一种VR检测镜头制造技术

本发明专利技术提供一种VR检测镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑、具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组及具有正光焦度的第三透镜组；所述镜头满足以下条件：0.8≤|f20/f|≤1.5、33≤|f30/f|≤40、4.0≤|f40/f|≤5.0,其中，f为所述检测镜头的焦距，f20为所述第一透镜组的焦距，f30为所述第二透镜组的焦距，f40为所述第三透镜组的焦距。本发明专利技术具有较高的分辨率及较大的视场角，能够很好地模拟人眼观测，实现VR产品的批量快速检测。实现VR产品的批量快速检测。实现VR产品的批量快速检测。

【技术实现步骤摘要】
一种VR检测镜头


[0001]本专利技术属于光学测试
，具体涉及一种VR检测镜头。

技术介绍

[0002]VR(虚拟现实)技术是基于现实环境，叠加虚拟物体或电子信息，把虚拟对象带入到用户的物理世界中，通过听、看、触摸虚拟信息，来增强对物理世界的感知，从而对现实达到“增强”的效果。
[0003]为了提供无缝的沉浸式或身临其境的体验，虚拟现实(VR)设备高度依赖近眼显示器(NED)的质量。显示器将视觉信息投射到非常靠近人眼的位置，涵盖用户的全角度视野，然而与人眼之间的这种接近度也放大了用户在远距离下观看时通常无法察觉的显示器缺陷。这些细微的显示器异常包括：亮度或色彩不均匀、对比度问题、Mura(云斑)、线和像素缺陷、视角差异和图像残留/重影(或像素切换响应时间)。
[0004]近些年来，随着微显示器、先进光学和软硬件技术的发展，VR显示产品层出不穷，相关产品的设计和应用也已有深入的研究，但在其像质检测和评价方法方面却相对滞后。
[0005]目前，最为普遍的VR产品像质评价方法式通过人眼观察，容易导致主观因素判断导致误判，并且不适用于大批量检测，这可能会进一步影响用户体验，并导致眼睛疲劳甚至晕动病。要达到用户对产品质量的要求，必须使用先进的光学检测设备，对显示器进行检测。
[0006]传统的显示器的检测通常采用成像式亮度计或者点式亮度计，点式亮度计检测效率低，成像式亮度计光圈置于镜头内部，限制了采集显示器完整角度视场的能力，且检测视场小，无法模拟人眼视觉体验，并不适用于VR产品的检测。因此，需要一种光圈位置和镜头视场相结合，覆盖近似于人类双眼视觉的视场的镜头，满足VR产品检测的需要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种VR检测镜头，具有较高的分辨率及较大的视场角，能够很好地模拟人眼观测，实现VR产品的批量快速检测。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种VR检测镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑、具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组及具有正光焦度的第三透镜组；
[0010]所述镜头满足以下条件：
[0011]0.8≤|f20/f|≤1.5、33≤|f30/f|≤40、4.0≤|f40/f|≤5.0,
[0012]其中，f为所述检测镜头的焦距，f20为所述第一透镜组的焦距，f30为所述第二透镜组的焦距，f40为所述第三透镜组的焦距。
[0013]具体地，本专利技术所述第一透镜组，包括四片正透镜；所述第一透镜组中的四片正透镜均为弯月透镜，从光阑方向起分别为第一正透镜、第二正透镜、第三正透镜和第四正透镜，其中靠近光阑的前三片弯月正透镜靠近光线入射方向的面为凹面，靠近光线出射方向
的面为凸面；第四片弯月正透镜靠近光线入射方向的面为凸面，靠近光线出射方向的面为凹面。
[0014]具体地，本专利技术所述第一透镜组满足以下条件:
[0015]6.0≤|f21/f|≤7.0，5.0≤|f22/f|≤6.0，5.0≤|f23/f|≤6.0，
[0016]6.0≤|f24/f|≤7.0,
[0017]其中，f为所述检测镜头的焦距，f21为第一透镜组中第一正透镜的焦距，f22为第一透镜组中第二正透镜的焦距，f23为第一透镜组中第三正透镜的焦距，f24为第一透镜组中第四正透镜的焦距。
[0018]具体地，本专利技术所述第二透镜组中的透镜包括三片正透镜和三片负透镜，从光阑方向起依次为第一负透镜、第二负透镜、第五正透镜、第六正透镜、第七正透镜和第三负透镜，其中所述第一负透镜和第二负透镜为双凹透镜，第三负透镜为凸凹透镜，其中靠近光线入射方向的面为凸面，靠近光线出射方向的面为凹面。
[0019]具体地，本专利技术所述第二透镜组满足以下条件:
[0020]3.5≤|f31/f|≤4.0，3.5≤|f32/f|≤4.0，6.5≤|f33/f|≤7.5，
[0021]5.0≤|f34/f|≤6.0，6.5≤|f35/f|≤7.0,2.5≤|f36/f|≤3.5，
[0022]其中，f为所述检测镜头的焦距，f31为第二透镜组中第一负透镜的焦距，f32为第二透镜组中第二负透镜的焦距，f33为第二透镜组中第五正透镜的焦距，f34为第一透镜组中第六正透镜的焦距，f35为第一透镜组中第七正透镜的焦距，f33为第二透镜组中第三负透镜的焦距。
[0023]具体地，本专利技术所述第三透镜组包括两组双胶合透镜、三片正透镜和一片负透镜，其中三片正透镜和一片负透镜分布在所述两组双胶合透镜的两侧，所述两组双胶合透镜靠近光线入射方向一侧放置一片正透镜，所述两组双胶合透镜靠近光线出射方向一侧放置两片正透镜和一片负透镜。
[0024]具体地，本专利技术所述第一透镜组中，第一正透镜的阿贝数小于40，第二正透镜、第三正透镜和第四正透镜的阿贝数大于50。
[0025]具体地，本专利技术所述第二透镜组中，第一至第三负透镜的阿贝数均小于30，第六至第八正透镜的阿贝数均大于40。
[0026]具体地，本专利技术所述第三透镜组中，两组双胶合透镜均由低色散(阿贝数小于35)和高色散(阿贝数大于60)的玻璃胶合组成。
[0027]有益效果
[0028]第一，本专利技术通过合理设计各透镜组的焦距，具有较高的分辨率及较大的视场角，能够很好地模拟人眼观测，实现VR产品的批量快速检测。
[0029]第二，本专利技术通过合理设计各透镜组的焦距，能够让镜头保持固定的光阑口径以及像高的同时，使得镜头具有接近人的双眼视场的效果，更好模拟人眼的视觉体验
[0030]第三，本专利技术通过控制镜头中各透镜组的焦距占比，有利于降低高级像差的校正难度，更好地收敛光线，提升镜头的检测品质
[0031]第四，本专利技术第一透镜组全部使用正弯月透镜，目的是在捕获大视场角的光线进入系统的同时尽可能不引入过大的球面像差，这样便于后续透镜组专注校正其余的像差。
[0032]第五，本专利技术第二透镜组采用三片正透镜和三片负透镜，并对透镜组内各透镜的
焦距进行设计，能够实现对像差进行较好的校正。
[0033]第六，本专利技术第三透镜组采用两组双胶合透镜、三片正透镜和一片负透镜，能够对第二透镜组出射的像进行进一步的校正。
[0034]第七，本专利技术所设计的镜头的视场角可达140
°
满足VR检测高分辨率及较大的视场角要求，能够很好地模拟人眼观测，实现VR产品的批量快速检测。
附图说明
[0035]图1为根据本专利技术第一实施例提供的一种镜头的结构示意图；
[0036]图2为根据本专利技术第二实施例提供的一种镜头的结构示意图；
[0037]图3为根据本专利技术第三实施例提供的一种镜头的结构示意图；
[0038]图4为根据本专利技术第一实施例提供的一种镜头的光学性能图；
[0039]图5为根据本专利技术第二实施例提供的一种镜头的光学性能图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VR检测镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑、具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组及具有正光焦度的第三透镜组；所述镜头满足以下条件：0.8≤|f20/f|≤1.5、33≤|f30/f|≤40、4.0≤|f40/f|≤5.0,其中，f为所述检测镜头的焦距，f20为所述第一透镜组的焦距，f30为所述第二透镜组的焦距，f40为所述第三透镜组的焦距。2.根据权利要求1所述VR检测镜头，其特征在于，所述第一透镜组，包括四片正透镜；所述第一透镜组中的四片正透镜均为弯月透镜，从光阑方向起分别为第一正透镜、第二正透镜、第三正透镜和第四正透镜，其中靠近光阑的前三片弯月正透镜靠近光线入射方向的面为凹面，靠近光线出射方向的面为凸面；第四片弯月正透镜靠近光线入射方向的面为凸面，靠近光线出射方向的面为凹面。3.根据权利要求2所述VR检测镜头，其特征在于，所述第一透镜组满足以下条件:6.0≤|f21/f|≤7.0，5.0≤|f22/f|≤6.0，5.0≤|f23/f|≤6.0，6.0≤|f24/f|≤7.0,其中，f为所述检测镜头的焦距，f21为第一透镜组中第一正透镜的焦距，f22为第一透镜组中第二正透镜的焦距，f23为第一透镜组中第三正透镜的焦距，f24为第一透镜组中第四正透镜的焦距。4.根据权利要求1所述VR检测镜头，其特征在于，所述第二透镜组中的透镜包括三片正透镜和三片负透镜，从光阑方向起依次为第一负透镜、第二负透镜、第五正透镜、第六正透镜、第七正透镜和第三负透镜，其中所述第一负透镜和第二负透镜为双凹透镜，第三负透镜为凸凹透镜，其中靠近光线入射方向的面为凸面，靠近光线出射方...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋维涛，袁悦，王涌天，刘越，马诗宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：