[实用新型]用于头戴式显示设备的光学系统及头戴式显示设备

权利要求书

1.一种用于头戴式显示设备的光学系统，其特征在于，包括：

显示屏；和

透镜单元，它位于显示屏前方，

其中，所述透镜单元从远离显示屏的一侧到接近显示屏的一侧依次包括第一正透镜和第二负透镜，

其中，所述第一正透镜包括第一表面和第二表面，所述第一表面背向显示屏并且是凸面的，所述第二表面是具有正光焦度的菲涅尔表面。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二负透镜是双凹非球面透镜。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二负透镜是负菲涅尔透镜。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，第一正透镜和第二负透镜是塑料材质的。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述菲涅尔表面的基底是平面的。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述显示屏能相对于透镜单元移动以用于内调焦。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述透镜单元的总焦距为f，第一正透镜的焦距为f₁，第二负透镜的焦距为f₂，所述透镜单元的后焦长度为L，以及满足以下关系：

0.5＜f₁/f＜1，

-5＜f₂/f＜-2，以及

10mm＜L＜25mm。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，第一正透镜的折射率n₁的范围是1.45＜n₁＜1.70，以及其色散v₁的范围是50＜v₁＜75，

第二负透镜的折射率n₂的范围是1.45＜n₂＜1.70，以及其色散v₂的范围是20＜v₂＜40。

9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，第一正透镜是PMMA型塑料材质的，其折射率和色散分别为n₁＝1.49，v₁＝57，以及

第二负透镜是PC型塑料材质的，其折射率和色散分别为n₂＝1.59，v₂＝30。

10.一种头戴式显示设备，包括根据权利要求1所述的光学系统。