[发明专利]一种用于虚拟现实设备的新型光学系统

说明书

本发明公开了一种用于虚拟现实设备的新型光学系统，包括物面和像面，物面和像面设于镜头前面，且物面和像面之间依次设有光阑、保护玻璃、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜，第一透镜为转折光路的塑胶棱镜，第二透镜与第三透镜胶合形成胶合玻璃透镜，用于校正色差，第四透镜用于平衡像差及控制像面的主光线角度，其为塑胶透镜。本发明有较大的出瞳距和出瞳孔径，镜头出瞳到镜头最前镜片表面距离为14mm，镜头的出瞳大小为4mm；其视角大，可以达到34度。

技术领域

本发明涉及一种光学系统，特别是涉及一种用于虚拟现实设备的新型光学系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality-VR),是一种最有效的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，使参与者可直接探索虚拟对象在所处环境中的作用和变化，仿佛置身于虚拟的现实世界中，产生沉浸感、想象和实现交互性。近两年来，各类型的VR设备如雨后春笋般的进入人们视野中。

大多数厂商在VR设备光学部分上使用的光学镜片，只是简单的单透镜组合，或者直接使用单个镜片，实现画面的放大作用，因此市场上的VR设备视场角小，沉浸感不足；色差大，严重影响了整个画面的质感，用户体验普遍较差。

上述缺陷，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种用于虚拟现实设备的新型光学系统。

本发明技术方案如下所述：

一种用于虚拟现实设备的新型光学系统，包括物面和像面，其特征在于，所述物面和所述像面设于镜头前面，且所述物面和所述像面之间依次设有光阑、保护玻璃、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜，

所述第一透镜为转折光路的塑胶棱镜，其透射面为非球面，

所述第二透镜与所述第三透镜胶合形成胶合玻璃透镜，用于校正色差，

所述第四透镜为弯月型塑胶透镜，用于平衡像差及控制像面的主光线角度。

进一步的，所述第二透镜和所述第三透镜的面型为球面，所述第四透镜的面型为非球面。

进一步的，在所述第一透镜的转折光路中，所述透射面为非球面，反射面为平面。

进一步的，在由所述第二透镜和所述第三透镜构成的胶合透镜中，所述第二透镜为高折射率、高色散系数材料，所述第三透镜为低折射率、低色散系数材料。

更进一步的，所述第二透镜折射率Nd满足1.85＜Nd＜1.95，其色散系数Vd满足18＜Vd＜25。

更进一步的，所述第三透镜折射率Nd满足1.7＜Nd＜1.8，其色散系数Vd满足45＜Vd＜55。

进一步的，所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，由所述第二透镜与所述第三透镜组成的胶合透镜具有正的光焦度，所述第四透镜具有负光焦度。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明有较大的出瞳距和出瞳孔径，镜头出瞳到镜头最前镜片表面距离为14mm，镜头的出瞳大小为4mm；其视角大，可以达到34度；本发明通过玻璃、塑胶材料的搭配使用，使得在满足加工工艺的情况下，使用透镜数量少，系统的像差好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的MTF图。

在图中，1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、光阑；6、保护玻璃；7、像面。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：