本发明专利技术公开一种高像素、大广角、小口径光学系统及头戴式设备，主要由6枚透镜构成，镜片枚数合理，结构简单，通过合理分配透镜的有效焦距和光焦度，提升光学系统的成像质量，具有高像素，大广角的优势，同时，大光圈的配置可增加光学系统的进光量及更高的成像质量，使得头戴式光学系统在头戴式设备市场具有更大的竞争力。争力。争力。
【技术实现步骤摘要】
一种高像素、大广角、小口径光学系统及头戴式设备
[0001]本申请涉及光学成像领域，尤其是一种用于头戴式光学系统中的高像素、大广角、小口径光学系统及其应用的头戴式设备。
技术介绍
[0002]随着技术的进步和社会经济发展的需要，虚拟现实技术发展迅速，运用虚拟现实技术的头戴式设备(例如VR眼镜)应运而生。常规的头戴式设备中，除了可追踪用户头部、眼部、面部表情、手部的光学系统外，还有See through功能的光学系统，它可以用来增强用户对周围环境的感知及头戴式设备的可持续性。目前所应用的See through光学系统，其像素较低，视场角较小，如何在实现高像素的同时，增大光学系统的视场角，增加用户可看到的范围对用户的安全极为重要，能够使产品在市场中将具有更大的竞争力。
技术实现思路
[0003]为克服现有应用于头戴式设备的光学系统，普遍存在像素较低，视场角较小的问题，本申请一方面提供了一种高像素、大广角、小口径光学系统，具有高像素，大广角及小口径的优势。
[0004]一种高像素、大广角、小口径光学系统，沿光轴从物面到像面依次由第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜构成；
[0005]所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面，其光焦度为负；
[0006]所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其光焦度为正；
[0007]所述第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
[0008]所述第五透镜的像侧面为凸面，其光焦度为正；
[0009]所述第六透镜的光焦度为负；
[0010]该光学系统满足如下条件：1.8<f*tan(HFOV)/DT11<2.2；
[0011]其中，f为光学系统的有效焦距,HFOV为光学系统的最大视场角的一半，DT11为第一透镜物侧面的最大的有效半径。
[0012]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述光学系统满足以下关系：0.5<|f1+f2|/|f1
‑
f2|<2.6；
[0013]0.9<|f3
‑
f4|/|f3+f4|<4.0；
[0014]其中，f1为第一透镜的有效焦距,f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距。
[0015]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述光学系统设备满足以下关系：0.3<f/f4+f/f3<1.3；
[0016]‑
2.1<f6/f<
‑
0.7；
[0017]1.9<(f
‑
f12)/f<3.1；
[0018]其中，f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距，f6为第四透镜的有效
焦距，f为光学系统的有效焦距，f12为第一透镜和第二透镜有效组合焦距。
[0019]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述光学系统满足以下关系：0.9<|f12/f23|<2.4；
[0020]0.4<f123/f234<1.1；
[0021]其中，f12为第一透镜和第二透镜有效组合焦距，f23为第二透镜和第三透镜有效组合焦距，f123为第一透镜、第二透镜和第三透镜有效组合焦距，f234为第二透镜、第三透镜和第四透镜有效组合焦距。
[0022]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述光学系统满足以下关系：3.8<(R1+R2)/R2<6.3；
[0023]1.6<(R5
‑
R6)/R5<2.7；
[0024]其中，R1为第一透镜物侧面的曲率半径，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，R5为第三透镜物侧面的曲率半径，R6为第三透镜像侧面的曲率半径。
[0025]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述光学系统满足以下关系：1.0<R9/R12+R10/R11<2.4；
[0026]其中，R9为第五透镜物侧面的曲率半径，R10为第五透镜像侧面的曲率半径，R11为第六透镜物侧面的曲率半径，R12为第六透镜像侧面的曲率半径。
[0027]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述第一透镜物侧面的最大的有效半径DT11≤2.1；和/或
[0028]所述光学系统的F数为2.2。
[0029]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述光学系统的全视场角FOV、光学总长TTL满足：105
°
≤FOV≤112
°
，TTL≤8.9mm。
[0030]如上所述的高像素、大广角、小口径光学系统，所述第一透镜为球面透镜；
[0031]第二透镜、第三透镜、第四透镜，第五透镜，第六透镜为非球面透镜。
[0032]另一方面，本申请实施例还提供一种头戴式设备。
[0033]一种头戴式设备，至少包括光学镜头，光学镜头内安装有上述的高像素、大广角、小口径光学系统。
[0034]与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
[0035]本专利技术实施例之光学系统和头戴式设备，主要由6枚透镜构成，镜片枚数合理，结构简单，通过合理分配透镜的有效焦距和光焦度，提升光学系统的成像质量，具有高像素，大广角的优势，同时，大光圈的配置可增加光学系统的进光量及更高的成像质量，使得头戴式光学系统在头戴式设备市场具有更大的竞争力。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请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。
[0037]图1是本申请实施例1光学系统或头戴式设备的结构示意图；
[0038]图2是本申请实施例1光学系统或头戴式设备的轴上色差、像散和畸变曲线图；
[0039]图3是本申请实施例1光学系统或头戴式设备的MTF曲线图；
[0040]图4是本申请实施例2光学系统或头戴式设备的结构示意图；
[0041]图5是本申请实施例2光学系统或头戴式设备的轴上色差、像散和畸变曲线图；
[0042]图6是本申请实施例2光学系统或头戴式设备的MTF曲线图；
[0043]图7是本申请实施例3光学系统或头戴式设备的结构示意图；
[0044]图8是本申请实施例3光学系统或头戴式设备的轴上色差、像散和畸变曲线图；
[0045]图9是本申请实施例3光学系统或头戴式设备的的MTF曲线图；
[0046]图10是本申请实施例4光学系统或头戴式设备的结构示意图；
[0047]图11是本申请实施例4光学系统或头戴式设备的轴上色差、像散和畸变曲线图；
[0048]图12是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高像素、大广角、小口径光学系统，沿光轴从物面到像面依次由第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜构成，其特征在于：所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面，其光焦度为负；所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面，其光焦度为正；所述第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第五透镜的像侧面为凸面，其光焦度为正；所述第六透镜的光焦度为负；该光学系统满足如下条件：1.8<f*tan(HFOV)/DT11<2.2；其中，f为光学系统的有效焦距,HFOV为光学系统的最大视场角的一半，DT11为第一透镜物侧面的最大的有效半径。2.根据权利要求1所述的高像素、大广角、小口径光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下关系：0.5<|f1+f2|/|f1
‑
f2|<2.6；0.9<|f3
‑
f4|/|f3+f4|<4.0；其中，f1为第一透镜的有效焦距,f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距。3.根据权利要求1所述的高像素、大广角、小口径光学系统，其特征在于，所述光学系统设备满足以下关系：0.3<f/f4+f/f3<1.3；
‑
2.1<f6/f<
‑
0.7；1.9<(f
‑
f12)/f<3.1；其中，f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距，f6为第四透镜的有效焦距，f为光学系统的有效焦距，f12为第一透镜和第二透镜有效组合焦距。4.根据权利要求1所述的高像素、大广角、小口径光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下关系：0.9<|f12/f23|<2.4；0.4<f123/f234<1.1；其中，f12为第一透镜和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：游兴海，潘正江，熊光泽，赵卫平，
申请(专利权)人：弘景光电仙桃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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