例的条件式的值。

条件式/实施例	1	2	3	4	5	6	7	8
									(d0bs+D0bs)/\|f1\|	0.66	0.66	0.66	0.66	0.23	0.23	0.86	0.88
d1s/fz	0.35	0.35	0.33	0.33	-0.11	-0.11	0.43	0.43
									f23/d2s	2.50	2.51	1.78	1.77	3.65	3.66	2.35	2.35
(N2/N1)×(D1m/d1m)	1.29	1.28	1.08	1.08	1.09	1.09	1.12	1.12
									(d0m-d0s)/f	1.10	1.09	0.94	0.93	1.07	1.10	0.82	0.83
D0s/EPD	8.41	8.36	8.99	8.99	6.16	6.10	8.91	8.91
									f/L	1.61	1.63	1.70	1.70	1.93	1.93	1.46	1.46
(T12+T23)/EP12	0.19	0.19	0.48	0.54	0.67	0.62	0.28	0.28
									D0m/\|f3\|	1.10	1.10	0.67	0.66	0.29	0.28	0.61	0.61
\|R5/R4\|	0.93	0.93	0.77	0.77	1.02	1.02	0.85	0.85
									D2m/d2m	1.15	1.14	1.08	1.07	1.21	1.21	1.09	1.09
CT1/(D0bm-d0bm)	0.62	0.61	0.67	0.66	0.15	0.15	0.89	1.06
									D2s/R6	-0.83	-0.82	-0.77	-0.77	-1.68	-1.68	-0.97	-0.97
(CP0b+CP1)/CP2	2.00	2.00	1.84	1.41	2.00	2.00	2.00	2.00

表11

本申请还提供一种光学装置，该光学装置可以是诸如投影仪的独立投影设备，也可以是集成在诸如虚拟现实设备等移动电子设备上的投影模块。该光学装置装配有以上描述的目视系统。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种目视系统，其特征在于，包括：

光学元件组，包括沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列的第一透镜、反射式偏光元件、四分之一波板、第二透镜和第三透镜；所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜具有正光焦度或负光焦度；

镜筒辅助间隔件，置于所述第一透镜的第一侧面且与所述第一透镜的第一侧面接触；

镜筒，所述光学元件组和所述镜筒辅助间隔件置于所述镜筒内；

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最大长度L满足：1.4<f/L<2.0；以及

所述第一透镜的有效焦距f1、所述镜筒辅助间隔件的第一侧面的内径d0bs与所述镜筒辅助间隔件的第一侧面的外径D0bs满足：0.2<(d0bs+D0bs)/|f1|<0.9。

2.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述目视系统的总有效焦距f、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：0.8<(d0m-d0s)/f<1.2。

3.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述目视系统的入瞳直径EPD与所述镜筒的第一侧端面的外径D0s满足：6.0<D0s/EPD<9.0。

4.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与所述第三透镜的有效焦距f3满足：0.2<D0m/|f3|<1.2。

5.根据权利要求1所述的目视系统，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述镜筒辅助间隔件的第二侧面的内径d0bm与所述镜筒辅助间隔件的第二侧面的外径D0bm满足：0.1<CT1/(D0bm-d0bm)<1.1。

6.根据权利要求1-5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置于所述第一透镜和所述第二透镜之间的第一间隔件；

其中，所述第一透镜、所述反射式偏光元件和所述四分之一波板的组合焦距fz与所述第一间隔件的第一侧面的内径d1s满足：-0.2<d1s/fz<0.5。

7.根据权利要求1-5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置于所述第一透镜和所述第二透镜之间的第一间隔件；

其中，所述第一透镜的折射率N1、所述第二透镜的折射率N2、所述第一间隔件的第二侧面的内径d1m与所述第一间隔件的第二侧面的外径D1m满足：1.0<(N2/N1)×(D1m/d1m)<1.4。

8.根据权利要求1-5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置于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔件；

其中，所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距f23与所述第二间隔件的第一侧面的内径d2s满足：1.7<f23/d2s<3.7。

9.根据权利要求1-5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置于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔件；

其中，所述第二透镜的第二侧面的曲率半径R4与所述第三透镜的第一侧面的曲率半径R5满足：0.7<|R5/R4|<1.1；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：1.0<D2m/d2m<1.3。

10.根据权利要求1-5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置于所述第二透镜和所述第三透镜之间的第二间隔件；

其中，所述第三透镜的第二侧面的曲率半径R6与所述第二间隔件的第一侧面的外径D2s满足：-1.7<D2s/R6<-0.7。