[发明专利]光学系统、穿戴式交互装置及交互系统在审
申请号: | 202211546487.4 | 申请日: | 2022-12-02 |
公开(公告)号: | CN115933021A | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 贾春辉;杨福臻;张佳宁 | 申请(专利权)人: | 北京凌宇智控科技有限公司 |
主分类号: | G02B3/08 | 分类号: | G02B3/08 |
代理公司: | 北京合智同创知识产权代理有限公司 11545 | 代理人: | 李杰 |
地址: | 100192 北京市海淀区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光学系统 穿戴 交互 装置 系统 | ||
1.一种光学系统,其特征在于,包括:显示源与第一透镜;
所述第一透镜包括入光面和出光面,所述入光面包括第一区域与第二区域,其中,所述入光面为菲涅尔面,出光面为非球面;
所述第一区域设置于所述入光面的中心位置,所述第二区域环绕所述第一区域设置,所述第一区域包括等深或等宽菲涅尔面,所述第二区域包括等深且等宽菲涅尔面。
2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第一透镜的中心厚度T满足:4mmT10mm。
3.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第一透镜的折射率大于或等于1.45,并小于或等于1.60;所述第一透镜的色散系数大于或等于50,并小于或等于75。
4.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第一透镜的光焦度大于或等于0,且小于或等于0.045。
5.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第一区域为等宽菲涅尔面,其中,所述等宽菲涅尔面的齿宽W满足:0.2mm≤W≤0.6mm;
或者,所述第一区域为等深菲涅尔面,其中,所述等深菲涅尔面的齿深H满足:H≤0.6mm。
6.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第二区域为等深且等宽菲涅尔面,其中,所述等深且等宽菲涅尔面的齿宽W满足:0.2mm≤W≤0.6mm,齿深H满足:H≤0.6mm。
7.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述菲涅尔面包括平面基底,或者,所述菲涅尔面包括曲率半径小于或等于-40mm的曲面基底。
8.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,针对形成所述菲涅尔面的非球面,或者所述第一透镜的出光面,其面形曲线通过如下公式确定:
z用于表征矢高,c用于表征曲率半径所对应的曲率,r用于表征径向长度,k用于表征圆锥二次曲线系数,α1至α10分别用于表征曲率半径上各径向坐标所对应的系数;其中,当k小于-1时,所述面形曲线为双曲线,当k等于-1时,所述面形曲线为抛物线;当k大于-1且小于0时,所述面形曲线为椭圆,当k等于0时,所述面形曲线为圆形,当k大于0时,所述面形曲线为扁圆形。
9.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第一透镜的出光面距离人眼的距离大于或等于12mm,且所述第一透镜的出光面与人眼之间形成的锥形区域范围大于或等于10mm。
10.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统的视场角FOV满足:90°≤FOV≤105°。
11.一种穿戴式交互装置,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述光学系统。
12.一种交互系统,其特征在于,包括如权利要求11所述的穿戴式交互装置。
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