[发明专利]成像质量优良的光学目镜镜头及头戴显示设备

说明书

本发明涉及成像质量优良的光学目镜镜头及头戴显示设备。本发明公开了一种光学目镜镜头，从像侧至物侧沿光轴依序包括具有屈光率的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，每个透镜分别包括一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面及一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面；所述第一透镜、第三透镜和第四透镜为正透镜；所述第二透镜和第五透镜为负透镜；所述第一透镜至第五透镜均为非球面透镜；且所述第一透镜至第五透镜的材质均为塑料。本发明还公开了一种具有上述光学目镜镜头的头戴式显示设备。本发明提供了一种在保有良好的光学性能的情形下，并具有更为薄型轻巧、低成本特性的光学目镜镜头及头戴显示设备，提高用户体验。

技术领域

本发明涉及头戴式显示设备与其光学目镜镜头，且尤其是成像质量优良的光学目镜镜头及头戴显示设备。

背景技术

近年来，由于可穿戴电子设备的兴起，使得包含光学镜头系统及微型显示器等微小型化的显示模块蓬勃发展，大量应用于头戴式显示设备中。头戴式显示设备广泛应用于军事、航天、医疗、娱乐、模拟训练等领域。随着头戴式显示设备越来越广泛地被应用，对其的成像质量要求也越来越高，而成像质量的好坏主要取决于光学目镜系统。

为了提高光学目镜系统的光学性能和成像质量，现有技术中，经常采用多片透镜组合来实现，如CN104570323A提出一种头戴目镜系统和头戴显示设备，是采用4片式透镜组合而成。又如CN105116523A提出的光学镜头，是采用六片透镜组合而成。现有的采用多片透镜组合的光学目镜系统虽然可以具有较好的光学性能和成像质量，但其尺寸较大，笨重，无法满足设备微小型化的要求，且大部分都是采用玻璃透镜，成本高且产品较重，降低了用户体验感。

发明内容

本发明目的在于为解决上述问题而提供一种在保有良好的光学性能，保证成像质量优良的同时，并具有薄型轻巧、低成本特性，提高用户体验感的光学目镜镜头及头戴显示设备。

为此，本发明公开了一种光学目镜镜头，从像侧至物侧沿光轴依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均具有屈光率，并分别包括一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面及一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜满足以下要求

Nd1≥1.54，Nd2≥1.59，Nd3≥1.54，Nd4≥1.54，Nd5≥1.59

Vd156.2，Vd230，Vd356.2，Vd456.2，Vd530

1.20≤f1/f2.35

-2.90f2/f≤-1.24

1.40f3/f5.85

1.00f4/f2.20

-39.50f5/f-1.15

1.35f13/f≤2.75

0.15f13/f45≤1.56

0.95≤EPP/f≤1.25

其中，Nd1、Nd2、Nd3、Nd4、Nd5分别表示第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜在d线的折射率，Vd1、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5分别表示第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜在d线的色散系数，f1、f2、f3、f4、f5分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距，f为系统焦距，f13 为第一透镜、第二透镜及第三透镜的组合焦距，f45为第四透镜和第五透镜的组合焦距，EPP为第一透镜像侧面至出瞳面在光轴上的距离。

本发明还提供一种头戴显示设备，包括

一机壳，及

一显示模块，安装于该机壳内，包括：