[發(fā)明專利]一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711491335.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN108051920B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范君柳;吳泉英;陳寶華;徐越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，沿光軸方向依次包括光闌（1）、一片正光焦度透鏡（2）、一片負(fù)光焦度透鏡（3）和一個(gè)圖像顯示器（4）；所述正光焦度透鏡的兩個(gè)透射面均為外凸的非球面，所述負(fù)光焦度透鏡的兩個(gè)透射面均為內(nèi)凹的非球面，正光焦度透鏡的兩個(gè)非球面表面和負(fù)光焦度透鏡兩個(gè)非球面表面的面形均滿足條件：

，

其中， z是表面矢高，r為表面頂點(diǎn)到表面上任意一點(diǎn)的垂直距離，c為表面頂點(diǎn)的曲率，k為表面圓錐系數(shù)，～分別為第一至第八項(xiàng)非球面系數(shù)；正光焦度透鏡和負(fù)光焦度透鏡的材料均為塑料，正光焦度透鏡的折射率為1.45～1.5，色散系數(shù)為55～65，負(fù)光焦度透鏡的折射率為1.58～1.70，色散系數(shù)為20～30；其特征在于：

所述正光焦度透鏡與光闌相對(duì)的表面其曲率半徑為35～50mm，與負(fù)光焦度透鏡相對(duì)的表面其曲率半徑為8～12mm，正光焦度透鏡的焦距為15～20mm，厚度為20～25mm；所述負(fù)光焦度透鏡與正光焦度透鏡相對(duì)的表面其曲率半徑為45～70mm，與圖像顯示器相對(duì)的表面其曲率半徑為15～24mm，所述負(fù)光焦度透鏡的焦距為-25～-20mm，厚度為6～10mm；

所述光闌的直徑為6～7mm，光闌到正光焦度透鏡與光闌相對(duì)的透射面的表面中心的距離為12～15mm；所述的負(fù)光焦度透鏡，其與圖像顯示器相對(duì)的透射面的表面中心和圖像顯示器的距離為15～25mm；正光焦度透鏡與負(fù)光焦度透鏡的空氣間距為0.4～2mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：光學(xué)系統(tǒng)單眼對(duì)角線的視場(chǎng)角為90～100度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像顯示器為5.5英寸LCD。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：正光焦度透鏡和負(fù)光焦度透鏡組成的透鏡組的總長度小于32mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：正光焦度透鏡和負(fù)光焦度透鏡的表面鍍有功能性膜層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種適用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述的功能性膜層包括增透膜、硬化膜、防水和抗污膜。