一种近眼显示镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种近眼显示镜头，沿着光轴由内侧至外侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜，其内侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其外侧面为凸面；以及具有正光焦度的第四透镜；第一透镜至第四透镜中的至少一个透镜的材质为玻璃；其中，近眼显示镜头的有效焦距f、第一透镜的有效焦距f1以及第四透镜的有效焦距f4满足：0.4<f/f1+f/f4<1.5。本发明专利技术提供的近眼显示镜头兼顾镜头的光学性能和体积重量，在保证高像质的同时压缩镜头的体积、减少镜头的重量，带给使用者更好的目视体验和舒适度，具有极大的应用前景。具有极大的应用前景。具有极大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种近眼显示镜头


[0001]本专利技术属于光学成像领域，尤其涉及一种包括四片透镜的近眼显示镜头。

技术介绍

[0002]近年来，字节跳动、Facebook等国内外终端厂商再次将目光聚焦于虚拟现实产品(Virtual Reality，VR)。近眼显示镜头作为VR产品的核心部件之一，其决定了VR产品的光学性能和使用者的佩戴体验。近眼显示镜头连接屏幕器件和人眼瞳孔，将屏幕展示的画面映入眼镜，以实现VR产品沉浸、交互的应用特点。光学性能是近眼显示镜头的关键指标之一，其直接决定了画面的清晰度，高清画面能带来更好的目视体验效果。体积重量作为近眼显示镜头的关键指标之一，其决定了使用者的佩戴体验，轻便小巧的镜头能减少使用者的不适感。
[0003]因此，需要一种兼顾光学性能和体积重量的近眼显示镜头，在保证高像质的同时压缩镜头的体积、减少镜头的重量，带给使用者更好的目视体验和舒适度。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种四片透镜组成的近眼显示镜头，兼顾镜头的光学性能和体积重量，在保证高像质的同时压缩镜头的体积、减少镜头的重量，带给使用者更好的目视体验和舒适度。
[0005]本专利技术的一个方面提供一种近眼显示镜头，该近眼显示镜头沿着光轴由内侧至外侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜，其内侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其外侧面为凸面；以及具有正光焦度的第四透镜。第一透镜至第四透镜中的至少一个透镜的材质为玻璃。
[0006]其中，近眼显示镜头的有效焦距f、第一透镜的有效焦距f1以及第四透镜的有效焦距f4满足：0.4<f/f1+f/f4<1.5。
[0007]根据本专利技术的一个实施方式，第二透镜外侧至第三透镜内侧在光轴上的距离T23与第三透镜外侧至第四透镜内侧在光轴上的距离T34满足：log(T23/T34)<2。
[0008]根据本专利技术的一个实施方式，近眼显示镜头的数值孔径Fno、第二透镜材料的阿贝数v2以及第四透镜材料的阿贝数v4满足：
‑
1.3<log(Fno/(v2+v4))<
‑
1.1。
[0009]根据本专利技术的一个实施方式，近眼显示镜头的数值孔径Fno、第三透镜的有效焦距f3以及第四透镜的有效焦距f4满足：2.5mm<(f4
‑
f3)/Fno。
[0010]根据本专利技术的一个实施方式，光阑至显示屏在光轴上的距离SL与第一透镜内侧至第四透镜外侧在光轴上的距离TD满足：1.4<SL/TD<2.2。
[0011]根据本专利技术的一个实施方式，第四透镜内侧的有效半口径DT41与第三透镜外侧的有效半口径DT32满足：1<DT41/DT32<1.4。
[0012]根据本专利技术的一个实施方式，第四透镜外侧的有效半口径DT42与第四透镜的中心厚度CT4满足：1.7<DT42/CT4<2.9。
[0013]根据本专利技术的一个实施方式，第三透镜的边缘厚度ET3与第三透镜的中心厚度CT3满足：0.2<ET3/CT3<1.8。
[0014]根据本专利技术的一个实施方式，第一透镜的中心厚度CT1、第四透镜的中心厚度CT4、第一透镜材料的阿贝数v1以及第四透镜材料的阿贝数v4满足：1.7<(v4+v1)
×
CT4/(CT1
×
(v1
‑
v4))<3.7。
[0015]根据本专利技术的一个实施方式，第二透镜内侧的曲率半径R3、第三透镜外侧的曲率半径R6以及近眼显示镜头最大视场角的一半Semi
‑
FOV满足：0.8<(R3
‑
R6)
×
tan(Semi
‑
FOV)/|(R3+R6)|<8.7。
[0016]根据本专利技术的一个实施方式，第四透镜的有效焦距f4与第四透镜材料的阿贝数v4满足：1.3mm<f4/v4。
[0017]本专利技术的另一个方面提供一种近眼显示镜头，该近眼显示镜头沿着光轴由内侧至外侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜，其内侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其外侧面为凸面；以及具有正光焦度的第四透镜。第一透镜至第四透镜中的至少一个透镜的材质为玻璃。
[0018]其中，各个透镜之间相互独立，各透镜之间在光轴上具有空气间隔；光阑至显示屏在光轴上的距离SL与第一透镜内侧至第四透镜外侧在光轴上的距离TD满足：1.4<SL/TD<2.2。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术提供的近眼显示镜头包括多片透镜，如第一透镜至第四透镜。本专利技术的近眼显示镜头兼顾镜头的光学性能和体积重量，在保证高像质的同时压缩镜头的体积、减少镜头的重量，带给使用者更好的目视体验和舒适度，具有极大的应用前景。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术近眼显示镜头实施例1的透镜组结构示意图；
[0023]图2为本专利技术近眼显示镜头实施例1的轴上色差曲线；
[0024]图3为本专利技术近眼显示镜头实施例1的弥散斑示意图；
[0025]图4为本专利技术近眼显示镜头实施例2的透镜组结构示意图；
[0026]图5为本专利技术近眼显示镜头实施例2的轴上色差曲线；
[0027]图6为本专利技术近眼显示镜头实施例2的弥散斑示意图；
[0028]图7为本专利技术近眼显示镜头实施例3的透镜组结构示意图；
[0029]图8为本专利技术近眼显示镜头实施例3的轴上色差曲线；
[0030]图9为本专利技术近眼显示镜头实施例3的弥散斑示意图；
[0031]图10为本专利技术近眼显示镜头实施例4的透镜组结构示意图；
[0032]图11为本专利技术近眼显示镜头实施例4的轴上色差曲线；
[0033]图12为本专利技术近眼显示镜头实施例4的弥散斑示意图；
[0034]图13为本专利技术近眼显示镜头实施例5的透镜组结构示意图；
[0035]图14为本专利技术近眼显示镜头实施例5的轴上色差曲线；
[0036]图15为本专利技术近眼显示镜头实施例5的弥散斑示意图；
[0037]图16为本专利技术近眼显示镜头实施例6的透镜组结构示意图；
[0038]图17为本专利技术近眼显示镜头实施例6的轴上色差曲线；
[0039]图18为本专利技术近眼显示镜头实施例6的弥散斑示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示镜头，其特征在于，沿着光轴由内侧至外侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜，其内侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其外侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜；第一透镜至第四透镜中的至少一个透镜的材质为玻璃；其中，所述近眼显示镜头的有效焦距f、所述第一透镜的有效焦距f1以及所述第四透镜的有效焦距f4满足：0.4<f/f1+f/f4<1.5。2.根据权利要求1所述的近眼显示镜头，其特征在于：第二透镜外侧至第三透镜内侧在光轴上的距离T23与第三透镜外侧至第四透镜内侧在光轴上的距离T34满足：log(T23/T34)<2。3.根据权利要求1所述的近眼显示镜头，其特征在于：近眼显示镜头的数值孔径Fno、第二透镜材料的阿贝数v2以及第四透镜材料的阿贝数v4满足：
‑
1.3<log(Fno/(v2+v4))<
‑
1.1。4.根据权利要求1所述的近眼显示镜头，其特征在于：近眼显示镜头的数值孔径Fno、第三透镜的有效焦距f3以及第四透镜的有效焦距f4满足：2.5mm<(f4
‑
f3)/Fno。5.根据权利要求1所述的近眼显示镜头，其特征在于：光阑至显示屏在光轴上的距离SL与第一透镜内侧至第四透镜外侧在光轴上的距离TD满足：1.4<SL/TD<2...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞力奇，孟祥月，宋立通，戴付建，赵烈烽，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：