光学镜头及头戴式设备的制作方法

1.本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学镜头及头戴式设备。


背景技术：

2.随着技术的发展，头戴式设备，例如vr眼镜(virtualreality，虚拟现实)、ar眼镜(augmented reality，增强现实)、mr眼镜(mixed reality，混合现实)等越来越多被应用在不同的场景中，以实现用户的不同沉浸式体验。以vr眼镜为例，vr眼镜主要是通过光学镜头将显示屏的光线汇聚于人眼前并形成放大的虚像。为了使得vr眼镜能够具有足够的视场角，需要采用较多片的透镜实现，这导致光学镜头整体重量较重，影响用户的佩戴体验，若减少光学镜头的透镜数量，不仅难以满足大视场角的需求，而且还容易导致成像效果较差的问题。


技术实现要素：

3.本发明实施例公开了一种光学镜头及头戴式设备，该光学镜头采用的透镜数量较少，从而能够有效减少光学镜头的重量，有利于提升用户的佩戴体验，同时还能够提升成像效果。
4.为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例公开了一种光学镜头，至少包括沿光轴方向依次间隔设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜靠近所述第二透镜的表面为第一表面，所述第二透镜靠近所述第一透镜的表面为第二表面，所述第一表面和所述第二表面设有膜层，所述膜层的折射率在光轴向远离所述光轴的方向上逐渐减小，所述膜层用于使光线交替在所述第一表面和所述第二表面之间发生多次透射与反射。由于该光学镜头至少包括沿光轴依次设置的第一透镜和第二透镜，且第一透镜的第一表面和第二透镜的第二表面均设有膜层，所述膜层的折射率在光轴向远离所述光轴的方向上逐渐减小，从而使得光线能够在第一表面和第二表面之间发生多次透射与反射。这样，一方面，通过该两层膜层对光线进行多次反射，且提升对光线的发散能力，从而能够增大光学镜头的视场角，从而采用至少两个透镜即可满足大视场角的需求。因此，该光学镜头可以设置具有较少的透镜数量，从而能够大大减轻光学镜头的重量，有利于提升用户的佩戴体验。另一方面，由于在相邻的两个透镜的相邻表面均设置膜层，部分光线在两个膜层之间发生反射，部分光线透过膜层进入人眼，从而能够减少透射的光线，以缓解光线在透射的过程中产生的色散现象，从而提升成像效果。可以理解的是，光学镜头在成像时，边缘视场光线的光损耗较多，从而边缘视场光线成像的亮度较低，容易导致成像不均匀的情况。而由于本技术的第一表面和第二表面均设有膜层，能够使得光线能够在两个膜层之间多次反射，因此，光线在两个透镜之间的时间较长，从而能够增强光线的强度，尤其对于边缘视场光线而言，由于膜层远离光轴的位置的折射率更小，从而能够有效增强边缘视场光线的强度，实现提高成像的均匀性，其中，边缘视场光线是指，离光轴较远的光线。
5.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，自所述光轴向远离所
述光轴的方向上，所述膜层的折射率减小的速率逐渐增大。这样，膜层对于边缘视场光线的增强效果更加明显，从而能够有效缓解边缘视场光线和近轴光线之间的亮度差，提高成像的均匀性。示例性地，位于光轴处的膜层的折射率为1.7，距离光轴垂直距离为5mm的位置处的膜层的折射率为1.69，距离光轴垂直距离为10mm的位置处的膜层的折射率为1.67，距离光轴垂直距离为15mm的位置处的膜层的折射率为1.64，距离光轴垂直距离为10mm的位置处的膜层的折射率为1.59，距离光轴垂直距离为25mm的位置处的膜层的折射率为1.53，距离光轴垂直距离为30mm的位置处的膜层的折射率为1.46。
6.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述膜层的折射率为1.45～1.7。示例性地，膜层的折射率可以为1.45、1.5、1.6、1.65、1.7等。通过设置膜层的折射率在1.45～1.7之间，一方面能够保证膜层具有较佳的升温稳定性，从而当光学镜头应用于较高的温度时仍然能够保证成像效果，另一方面，还能够便于膜层的制作，有利于实现量产。当膜层的折射率小于1.45时，膜层不易于制作，在加工膜层时容易产生膜层稳定性差的情况，难以实现批量生产。当膜层的折射率大于1.7时，膜层对温度较敏感，当温度升高时难以维持稳定地成像效果。
7.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述膜层的折射率为n0，所述膜层的折射率满足公式：n0＝a*cos(fov)^-n
+b；
8.其中，0.03≤a≤0.05，1.35≤b≤1.6，3≤n≤4，fov为所述光学镜头的最大视场角，a、b、n均为常数。通过限定该膜层的折射率n0满足的公式，从而可以根据不同的视场角的设计需求设计不同的折射率，以便于膜层的设置，提高膜层设置的普适性。比如，fov可以为60deg～120deg，从而满足大视场角的需求，当设置该膜层时，可以将fov的数值带入至该膜层的折射率公式，从而得到膜层的折射率，便于根据该折射率设置膜层。此外，根据该公式设置膜层的折射率，能够进一步提高成像的均匀性。
9.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，沿垂直于所述光轴的方向，所述第一透镜的边缘至所述光轴的垂直距离小于所述第二透镜的边缘至所述光轴的垂直距离。这样，在将该光学镜头应用于头戴式设备时，可以将尺寸较小的第一透镜朝向尺寸较小的显示屏，将尺寸较大的第二透镜朝向用户，一方面，尺寸较大的第二透镜能够接收第一透镜的出射光线，从而保证用户能够观看到完整的成像，另一方面，尺寸较大的第二透镜也能够形成较大的成像以提升用户的观看效果。
10.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间的空气间隔为2mm～5mm。示例性地，所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间的空气间隔可以为2mm、3mm、4mm、5mm等。通过控制所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间的空气间隔为2mm～5mm，能够保证所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间具有较小的间距，有利于实现光学镜头的小型化设计，从而当该光学镜头应用于头戴式设备时，能够实现头戴式设备的小型化，从而便于用户携带且有利于提升用户的佩戴体验。当所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间的空气间隔小于2mm时，难以实现光学镜头具有较大的视场角，从而难以满足头戴式设备的对于大视场角的光学镜头的需求。当所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间的空气间隔大于5mm时，光学镜头的光学总长较长，从而导致光学镜头的体积较大，当该光学镜头应用于头戴式设备时，不利于实现头戴式设
备的小型化设计，导致用户携带不便且佩戴体验较差。
11.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜均为弯月型透镜；或者，所述第一透镜和所述第二透镜二者之一为双凸透镜、所述第一透镜和所述第二透镜二者另一为双凹透镜。通过设置第一透镜和第二透镜的面型，从而能够实现第一透镜和第二透镜之间具有较小的空气间隙，从而有利于缩短光学镜头的光学总长，实现光学镜头的小型化设计，当光学镜头应用于头戴式设备时能够实现头戴式设备的小型化，从而便于用户携带且有利于提升用户的佩戴体验。
12.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜为弯月型透镜时，所述第一透镜、所述第二透镜的靠近入光侧的表面均为凸面、靠近出光侧的表面均为凹面。这样，第一透镜和第二透镜之间的空气间隙更加均匀，从而减小边缘视场光线和近轴光线的光程差，进而提高成像的均匀性且还有利于增大视场角。
13.作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一透镜、所述第二透镜均为弯月型透镜时，所述第一表面和所述第二表面均为球面，沿所述第一表面的径向方向上，所述第一表面与所述第二表面之间的间距相等。这样，边缘视场光线和近轴光线在第一透镜和第二透镜之间的光程相同，从而缩小边缘视场光线和近轴光线的光程差，以减小边缘视场光线因光程较大而产生的高阶像差，从而有效缓解边缘视场光线与近轴光线的光强差异，有利于提高成像的均匀性。
14.第二方面，本发明还公开了一种头戴式设备，所述头戴式设备包括如上述第一方面所述的光学镜头。
15.可以理解的是，具有如上述第一方面所述的光学镜头的头戴式设备具有如上述第一方面的光学镜头的技术效果，即，该头戴式设备的光学镜头通过在第一透镜的第一表面和第二透镜的第二表面均设置膜层以使光线能够在第一表面和第二表面之间多次反射，这样，一方面，通过该两层膜层对光线进行多次反射，从而能够提升对光线的发散能力、增大光学镜头的视场角，从而采用至少两个透镜即可满足大视场角的需求。因此，该光学镜头可以设置具有较少的透镜数量，从而能够大大减轻光学镜头的重量，有利于提升用户的佩戴体验。另一方面，通过设置膜层的折射率在光轴向远离光轴的方向上逐渐减小，从而增强边缘视场光线，从而提高成像的均匀性。
16.作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述头戴式设备还包括显示屏，所述显示屏位于所述光学镜头的入光侧。这样，通过显示屏显示画面，并通过光学镜头对显示屏显示的画面进行放大从而使得用户观察到显示屏显示的画面。
17.相较于现有技术，本发明实施例的有益效果是：
18.本实施例提供的光学镜头及头戴式设备，该光学镜头包括两个透镜且两个透镜相邻的表面均设置膜层，一方面，通过该两层膜层对光线进行反射，从而能够提升对光线的发散能力、增大光学镜头的视场角，这样，采用至少两个透镜即可满足大视场角的需求。因此，该光学镜头可以设置较少的透镜数量，从而能够大大减轻光学镜头的重量，有利于提升用户的佩戴体验。此外，第一表面和第二表面均设有膜层，能够使得光线能够在两个膜层之间多次反射，因此，光线在两个透镜之间的时间较长，从而能够增强光线的强度，尤其对于边缘视场光线而言，由于膜层远离光轴的位置的折射率更小，其反射率更大，从而能够有效增强边缘视场光线的强度，实现提高成像的均匀性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实施例提供的光学镜头的结构示意图；
21.图2是本实施例提供的头戴式设备的结构示意图。
22.主要附图标记说明：1、光学镜头；l1、第一透镜；s1、第一表面；l2、第二透镜；s2、第二表面；2、显示屏；o、光轴。
具体实施方式
23.在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
24.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
25.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
27.下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
28.请参阅图1，本发明实施例公开了一种光学镜头1，至少包括沿光轴o依次间隔设置第一透镜l1和第二透镜l2，第一透镜l1靠近第二透镜l2的表面为第一表面s1，第二透镜l2靠近第一透镜l1的表面为第二表面s2，第一表面s1和第二表面s2均设有膜层11，膜层11的折射率在光轴o向远离光轴o的方向上逐渐减小，膜层11用于使光线交替在第一表面s1和第二表面s2之间发生多次透射与反射。
29.本发明实施例的光学镜头1，由于该光学镜头1至少包括沿光轴o依次设置的第一透镜l1和第二透镜l2，且第一透镜l1的第一表面s1和第二透镜l2的第二表面s2均设有膜层11以使光线(如图1中带箭头的虚线所示)能够在第一表面s1和第二表面s2之间发生多次反射。这样，一方面，通过该两层膜层11对光线进行多次反射，从而能够提升对光线的发散能力、增大光学镜头1的视场角，从而采用至少两个透镜即可满足大视场角的需求。因此，该光学镜头1可以设置较少的透镜数量，从而能够大大减轻光学镜头1的重量，有利于提升用户的佩戴体验。另一方面，由于在相邻的两个透镜的相邻表面均设置膜层11，部分光线在两个膜层11之间发生反射，部分光线透过膜层11进入人眼，从而能够减少透射的光线，以缓解光
线在透射的过程中产生的色散现象，从而提升成像效果。
30.可以理解的是，光学镜头1在成像时，边缘视场光线的光损耗较多，从而边缘视场光线成像的亮度较低，容易导致成像不均匀的情况。而本发明实施例的光学镜头1的第一表面s1和第二表面s2设有膜层11且膜层11远离光轴的位置的折射率更小，根据折射率与反射率的关系式：
[0031][0032]
以及透射率公式：t＝1-r
[0033]
其中，r为膜层的反射率，n1为膜层的折射率，n2为透镜的折射率，t为透射率。
[0034]
由此可知，通过设置膜层11的折射率自光轴o向远离光轴o的方向逐渐减小，从而能够改变膜层11对光线的透射率和反射率，在垂直光轴的方向，自光轴o向远离光轴o的方向上，膜层11对光线的透射率逐渐增加、反射率逐渐减小，从而增加边缘视场光线的光强，以减小边缘视场光线和近轴光线的强度差异，从而能够提高成像的均匀性。
[0035]
可以理解的是，该膜层11能够实现对光线的反射，同时，光线还需要透过该膜层11从而能够成像，因此，该膜层11还具有对光线的透射作用。可选地，该膜层11可以为介电材料或者光敏折射率材料。
[0036]
可选地，该膜层11可以通过粘贴的方式设置于第一表面s1和第二表面s2，或者，该膜层11也可以镀设形成于第一表面s1和第二表面s2，膜层11形成于第一表面s1和第二表面s2的方式可以根据具体需要进行选择。可以理解的是，当膜层11形成在第一表面s1和第二表面s2上时，该膜层11应完全覆盖该第一表面s1和第二表面s2，这样，不论是中心视场光线还是边缘视场光线，都可以在第一表面s1和第二表面s2之间进行多次反射。
[0037]
可选地，自光轴o向远离光轴o的方向上，膜层11的折射率减小的速率逐渐增大。这样，膜层11对于边缘视场光线的增强效果更加明显，从而能够有效缓解边缘视场光线和近轴光线之间的亮度差，提高成像的均匀性。
[0038]
示例性地，位于光轴o处的膜层11的折射率为1.7，距离光轴o垂直距离为5mm的位置处的膜层11的折射率为1.69，距离光轴o垂直距离为10mm的位置处的膜层11的折射率为1.67，距离光轴o垂直距离为15mm的位置处的膜层11的折射率为1.64，距离光轴o垂直距离为10mm的位置处的膜层11的折射率为1.59，距离光轴o垂直距离为25mm的位置处的膜层11的折射率为1.53，距离光轴o垂直距离为30mm的位置处的膜层11的折射率为1.46。可以理解的是，上述仅对膜层11的位置与折射率的关系做示例性地说明，在其他实施例中，还可以为其他数值，比如，位于光轴o处的膜层11的折射率还可以为1.6，距离光轴o垂直距离为5mm的位置处的膜层11的折射率还可以为1.58，距离光轴o垂直距离为10mm的位置处的膜层11的折射率为1.53等。
[0039]
可选地，膜层11的折射率为1.45～1.7，示例性地，膜层11的折射率可以为1.45、1.5、1.6、1.65、1.7等。通过设置膜层11的折射率在1.45～1.7之间，一方面能够保证膜层11具有较佳的升温稳定性，从而当光学镜头1应用于较高的温度时仍然能够保证成像效果，另一方面，还能够便于膜层11的制作，有利于实现量产。当膜层11的折射率小于1.45时，膜层11不易于制作，在加工膜层11时容易产生膜层11稳定性差的情况，难以实现批量生产。当膜层11的折射率大于1.7时，膜层11对温度较敏感，当温度升高时难以维持稳定地成像效果。
[0040]
可选地，膜层11的折射率为n0，膜层11的折射率满足公式：n0＝a*cos(fov)^-n
+b，其中，0.03≤a≤0.05，1.35≤b≤1.6，3≤n≤4，fov为光学镜头1的最大视场角，a、b、n均为常数，a、b、n为用于调节该折射率公式的准确性的参数，换言之，a、b、n为光学镜头设计时引入的补偿参数，该三个参数可以为整数、也可以为小数。通过限定该膜层11的折射率n0满足的公式，从而可以根据不同的视场角的设计需求设计不同的折射率，以便于膜层11的设置，提高膜层11设置的普适性。比如，fov可以为60deg～120deg，从而满足大视场角的需求，当设置该膜层11时，可以将fov的数值带入至该膜层11的折射率公式，从而得到膜层11的折射率，便于根据该折射率设置膜层11。此外，根据该公式设置膜层11的折射率，能够进一步提高成像的均匀性。
[0041]
一些实施例中，第一透镜l1和第二透镜l2的材质可以为玻璃也可以为塑料，当第一透镜l1和第二透镜l2采用玻璃材质时，第一透镜l1和第二透镜l2不易受高温影响，从而能够保证该光学镜头1具有稳定的成像质量。当第一透镜l1和第二透镜l2采用塑料材质时，第一透镜l1和第二透镜l2的质量更轻，从而能够进一步减轻光学镜头1的重量，进而当光学镜头1应用于头戴式设备时，能够减小头戴式设备的重量，以提升用户的佩戴体验。
[0042]
可选地，第一透镜l1的折射率为1.45～1.5，和/或，第二透镜l2的折射率为1.45～1.5，换言之，第一透镜l1的折射率为1.45～1.5，或者，第二透镜l2的折射率为1.45～1.5，或者，第一透镜l1、第二透镜l2的折射率均为1.45～1.5。示例性地，第一透镜l1的折射率可以为1.45、1.46、1.48、1.5等，第二透镜l2的折射率可以为1.45、1.46、1.48、1.5等。通过设置第一透镜l1、第二透镜l2的折射率在1.45～1.5之间，从而能够保证第一透镜l1、第二透镜l2的光学性能。
[0043]
一些实施例中，沿垂直于光轴o的方向，第一透镜l1的边缘至光轴o的垂直距离h1小于第二透镜l2的边缘至光轴o的垂直距离h2。这样，在将该光学镜头1应用于头戴式设备时，可以将尺寸较小的第一透镜l1朝向尺寸较小的显示屏2，将尺寸较大的第二透镜l2朝向用户，一方面，尺寸较大的第二透镜l2能够接收第一透镜l1的出射光线，从而保证用户能够观看到完整的成像，另一方面，尺寸较大的第二透镜l2也能够形成较大的成像以提升用户的观看效果。
[0044]
一些实施例中，第一透镜l1、第二透镜l2均为弯月型透镜，或者，第一透镜l1和第二透镜l2二者之一为双凸透镜、第一透镜l1和第二透镜l2二者另一为双凹透镜。通过设置第一透镜l1和第二透镜l2的面型，从而能够实现第一透镜l1和第二透镜l2之间具有较小的空气间隙，从而有利于缩短光学镜头1的光学总长，实现光学镜头1的小型化设计，当光学镜头1应用于头戴式设备时能够实现头戴式设备的小型化，从而便于用户携带且有利于提升用户的佩戴体验。
[0045]
进一步地，第一透镜l1、第二透镜l2的靠近入光侧的表面均为凸面、靠近出光侧的表面均为凹面。这样，第一透镜l1和第二透镜l2之间的空气间隙更加均匀，从而减小边缘视场光线和近轴光线的光程差，进而提高成像的均匀性且还有利于增大视场角。
[0046]
需要说明的是，上述的入光侧是指，将该光学镜头1应用于头戴式设备时，光学镜头1的朝向显示屏2的一侧，上述的出光侧是指，光学镜头1应用于头戴式设备时，光学镜头1的用于供用户观看的一侧。
[0047]
更进一步地，第一透镜l1、第二透镜l2的靠近入光侧的表面均为凸面、靠近出光侧
的表面均为凹面时，第一表面s1和第二表面s2均为球面，沿第一表面s1的径向方向上，第一表面s1与第二表面s2之间的间距相等。这样，边缘视场光线和近轴光线在第一透镜l1和第二透镜l2之间的光程相同，从而缩小边缘视场光线和近轴光线的光程差，以减小边缘视场光线因光程较大而产生的高阶像差，从而有效缓解边缘视场光线与近轴光线的光强差异，有利于提高成像的均匀性。
[0048]
可选地，第一表面s1的膜层11与第二表面s2的膜层11之间的空气间隔为2mm～5mm。示例性地，第一表面s1的膜层11与第二表面s2的膜层11之间的空气间隔可以为2mm、3mm、4mm、5mm等。通过控制第一表面s1的膜层11与第二表面s2的膜层11之间的空气间隔为2mm～5mm，能够保证第一表面s1的膜层11与第二表面s2的膜层11之间具有较小的间距，有利于实现光学镜头1的小型化设计，从而当该光学镜头1应用于头戴式设备时，能够实现头戴式设备的小型化，从而便于用户携带且有利于提升用户的佩戴体验。当第一表面s1的膜层11与第二表面s2的膜层11之间的空气间隔小于2mm时，难以实现光学镜头1具有较大的视场角，从而难以满足头戴式设备的对于大视场角的光学镜头1的需求。当第一表面s1的膜层11与第二表面s2的膜层11之间的空气间隔大于5mm时，光学镜头1的光学总长较长，从而导致光学镜头1的体积较大，当该光学镜头1应用于头戴式设备时，不利于实现头戴式设备的小型化设计，导致用户携带不便且佩戴体验较差。
[0049]
本发明实施例的光学镜头1，通过在第一透镜l1的第一表面s1和第二透镜l2的第二表面s2均设置膜层11且膜层11的折射率在光轴o向远离光轴o的方向上逐渐减小，以使光线能够在第一表面s1和第二表面s2之间多次反射且使光线发散，这样，一方面，能够提升对光线的发散能力、增大光学镜头1的视场角，从而采用至少两个透镜即可满足大视场角的需求。因此，该光学镜头1可以设置具有较少的透镜数量，从而能够大大减轻光学镜头1的重量，有利于提升用户的佩戴体验。另一方面，膜层11的折射率自光轴o向远离光轴o的方向上逐渐减小，从而改变膜层11对光线的反射率和透射率，使得边缘视场光线和近轴视场光线之间的强度差异减小，从而提高成像的均匀性。
[0050]
请参阅图2，本发明实施例还公开了一种头戴式设备10，该头戴式设备10可以包括但不限于vr眼镜(virtual reality，虚拟现实)、ar眼镜(augmented reality，增强现实)、mr眼镜(mixed reality，混合现实)等，该头戴式设备10包括如上述实施例一所述的光学镜头。
[0051]
进一步地，该头戴式设备10还包括显示屏，显示屏位于光学镜头1的入光侧，这样，通过显示屏显示画面，并通过光学镜头1对显示屏显示的画面进行放大从而使得用户观察到显示屏显示的画面。
[0052]
以上对本发明实施例公开的光学镜头及虚拟现实设备头戴式设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头及虚拟现实设备头戴式设备及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种光学镜头，其特征在于，至少包括沿光轴方向依次间隔设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜靠近所述第二透镜的表面为第一表面，所述第二透镜靠近所述第一透镜的表面为第二表面，所述第一表面和所述第二表面上均设有膜层，所述膜层的折射率在光轴向远离所述光轴的方向上逐渐减小，所述膜层用于使光线交替在所述第一表面和所述第二表面之间发生多次透射与反射。2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，自所述光轴向远离所述光轴的方向上，所述膜层的折射率减小的速率逐渐增大。3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述膜层的折射率为1.45～1.7。4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述膜层的折射率为n0，所述膜层的折射率满足公式：n0＝a*cos(fov)^-n
+b；其中，0.03≤a≤0.05，1.35≤b≤1.6，3≤n≤4，fov为所述光学镜头的最大视场角，a、b、n均为常数。5.根据权利要求1-4任一项所述的光学镜头，其特征在于，沿垂直于所述光轴的方向，所述第一透镜的边缘至所述光轴的垂直距离小于所述第二透镜的边缘至所述光轴的垂直距离。6.根据权利要求1-4任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一表面的所述膜层与所述第二表面的所述膜层之间的空气间隔为2mm～5mm。7.根据权利要求1-4任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜均为弯月型透镜；或者，所述第一透镜和所述第二透镜二者之一为双凸透镜、所述第一透镜和所述第二透镜二者另一为双凹透镜。8.根据权利要求7所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜为弯月型透镜时，所述第一透镜、所述第二透镜的靠近入光侧的表面均为凸面、靠近出光侧的表面均为凹面。9.根据权利要求7所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜均为弯月型透镜时，所述第一表面和所述第二表面均为球面，沿所述第一表面的径向方向上，所述第一表面与所述第二表面之间的间距相等。10.一种头戴式设备，其特征在于，所述头戴式设备包括如上述权利要求1-9任一项所述的光学镜头。

技术总结
本发明公开了一种光学镜头及头戴式设备，该光学镜头至少包括沿光轴方向依次间隔设置第一透镜和第二透镜，第一透镜朝向出光侧的表面为第一表面，第二透镜朝向入光侧的表面为第二表面，第一表面和第二表面设有膜层，膜层的折射率在光轴向远离光轴的方向上逐渐减小，膜层用于使光线交替在第一表面和第二表面之间发生多次透射与反射。一方面，能够增大光学镜头的视场角，因此，该光学镜头可以设置较少的透镜数量，从而能够大大减轻光学镜头的重量，有利于提升用户的佩戴体验。另一方面，能够通过折射率渐变的膜层缓解边缘视场光线和近轴光线之间的光强差异，以提高成像的均匀性。以提高成像的均匀性。以提高成像的均匀性。


技术研发人员：关赛新
受保护的技术使用者：江西欧迈斯微电子有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/5/25